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發(fā)布時間：2025-11-01 | 來源：互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理

中國是世界四大文明古國之一，有著淵源流長的歷史和博大精深的文化。

在漫漫的歷史長河中，勤勞智慧的中國人民曾經(jīng)在自然科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域取得了累累碩果。

古代天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、地學(xué)、醫(yī)藥學(xué)以及建筑、紡織、陶瓷、造船、水利建設(shè)等方面的杰出成就曾經(jīng)在世界居于領(lǐng)先地位，舉世聞名的造紙術(shù)、印刷術(shù)、指南針、***四大發(fā)明更是促進了整個人類文明的進步。

天文

中國是世界上天文學(xué)發(fā)展最早的國家之一。

據(jù)文獻記載遠在四千多年前，堯帝時就設(shè)有司天官。

隨著社會的進步，古代天文學(xué)得到迅速的發(fā)展。

在天象觀測方面，公元前十六世紀中國就有天象的文字記載，他們相繼留下的關(guān)于太陽黑子、彗星、流星、新星、日月五星的記事以及各種星圖、星表，內(nèi)容豐富，年代連續(xù)，其中許多還是世界上最早的記錄；在天文學(xué)理論和天文儀器方面，他們創(chuàng)造了象渾天說這樣頗有見識的宇宙觀，發(fā)明了渾儀、簡儀等光照后世的測天儀器；在歷法方面，早在公元前十六至前十一世紀，中國就已經(jīng)有了原始歷法，經(jīng)過不斷改革完善沿襲至今，它既照顧了朔望月，又考慮了回歸年，是別具一格的陰陽合歷。

中國古代的天象紀事

早在新石器時代，中國的先民們就注意到物侯和天象的周期變化有密切的聯(lián)系，于是開始了對日、月等天象的觀察。

此后中國人長期不斷地辛勤致力于天象的觀察和記錄，取得了輝煌的成就，留下了關(guān)于太陽黑子、彗星、流星、新星等的各種記錄。

這些天象紀事不僅內(nèi)容詳實，年代延續(xù)，其中許多還是世界上最早的記錄，至今對于現(xiàn)代天文學(xué)的研究仍起到重要的作用，是一份極為珍貴的文化遺產(chǎn)。

日出黃有黑氣——黑子的記錄

黑子是太陽表面的氣體漩渦，由于其溫度比太陽其它部分的溫度低，所以光芒也較之其它處幽暗一些，從地球上看仿佛是太陽表面出現(xiàn)了黑色的斑點或斑塊，所以又稱日斑。

關(guān)于太陽黑子，中國有世界上最早的觀測記錄。

大約在公元前140年前的《淮南子》一書中就有“日中有踆烏”的記述。

現(xiàn)今世界公認的最早的太陽黑子記事，是載于《漢書·五行志》中的河平元年（公元前28年）三月出現(xiàn)的太陽黑子：“河平元年……三月己未，日出黃，有黑氣大如錢，居日中央。”這一記錄將黑子出現(xiàn)的時間與位置都敘述得詳細清楚。

歐洲關(guān)于太陽黑子紀事的最早時間是公元807年8月，當(dāng)時還被誤認為是水星凌日的現(xiàn)象，直到意大利天文學(xué)家伽利略1660年發(fā)明天文望遠鏡后，才確認黑子是確實存在的。

而在此之前我國歷史上已有關(guān)于黑子的101次記錄，這些記錄不但有時間，還有形狀、大小、位置以及變化情況等等。

難怪美國天文學(xué)家海爾會贊嘆道：“中國古代觀測天象，如此精勤，實屬驚人。

他們觀測日斑，比西方早約2000年，歷史上記載不絕，并且都很正確可信?！?/p>

有星孛入于北斗——彗星的記錄

彗星是繞太陽運行的一種質(zhì)量較小的天體，呈云霧狀的獨特外貌。

彗星包括彗發(fā)、彗核、彗尾三部分。

彗尾是彗星離太陽近時，彗發(fā)變大，太陽風(fēng)和太陽的輻射壓力把彗發(fā)的氣體和微塵推開生成的，形狀好象一把大掃帚，所以在中國民間又把彗星叫做“掃帚星”。

中國對彗星的觀測和研究已有四千多年歷史，擁有世界上最早、最完整的彗星記錄。

我國古代稱彗星為“星孛”，《春秋》上記錄了魯文公十四年（公元前613年）出現(xiàn)的彗星：“秋七月，有星孛入于北斗。

“這是關(guān)于哈雷彗星的最早記錄。

哈雷彗星是一顆周期彗星，每76年出現(xiàn)一次，從魯文公十四年開始到清代宣統(tǒng)二年（公元1910年）止，哈雷彗星出現(xiàn)過31次，每次出現(xiàn)，我國都有詳細的記錄。

