指南针
指南针（英语：compass），利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制成的一种指向仪器，有多种形体。指南针是古代中国人的发明之一。由于它在航海、测量、军事和日常生活中的广泛应用，因此在人类文明史上有重要的地位。指南针与方向盘相结合就成为罗盘。指南针的发明对人类文明的发展具有举足轻重的作用，它与造纸术、印刷术和火药并称为中国古代四大发明。英国哲学家弗兰西斯·培根(Francis Bacon，1561-1626年)在《新工具》一书中指出：印刷术、火药和指南针“这三种发明把世界上各种事物的全部面貌和情况都改变了，并因此而引起无数的变化，任何帝国、教派对人类的影响仿佛都不及这些机械性的发现。”事实上，指南针的出现及其应用于航海，再结合中国古代的造船技术、航海技术和天文学知识，无疑对中国和世界航海事业的发展产生深远的影响。
最古老的磁性指向器，大约是汉代人发明的“司南”。将天然磁铁加工成一外形似小勺的磁体，其勺底光滑，将其置于栻占用的光滑地盘上，其勺柄即指南。司南一直被人们沿用至唐代。汉唐之际，本草药物学家、炼丹家已知道以磁感应方法使钢针磁化。南朝齐梁间陶弘景曾言及磁石悬连三四针，唐初苏恭(生活于7世纪)曾观察过好磁石悬连十针。晚唐段成式(约803～863)写下了“勇带磁针石”、“遇钵更投针”的词章。它表明，指南针诞生于约9世纪中期。约200年后，成书于宋庆历元年(1041)的宋代杨维德(生卒年不详)的堪舆著作《茔原总录》记述了堪舆家使用指南针而发现的地磁偏角。几乎同时成书的曾公亮(999～1078)的《武经总要》又记述了以地磁场磁化炽热的鱼形钢片而制造指南鱼的方法。在《武经总要》之后约半个世纪，沈括就在其著作《梦溪笔谈》(成书于1080年)中详细记述了“方家”以磁感应方法造指南针、地磁偏角和指南针的多种安装方法。
人们最初亦是将指南针放置于栻占用的方形地盘上以确定方位。地盘中央是光滑的盘面。其四周分层布列天干、地支、二十八宿。以地盘作为方位盘并不方便。经堪舆家改进，方形变为圆形，在圆形板外周布之八干(甲、乙、丙、丁、庚、辛、壬、癸)、十二地支(子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥)和四维(八卦中乾、坤、艮、巽)，共24向以示方位度数。与今日360°的罗盘比较，每个方位为15°。由于两个方向之间，即两个汉字间缝也示方向，因此中国方位盘实为48向，每向含7.5°。将指南针置于这种方位盘内，就成为罗盘。
罗盘起初被堪舆师用作占卜。航海中用罗盘导航始于11世纪末，也即沈括在《梦溪笔谈》记述指南针之后10年左右。北宋朱彧《萍洲可谈》(成书于1119年)曾记述其父为“广州帅”(时在1099～1102年)之见闻，其时广州市舶舟师在海上已知“阴晦观指南针”以辨识方向。其后，徐兢(1091～1153)于宣和五年(1123)作为宋朝使者赴高丽。他在其著《宣和奉使高丽图经》中记载在海上“用指南浮针，以揆南北”。所谓“指南浮针”即水罗盘。其后有关记载渐多，并将罗盘称之为“地螺”。
在罗盘中央设置圆池以盛水，将贯穿在灯芯草上的磁针放入水池中，就成为水罗盘。也可以用碗盛水、投放磁针，在碗外圈套接一个圆形方位盘。甚至还可以在瓷盘内底直接釉绘方位，盘盛水后放入磁针即成罗盘。这样的罗盘在宋元考古发掘中累被发现。水罗盘是古代中国人的发明。旱罗盘也是中国人最早发明的。1988年在江西临川宋墓中出土两件“张仙人瓷俑”，俑的右手竖持一旱罗盘，置于左胸前，磁针是以回旋枢轴式装接的。瓷俑的墓主人下葬于庆元四年(1198)。可见，在12世纪下半叶中国人已使用了旱罗盘。
一般认为，指南针或罗盘是经阿拉伯传播到欧洲的。实际上，宋元明各代，中国人的海上活动，横渡印度洋直抵非洲东海岸，全靠罗盘导向。一旦指南针或罗盘上了航船，船所到处，指南针或罗盘也随之传到该地。
