指南针的足迹
人们熟悉生活环境，明确了"东南和西北"的概念，所以不会迷路。如果我们处在一个没有星星的夜晚，一片黑暗的荒野，一片茂密的山林，无尽的沙漠，一片浩瀚的烟雾海洋......应该使用什么来识别方向？答案是 - 指南针。
机械结构巧妙的导轨车
在指南针发明之前，我们的祖先发明了导览车来辨别方向。据说，四千多年前，古代黄帝时期出现了导盲车。
当时，黄帝的部落与另一个部落联盟进行了一场战争，但部落首领于玉有一个迷雾恶魔，让黄帝士兵因为无法分辨出无序集团的方向，结果被击败。于是黄帝召见密谋们仔细研究，造了一辆指示车方向的导盲车，然后再次出兵，最终打败了于煜。
当然，这些只是传说。据古籍记载，中国春秋时期确实有导车，此后朝代也一直有导盲车记录。比如东汉科学家张恒，
三国时期魏朝的科学家，东晋后的马维、赵的魏马和傅非，5世纪初的凌狐学生，9世纪初唐朝的晋公，11世纪北宋中期的燕苏和吴德仁，都制造过导盲车。南北朝的数学家祖冲有一辆导盲车，只修好了一枚贝壳。
古代人造车都是自制的，因此它们的款式、规格和尺寸不能完全一致。比如魏炜的马虽然没见过导盲车，但经过巧妙的设计造就了一辆漂亮的导车，然后被皇帝占领了。过去的历史书对导轨车的记录比较简短，缺乏对具体机械结构设计的描述。直到北宋延肃，在公元1027年导盲车给皇帝写了一份提交书，详细介绍了导车的形状和内部结构，这件事就记载在宋史中。基于此，才了解到导轨车的具体结构。
雁宿导车是一款四马拉动的两轮车，车内装有矩形车箱，车箱外饰有鲜艳的雕刻和鲜艳色彩的画面，车箱是利用机械传动原理的大小齿轮联动装置，大齿轮平放在车箱中间， 中间矗立着一根杆子，其顶部装有指向木人方向的手臂，但在使用车辆之前必须调整木人的方向-南方的位置。
那么导览车的奥秘在哪里呢？原来导轨的关键是齿轮传动机构的设计，现代机械制造称为"差速齿轮系"——一种可以自动离合的齿轮系。
当车辆偏离正向南方向并向左转弯（即向东）时，车辆的前端向左移动，而右端向右移动（即向西），这恰好抵消了车辆向左转弯的效果，从而使木头手臂指示的方向不变;《中国科学技术史》评论：导轨车是古代聪明的自动化机械，结构非常简单，思想很聪明，是中国古代技术的杰出成就。
由于导轨车看似简单但制造难度大，而且体积笨重，携带使用非常不方便，所以实用价值不高，开发受限。不幸的是，由于社会动荡，闪现出我们祖先智慧的导盲车的宝藏并没有完好无损地保存下来。
指极性仪器的探索之旅
我国早在春秋时期就有铸铁技术，人们在开采和冶炼过程中，对铁矿石的性质逐渐有了认识，并在生产实践中发现了磁铁能吸收铁的特点，这在当时及以后的历史书中都有记载。《山海之书》写道："西溪在玉濑，其中许多是石头。在古代，磁铁被称为"慈悲石"，意思是"慈悲石取铁，如慈悲母亲的伎俩"。正如鬼谷反应明确指出的那样，"磁铁可以吸收铁针"。
我们的祖先不仅发现了磁铁对铁的吸收，还发现它们具有手指的极性。如果将棒状磁铁连接到悬挂在中间，则在静止时，其一端指向南方，另一端指向北方。因为整个地球是一块大磁铁，所以极点位于地理上的北极和南极附近。
早在2200多年前，我国就利用磁指数极性制造了一种指示方向的仪器——斯南。
战国时期的"韩非子和一段时间"
它记录了使用磁铁使斯南（即导游）说"第一个王立散到深夜"。公元1世纪初.M，王冲的《论平衡是应该的》中写道："斯南的勺子，铸在地里，它的向导。"文献还详细描述了斯南：他看起来像一个勺子，有一个长柄和一个光滑的勺子，在田野里一个特别光滑的"圆盘"上，这是方形的，由铜或木头制成。"圆盘"周围刻有现场八卦或干、干，以指示位置的方向。这种"勺子"是由磁铁制成的，放置在"圆盘"上可以自由旋转，当静止时，勺子手柄指的方向是南的。
