《磁針指南》記載了磁針的制作方法及其特性。沈括通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，對(duì)一些磁學(xué)現(xiàn)象提出新的見解。

文言文

方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。水浮多蕩搖。指爪及碗唇上皆可為之，運(yùn)轉(zhuǎn)尤速，但堅(jiān)滑易墜，不若縷懸為最善。其法取新纊中獨(dú)繭縷，以芥子許蠟，綴于針腰，無(wú)風(fēng)處懸之，則針常指南。其中有磨而指北者。予家指南、北者皆有之。磁石之指南，猶柏之指西，莫可原其理。

翻譯

有特別技能的人用磁石磨針尖，針尖就能指南，但是常常略微偏東，不全指向正南。把磁針漂浮在水面上多半搖晃不定。在指甲上或碗邊上也都可以安放磁針，這樣針轉(zhuǎn)動(dòng)更迅速，但這些東西堅(jiān)硬光滑，針很容易墜落下來(lái)，不如用絲線懸掛的辦法為最好。這種方法是：抽取新絲棉中的單股蠶絲，用芥籽大小的一點(diǎn)蠟，把絲黏連在針腰上，懸掛在無(wú)風(fēng)的地方，那么磁針經(jīng)常指著南方。其中也有磨了而指著北方的。我家指南、指北的磁針都有。磁石的指南，好比側(cè)柏樹葉的指西，沒(méi)人能知道它們的原理。

啟示

到了宋代，指南針被廣泛地運(yùn)用于航海，成為辨識(shí)方向的主要儀器。沈括發(fā)現(xiàn)，用天然磁石磨鐵針，能使鐵針磁化。這一發(fā)現(xiàn)，不僅在我國(guó)，即使在世界上也是最早的。發(fā)現(xiàn)了磁針偏差現(xiàn)象，即現(xiàn)代科技術(shù)語(yǔ)所謂的磁偏角。指出磁針“常微偏東，不全南也”。沈括之所以能斷言磁針偏差，是因?yàn)楫?dāng)時(shí)已經(jīng)精確測(cè)量出地球子午線的方位，并使用了靈敏度很高的指南針來(lái)測(cè)量的結(jié)果。這一發(fā)現(xiàn)，比歐洲哥倫布于1492年遠(yuǎn)渡大西洋時(shí)才觀測(cè)到磁偏角現(xiàn)象，早四百多年。

驗(yàn)證了指南針的四種裝置方法：水浮法、指甲旋定法、碗唇旋定法、縷懸法。通過(guò)分析比較，確認(rèn)縷懸法為最好。現(xiàn)代一些指南儀器采用的懸掛式磁針，就是沿用了這一方法。

作者簡(jiǎn)介

沈括(1031—1095)，字存中，浙江錢塘(今杭州市)人。北宋天圣九年，出生于一個(gè)下層官吏的家庭，家境并不富裕，沈括常自謂“出自寒門”。母徐氏，是蘇州吳縣人，知書達(dá)禮，諳通文墨;父沈周，為官清正，不主張嚴(yán)刑苛法，到泉州任職時(shí)，沈括隨往。

沈括的一生，可以概括為從政和科學(xué)研究?jī)蓚€(gè)方面，茲舉其要點(diǎn)：公元1070(熙寧三年)，參加了王安石變法，并且是改革派的中堅(jiān)人物;公元1075(熙寧八年)，出使遼國(guó)，“正駁斥遼國(guó)無(wú)理爭(zhēng)地要求，維護(hù)了宋室主權(quán);繼而鎮(zhèn)守延州(今陜西延安)，加強(qiáng)武備，設(shè)防邊睡，有效地抵御西夏。沈括一向重視興修水利、監(jiān)制兵器、管理財(cái)政等，希望促進(jìn)國(guó)家強(qiáng)盛。沈括在從政的同時(shí)，一生重視科學(xué)研究和科學(xué)發(fā)明的記載。所進(jìn)行的科研，堪稱廣博，諸如觀測(cè)天象，繪制渾儀景表，補(bǔ)修《奉元?dú)v》;在數(shù)學(xué)方面，創(chuàng)立“隙積術(shù)”和“會(huì)圓術(shù)”;在物理學(xué)方面，發(fā)現(xiàn)地磁偏角的存在，早于歐洲400多年，對(duì)共振規(guī)律也有研究;在地質(zhì)學(xué)方面，從巖石生物遺跡中推論出沖積平原的形成，提出石油的命名。此外，鉆研藥用植物與醫(yī)術(shù)。沈括平生著述頗多，著名的傳世之作有《夢(mèng)溪筆談》、《長(zhǎng)興集》、《蘇沈良方》等。在《資治通鑒長(zhǎng)編》中，尚有一部分他所撰寫的《乙卯入國(guó)奏請(qǐng)》、《入國(guó)別錄》等資政史料。

公元1082(元豐五年)，因徐禧失陷永樂(lè)城，沈括連累受貶，居潤(rùn)州，筑夢(mèng)溪園(今鎮(zhèn)江東郊)，潛心著述，至紹圣元年復(fù)官爵，公元1095辭世，終年65歲。