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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