宋朝人对磁针的认识及运用

指南针是中国古人的发明，代表我国古代光辉的科技成就。指南针对航海起着非常重要的作用，促进了中外航海事业的发达。指南针的起源虽然非常古老，但真正开始对它有充分的认识，以及运用于航海的，还是宋朝人。

早在战国时期，中国就开始认识和利用磁针，制造了一种指示方向的工具--"司南"，司南就是指南的意思。公元前7世纪成书的《管子·地数》中就记载："上有磁石者，下有铜金"。成书于战国时期的地理名著《山海经》中，也曾记载"题灌山中多磁石"。《宋书·礼志》引《鬼谷子》说战国时"郑人取玉，必载司南，为其不惑也"。东汉初期王充的《论衡》描述了这类磁勺的性能和用法。传本《论衡·是应篇》说："司南之勺，投之于地，其柢指南。"

发现磁石、磁针的吸铁性较易，但发现指向性较难，而要发现磁偏角则更难。因为地球磁场的磁轴线与穿过地理南北极的地轴不一致，故磁子午线与地理子午线不尽相合，微有交角，这交角就是磁偏角。

一般认为沈括在《梦溪笔谈》第一次谈到了磁偏角的现象，其实在这之前半个世纪就已经有人发现这一现象了。北宋庆历元年（1041）司天监杨惟德在《茔原总录》卷一中指出，定南北方向时，等到磁针的摆动停止时，在子午方向仔细校正，才能得到准确的南北方向。

之后，宋代科学家沈括在其名著《梦溪笔谈》中首次明确记载了磁偏角现象："方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。"

磁偏角示意图

有了磁针的认识，宋朝开始将指南针运用于航海。目前学术界公认的有关指南针的最早记录，来自北宋朱彧的《萍州可谈》："舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针，或以绳钩取海底泥，嗅之便知所至。"这部书由朱彧写于北宋宣和元年（1119）。他是根据父亲朱服在广州做知州时的所见所闻而写。朱服是在北宋哲宗元符二年至徽宗崇宁元年（1099~1102）任广州知州的，也即广州海船上使用指南针的时间不会晚于此时。这是世界航海史上最早使用指南针的记录。

到南宋时，所有远洋海船都配备了指南针，南宋赵汝适在《诸蕃志》中说："渺茫无际，天水一色，舟舶来往，惟以指南针为则。昼夜守视惟谨，毫厘之差，生死系矣。"

借助指南针这样的先进设备，宋朝的海外贸易超过了前代，成为世界上从事海外贸易的重要国家。那时，中国商船的踪迹，近至朝鲜、日本，远达阿拉伯半岛和非洲东海岸。

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