1. 中國四大發明的演變過程。。。。列：
指南針的發明並無確切的時間及發明者出現,在北宋曾公亮的《武經總要》中曾提及在行軍時用「指南魚」來幫助辨別方向,至於「指南魚」則是一片薄如魚狀的鋼片,五分寬,兩寸長,肚皮處有下凹,形狀有如小船般,在經過磁化的步驟後,浮於水面！
指南針
談到指南針，許多人都會聯想到黃帝大戰蚩尤的故事。
但是實際上故事中所提到的指南器具並非指南針，當然黃帝更非指南針的發明者。傳說中的指南器具是指南車，並非指南針。
指南車是利用齒輪讓木車上的木人手指永遠指向南方，完全和磁性無關，而指南針卻得利用磁體的指極性製作，兩者是截然不同的事物。
指南針的起源
談到指南針的起源就得上推至戰國時代，當時有一種稱為「司南」的指南器具，那就是指南針的雛形。
在戰國時代，采玉的工人四處去采玉時，往往需要帶著「司南」以幫忙指引方向。至於「司南」究竟形狀、使用方法為何，依據東漢王充在《論衡》一書中的敘述，它應該是以一塊天然的磁石仔細雕琢成勺子的形狀，南極位在勺子的長柄，在雕琢過程中還需使勺子的重心位在底部中心，再加上由「四維」（即乾、坤、巽、艮）、「八干」（即今之天干）、「十二支」（即今之地支）組成二十四向而雕刻其上的底盤。
其使用方法，則是先把底盤放正，再把「司南」放上讓其旋轉，一旦「司南」停止，長柄所指之處就是南方。
指南針的發明
指南針的發明並無確切的時間及發明者出現，在北宋曾公亮的《武經總要》中曾提及在行軍時用「指南魚」來幫助辨別方向，至於「指南魚」則是一片薄如魚狀的鋼片，五分寬，兩寸長，肚皮處有下凹，形狀有如小船般，在經過磁化的步驟後，浮在水面就能辨別南北。
北宋的沈括在《夢溪筆談》一書中，更記載往後對於指南針的製作方法、及世上最早發現磁偏角、人工磁化製作指南針這三件關於指南針的相關記載，除了記錄下當時發展，沈括更把製作方法加以比較出優劣，成為了解當時指南針發明的最佳參考資料。
指南針的發展
一般談到指南針的發展，就讓人立刻聯想到「羅盤」。
所謂的「羅盤」指得是磁針和方位盤的相結合，它又稱為「羅經盤」，我國在南宋時代就出現了，當時稱為「地螺」。
「羅盤」依照磁針在方位盤的放置方法而分為水針和旱針兩種，兩者分述如下：
水針
出現年代：宋代
製作方式：磁針用水浮法放在方位盤上
史書證明：1、徐競所著之《宣和奉使高麗田經》
2、《事林廣記》中所稱之指南魚
旱針
出現年代：宋末元初
製作方式：不用水浮法者即是
史書證明：1、於《事林廣記》中所稱之指南龜│
外傳與影響
指南針大約在十二世紀末十三世紀初之際，傳到阿拉伯，然後又由阿拉伯傳入歐洲，後來歐洲演變出旱羅盤，再於明代時經日本傳回我國。
指南針對西方最大的影響莫過於西方開始海外大探險。
結合當時國家有計畫的海外探險，以及天文、地理、造船、航海技術的配合，再加上羅盤的使用，因而造成西方一連串的海外探險。
在各國相競的向外發展下，新航線、新大陸逐一被發現，讓歐洲人在短時間內看到更多不同的事物與民族，進而促使歐洲人以客觀的觀察和比較的眼光來看待不同的民族與文化，是為指南針的另外更深遠的影響。
2. 中國四大發明的發展史
指南針
指南針是用以判別方位的一種簡單儀器。前身是司南。主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉動的磁針(俗稱吸鐵石)。磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上。磁針的北極指向地理的南極，利用這一性能可以辨別方向。常用於航海、大地測量、旅行及軍事等方面。
指南針的發明是中國古人在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。古代中國人接觸了磁鐵礦，開始了對磁性質的了解。人們首先發現了磁石引鐵的性質。後來又發現了磁石的指向性。經過多方的實驗和研究，終於發明了可以實用的指南針。
