【編者按】

我們都知道，指南針是中國的“四大發明”之一，而同為磁針與分度相配合的羅盤在中國的堪輿術中所扮演的重要角色，也因大熱的盜墓IP而為大家所熟識。那么，指南針究竟是如何發明的？指南針與羅盤有何關聯？用于航海的旱羅盤究竟是中國人還是歐洲人發明的？

本文摘自《考工司南———中國古代科技名物論集》，原題為《從司南到臨川旱羅盤的發明》，系統討論了以上問題。由澎湃新聞經上海古籍出版社授權發布。

中國指南針的發明史由三部曲組成，曲曲余音繞梁。近年的考古發現，古代文獻的再探索和科技史研究，使我們加深了對這一偉大發明的認識，它在中國和世界文化史上的地位，比以往所公認的高得多。

什么是司南？

指南針的雛形稱為“司南”。《宋書·禮志》引《鬼谷子》說戰國時“鄭人取玉，必載司南，為其不惑也”。不惑，就是不迷失方向。司南是一種用天然磁石琢成的勺形指向器。《鬼谷子》中保存的此一傳說，通過鄭國取玉者攜帶“司南”之事，透露了磁石勺與玉工之間的關系：甚難加工的磁勺應是玉工高手的杰作。它還暗示：善于經商的鄭人在磁勺的傳布（或許還有發明）過程中，扮演了重要的角色。

東漢初期王充的《論衡》描述了這類磁勺的性能和用法。傳本《論衡·是應篇》說：“司南之勺，投之于地，其柢指南。”吾師王錦光和我的《〈論衡〉司南新考與復原方案》指出，上句中的“投之于地”系“投之于池”之誤，“池”指汞池。這段極重要的科技史料應解釋為：叫作司南的勺形磁性指向器，投入盛有適量水銀的容器中，它的勺柄必然自動指向南方。

在勺形磁性指向器問世之前，已有“司南”之謂。不過，它與磁性無涉，乃是直立于地面用來測日影的表桿。如《韓非子·有度篇》說：“故先王立司南，以端朝夕。”“端朝夕”即正東西，引申為確定東西南北方向。“立司南”來源于殷商甲骨文中的“立中”和戰國時的“立朝夕”，它們的意思都是立表以測影。當勺形磁性指向器被發明的時候，其狀取法北斗，名稱沿用“司南”。今人不知其來龍去脈，往往將這兩種不同的司南混為一談。然而，對于司南古義的演變，這才拉開了序幕。

清《欽定書經圖說》夏至致日圖，描繪古人立表測影的情形

在古代中國，司南古義不斷引申，涉及中華文化的許多領域。因此“司南”有幸與一系列古代科技發明結下了不解之緣。

唐以后改稱為指南

除了上述的表示勺形磁性指向器之外，司南又是指南車、指南舟和報時刻漏的代稱。晉人葛洪所作的《西京雜記》中提到的“司南車”即半自動機械裝置指南車。《宋書·禮志》記載：“晉代又有指南舟。”南朝任昉的《任彥升集·奉和登景陽山》詩吟道：“奔鯨吐華浪，司南動輕枻。”詩中的司南即指皇家園池中的指南舟。可是，指南舟究竟怎樣導航？至今依然是一個謎。唐代大詩人杜甫的詠《雞》詩云：“氣交亭育際，巫峽漏司南。”杜詩中的司南實際上是報時刻漏的又一名稱。這句詩的意思是，夜半零時整，詩人恰聞司南的報時之聲。

中國古代科技術語被社會科學所吸收而歷久彌新者，司南、火候等都是著名的例子。眾所周知，“指南”有指導或準則之意，而“指南”來自“司南”，“指”、“司”兩字僅一音之轉。在漢至唐的文獻中，我們常可讀到諸如“事之司南”、“文之司南”以及“人之司南”等語詞。如《鬼谷子·謀篇》說：“夫度材、量能、揣情者，亦事之司南也。”梁劉勰的《文心雕龍·體性》說：“故宜摹體以定習，因性以練才，文之司南，用此道也。”唐代以后，“司南”一詞完全為“指南”所取代。南宋末年，文天祥活用磁石和磁針指向性的知識，道出了“臣心一片磁針石，不指南方不肯休”的愛國心聲，直用指南（司南）本義，立意卻不同凡響。

首揭磁偏角之秘的中國磁針

發現磁石、磁針的吸鐵性較易，但發現指向性較難，而要發現磁偏角則更難。因為地球磁場的磁軸線與穿過地理南北極的地軸不一致，故磁子午線與地理子午線不盡相合，微有交角，這交角就是磁偏角。北宋科學家沈括（1032—1096）在其名著《夢溪筆談》中，將方家發明的用磁石磨鋼針的尖端，使之具有永久磁性的方法公之于世，標志著原始指南針已到實用的新階段。磁針配合分度地盤指向的精度，與司南以及11世紀初的用薄鐵片做成的“指南魚”不可同日而語；故磁針羅盤的發明，很快導致了磁偏角的發現。

北宋慶歷元年（1041）司天監楊惟德在《塋原總錄》卷一中指出，定南北方向時，等到磁針的擺動停止時，在子午方向仔細校正，才能得到準確的南北方向。這項記載表明，磁針羅盤問世后，最先應用它的是堪輿家，最早發現磁偏角的也是堪輿家。《塋原總錄》不僅是年代明確可考的世界上關于磁偏角的首次記載，而且記載了當時當地磁偏角的大致數值。以前，人們一度將磁偏角的發現歸功于沈括，因為他在《夢溪筆談》中提到“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也”。此條記載已比哥倫布（Christopher Columbus）在1492年橫渡大西洋時發現磁偏角要早四百余年。自嚴敦杰先生在《中國史稿》第五冊“宋代科技史部分”引入《塋原總錄》的史料，才將這一世界紀錄又向前推進了約半個世紀。

