指南針為什麼叫指南針?

一支直針，當它一邊指向南，另一邊當然會很正常地指向北，沒什麼問題喔~~~



指南針是中國史上的偉大發明之一,也是中國對世界文明發展的一項重大頁獻。指南針是利用磁鐵在地球磁場中的南北指極性而製成的一種指向儀器。左圖是戀掛型指車針復原模型。

磁石的這種特性,被古人利用來製成指南工具。最早出現的指南工叫司南,戢國時已普遍使用。它是利用天然磁石琢磨而成,樣子像一隻勺,重心位於底部正中,底盤光滑,四周刻二十四向,使用時把長勺放在底盤上,用手輕撥,使它轉動,停下後長柄就指向南方。 東漢王充(論衡‧是應篇)記載了它的形狀和用法。(鬼谷子‧謀篇)裡還談到鄭國人到遠處去採玉,就帶了司南,以免迷失方向。另外,指南車的發明亦誰一步把這種儀器提升至更高的境界。右圖為指南車模型,下圖分別為指南魚想像圖及司南模型。



現代指南針現有兩種類型：一是根據地球磁場的有極性製作的地磁指南針，但這種指南針指示的南北方向與真正的南北方向不同，存在一個磁偏角；二是電子指南針，採用磁場感測器的磁阻（MR）技術，可很好地修正磁偏角的問題，現已大量用於GPS定位裝置中。

前身為中國古代四大發明之一的司南。廣泛應用於航海、野外探險等領域。

指南針運用

指南針除能指示方位外，並可測量方位角兼可在現地測定水平距離及斜角度；在地圖上測量直距離及彎曲距離及繪圖時可描繪方向線。

指南針的基本設計包括下列部分：

磁針 - 針的北方以紅危表示，南方通常以白色或黑色表示
指南針盒 - 整個可旋轉的圓盒，內包括頂部的標度盤及內藏的磁針

指南針底板 - 長方形，透明的一部分

比例尺 - 用作閱讀地圖，刻在拍南針的底板上。有些更有網格閱讀尺，視乎指南針的種類及型號

前進方向箭咀 - 刻在拍南針的底板上
前進箭咀平衡線

在地圖上量度方位

在遠足活動中多利用指南針，目的是要表示目標點與觀測者之位置角度。

現假設觀測者於Ａ點，測量Ｂ點的方位，方法如下：

將ＡＢ兩點連一直線。
將指南針底板的邊線緊貼ＡＢ線（即目標指向箭指向目標點，因其箭嘴平行底板邊線）。
轉動轉盤，使定向箭嘴與網北線平行及向北（不需理會磁針）。
轉盤上方位的度數便是Ｂ點的方位。
用指南針校定方位

當在地圖上量度出目標點方位後，便可利用指南針找出實地目標點方位，繼續前進，方法如下：

在地圖上量度目標點方位(Map Bearing)。
保持方位閱讀線上目標點之度數，或將目標點方位度數調校於閱讀線上。
轉動指南針，使磁針與定向箭重疊及同北向。
依目標指向箭之方位前進。
利用指南針在地圖找出自己位置

攤平地圖，以指南針側之尺規緊靠圖廓線，轉動地圖，讓指南針歸零，此時圖線即指向磁北。
依據地圖圖附「地圖中央之磁向偏差」圖找出磁偏差之數值。在 2000 年位於香港中部的磁向偏差為偏西 2°00'，按年向西遞增約1'。
　
依圖偏差修正，使圖廓線對準正北。以香港為例，即應向東修正 2 度。
由所在位置用指北針觀測目標物的磁方位角。
以所測得之磁方位角修正磁偏差後，再於圖上自己所在位置，依此方位角劃一直線，則此一目標物即位於此一線上。惟應注意，當所測得之磁方位角經修正磁偏差後，若介於90度至270度之間，則表示該目標物位於自己所在位置的後（南）方。反之，則位於前（北）方。
　
指南針是中國史上的偉大發明之一,也是中國對世界文明發展的一項重大頁獻。指南針是利用磁鐵在地球磁場中的南北指極性而製成的一種指向儀器。左圖是戀掛型指車針復原模型。

磁石的這種特性,被古人利用來製成指南工具。最早出現的指南工叫司南,戢國時已普遍使用。它是利用天然磁石琢磨而成,樣子像一隻勺,重心位於底部正中,底盤光滑,四周刻二十四向,使用時把長勺放在底盤上,用手輕撥,使它轉動,停下後長柄就指向南方。 東漢王充(論衡‧是應篇)記載了它的形狀和用法。(鬼谷子‧謀篇)裡還談到鄭國人到遠處去採玉,就帶了司南,以免迷失方向。另外,指南車的發明亦誰一步把這種儀器提升至更高的境界。右圖為指南車模型,下圖分別為指南魚想像圖及司南模型。