如《史記·秦始皇本紀》記載：“始皇七年，彗星先出東方，見北方，五月見西方，……彗星復(fù)見西方十六日?！边@段記載的年、月、日數(shù)，位置和近代科學(xué)家推算的完全相符。

到戰(zhàn)國時代我國對彗星的觀測已經(jīng)積累了比較豐富的經(jīng)驗。

長沙馬王堆三號漢墓帛書中有畫著各種形態(tài)的彗星圖29幅，這些彗星的彗尾有寬有窄，有長有短，有直有彎，條數(shù)也不等，彗星的頭部有的是一個圓圈或圓點，有的是圓圈中心還有一個小圓點或者圓圈，這說明當(dāng)時的人們已經(jīng)注意到彗星的不同形態(tài)，其觀測的精確程度就今天來看，也是有科學(xué)價值的。

關(guān)于彗尾的成因，中國也較早就有了比較正確的解釋，《晉書·天文志》記載：“彗體無光，傅日而為光，故夕見則東指，晨見則西指。

在日南北皆隨日光而指。

頓挫其芒或長或短……”。

而歐洲直到十六世紀以前一直誤認為彗星是大氣中的一種燃燒現(xiàn)象。

中國的彗星觀測成果，得到近代西方天文學(xué)家的高度贊揚。

法國人巴爾代二十世紀五十年代在研究《彗星軌道總表》之后曾說：“彗星記載最好的（除極少數(shù)例外），當(dāng)算中國的記載?！?/p>

朔月辛卯日有食之——日食的記錄

日食是一種太陽被月球遮蔽的現(xiàn)象。

當(dāng)月球在繞地球運行過程中，有時會走到太陽和地球中間，這時月球的影子落到地球表面上，位于影子里的觀測者便會看到太陽被月球遮住，這就是日食。

??當(dāng)日食發(fā)生時，本來光芒四射的太陽會突然變得暗淡無光，成為一個暗黑的圓面，星星卻出現(xiàn)在白日的天空，這樣的奇特景象，對于不了解其原因的古人來說是一件驚天動地的大事，自然成為了中國先民們重點觀測的天象。

早在三千多年前，殷墟甲骨文中就有關(guān)于日食的記載。

《書經(jīng)·胤征篇》記載：“乃季秋月朔，辰弗集于房……，瞽奏鼓，嗇失馳，遮人走……”，描述了夏代仲康元年日食發(fā)生的時候人們驚慌失措的場面。

《詩經(jīng)·小雅》中還以詩歌的形式記載著發(fā)生的日食：“十月之交，朔日辛卯，日有食之”。

從我國春秋時期到清代同治十一年（公元前770年——公元1874年），有記載的日食共985次，其中年月不符，無日食可考的僅有8次，不及總數(shù)的1%。

??日食的發(fā)生具有一定的周期性。

我國是世界上較早發(fā)現(xiàn)日食周期的國家之一。

西漢末年劉歆總結(jié)出一種周期，認為135個月中要發(fā)生23次日食。

大約從公元三世紀起我國就能預(yù)報日食初虧和復(fù)圓的方向，到了唐代對于日食的預(yù)報已經(jīng)比較準確了。

夜中星隕如雨——流星的記錄

在繁星密布的夜空中，常常能看到一道白光一閃而逝，這就是流星。

有時候還能看到天空的某個區(qū)域有無數(shù)亮光四下飛流，好象下雨一樣，這就是壯觀的流行雨現(xiàn)象。

流星和流星雨是行星際空間中叫作流星體的塵粒和固體塊闖入地球大氣圈同大氣摩擦燃燒產(chǎn)生的光跡。

??中國人對流星群、流星的記載，早于其他國家。

古書《竹書紀年》中就有關(guān)于流星的記錄：“夏帝癸十五年，夜中星隕如雨?！薄蹲髠鳌返挠涊d，魯莊公七年“夏四月辛卯夜，恒星不見，夜中星隕如雨”，是世界上最早的天琴座流星雨記錄。