明宋應星《天工開物》抽線琢針圖，由此圖可見制作鋼針的程序

早期的一種指向器———指南魚，今人王振鐸依文獻摹繪，取自李約瑟《中國之科學與文明》

羅盤的發明權屬誰？

方家發明的羅盤是磁針與分度相配合的新一代的指南針，使用方便、讀數容易，先后用于堪輿和航海。

中國的磁針和羅盤先后經由陸水兩路西傳，曾給人類文明的進程帶來重大的影響。但在羅盤的發明權上，長期存在一種錯誤的觀點———中西應當分享羅盤的發明優先權。即：磁針浮在水中的水羅盤與指南浮針一脈相承，是中國的發明，但是磁針用支軸支承的旱羅盤是歐洲所發明，后者經由日本船傳入中國，中國開始有旱羅盤已是16世紀的事了。根據考古發掘資料，參照歷史文獻記載，筆者發現，我國不僅是水羅盤的發源地，而且早在12世紀就率先發明了旱羅盤。

明朝航海用的青銅制水羅盤，中有水室可盛水浮針，圓周內層刻八卦，外圍則為二十四方位。取自李約瑟《中國之科學與文明》

南宋古墓———張仙人俑手持羅盤

1985年5月，江西省臨川縣溫泉鄉莫源李村農民在窯背山發現一座古墓。該墓出土文物豐富，除金質飾件、水晶佩掛、文房用具、陶瓷、銅器等之外，還出了七十余件各式瓷俑。其中有座底墨書“張仙人”的張仙人俑一式兩件，瓷土作胎，胎土細勻，素燒，火候偏低，系侍立狀圓雕，由模印貼塑而成，高22.2厘米。風水先生“張仙人”俑，“眼觀前方，炯炯有神，束發綰髻，身穿右袵長衫，左手抱一羅盤”。從該墓伴出的墓碑和紀年地券可知，墓主為南宋邵武知軍朱濟南（1140—1197），葬于慶元四年（1198）九月二十五日。考慮到12世紀末是羅盤發明史上極為關鍵的時期，一見到這一考古資料，立刻引起了我的注意。

江西省臨川縣宋墓出土張仙人俑

世界上關于羅盤的首次記載，見于南宋筆記小說《因話錄》（書中稱為“地螺”），曾一再為史界所稱引，但其作者卻誤為曾三異，成書年代也不確。筆者根據幾種地方志的記載，考證出真正的作者應是曾三異之兄曾三聘，《因話錄》寫成于公元1200年前后。曾三聘是江西臨江府峽江（今江西清江）人，峽江離臨川不遠，《因話錄》與朱濟南墓年代相近，《因話錄》“地螺”不正可與臨川羅盤相互印證嗎？

世界最古老的堪輿旱羅盤

尤其值得注意的是，臨川羅盤不但是現已發現的世界上最古的羅盤的模型，而且，它的磁針與水羅盤的磁針根本不同，其中部增大呈菱形，菱形中央有一明顯的圓孔，明確、形象地表達出用軸支承之意，無疑是一種堪輿用的旱羅盤。清代乾隆年間堪輿家范宜賓的《羅經精一解·針說》曾說“指南旱針（即旱羅盤），造自圣王”，“創自江西，盛于前明”。他認為旱羅盤系中國古制，創自江西，確有見地，或許當時有所根據，可惜不能起古人于地下而問之。但有了臨川羅盤，加上《因話錄》“地螺”，說江西是羅盤的故鄉該有八九分的把握了。

然而，假如對臨川羅盤的認識到旱針為止，那就既對不起羅盤的發明者，也辜負了張仙人俑作者的一片匠心。

羅盤十六分度制源于中國

羅盤的分度主要有二十四（或四十八）向和十六（或三十二）向兩大體系。學術界曾認為前者系中國所固有，后者則純屬歐式。查西方羅盤采用三十二分度的最早記載，見于英國詩人喬叟（Geoffrey Chaucer）1391年所作的《論星盤》（Treatise on the Astrolabe）。關于西方羅盤（三百六十分度）的最早記載，僅可上溯到1269年法國軍事工程師皮里格里努斯（Petrus Peregrinus de Maricourt）的《論磁書簡》（Epistola de Magnete）。反觀12世紀的臨川羅盤的分度，第二和第四象限各有四條刻度，根據上下左右對稱的原則，校正第一象限，補足第四象限，可以確定整個羅盤采用十六分度。由此可知，十六分度制亦產生于我國。

中國十六分度制來源于堪輿家視為羅經之本的八卦。八卦圖像，有先天和后天之分。前者以乾坤為南北，后者以離坎為南北。宋代堪輿家王伋《針法詩》說：“坎離正位人難識，差卻毫厘斷不靈。”表明他的堪輿羅盤用的正是后天八卦。用后天八卦命名的八方定位，加上兩位之間的縫針，恰成十六向，再等分就得三十二向。另一方面，從八卦出發，一卦管三山，則得二十四向，加其縫針，共四十八向。

現在還不能確定中西十六及三十二分度之間在歷史上是否有過交流。唯知荷蘭18世紀有一種十六分度的旱羅盤，根據王大海《海島逸志》的描述，恰似臨川羅盤的翻版，這或許是我們進一步探索的一條重要線索。

張仙人俑手持的臨川羅盤，現存江西省臨川縣文物陳列室，吸引著愈來愈多的觀眾和研究者。更為古老的中國羅盤，或許正躺在地下，等待著炎黃子孫去發現和研究。

《考工司南———中國古代科技名物論集》，聞人軍著，上海古籍出版社2017年3月。