但是,用天然磁石琢磨而成的司南,成品較低,磁性較弱。到了宋代,人們發明了人工磁化方法,製造了指南魚和指南針,而指南針更為簡便,更具實用價值。它是以天然磁石摩擦鋼針製成,在地磁作用下保持指南性能;以後把它裝置在方位盤上,就稱為羅盤。這是指南針發展史上的一大飛躍。左圖是清代所使用航海羅盤。


抌括對指南針放置方法也作過詳細研究,總結出四種不同的方法,並作了比較:一,水浮法。把指南針浮在水面以指示方向,至於具體方法,沈括沒有說明。到北宋晚期,藥物學家寇宗奭的(本草衍義‧磁石條)才有介紹,原來是在指南針上穿上燈心草,就可以把針浮起。水浮法的缺點是磁針會隨水搖盪不定。二,指甲旋定法。把磁針放在指甲上,可以靈活運轉,但缺點是容易滑落。三,碗唇旋定法。把磁針放在碗口邊綠上,也可以旋轉自如,但同樣易掉落。四,懸絲法。取一根新棉絲,用一點蠟黏在磁針中央,懸掛在沒有風的地方磁針即可指示方向。比較之下,沈括認為這個方法最為理想。右圖為沈括指南針的四種試驗復原設計。

指南針在公元十一世紀時已是常用的定向儀器。指南針的最大頁獻,是大大地促進了航海事業的發展。據考證,公元十一世紀末,指南針就開始用於航海了。大約在十二世紀末到十三世紀初,指南針由海路傳入阿拉伯,然後由阿拉伯傳入歐洲。

指南針的起源就得上推至戰國時代，當時有一種稱為「司南」的指南器具，那就是指南針的雛形。

在戰國時代，採玉的工人四處去採玉時，往往需要帶著「司南」以幫忙指引方向。至於「司南」究竟形狀、使用方法為何，依據東漢王充在《論衡》一書中的敘述，它應該是以一塊天然的磁石仔細雕琢成勺子的形狀，南極位在勺子的長柄，在雕琢過程中還需使勺子的重心位在底部中心，再加上由「四維」（即乾、坤、巽、艮）、「八幹」（即今之天干）、「十二支」（即今之地支）組成二十四向而雕刻其上的底盤。

其使用方法，則是先把底盤放正，再把「司南」放上讓其旋轉，一旦「司南」停止，長柄所指之處就是南方。

指南針是一種用於指示方向的工具。 現有兩種類型：一是根據地球磁場的有極性製作的地磁指南針，但這種指南針指示的南北方向與真正的南北方向不同，存在一個磁偏角；二是電子指南針，採用磁場感測器的磁阻（MR）技術，可很好地修正磁偏角的問題，現已大量用於GPS定位裝置中。

前身是在中國被稱為「中國古代四大發明」之一的司南。廣泛應用於航海、野外探險等領域。

相關歷史
指南針在中華文明圈最早用於勘輿和航海，西方也普遍認為發源於華夏並無太多異議。

司南
指南針最早形式稱司南，東漢王充（公元27～約97）《論衡》卷十七是應篇第五十二「司南之杓，投之於地，其柢指南」原理他只能說「亦天性也」，這個記載雖不是最早，但是最早表述清楚的一個。司南有指向之用應無異議，具體形狀卻有爭論，早期研究者判定為天然磁石為勺配合地盤，雖有出土漢地盤和河南南陽東漢墓出土石刻司南勺圖佐證，但畢竟無完整配合出土，近有人研究「司南之杓」杓字實為酌，那麼看來「其柢指南」之柢也非指勺柄，

「酌」義有： 本義:斟酒 酌,盛酒行觴也。―《說文》 屍升,坐取爵酌。―《儀禮·有司徹》。 酒曰清酌。――《禮記·曲禮》 斟酌,擇善而行 《春秋公羊傳》僖公（元年～三十三年）「乞盟者何？處其所而請與也。其處其所而請與奈何？蓋酌之也。」 酌今昔而減之。―清·洪亮吉《治平篇》

「柢」義有： 根、本 柢,本也。―《爾雅·釋言》 柢也者,本之所以建生也。―《韓非子·解老》 蟠木根柢。―《漢書·鄒陽傳》

雖不能否定王充之前有「磁石為勺配合地盤」司南，但王充所了解司南很可能已是一種水浮司南，正因為華夏是司南原始發明地所以司南才有諸多改進形式，如緣靠、絲懸、水浮、尖頂等，目前最早見於航行用途記載於《萍洲可談》「舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針」。《萍洲可談》成書於1111年-1119年間，但所敘述的是1086年的事[1]。這比1207年英國A. Neckam的《論器具》中說法：航海時「白天雲遮太陽，或夜間黑暗不辨方向時，使用磁鐵摩擦鐵針，針停時指南北，」早一個多世紀。與英國幾乎同時法國和稍晚一點的義大利也有了首次指南針的記載。另外，水浮司南也可適用於航海，因為體積不大並非像某些人認為那樣容易潑灑，近來曾在青島和海南發現明代瓷質水浮司南，尺寸大至為：最大外徑9.5厘米；上有盛水同心圓孔徑4.4厘米，孔深2.3厘米，外圍青花釉繪刻度，底座、四壁厚實堅固，估計是去水收藏，用時加水。現代液體羅盤基本原理類似，不過改進採用了密封技術。

