指南針(Compass)#
物品名稱#
指南針,利用磁針受地磁作用指南北的定向儀器,原型的中國「司南」是磁性定向裝置的最早形式,其後成為航海革命的核心儀器。
發明者#
中國戰國至漢代的工匠與方士;北宋沈括《夢溪筆談》(1088 年)首次科學記述磁偏角與羅盤用法。
發明年份#
約西元前 4 世紀(司南傳說與磁石記載);11 世紀(水浮磁針用於航海)。
特性#
- 原理:磁化鋼針受地磁場作用,自由轉動後沿磁子午線停驻。
- 演進:司南(磁勺置於地盤)→ 水浮針與羅盤(宋)→ 乾式樞軸羅盤(歐洲 14 世紀)→ 現代液浮羅經與陀螺羅經。
- 磁偏角:沈括記載磁針「常微偏東」,早於歐洲四百年。
用途#
- 航海:陰天與夜間辨向,使遠洋航行與大航海時代成為可能。
- 陸地定位:行軍、地質勘探、登山。
- 現代延伸:磁羅經仍是船舶法定備用導航儀;電子羅盤內建於手機。
歷史#
- 戰國《韓非子》:「先王立司南以端朝夕」,載磁性定向。
- 1040–1088 年:《武經總要》記指南魚;沈括記磁針四法與磁偏角。
- 1119 年:朱彧《萍洲可談》首載「舟師識地理,夜則觀星,晝則觀日,陰晦觀指南針」——指南針用於航海。
- 12 世紀:經阿拉伯傳入歐洲,航海羅盤普及。
- 15–16 世紀:配合星盤與海圖,支撐達伽馬、哥倫布的遠航。
- 20 世紀:陀螺羅經與 GPS 補足磁羅盤的誤差。
影響#
指南針(與中國三大發明並列)把航行從「沿岸望陸」解放為「跨洋定向」,直接開啟了大航海時代與全球貿易網,是最早的感測器式儀器之一。
相關條目#
- 磁石、大航海、沈括