指南針的發(fā)明應當是在一個很漫長的時間中，慢慢地改進的結(jié)果，而不同時期的形式，應以不同的形式出現(xiàn)。唐代堪輿家的活動相當活躍，并開始強調(diào)方向的選擇，尋找比磁勺更方便的指向器成了當務之急。于是指南鐵魚或者蝌蚪形鐵質(zhì)指向器及水浮磁針應運而生。下面知秀網(wǎng)小編就為大家?guī)碓敿毜慕榻B，一起來看看吧!

活動于唐開元年間(713—741年)的山西堪輿家丘延瀚，被后世堪輿家推崇為堪輿術三針(正針、縫針和中針)中最早出現(xiàn)的正針法的創(chuàng)始人。明代雅好科技的寧獻王朱權(quán)則在其《神機秘籍》中說：“針法古無所傳，自昔玄真始制?！毙婕刺拼憬鹑A道家張志和(約730—約810年)，他的道號叫玄真子，所著《玄真子》十二卷，殘存三卷。

從這殘卷中知道他頗好物理，但未找到與指南針或針法直接有關的記載。然而，這個道號不禁使人聯(lián)想到舊題晉崔豹所作的《古今注》中把蝌蚪稱為“玄針”。其文曰：“蝦蟇子，曰蝌蚪，一曰玄針，一曰玄魚，形圓而尾大，尾脫即腳生?！笔兰o時馬縞的《中華古今注》中也有類似的記載。這項記載似乎把磁針與指南魚的發(fā)明和應用從形狀和性能上聯(lián)系到了一起。

關于指南魚的制備方法，見于北宋曾公亮等利用前人資料編撰的《武經(jīng)總要》?！段浣?jīng)總要》前集卷十五載其法曰：“用薄鐵葉剪裁，長二寸，闊五分，首尾銳如魚形，置炭火中燒之，候通赤，以鐵鈐鈐魚首出火，以尾正對子位，蘸水盆中，沒尾數(shù)分則止，以密器收之。”這種方法利用地磁場使鐵片磁化，并知道魚形鐵片微向下傾斜對磁化有利，實際上已發(fā)現(xiàn)近代科學中所謂的磁傾角的影響。使用時，指南魚浮于水面，與水浮磁針的原理是一致的。

水浮磁針的制作方法首見于北宋沈括的《夢溪筆談》卷二十四，其文曰：“方家以磁石摩針鋒，則能指南。”這種方家在實踐中總結(jié)出來的鋼針磁化法，經(jīng)過沈括之手公布于世，有力地促進了磁針在堪輿和航海兩大領域中的應用和普及。指南針進入到實用磁針的階段，對裝置方法的研究提到了議事日程。

沈括全面研究和比較了“水浮”法、置“指爪”法、置“碗唇”法及“縷懸”法的優(yōu)缺點，認為“縷懸”法最佳。“其法取新纊中獨繭縷，以芥子許蠟，綴于針腰，無風處懸之，則針常指南。”現(xiàn)代磁強計中懸掛的小磁鐵，就采用了此相似的方法。磁針指的精度，與司南及指南魚不可同日而語，故磁針的發(fā)明，很快導致了磁偏角的發(fā)現(xiàn)。

五代亂世的《管氏地理指蒙·釋中第八》曰：磁針“體輕而徑所指必端應一氣之所召，土曷中而方曷偏，較軒轅之紀，尚在星虛丁癸之躔”。軒轅黃帝時代的磁偏角，作者以為尚在“星(午)虛(子)丁癸”方向，而當時“針指坎離定陰陽之分野，格偏壬丙探僭越之津涯”。偏角變?yōu)槟掀珫|15°。

由于堪輿術的神秘性，中國唐宋堪輿著作在流傳中又相互影響，有所增刪，要從眾多早期堪輿著作中理出磁針、磁偏角以至羅盤的發(fā)明、發(fā)現(xiàn)年代，誠非易事，然而，北宋司天監(jiān)楊惟德于慶歷元年(1041年)奉命編撰的相墓大全《塋原總錄》卷一位磁偏角的發(fā)現(xiàn)訂定了下限。書中說：“客主的取，宜匡四正以無差，當取丙午針，于其正處，中而格之，取方直之正也?！?/p>

這里明確地記載了“丙午針”，即后世沈括在《夢溪筆談》卷二十四中所說的磁針“常微偏東，不全南也”。在西方，直到13世紀才知道磁針偏南。1429年哥倫布(ChristopherColumbus，1451—1506年)橫渡大西洋時，正式測到磁偏角現(xiàn)象。

中國發(fā)現(xiàn)了元代水浮法指南針瓷碗。1959年，在遼寧旅順甘井子元代墓葬中出土了兩件磁州窯白釉褐花大碗，大碗內(nèi)底部彩繪兩個同心圓，圓內(nèi)繪并排的三點，中間一線相連。乍看此圖形似一個不規(guī)則的“王”字，故被稱為“王字紋碗”。碗外底圈足內(nèi)又墨書一個“針”字。經(jīng)科技史學家王振鐸先生研究證實，這種碗就是航海時指示方向所用的針碗。

它的使用方法是這樣的：針碗的水面上漂著穿在浮漂上的磁針，碗內(nèi)底的“王”字形標志則有助于標明方向。先將“王”字中的細道與船身中心線對直，如船身轉(zhuǎn)向，磁針便和該細線形成夾角，從而顯示航向轉(zhuǎn)移的角度。類似的碗在江蘇丹徒照臨村元代窖藏和河北省磁縣漳河故道元代沉船內(nèi)都有發(fā)現(xiàn)。