指南針輾轉傳入歐洲後在航海大發現中發揮出不可替代的作用。但科學家清楚，最早解答「指南針為何能夠指南」問題的並不是中國人，而是英國科學家吉爾伯特。那麼，中國發明指南針後對指南針理論作過什麼樣的探討？吉爾伯特的理論是否及時傳到了中國？明末清初的「西學東漸」，又對我國指南針理論的發展有過哪些影響？上海交通大學科學史與科學哲學系教授關增建從2003年起開始著手研究這些基本上還是空白的問題。
「中國最早的指南針理論，是建立在陰陽五行學說基礎上的『感應說』。」關增建介紹，11世紀中葉時我國大科學家沈括還對指南針感到匪夷所思，他的《夢溪筆談》介紹了指南針的人工磁化方法、磁偏角的發現和指南針的架設方法，但對指南針為什麼會指南卻沒有一點概念——「磁石之指南……莫可原其理！」隨後，文人學者們從陰陽五行學說出發，結合當時人們對大地形狀的認識，提出各種指南針理論。例如，最晚成書於宋代的《管氏地理指蒙》，首先提出如下邏輯：
「磁針是鐵打磨成的，鐵屬金，按五行生剋說，金生水，而北方屬水，因此北方之水是金之子。鐵產生於磁石，磁石是受陽氣的孕育而產生的，陽氣屬火，位於南方，因此南方相當於磁針之母。這樣，磁針既要眷顧母親，又要留戀子女，自然就要指向南北方向。」
關增建表示，從近代物理學的觀點來看，「蒙氏理論」完全異想天開，但從事物的屬性出發解釋其行為，在東西方科學史上都是常用的做法。我國古代陰陽學說昌盛，用陰陽學說闡釋指南針指南及「常微偏東」的原理，是再自然不過的事情。特別是，該理論認為磁石不同端面有不同屬性，它們決定磁針的指向，這種說法很容易啟發人們發現磁石的兩極，並進一步聯想到磁極與磁針指向之間的關系，從而為正確認識這一問題找到可能的途徑。
南宋人的指南針原理，仍認為「指南針之所指，即陽氣之所在」，只是圍繞磁偏角現象，立論依據更多轉向地理方位的坐標系統——中國古人認為地是平的、大小有限，這樣地表面必然有個中心，過該中心的那條子午線就是唯一的南北方向。南宋人曾三異等認為，一旦測量地點不在這條南北線上，指南針所指向自然「少偏」。到明代，有人假託南唐人著作指出，指南正針由大地方位系統決定，而偏角則由天體方位劃分系統所決定。關增建認為，這種說法「體現了傳統指南針理論在陰陽感應學說和磁偏角的存在這一矛盾面前所表現出來的窘迫」。
明萬曆年間（公元1573～1620年），傳教士來華，帶來西方的指南針理論、地球學說以及相關科技知識。受其影響，中國學者開始從新的視角探討指南針理論問題，在此過程中，陰陽五行的作用不斷淡化，力學角度的分析不斷增加，但吉爾伯特1600年提出的科學理論連西方學界都沒統一，更談不上入主東土。傳教士中，1658年抵華的比利時耶穌會士南懷仁的指南針理論最系統，但他認為決定磁針指向的是地球的地理南北兩極本身，理論仍然局限在古代科學的范圍，而不像吉爾伯特認識到地球本身存在一個磁體。南懷仁理論在中國影響深遠，直到19世紀中葉，我國仍有學者用它解釋指南針問題。而此時，清末來華的傳教士已開始著手把西方近代磁學知識介紹給中國了。
先秦時代我們的先人已經積累了許多這方面的認識，在探尋鐵礦時常會遇到磁鐵礦，即磁石（主要成分是四氧化三鐵）。這些發現很早就被記載下來了。《管子》的數篇中最早記載了這些發現：「山上有磁石者，其下有金銅。」其他古籍如《山海經》中也有類似的記載。磁石的吸鐵特性很早就被人發現，《呂氏春秋》九卷精通篇就有：「慈招鐵，或引之也。」那時的人稱「磁」為「慈」他們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。」據說秦始皇統一六國後，在咸陽附近修阿房宮，宮中有一座門是用磁石做成，如果有人身穿盔甲，暗藏兵器，入宮行刺，就會被磁石門吸住。這個故事告訴我們，古代勞動人民很早就掌握了磁學知識。