我國古代的流星雨記錄達180次之多。

??中國人不僅記錄流星，而且能準確地指出隕石的來歷：“星墜至地，則石也”（見于《史記·天官書》。

）而在歐洲，公元1768年曾發(fā)現(xiàn)三塊隕石，對此巴黎科學(xué)院推舉拉瓦錫做研究，他得出的結(jié)論卻是：“石在地面，沒入土中，電擊雷鳴，破土而出，非自天降?！币恢钡焦?803年歐洲人才知道隕石的由來。

客星見于房——新星和超新星的記錄

某些通常很暗的星星，突然爆發(fā)出比原來的亮度強幾千到幾百萬倍的光，叫新星，有的亮度增強到一億乃至幾億倍，叫超新星。

以后它們又逐漸暗弱下去，好象在星空中做客一般，所以被古人稱之為“客星“。

??我國對新星和超新星的出現(xiàn)早有記載。

商代甲骨卜辭中就記載了大約公元前十四世紀出現(xiàn)于天蝎座α星附近的一顆新星。

《漢書·天文志》中記載有：“元光元年五月，客星見于房?！边@記錄的是公元前134年出現(xiàn)的一顆新星，這顆新星是中外史書中均有記載的第一顆新星，與其他國家的記載比，我國的記載不僅寫明了時間，還寫明了方位，因此法國天文學(xué)家比奧在著《新星匯編》時把《漢書》的記載列為首位。

18世紀末，有人通過望遠鏡，在天關(guān)星附近發(fā)現(xiàn)一塊外形像螃蟹的星云，取名叫蟹狀星云。

1921年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在蟹狀星云中有一顆脈沖星，它是已發(fā)現(xiàn)的脈沖星中周期最短的一個，也是迄今所知唯一的全波脈沖星。

根據(jù)蟹狀星云的膨脹速度推算，這顆星應(yīng)該是公元1054年爆發(fā)的一顆超新星產(chǎn)生的。

而這顆超新星在我國的史書《宋會要輯稿》上有詳細的記載。

??自商代到十七世紀末，我國史書共記載了新星、超新星約90顆左右，其中大約有12顆屬于超新星，這么豐富而系統(tǒng)的歷代新星爆發(fā)記錄在世界各國中是獨一無二的。

中國古代的天體測量成就

天體測量學(xué)是天文學(xué)中最古老也是最基本的一個分支，主要是研究如何測定星辰的位置和星辰到達某個位置的時間。

我國古代天文學(xué)家設(shè)計制造了各種精密而先進的天體測量儀器和天文臺，在天體測量方面取得了巨大成就，留下了許多珍貴的星圖、星表等史料。

渾儀

我國古代使用的的天體測量儀器主要有渾儀、簡儀等；表演天體視運動的儀器主要是渾象等。

（1）渾儀渾儀是以渾天說為理論基礎(chǔ)制造的測量天體的儀器。

渾天說是我國古代的一種重要宇宙理論，認為渾天如雞子，天體圓如蛋丸，地如雞中黃，天內(nèi)充滿了水，天靠氣支撐著，地則浮在水面上。

天的大圓分為365.25度，渾天旋軸兩端分別稱為南極、北極，赤道垂直于天極，黃道斜交著天的大圓，黃赤道交角為24度。

渾儀正是以此為基礎(chǔ)而設(shè)計的。

我國渾儀的發(fā)明大約是在公元前四世紀至公元前一世紀之間（即戰(zhàn)國中期至秦漢時期）。

早期的渾儀比較簡單，經(jīng)過歷代天文學(xué)家的改進，到了唐代，由天文學(xué)家李淳風(fēng)設(shè)計了一架比較精密完善的渾天黃道儀。

整個儀器分為三層，外層叫六合儀，包括地平圈、子午圈和赤道圈。

中層叫三辰儀，是由白道環(huán)、黃道環(huán)和赤道環(huán)構(gòu)成。

里層叫四游儀，包括一個四游環(huán)和窺管。

現(xiàn)存明制渾儀基本就是這種結(jié)構(gòu)，所不同的是取消了三辰儀中的白道環(huán)，而加上了二分環(huán)和二至環(huán)。

由于渾儀的圈環(huán)過于復(fù)雜，遮掩天區(qū)，影響觀測，所以元代的天文學(xué)家郭守敬將其簡化，創(chuàng)制了簡儀。

簡儀

元代天文學(xué)家郭守敬于公元1276年創(chuàng)制的一種測量天***置的儀器。

因?qū)⒔Y(jié)構(gòu)繁復(fù)的唐宋渾儀加以革新簡化而成，故稱簡儀。

它包括相互獨立的赤道裝置和地平裝置，以地球環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)一周的時間365.25日分度。