磁偏角的發現
北宋慶歷元年（1041年）司天監天文學家楊惟得著《瑩原總錄》「客主取的，宜匡四正以無差，當取丙壬針於其正處中而格之，區方直之正也。蓋陽生於子，自子至丙為之順；陰生於午，自午至壬為之逆；故取丙午王子之間是天地中，得南北之正也。

1088年沈括《夢溪筆談》「方家以磁石磨針鋒，則能指南。然常偏東，不全南也。」

1115年寇宗奭《本草衍義》「以針橫貫燈心，浮水上，亦指南，然常偏丙位。」

現代指南針

明代羅盤二十四方點陣圖旱羅盤即現代指南針基本形式，有說法是義大利人發明，但很難找到可靠資料，阿拉伯人的歷史記述認為指南針是中國人發明的，經過了阿拉伯人有效改進後才傳入歐洲的。而中國關於旱羅盤目前未發現早於西方的明確記載，不過近來在江西臨川一座葬於公元1198年的宋墓里發現一俑（標寫「張仙人」），手持一明顯似風水羅盤「亦是旱羅盤」物，筆者認為旱羅盤中國也可能早於西方使用，但可能先發明於江南沿海（如泉、廣）一帶應用，故博學如沈括也未見到，今後尚須考古文物工作者努力。內陸後世旱羅盤則多用於風水羅盤和校時羅盤，如174/l189曾三異《同話錄》「地螺，或有子午正針，或用子午丙壬間縫針。天地南北之正，當用於午。」「地螺」可能是一種校時羅盤，主要用途是校時。

指南針又稱為羅盤針，是一種磁針，可以旋轉自如。由於磁石的指極性，針向會自動指向北。羅盤針定型之前，是經過了一個長時間的發明改進的。

　　早在戰國末期，中國人便已發現磁石和它的吸鐵性。＜管字＞中曾記載：「上有慈石者，下有銅金。」所謂「慈石」就是磁石，可見至少二千六百年前的管仲時期已經知道磁石的存在了。在西洋，據說是蘇格拉底發現磁石的，那比中國至少晚了一百年。在＜鬼谷子．反應篇＞上說明磁石可以吸鐵。大約也在同時期，或者在東漢初年(公元五零年左右)。又繼續發現了磁石的指極性。之後，指南針就開始被廣泛使用了，到後期更被用作軍事、生產、日常生活、地形測量和交通等方面。 中國最早出現的指南針叫司南，它在戰國時期已經被普遍使用。據古書記載，將勺投在拭的天盤上，讓它轉動，當停下來的時候，勺柄所指的方向便是南方了。司南曾經被多次記載。例如＜鬼谷子＞中曾說過，鄭人去採玉時一定帶著司南，以免迷失方向。＜韓非子＞中也有關於司南的記載。至如王充的＜論衡＞就有更明顯的記載：「司南之杓，投之於地，其柢南指。」，可見指南針的使用古時已相當流行了。但由於指南魚只能適用於平靜的水面，所以仍有一定的局限性。後來經過不斷改進，便出現了「指南針」替代那魚。指南針是由北宋的沈括所發明的。它的著作<<夢溪筆談>>;還記述了水浮、置指甲上和懸絲等四種指南針的裝置方法。簡單來說是將一枚磁化的小鋼針，放在指甲上、碗邊上運轉，或在中間穿上小段燈草，浮在水碗裡，它都能靈活地指向南方。他的著作使當時的人對指南針有更清晰的認識。到三國時期，又有指南車的發明，指南車並不是利用磁石的指極性，而是利用差速齒輪的原理，不論車子轉向何方，木人的手始終指向南方。從指南車可以證明，中國早在一千八百年前就已經創造了齒輪，發現了差動齒輪原理，創造了差動齒輪機，比西方早了千多年！

　　到了北宋時期，指南針便開始被用於航海了，人們利用了指南針的指向，寫了一本”針經”，記載了航線 ，礁石位置等。其中著名的鄭和亦都是借助指南針而順利下西洋的。
大約在公元十二世紀末，指南針傳入阿拉伯和歐洲，西方才有羅盤的出現。以這亦是根據中國的指南針而發展的，所以中國的司南可說是羅盤的鼻祖，而它成為中國四大發明之一是實至名歸的。