漢朝以前人們把磁石寫做「慈石」，是慈愛石頭的意思。
既然磁石能吸引鐵，那麼是否還可以吸引其他金屬呢？我們的先民做了許多嘗試，發現磁石不僅不能吸引金、銀、銅等金屬，也不能吸引磚瓦之類的物品。西漢的時候人們已經認識到磁石只能吸引鐵(現在我們知道磁石還可以吸引鎳)，而不能吸引其他物品。
當把兩塊磁鐵放在一起相互靠近時，有時候互相吸引，有時候相互排斥。現在人們都知道磁體有兩個極，一個稱N極，一個稱S極。同性極相互排斥，異性極相互吸引。那時的人們並不知道這個道理，但對這個現象還是能夠察覺到的。
到了西漢，有一個名叫欒大的方士，他利用磁石的這個性質做了兩個棋子般的東西，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「斗棋」。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」。欒大利用磁石的性質，製作了新奇的玩意蒙騙了漢武帝。
地球也是一個大磁體，它的兩個極分別在接近地理南極和地理北極的地方。因此地球表面的磁體，可以自由轉動時，就會因磁體同性相斥，異性相吸的性質指示南北。這個道理古人不夠明白，但這類現象他們很清楚。
指南針的始祖大約出現在戰國時期。它是用天然磁石製成的。樣子象一把湯勺，圓底，可以放在平滑的「地盤」上並保持平衡，且可以自由旋轉。當它靜止的時候，勺柄就會指向南方。古人稱它為「司南」，當時的著作《韓非子》中就有：「先王立司南以端朝夕。」「端朝夕」就是正四方、定方位的意思。《鬼穀子》中記載了司南的應用，鄭國人采玉時就帶了司南以確保不迷失方向。
春秋時代，人們已經能夠將硬度5度至7度的軟玉和硬玉琢磨成各種形狀的器具，因此也能將硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石製成司南。東漢時的王充在他的著作《論衡》中對司南的形狀和用法做了明確的記錄。司南是用整塊天然磁石經過琢磨製成勺型，勺柄指南極，並使整個勺的重心恰好落到勺底的正中，勺置於光滑的地盤之中，地盤外方內圓，四周刻有干支四維，合成二十四向。這樣的設計是古人認真觀察了許多自然界有關磁的現象，積累了大量的知識和經驗，經過長期的研究才完成的。司南的出現是人們對磁體指極性認識的實際應用。 但司南也有許多缺陷，天然磁體不易找到，在加工時容易因打擊、受熱而失磁。所以司南的磁性比較弱，而且它與地盤接觸處要非常光滑，否則會因轉動摩擦阻力過大，而難於旋轉，無法達到預期的指南效果。而且司南有一定的體積和重量，攜帶很不方便，這可能是司南長期未得到廣泛應用的主要原因。
司南由青銅盤和天然磁體製成的磁勺組成，青銅盤上刻有二十四向，置磁勺於盤中心圓面上，靜止時，勺尾指向為南。
指南針是磁鐵做成的。磁鐵能吸鐵，通常稱為「吸鐵石」，古代稱為「慈石」因為它一碰到鐵就吸住，好一個慈祥的母親吸引自己的孩子一樣。後來，人們才稱它為「磁石」。
每塊磁鐵兩頭都有不同的磁極，一頭叫S極，另一頭叫N極。我們居住的地球，也是一塊天然的大磁體，在南北兩頭也有不同的磁極，靠近地球北極的是S極，靠近地球南極的是N極，也正是因為地磁極和地理兩級不完全重合，才出現了地磁偏角現象。我們知道，同性磁極相斥，異性磁極相吸引，所以，不管在地球表面的什麼地方，拿一根可以自由轉動的磁針，它的N極總是指向北方，S極總是指向南方。
指南針是利用磁鐵的特性做成的，那麼，世界上哪個國家最早發現磁鐵和它的特性的呢？
二千多年以前，也就是春秋戰國時候，我國已經用鐵來製造農具了。勞動人民在尋找鐵礦的時候，就發現了磁鐵，並且知道它能夠吸鐵。
