大约在3世纪前后，中国人发现了磁石能够吸铁的特性，同时还发现了磁石的指向性，并依此特性制造了“司南”。从“司南”到“指南针”的发展，唐宋时期繁荣的经济、文化、科技在其中起了重要的作用。指南针又称罗盘针或磁罗盘，主要由可转动的磁针和刻度盘构成。指南针的发明与风水术的发展息息相关。最迟在9世纪，指南针已应用于古代中国的陆上测量，还被阴阳家广泛用来看风水。
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图19.6 水罗盘
宋朝对于指南针的记载，首推北宋曾公亮《武经总要》和沈括的《梦溪笔谈》。此时指南针指的是水罗盘，在南宋时期出现旱罗盘。
指南针应用于航海，是宋朝科技发展的一大成就。大约在10世纪的北宋时期，中国人已将指南针用于海上导航。这对于海上交通的发展和中外经济文化交流，起到了极大的促进作用。1119年，宋朝朱彧在《萍洲可谈》中写到，当时，广州的一些海船出海，遇有阴雨，就用指南针指示方向。这是世界航海史上使用指南针最早的记载。1123年，宋朝徐兢从宁波乘海船出使朝鲜。他在《宣和奉使高丽图经》中记载，舟师在航行中，夜观星，昼观日；遇阴晦天，白天黑夜都看指南针。[37]
指南针的西传是随着中西海上交通的发展，经阿拉伯人之手进行的，再经由阿拉伯人传到欧洲。关于指南针西传的具体过程，迄今还未找到确切的文献记载。一般认为，大约于12世纪前后，阿拉伯人从海路最先学会中国指南针制作技术，而后再由他们传入欧洲，促进世界航海事业的发展和人类文化的进步。[38]
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图19.7 宋代客船（模型）
12世纪初，我国发明的指南针已在航海中得到广泛应用。我国宋朝航海业已相当发达，泉州、广州都是世界一等大商港，这些大商港的造船技术相当高。所造的海船，可载几百人甚至千人。中国船只不但船身大，结构坚，航速快，而且又有指南针指航，阿拉伯等商人都乐于乘坐中国船只。而且有很多阿拉伯人旅居在泉州、广州等地。宋朝与阿拉伯的海上贸易十分频繁，中国开往阿拉伯的大型船队有指南针导航，阿拉伯人是很容易从中国商船上学到指南针的用法的。