指南針
指南針的制造技術在沈括(公元1031—1095年)的《夢溪筆談》中最早提出。
沈括指出,在磁石上磨過的小鐵針具有較穩固的磁性,因此決定采用這種人造磁針代替天然磁石制造指向工具。沈括討論了磁針裝置的四種方法,而且他在制造指南針的過程中還發現了磁偏角。
他寫道:磁針“常微偏東,不全南也”,這是磁學史上壹個重要的發現。有了指南針,遠洋航行才成了可能。所以對早期的航海家來說,指南針是壹件無價之寶。
磁現象的發現
先秦時代的中國勞動人民已經積累了對磁現象的認識,在探尋鐵礦的時候,常常遇到磁鐵礦,即磁石(主要成分是四氧化三鐵--化學式Fe3O4,別名氧化鐵黑、磁鐵、吸鐵石,為具有磁性的黑色晶體,故又稱為磁性氧化鐵)。
《管子》的數篇中早已記載了這些發現:"山上又磁石者,其下有金銅。"《山海經》中也有類似的記載。磁石的吸鐵特性很早被人發現,《呂氏春秋》九卷精通篇就有:"慈招鐵,或引之也。"古人稱"磁"為"慈"。古人把磁石吸引鐵看作慈母對子女的吸引。
並認為:"石是鐵的母親,但石有慈和不慈兩種,慈愛的石頭能吸引他的子女,不慈的石頭就不能吸引了。"漢以前古人把磁石寫成"慈石",是慈愛石頭的表達
。到了西漢,有壹個名叫欒大的方士,他利用磁石的特性做了兩個像棋子的東西,通過調整兩個棋子極性的相互位置,有時兩個棋子相互吸引,有時相互排斥。欒大稱其為"鬥棋"。他把這個新奇的玩意獻給漢武帝,並當場演示。漢武帝驚奇不已,龍心大悅,竟封欒大為"五利將軍"。