我國古書《管子》上有這樣的記載：「上有慈石者，下有銅金。」「銅金」就是一種鐵礦。《管子》這部書產生在公元前三世紀，這說明我國最遲在公元前三世紀就知道磁石能夠吸鐵了。
秦朝時候，還有這樣有趣的傳說，秦始皇統一中國以後，在陝西咸陽造了一個很大的阿房宮，阿房宮中有一個磁石門，完全用磁鐵造成。如果有誰帶著鐵器想去行刺，只要經過那裡，磁石門就會把這個人吸住。
另外，根據古書記載，漢武帝時候，膠東有個欒大，獻給漢武帝一種斗棋。這種棋子一放到棋盤上，就會互相碰擊，自動鬥起來。漢武帝看了非常驚奇。原來來大的棋子是用磁石做的，所以有磁性，能互相吸引碰擊，只是漢武帝不懂這個道理罷了。
古代民間常用薄鐵葉剪裁成魚形，魚的腹部略下凹，像一隻小船，磁化後浮在水面，就能指南北。當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《武經總要》載有製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，沒尾數分則止，以密器收之。用時，置水碗於無風處平放，魚在水面，令浮，其首常向午也。」這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。燒紅的鐵片內部分子處於比較活動的狀態，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。人工磁化方法的發明，對指南針的應用和發展起了巨大的作用。在磁學和地磁學的發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。」按沈括的說法，當時的技術人員用磁石去摩擦縫衣針，就能使針帶上磁性。從現在的觀點來看，這是一種利用天然磁石的磁場作用，使鋼針內部磁疇的排列趨於某一方向，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，摩擦法的發明不但世界最早，而且為有實用價值的磁指向器的出現，創造了條件。
《夢溪筆談》是沈括(1031—1095年)所著的有關我國古代科學技術的著作，書中談到磁學和指南針的一些問題。他在《夢溪筆談》的補筆談中談到了摩擦法磁化時產生的各種現象：「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，理應有異，未深考耳。」這是說，用磁石去摩擦縫衣針後，針鋒有時指南，也有時指北。從現在的觀點來看，磁石都有N和S兩個極，磁化時縫衣針針鋒的方位不同，則磁化後的指向也就不同。但沈括並不知道這個道理，他真實的記錄了這個現象並坦白承認自己沒有做深入思考。以期望後人能進一步探討。
關於磁針的裝置方法，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，指示方向。
3.指甲旋定法——把磁針擱在手指甲上面由於指甲面光滑，磁針可以旋轉自如，指示方向。
4.縷懸法——在磁針中部塗一些蠟，粘一根蠶絲，掛在沒有風的地方，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果。碗唇旋定法和指甲旋定法，由於摩擦力小，轉動很靈活，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歸納了迄今為止指南針裝置的兩大體系——水針和旱針。
南宋陳元靚在《事林廣記》中介紹了另一類指南魚和指南龜的製作方法。這種指南魚與《武經總要》一書記載的不一樣，是用木頭刻成魚形，有手指那麼大，木魚腹中置入一塊天然磁鐵，磁鐵的S極指向魚頭，用蠟封好後，從魚口插入一根針，就成為指南魚。將其浮於水面，魚頭指南，這也是水針的一類。
