請問指南針的發明過程,用途,對後人的影響

指南針： 轉自81.china.com
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相傳西元前2700年中國的軒轅黃帝發明了指南針。黃帝用指南針，在大霧中辨別方向，打敗了蚩尤。根據史書記載，中國人早在戰國時代已使用指南針。西元前3世紀的《韓非子》中說，戰國時代已有人用“司南”（指南針）。宋代沈括《夢溪筆談》對此記載更詳。1090年，中國和阿拉伯航海家開始在船上裝設了指南針。作導航工具。歐洲在11世紀左右，才用浮在水上的磁鍼製成指南針。1250年左右，在地中海地區指南針的磁制已裝在有度的卡片上面，並以中央旋軸保持平衡。 轉自81.china.com
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16世紀時把指南針鑲在帶平架上，在船上發揮作用。19世紀鐵船用指南針要裝上一片弗林德斯頓鐵，以校正船的磁力所引起的誤差。20世紀製成的船和飛機用陀螺羅盤儀指南針。根據旋轉頂點穩定姿態與星體有關的原理，陀螺羅盤有兩大優點：既不因接近金屬而偏轉，雙指向真正北而不是磁北。1908年德國製成世界上第一台此類實用儀器。最優良的指南針是美國人斯波裏所制。1910年在“德拉威”號船上試驗成功，很快就被美國海軍採用。總之，指南針是我國四大發明之一，後來傳遍全世界為全球航海業等方面的發展做出了很大貢獻。

指南針是一種用於指示方向的工具，廣泛應用於航海、野外探險等領域。

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。

英國漢學家李約瑟把指南針稱為「中國古代四大發明」之一

相關歷史
指南針在中華文明圈用於指示方向的記載略早於歐洲，但是實用的磁羅盤是由中國還是歐洲發明則有爭議。

司南
有一種觀點認為中國古代記載的「司南」就是指南針最早形式。東漢王充（公元27～約97）《論衡》（明嘉靖版）卷十七是應篇第五十二說「司南之杓，投之於地，其柢指南」，這個記載雖不是最早，但是最早表述清楚的一個。司南具體形式卻有很大爭議，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。1950年代中國的科技史者試圖以天然磁石製做勺形司南，但因天然磁石磁距小、底部摩擦大而未成功。2005年中國國家博物館研究員孫機近根據前北平歷史博物館舊藏殘宋本《論衡》認定「司南之杓」杓字實為酌，那麼看來「其柢指南」之柢也非指勺柄。

雖不能否定王充所述司南是一種「磁石為勺配合地盤」的指南針，但在實用磁羅盤發明前指南針的形式主要是水浮指南針，同時還有如緣靠、絲懸、尖頂等其它形式。目前最早見於航行用途的指南針記載於(宋)朱彧僎《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-1117年間，但所敘述的是1086年的事[1]。這比Alexander Neckam可能寫於1190年的《論器具（De naturis rerum ）》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，」早約一個世紀。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。

水浮指南針也可適用於航海，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指南針，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。

指南針是一種磁性的指向器，與方向盤相結合就成為羅盤。指南針的發明對人類文明的發展具有舉足輕重的作用，它與造紙術、印刷術和火藥並稱為中國古代四大發明。英國哲學家弗蘭西斯．培根(Francis Bacon，1561-1626年)在《新工具》一書中指出：印刷術、火藥和指南針「這三種發明把世界上各種事物的全部面貌和情況都改變了，並因此而引起無數的變化，任何帝國、教派對人類的影響仿彿都不及這些機械性的發現。」事實上，指南針的出現及其應用於航海，再結合中國古代的造船技術、航海技術和天文學知識，無疑對中國和世界航海事業的發展產生深遠的影響。指南針的創製要有一定的磁學知識基礎，包括知道長條磁棒有自取南北方向的性質，磁感應、磁極性、磁吸引與磁排斥的性質，以及地磁偏角的知識，即指南針所指南北方向與地理南北方向不完全重合，它們指向間的夾角稱為地磁偏角。而且還要懂得地磁偏角會隨地理位置的不同而有差別。只有在這些知識基礎上發明指南針，才稱得上是真正的發明。

指南針在中華文明圈用於指示方向的記載略早於歐洲，但是實用的磁羅盤是由中國還是歐洲發明則有爭議。


[編輯] 司南
有一種觀點認為中國古代記載的「司南」就是指南針最早形式。東漢王充（公元27～約97）《論衡》（明嘉靖版）卷十七是應篇第五十二說「司南之杓，投之於地，其柢指南」，這個記載雖不是最早，但是最早表述清楚的一個。司南具體形式卻有很大爭議，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。1950年代中國的科技史者試圖以天然磁石製做勺形司南，但因天然磁石磁距小、底部摩擦大而未成功。2005年中國國家博物館研究員孫機近根據前北平歷史博物館舊藏殘宋本《論衡》認定「司南之杓」杓字實為酌，那麼看來「其柢指南」之柢也非指勺柄。

雖不能否定王充所述司南是一種「磁石為勺配合地盤」的指南針，但在實用磁羅盤發明前指南針的形式主要是水浮指南針，同時還有如緣靠、絲懸、尖頂等其它形式。目前最早見於航行用途的指南針記載於(宋)朱彧僎《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-1117年間，但所敘述的是1086年的事[1]。這比Alexander Neckam可能寫於1190年的《論器具（De naturis rerum ）》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，」早約一個世紀。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。

水浮指南針也可適用於航海，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指南針，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。


[編輯] 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。」


[編輯] 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。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。但是歐洲現存關於指南針的記載早於阿拉伯，阿拉伯語中指南針（al-konbas）一詞也似源於古義大利語。中國關於旱羅盤目前未發現早於西方的明確記載。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」），手持一似風水羅盤「亦是旱羅盤」物，有觀點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。