斯南必须配备一个站点，指南针的前身，所以后来人们也称指南针为"指南针"。但是，天然磁铁非常不稳定，在面对振动和高温时容易失去磁性，而且它与场地接触时旋转摩擦阻力较大，难以达到理想的精确引导效果，没有得到广泛的应用。
如果说祖先发现磁铁被视为探索的火炬，那么斯南的发明就是发现的果实。我们的祖先不断开拓进取，探索的力量源于执着的信念。在宋代，人们在人工磁化和磁针的使用方面取得了很大的进步，从而催生了指南针的发明和广泛应用。
北宋古籍中包含制作"导鱼"的方法："用薄薄的铁叶切开，两英寸长，宽五美分，第一条尾巴像鱼形一样锋利，放木炭火，等红，给铁鲱鱼头火，把尾巴右下，在盆地里，没有尾巴点停下， 关上门。"这是一种通过使用强大的地磁场来磁化铁化的方法。由此规则制成的引导鱼漂浮在水面上并自由旋转，当它静止时，鱼的头部指向南方。导盲鱼比Snan更容易携带和使用，而且更尖锐。
人工磁化的另一种方法是"方形家用磁铁莫针棒，可以引导"。研究发现，磁铁上的铁磨削也是磁性的，磁化相对稳定，这为具有实用价值的磁指点仪的出现创造了重要的技术条件。
宋代科学家沈澍总结了人们长期探索的实践成果。
在他的书《梦溪笔谈》中，他阐述了四根磁针的装置和使用方法：第一种"漂浮法"，其中几片轻草与磁性穿过钢针的眼睛，使磁针漂浮在水面上，类似于指南针;三个"碗唇旋转"是将磁针放在指甲上和碗的边缘，使针可以灵活旋转，但容易滑动;针尖将一直指向南方。
陈元良在宋末年的《森林编年史》中记载了一种流行的导龟装置：木头雕刻成鱼或状，掏空腹部，装上天然磁铁，用黄蜡封闭，将其漂浮在水中或支撑在竹针的尖端， 这样木鱼或就可以自由旋转来引导。
今天，我们日常使用的指南针，以及交通、国防和军事领域使用的各类制导仪器，虽然在结构上比较复杂和精密，但其基本原则却离不开中国古代开创性水的漂浮、悬挂和支撑这些方法。
指南针最初用于导航
宋代指南针的制造水平已经成熟，科学家沈澍在《梦溪笔谈》中指出，指南针并不完全是朝南的。结果表明，指南针指的是一个稍微向东的方向，称为"磁偏置角"。这是一项重要的科学发现，比哥伦布在穿越大西洋时发现磁偏置角早了400多年。
指南针在问世后很快被用于导航。公元1119年，宋朝朱炜的《平舟会说话》记载："周师傅懂地理，黑夜在观星，白天在看天，阴在看指南针。"这是世界导航史上最早使用指南针的记录。北宋五年（公元1123年），徐瑜奉命乘船从宁波到朝鲜，在《宣与令高立》中也描述道：船用的是一种水上浮动罗盘，船头的船头各放一个，下雨天靠它来分辨方向。
世界上真正的发明几乎总是极难一下子完成，指南针完美，改进的步伐也没有停止。我们的祖先通过不断的实践，创造了一个指南针，或指南针，将指南针与Snan的遗址相结合。指南针刻有精确的位置，便于识别导航方向。在南宋吴牧的书《梦束书》中也说："只有靠针板。"可见的'指南针'一直是导航的主要工具，无论白天还是黑夜，出海都可以进行'指南针'导航，实现全天候导航。
指南针的发明使中国海运业达到了世界最高水平，广州、泉州、宁波等都是国外港口。1281年，元代郑贞率商船从福建省泉州出发，经过三个月的航行到斯里兰卡。后来，商船带着指南针往返印度洋几次。
郑和率领一支2万多人的庞大舰队，拥有200多艘船，15世纪初七下西洋（引导群岛和印度洋地区），舰队使用包括指南针、测深仪和右舷在内的航海仪器（通过观测北极星的平坦高度来计算该船在夜间的地理纬度）， 由此可见，当时中国拥有先进而完整的航海仪器。
据科技史记载：中国在宋元时期，对外贸易和海上交通已经非常发达，通过广泛的贸易往来，指南针自然被引入阿拉伯、波斯（伊朗）等国家，然后从阿拉伯国家等国家传入欧洲，至今已被使用。