指南龜是當時流行的一種新裝置，將一塊天然磁石放置在木刻龜的腹內，在木龜腹下方挖一光滑的小孔，對准並放置在直立於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、可以自由旋轉的支點上了。由於支點處摩擦力很小，木龜可以自由轉動指南。當時它並沒有用於航海指向，而用於幻術。但是這就是後來出現的旱羅盤的先聲。
指南龜發明年代不晚於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。
要確定方向除了指南針之外，還需要有方位盤相配合。最初使用指南針時，可能沒有固定的方位盤，隨著測方位的需要，出現了磁針和方位盤一體的羅盤。羅盤有堪輿用的羅經盤和水羅盤、旱羅盤。
方位盤仍是二十四向，但是盤式已經由方形演變成圓形。這樣一來只要看一看磁針在方位盤上的位置，就能斷定出方位來。南宋時，曾三異在《因話錄》中記載了有關這方面的文獻：「地螺或有子午正針，或用子午丙壬間縫針。」這是有關羅經盤最早的文獻記載。文獻中所說的「地螺」，就是地羅，也就是羅經盤。文獻中已經把磁偏角的知識應用到羅盤上。這種羅盤不僅有子午針（確定地磁場南北極方向的磁針），還有子午丙壬間縫針（用日影確定的地理南北極方向）這兩個方向之間的夾角，就是磁偏角。
盤面周圍刻二十四方位，內中盛水，磁針橫穿燈草，浮於水面。
現在人們已經知道，地球的兩個磁極和地理的南北極只是接近，並不重合。磁針指向的是地球磁極而不是地理的南北極，這樣磁針指的就不是正南、正北方向而略有偏差，這個角度就叫磁偏角。又因為地球近似球形，所以磁針指向磁極時必向下傾斜，和水平方向有一個夾角，這個夾角稱為磁傾角。不同地點的磁偏角和磁傾角都不相同。成書於北宋的《武經總要》在談到用地磁法製造指南針時，就注意利用了磁傾角。沈括在《夢溪筆談》談到指南針不全指南，常微偏東。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁傾角的發現使指南針的指向更加准確。
指南針一經發明很快就被應用到軍事、生產、日常生活、地形測量等方面，特別是航海上。指南針在航海上的應用有一個逐漸發展過程。成書年代略晚於《夢溪筆談》的《萍洲可談》中記有：「舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦則觀指南針。」這是世界航海史上最早使用指南針的記載。文中指出，當時只在日月星辰見不到的時候才使用指南針，可見指南針剛開始使用時，使用還不熟練。二十幾年後，許兢的《宣和奉使高麗圖經》也有類似的記載：「惟視星斗前邁，若晦冥則用指南浮針，以揆南北。」到了元代，指南針一躍而成海上指航的最重要的儀器了。不論晝夜晴陰都用指南針導航了。而且還編制出使用羅盤導航，在不同航行地點指南針針位的連線圖，叫做「針路」。船行到某處，採用何針位方向，一路航線都一一標識明白，作為航行的依據。
指南針的發明是古代先民對磁現象的觀察和研究的結果。古代先民對磁現象的觀察和研究的過程中，進一步了解了磁的性質，並試圖更多地應用這些性質。傳說秦始皇修建阿房宮時，有一宮門是用磁鐵製造的。如果刺客帶劍而過，立刻會被吸住，被衛兵當場捕獲。這樣的故事還很多，《晉書.馬隆傳》記載馬隆率兵西進甘、陝一帶，在敵人必經的狹窄道路兩旁，堆放磁石。穿著鐵甲的敵兵路過時，被牢牢吸住，不能動彈了。馬隆的士兵穿犀甲，磁石對他們沒有什麼作用，可自由行動。敵人以為神兵，不戰而退。東漢的《異物志》記載了在南海諸島周圍有一些暗礁淺灘含有磁石，磁石經常把「以鐵葉錮之」的船吸住，使其難以脫身。