簡儀的赤道裝置用于測量天體的去極度和入宿度（赤道坐標），與現(xiàn)代望遠鏡中廣泛應(yīng)用的天圖式赤道裝置的基本結(jié)構(gòu)相同。

它由北高南低兩個支架，托著正南北方向的極軸，圍繞極軸旋轉(zhuǎn)的是四游雙環(huán)，四游環(huán)上的窺管兩端安有十字絲，這是后世望遠鏡中十字絲的鼻祖。

極軸南端重迭放置固定的百刻環(huán)和游旋的赤道環(huán)。

為了減少百刻環(huán)與赤道環(huán)之間的摩擦，郭守敬在兩環(huán)之間安裝了四個小圓柱體，這種結(jié)構(gòu)與近代滾柱軸承減少摩擦阻力的原理相同。

簡儀的地平裝置稱為立運儀，它與近代的地平經(jīng)緯儀基本相似。

它包括一個固定的陰緯環(huán)和一個直立的、可以繞鉛垂線旋轉(zhuǎn)的立運環(huán)，并有窺管和界衡各一。

這個裝置可以測量天體的地平方位和地平高度。

簡儀的底座架中裝有正方案，用來校正儀器的南北方向。

在明制簡儀中正方案改為日晷。

簡儀的創(chuàng)制是我國天文儀器制造史上的一大飛躍，是當(dāng)時世界上的一項先進技術(shù)。

歐洲直到三百多年之后的1598年才由丹麥天文學(xué)家第谷發(fā)明與之類似的裝置。

郭守敬創(chuàng)制的簡儀，在清康熙五十四年（公元1715年）被傳教士紀理安當(dāng)作廢銅給熔化了。

現(xiàn)在保存在南京紫金山天文臺的簡儀是明代正統(tǒng)二年到七年（公元1437-1422年）間的復(fù)制品。

郭守敬（1231-1316年），河北邢臺人，元代著名的天文學(xué)家。

郭守敬自小師從祖父郭榮學(xué)習(xí)天文、算學(xué)和水利。

他對天文學(xué)尤其感興趣，常自己動手制造天文土儀器用于觀察天象。

公元1276年，元太祖忽必烈下令編制新歷，郭守敬奉命參加修歷。

四年后新歷《授時歷》基本完成。

這是中國古代一部優(yōu)秀的歷法，在制定過程中，郭守敬作出了卓越的成績。

郭守敬在制歷之初就提出了歷之本在于測驗，而測驗之器莫先于儀表。

為此他在三年之內(nèi)，共設(shè)計出簡儀、高表、星晷定時儀，以及立運儀、日月食儀、玲瓏儀等12種新天文儀器，其精巧程度和準確度大大超過前人。

除此之外他還是位杰出的水利專家和地理學(xué)家，曾主持了若干重要的水利工程，至今受到中外專家贊譽。

渾象、假天儀

渾象渾象是一種表演天體視運動的儀器。

它把太陽、月亮、二十八宿等天體以及赤道和黃道都繪制在一個圓球面上，能使人不受時間限制，隨時了解當(dāng)時的天象。

白天可以看到當(dāng)時在天空中看不到的星星和月亮，而且位置不差；陰天和夜晚也能看到太陽所在的位置。

用它能表演太陽、月亮以及其他星象東升和西落的時刻、方位，還能形象地說明夏天白天長，冬天黑夜長的道理等。

我國的第一架渾象大約是公元前70～50年間耿壽昌創(chuàng)制的。

后來歷代都十分重視渾象的制造工作，張衡、一行、蘇頌等許多天文學(xué)家都曾進行過設(shè)計，這些實物現(xiàn)在都沒有了，僅存的清代天體儀可算是古代渾象的仿制品。

假天儀一般的渾象，大都是人站在球外邊看，這對于計算坐標和觀察星空有它方便的地方，但對于象征天穹來說還不夠逼真。

宋代的蘇頌、韓公廉共同研制了一個能從內(nèi)部觀看形象的設(shè)備。

它在球面相應(yīng)于天空星象的位置鑿有小孔，人進到球內(nèi)，可以看到點點光亮如天上繁星，轉(zhuǎn)動球體，則中星、昏、晚（曉），應(yīng)時皆見于竅中。

