指南針：導引方向的古老工具

引言
指南針（又稱司南、指北針），一種用於指示方向的工具，在航海、野外探險、都市道路導航等領域發揮著至關重要的作用。

司南：指南工具的起源
司南一詞最早記載於戰國時期韓非子的《有度篇》。儘管其含義、功能和造型存在爭議，但普遍認為《論衡·是應篇》中的「司南之杓，投之於地，其柢指南」指的是使用磁性天然磁石配合地盤底座的指南工具。

指南針的演進：從水浮到旱羅盤
北宋時期沈括在《夢溪筆談》中記載了用天然磁石磨鋼針造磁針，以及人造磁針指南的方法。宋元明時期，航海羅盤得到廣泛應用，且中國或在12世紀已出現旱羅盤（現代指南針的基本形式）。

香魚和龜子：中國傳統指南工具
宋代出現了以木刻魚子或龜子為材料的指南工具。魚子內陷磁石，針從口中插入水中，自然指南；龜子則於尾邊敲針，置於帶竹釘的木板上，水中常指北。

指南針的傳播與運用
指南針經阿拉伯人改良後傳入歐洲，並在航海上發揮著重要作用。宋朝奉使高麗時，已使用水浮指南針導航。

指南針的誤稱：指南與指北
因我國古代羅盤以正南方向為參考方向，指南針因此得名。然而，近代指南針普遍以正北方向為參考方向，故其正確名稱應為指北針。

指南針的泛用：校時與風水
旱羅盤在中國內陸地區常被用於風水羅盤和校時羅盤（「地螺」）。

指南針的運用：遠洋航海先驅
宋代的航海技術已可根據指南針、海底泥嗅等方式辨別方向與陸地。這比歐洲首次使用指南針早了約一個世紀。

指南針：古代四大發明之光
指南針是我國古代四大發明之一，其原理和應用為人類文明的發展做出了不可磨滅的貢獻。如今，指南針仍然是各種導航系統中不可或缺的組成部分。

指南針與指北針：導航的歷史與原理

指南針和指北針是重要的導航工具，在人類探索和旅程中扮演著關鍵角色。這兩者都利用地球磁場的性質來指示方向，為航海家、旅行者和探險家提供方向。

歷史演變

指南針最早出現在中國，早在西元前2世紀就被發明出來。最初的指南針是用裝有磁鐵的勺子製成的，勺子會指向南方。隨著時間推移，指南針的設計不斷改良，到了西元12世紀，它已經成為一個用磁鐵製成的浮動裝置，可以自由旋轉並指向磁北極。

指北針的歷史較短，它在16世紀才被發明出來。與指南針不同，指北針直接指向地理北極，而不是磁北極。這是因為指北針使用了磁性針，兩端各有一個偏向地理北極和南極的極性。

原理

指南針和指北針都利用地球磁場的性質來運作。地球本身是一個巨大的磁鐵，具有北極和南極。這些磁極產生一條磁力線，磁力線從地球的南極延伸到北極。

指南針中的磁鐵被地球磁場磁化，因此形成一個小的磁鐵偶極子。磁鐵偶極子的北極指向地球南磁極，而南極指向地球北磁極。由於同性相斥，指南針的北極被地球南磁極排斥，而南極被地球北磁極吸引，導致指南針的北極指向磁北極。

指北針中的磁性針也同樣被地球磁場磁化，形成一個磁鐵偶極子。由於磁性針的一端指向地理北極，而另一端指向地理南極，因此指北針的指向與地球的地理極一致。

區別

雖然指南針和指北針都是基於地球磁場的導航工具，但它們之間還是有一些區別：

校正

指南針需要定期校正，以彌補它們與地理北極之間的偏差。校正可以通過將指南針與已知的參考點比較來進行，例如參照北極星或已知建築物的方向。

指北針通常不需要校正，因為它們直接指向地理北極。然而，在某些情況下，指北針也可能會受到磁場幹擾的影響，這時需要進行校正。

應用

指南針和指北針在各領域都有廣泛應用，包括：

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指南針和指北針有什麼不同？

• 航海： 引導船隻在海上航行。
• 旅行： 確定方向，避免迷路。
• 探險： 探索未知地區並找到路徑。
• 風水： 用於確定建築物的方位和氣流。
• 測量： 用於測量土地和物體的方位角。

簡短的結論

指南針和指北針是導航的重要工具，它們通過利用地球磁場的性質來指示方向。儘管它們有不同的原理和應用，但它們都是不可或缺的工具，可以幫助人類探索世界並安全地旅行。