魏晉南北朝時，我國先民對磁石的性質已有了很多認識。就連當時的詩人曹植在矯志詩中也用了「磁石引鐵，於金不連。」的句子。可見他也了解磁石的性質。南北朝梁代的陶弘景在《名醫別錄》中提出了磁力測量的方法，他指出：優良磁石出產在南方，磁性很強，能吸引三、四根鐵針，使幾根針首尾相連掛在磁石上。磁性更強的磁石，能吸引十多根鐵針，甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不僅提出了磁性有強弱之分，而且指出了測量方法。這可能是世界上有關磁力測量的最早記載。
我國先民對磁石的性質的研究和認識是指南針發明和發展的基礎。
指南針在古代主要被堪輿家們用於相宅相墓，同時也被用於航海及其他。正是這後者對人類社會進步發揮了巨大作用，因而指南針才得以躋身於古代四大發明的行列。我國典籍記載指南針用於航海，始於宋代朱彧1119年寫的《萍洲可談》，書中寫道：「舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針。」之後，類似的文獻層出不窮，這表明在航海活動中，指南針普及得相當快。這一發明後來經阿拉伯傳入歐洲，對歐洲的航海業乃至整個人類社會的文明進程，都產生了巨大影響。
指南針也叫羅盤針，是我國古代發明的利用磁石指極性製成的指南儀器。因此，介紹司南必須從磁石說起。
磁石通常稱為「吸鐵石」，它把許多鐵屑緊緊吸在一起，就象一個慈祥的母親吸引自己的孩子，所以人們稱它為「慈石」。
磁石吸鐵是因為每塊磁石兩頭都有不同的磁極，一頭叫正極，另一頭叫負極。人類居住的地球也是一塊天然大磁鐵，地球的南北兩頭也有不同的磁極，地球的北極是負磁極，地球南極為正磁極。根據同性磁極相排斥，異性磁極相吸引的原理，拿一根可以自由轉動的磁針，無論站在地球的什麼地方，它的正極總是指北，負極總是指南。
戰國時期，人們利用磁石指示南北的特性製成了指南工具──司南。但是，戰國時期的司南是什麼樣子無法考證。《中國歷史》課本插圖──「司南」，是根據中國歷史博物館展品「漢代司南模型」繪制的。這個模型是後人根據史書記載以及地下出土的漢代地盤實物製成的。地盤是青銅做成的，內圓外方，中心圓面磨得非常光滑，以保證勺體指示方向的准確性。中心圓外圍依次布列八卦、天干、地支和二十八宿，共計二十四個方位。地盤中心的小勺是用整塊的天然磁鐵磨成的，磁鐵的正極磨成司南的長柄，勺頭底部是半球面，非常光滑。使用時先把地盤放平，再把司南放在地盤中間，用手撥動勺柄，使它轉動，等到司南停下來，勺柄所指方向就是南方。這種勺形司南直到八世紀時仍在應用。
到了宋代，勞動人民掌握了製造人工磁體的技術，又製造了指南魚。指南魚是把薄鋼片剪成魚形，長二寸，寬五分，魚的肚皮部分凹下去，使魚象船一樣能浮在水面上。然後把魚和天然磁鐵放在一起，由於磁體的吸力，鋼片受磁感應也具有磁性。這種人工傳磁方法製成的指南魚比使用司南方便多了，只要有一碗水，把指南魚放在水面上就能辨別方向了。經過長期的改進，人們又把鋼針在天然磁體上摩擦，鋼針也有了磁性。這種經過人工傳磁的鋼針可以說是正式的指南針了。沈括在他的《夢溪筆談》中提到他對指南針的用法做過四種試驗，即水浮法、縷懸法、指甲法和碗唇法。「水浮法」是把指南針放在有水的碗里，使它浮在水面上，指示方向。「縷懸法」就是在磁針中部塗上一些蠟，上面粘一根絲線，把絲線懸在木架上，針下安放一個標有方位的圓盤，靜止時鋼針就指示南北。「指甲法」就是把鋼針放在手指甲面上，輕輕轉動，由於手指甲的光滑，磁針就和司南一樣也能發生指南作用。「碗唇法」是把磁針放在光滑的碗邊上，轉動磁什，便和指甲法一樣發生指南作用。沈括經過精密的觀察實驗，還發現磁針指示的方向並不是正南正北，而是微偏西北和東南，這種發現在科學上叫磁偏角。而且指南針還能帶給別人很好的辨別方向的用處.
