的使用。
随着社会生产力的不断发展，科学技术的不断进步，航海业的不断扩大和发展，制造出一种比司南更好的指向仪器不但成为必要，而且也有了可能。在经过劳动人民长期的生产实践和反覆多次的试验之后，人们终于发现了人工磁化的方法，这样就产生了更高一级的磁性指向仪器。
北宋初年由曾公亮主编的一部军事著作《武经总要》和由著名的科学家沈括撰写的《梦溪笔谈》里，分别介绍了指南鱼和指南针。指南鱼是用薄铁叶裁成鱼形，然后用地磁场磁化法，使它带有磁性(详后)。在行军需要的时候，只要用一只碗，碗里盛半碗水，放在无风的地方，再把铁叶鱼浮在水面，就能指南。但是这种用地磁场磁化法所获得的磁体磁性比较弱，实用价值比较小。另一种指向仪器是指南针，它是以天然磁石摩擦钢针制得。钢针经磁石摩擦之后，便被磁化，也同样可以指南。沈括根据他的见闻，在《梦溪笔谈》卷二十四里说道：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”直到十九世纪现代电磁铁出现以前，几乎所有的指南针都是采用这一种人工磁化法制成的。这时，指南针在它的发展史上已经跨过了两个发展阶段——司南和指南鱼，发展成一种更加简便、更有实用价值的指向仪器。以后各种名目繁多的磁性指向仪器，就都以这种磁针为主体，只是磁针的形状和装置法有所变化罢了。
关于磁针的装置法，沈括亲自做了四种实验：把磁针横贯灯芯浮水上，架在碗沿或指甲上，以及用缕丝悬挂起来。
沈括这四种实验，概括起来是属于三种类型：一是水浮法，二是支点旋转法，三是缕丝悬挂法。沈括认为，“水浮多荡摇，”碗沿或指甲“坚滑易坠”，而以“缕悬为最善”。其实这三种方法各有优点，它们在后来都有不同程度的发展，都在实际中得到不同程度的用。而且前两种的应用还更加普遍。特别是水浮法，在我国指南针发展史上占有重要的地位。从已经发现的古代文献和地下出土文物可以看出，我国从两宋起，历元、明到清初，水浮法指南针在航海上和堪舆上都一直使用。有的还使用到清代的中后期。这种水浮法，据宋代寇宗奭(shì)的《本草衍义》、元代程的《三柳轩杂记》所说，是用灯芯或其他比较轻的物体做浮标，让磁针贯穿而过，使它浮在水面而指南。如滋针装置实验示意图的(1)所示。解放后在河北磁县、江苏丹徒、辽宁大连等地，陆续发掘出一批元代的“王”字瓷碗。碗腹内底画有三大点，中间穿一细划，样子像个“王”字。据王振锋考证①，这三点一划是表示“指南浮针”，中间的直线表示磁针，三大点表示和灯芯草有共同作用的浮标。这“王”字的绘画是有用意的。一个是为了表明这碗是专为浮针用的(在大连市出土的三个“王”字瓷碗底部圈足里都墨书一个正楷的“针”字，就是为了标明这碗是针碗)。另一个可能是为了标明磁子午方向，在一定程度上起了方位盘的作用。
南宋陈元靓在他所撰的《事林广记》中，也介绍了当时民间曾经流行的有关指南针的两种装置形式，就是木刻的指南鱼和木刻的指南龟。木刻指南鱼是把一块天然磁石塞进木鱼腹里，让鱼浮在水上而指南。木刻指南龟的指向原理和木刻指南鱼相木同，它的磁石也是安在木龟腹，但是它有比木鱼更加独特的装置法，就是在木龟的腹部下方挖一小穴，然后把木龟安在竹钉子上，让它自由转动。这就是说，给木龟设置一个固定的支点。拨转木龟，待它静止之后，它就会南北指向。
正如在使用司南时需要有地盘配合一样，在使用指南针的时候，也需要有方位盘相配合。最初，人们使用指南针指向可能是没有固定的方位盘的，但是不久之后就发展成磁针和方位盘联成一体的罗经盘，或称罗盘。方位盘仍是汉时地盘的二十四向，但是盘式已经由方形演变成环形。罗经盘的出现，无疑是指南针发展史上的一大进步，只要一看磁针在方位盘上的位置，就能定出方位来。南宋曾三异在《同话录》中说道：“地螺或有子午正针，或用子午丙壬间缝针。”这里的“地螺”就是地罗，也就是罗经盘。这是一种堪舆用的罗盘。这时候已经把磁偏角的知识应用到罗盘上。从曾三异的恬可以看出，这种罗盘不但有子午正针(是以磁针确定的地磁南北极方向)，还有子午丙壬间的缝针(是以日影确定的地理南北极方向)，两个方向之间有一夹角，这就是磁偏角。
当时的罗盘，还是一种水罗盘，磁针还都是横贯着灯芯浮在水面上的。北宋徐兢的《宣和上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] 下一页