這種假天儀可說是近代天象儀的祖先。

登封測景臺

中國古代天文觀測臺，位于河南省登封縣境內(nèi)，1279年元代天文學(xué)家郭守敬設(shè)計制造。

觀景臺平面呈正方形，邊長16米余，臺高9.40米，臺北面石圭長31.19米，俗稱量天尺。

量天尺和觀景臺構(gòu)成一個巨型圭表，石圭居于子午線方向。

圭面中心和兩旁均有刻度以測量影長。

根據(jù)臺上橫梁在石圭上投影的長短變化，確定春分、夏至、秋分、冬至，劃分四季。

為了觀測的準確，郭守敬還發(fā)明了“景符”，即用一個寬二寸、長四寸的銅葉，上面穿小孔，放于支架上在圭面上來回移動，利用小孔成像的原理，把太陽和表橫梁經(jīng)過景符小孔清晰實在、細若發(fā)絲地投影在圭面上。

當(dāng)梁影平分日像時，即可度量日影長度。

星圖星表

我國古代取得了大量天體測量成果，為后人留下了很多珍貴的星圖、星表。

星表是把測量出的恒星的坐標加以匯編而成的。

大約在公元前四世紀的戰(zhàn)國時代，魏人石申編寫了《天文》一書共8卷，后人稱之為《石氏星經(jīng)》。

雖然它到宋代以后失傳了，但我們今天仍然能從唐代的天文著作《開元占經(jīng)》中見到它的一些片斷，并從中可以整理出一份石氏星表來，其中有二十八宿距星和115顆恒星的赤道坐標位置。

這是世界上最古老的星表之一。

星圖是天文學(xué)家觀測星辰的形象記錄，它真實地反映了一定時期內(nèi)，天文學(xué)家在天體測量方面所取得的成果。

同時它又是天文工作者認星和測星的重要工具，其作用猶如地理學(xué)中的地圖。

早在先秦時期，我國古代天文學(xué)家就開始繪制星圖。

現(xiàn)存最早的描繪在紙上的星圖是唐代的敦煌星圖。

唐敦煌星圖最早發(fā)現(xiàn)于敦煌藏經(jīng)洞，1907年被英國人斯坦因盜走，至今仍保存在英國倫敦博物館內(nèi)。

它繪于公元940年，圖上共有1350顆星，它的特點是赤道區(qū)域采用圓柱形投影，極區(qū)采用球面投影，與現(xiàn)代星圖的繪制方法相同，是我國流傳至今最早采用圓、橫兩種畫法的星圖。

1971年在河北省張家口市宣化區(qū)的一座遼代墓里發(fā)現(xiàn)了一幅星圖。

該圖繪于公元1116年，用于墓頂裝飾，星圖繪畫在直徑2.17米圓形范圍內(nèi)，繪制方法為蓋圖式，圖中心嵌著一面直徑為35厘米的銅鏡，外圈是中國的二十八宿，最外層是源于巴比倫的黃道十二宮，從中可看出在天文學(xué)領(lǐng)域內(nèi)中外文化交流的跡象。

1974年在河南洛陽北郊的一座北魏墓的墓頂，又發(fā)現(xiàn)了一幅繪于北魏孝昌二年（公元526年）的星圖，全圖有星辰三百余顆，有的用直線聯(lián)成星座，最明顯的是北斗七星，中央是淡藍色的銀河貫穿南北。

整個圖直徑7米許。

這幅星象圖是我國目前考古發(fā)現(xiàn)中年代較早、幅面較大、星數(shù)較多的一幅。

現(xiàn)存在蘇州博物館內(nèi)的蘇州石刻天文圖，是世界現(xiàn)存最古老的石刻星圖之一，刻于公于1247年（南宋丁未年），主要依據(jù)公元1078～1085年（北宋元豐年間）的觀測結(jié)果。

圖高約2.45米，寬約1.17米，圖上共有星1434顆，位置準確。

全圖銀河清晰，河漢分叉，刻畫細致，引人入勝，在一定程度上反映了當(dāng)時天文學(xué)的發(fā)展水平。

指南針的發(fā)明

古代民間常用薄鐵葉剪裁成魚形，魚的腹部略下凹，像一只小船，磁化后浮在水面，就能指南北。

當(dāng)時以此做為一種游戲。

東晉的崔豹在《古今注》中曾提到這種“指南魚”。

北宋時曾公亮在《武經(jīng)總要》載有制作和使用指南魚的的方法：“用薄鐵葉剪裁，長二寸，闊五分，首尾銳如魚型，置炭火中燒之，侯通赤，以鐵鈐鈐魚首出火，以尾正對子位，蘸水盆中，沒尾數(shù)分則止，以密器收之。

用時置水碗于無風(fēng)處平放，魚在水面，令浮，其首常向午也?！边@是一種人工磁化的方法，它利用地球磁場使鐵片磁化。

即把燒紅的鐵片放置在子午線的方向上。

燒紅的鐵片內(nèi)部分子處于比較活動的狀態(tài)，使鐵分子順著地球磁場方向排列，達到磁化的目的。

蘸入水中可把這種排列較快地固定下來，而魚尾略向下傾斜可增大磁化程度。

人工磁化方法的發(fā)明，對指南針的應(yīng)用和發(fā)展起了巨大的作用。

在磁學(xué)和地磁學(xué)的發(fā)展史上也是一件大事。

北宋的沈括在《夢溪筆談》中提到另一種人工磁化的方法：“方家以磁石摩針鋒，則能指南?！卑瓷蚶ǖ恼f法，當(dāng)時的技術(shù)人員用磁石去摩擦縫衣針，就能使針帶上磁性。

從現(xiàn)在的觀點來看，這是一種利用天然磁石的磁場作用，使鋼針內(nèi)部磁疇的排列趨于某一方向，從而使鋼針顯示出磁性的方法。

這種方法比地磁法簡單，而且磁化效果比地磁法好，摩擦法的發(fā)明不但世界最早，而且為有實用價值的磁指向器的出現(xiàn)，創(chuàng)造了條件。

沈括還在《夢溪筆談》的補筆談中談到了摩擦法磁化時產(chǎn)生的各種現(xiàn)象：“以磁石摩針鋒，則銳處常指南，亦有指北者，恐石性亦不……，南北相反，理應(yīng)有異，未深考耳?！边@是說，用磁石去摩擦縫衣針后，針鋒有時指南，也有時指北。

從現(xiàn)在的觀點來看，磁石都有N和S兩個極，磁化時縫衣針針鋒的方位不同，則磁化后的指向也就不同。

但沈括并不知道這個道理，他真實的記錄了這個現(xiàn)象并坦白承認自己沒有做深入思考。

以期望后人能進一步探討。

關(guān)于磁針的裝置方法，沈括介紹了四種方法：1.水浮法——將磁針上穿幾根燈心草浮在水面，就可以指示方向。

2.碗唇旋定法——將磁針擱在碗口邊緣，磁針可以旋轉(zhuǎn)，指示方向。

3.指甲旋定法——把磁針擱在手指甲上面由于指甲面光滑，磁針可以旋轉(zhuǎn)自如，指示方向。

4.縷懸法——在磁針中部涂一些蠟，粘一根蠶絲，掛在沒有風(fēng)的地方，就可以指示方向了。

沈括還對四種方法做了比較，他指出，水浮法的最大缺點，水面容易晃動影響測量結(jié)果。

碗唇旋定法和指甲旋定法，由于摩擦力小，轉(zhuǎn)動很靈活，但容易掉落。

沈括比較推重的是縷懸法，他認為這是比較理想而又切實可行的方法。

事實上沈括指出的四種方法已經(jīng)歸納了迄今為止指南針裝置的兩大體系——水針和旱針。

《夢溪筆談》是沈括(1031—1095年)所著的有關(guān)我國古代科學(xué)技術(shù)的著作，書中談到磁學(xué)和指南針的一些問題。

南宋陳元靚在《事林廣記》中介紹了另一類指南魚和指南龜?shù)闹谱鞣椒ā?/p>

這種指南魚與《武經(jīng)總要》一書記載的不一樣，是用木頭刻成魚形，有手指那么大，木魚腹中置入一塊天然磁鐵，磁鐵的S極指向魚頭，用蠟封好后，從魚口插入一根針，就成為指南魚。

將其浮于水面，魚頭指南，這也是水針的一類。

指南龜是當(dāng)時流行的一種新裝置，將一塊天然磁石放置在木刻龜?shù)母箖?nèi)，在木龜腹下方挖一光滑的小孔，對準并放置在直立于木板上的頂端尖滑的竹釘上，這樣木龜就被放置在一個固定的、可以自由旋轉(zhuǎn)的支點上了。

由于支點處摩擦力很小，木龜可以自由轉(zhuǎn)動指南。

當(dāng)時它并沒有用于航海指向，而用于幻術(shù)。

但是這就是后來出現(xiàn)的旱羅盤的先聲。

指南龜發(fā)明年代不晚于1325年。

木塊刻成龜型，龜腹部中心嵌以磁體，木龜安放在尖狀立拄上，靜止時首尾分指南北。