3. 中國四大發明的誕生與發展800字
四大發明是關於中國科學技術史的一種觀點，是指中國古代對世界具有很大影響的四種發明，是古代漢族勞動人民的重要創造，一般是指造紙術、指南針、火葯及印刷術。
此一說法最早由英國漢學家李約瑟提出並為後來許多中國的歷史學家所繼承，普遍認為這四種發明對中國古代的政治、經濟、文化的發展產生了巨大的推動作用，且這些發明經由各種途徑傳至西方，對世界文明發展史也產生了很大的影響。
盡管中華文明有很多重要的成就都以「四大」「五大」等命名，如四大美人、四大古典小說、四書五經，四大發明的概念卻來源於西方學者，並在之後被中國人接受。
義大利數學家傑羅姆·卡丹早在1550年就第一個指出，中國對世界所具有影響的「三大發明」：是司南（指南針）、印刷術和火葯。並認為它們是「整個古代沒有能與之相匹敵的發明。」
1620年，英國哲學家培根也曾在《新工具》一書中提到：「印刷術、火葯、指南針這三種發明已經在世界范圍內把事物的全部面貌和情況都改變了。」
而後，在1861～1863年，馬克思和恩格斯更是將這些發明的意義推到了一個高峰，馬克思在《機械、自然力和科學的運用》中寫道：「火葯、指南針、印刷術——這是預告資產階級社會到來的三大發明。火葯把騎士階層炸得粉碎，指南針打開了世界市場並建立了殖民地，而印刷術則變成了新教的工具，總的來說變成了科學復興的手段，變成對精神發展創造必要前提的最強大的杠桿。」
恩格斯則在《德國農民戰爭》中明確指出：「一系列的發明都各有或多或少的重要意義，其中具有光輝的歷史意義的就是火葯。現在已經毫無疑義地證實了，火葯是從中國經過印度傳給阿拉伯人，又由阿拉伯人和火葯武器一道經過西班牙傳入歐洲。」
英國漢學家麥都思指出：「中國人的發明天才，很早就表現在多方面。中國人的三大發明（航海羅盤（司南），印刷術，火葯），對歐洲文明的發展，提供異乎尋常的推動力。」
四大發明
來華傳教士、漢學家艾約瑟最先在上述三大發明中加入造紙術，他在比較日本和中國時指出「我們必須永遠記住，他們（指日本）沒有如同印刷術、造紙、指南針和火葯那種卓越的發明。這個發明清單被後來的著名英國生化學家、歷史學家和漢學家李約瑟發揚光大。
4. 四大發明對社會發展的影響
四大發明是關於中國科學技術史的一種觀點，是指中國古代對世界具有很大影響的四種發明，是古代漢族勞動人民的重要創造，一般是指造紙術、指南針、火葯及印刷術。
此一說法最早由英國漢學家李約瑟提出並為後來許多中國的歷史學家所繼承，普遍認為這四種發明對中國古代的政治、經濟、文化的發展產生了巨大的推動作用，且這些發明經由各種途徑傳至西方，對世界文明發展史也產生了很大的影響。
①造紙術的發明：為人類提供了經濟﹑便利的書寫材料，掀起一場人類文字載體的革命。
②印刷術的出現：加快了文化的傳播，改變了歐洲只有上等人才能讀書的狀況。
③指南針的發明：為歐洲航海家進行環球航行和發現美洲提供了重要條件，促進了世界貿易的發展。
④火葯武器的發明：改變了作戰方式，幫助歐洲資產階級摧毀了封建堡壘，加速了歐洲的歷史進程。
5. 中國四大發明的演變過程
指南針復是春秋戰國時期制勞動人民的發明創造，一開始是指南車，後來在戰國時期成了司南，到北宋時期才逐步形成了漂浮在水面上的指南魚以及磨過磁鐵的針——指南針，明朝鄭和又用它做成羅盤在船上指引方向。
紙是西漢漢武帝時期（公元前140-公元前88）灞橋地區人民發明的，蔡倫只是在東漢時期改良了紙，使它更易書寫。
火葯的確是在公元8-9世紀煉丹過程中發明的，唐朝末年開始有了火葯武器。
活字印刷術是北宋治平年間（公元1064-公元1067）由街頭老工匠畢升發明的，由著名政治家沈括記入《夢溪筆談》。
6. 四大發明的發展史
早在西漢時，我國勞動人民就已造紙。東漢時，蔡倫改進了造紙，使紙很快被應用推廣。從6世紀開始，造紙術逐漸傳往朝鮮、日本，以後又經阿拉伯、埃及、西班牙傳到歐洲的希臘、義大利等地。1150年，西班牙開始造紙，建立了歐洲第一家造紙廠。此後，法國(1189)、義大利(1276)、德國(1391)、英國(1494)、荷蘭(1586)、美國(1690)都先後建廠造紙。到16世紀，紙張已流行歐洲。中世紀的歐洲，據說抄一本《聖經》要用300多張羊皮，文化信息的傳播因材料的限制，范圍極其狹小，紙的發明為當時歐洲蓬勃發展的教育、政治、商業等方面的活動提供了極為有利的條件。
我國隋唐時期，就已掌握雕版印刷術。唐代留下的《金剛經》是目前世界上最早有確切日期的印刷品(868年印)。11世紀中期的宋代，畢升發明了活字印刷術，使印刷術得到普遍推廣。我國的雕版印刷大約在公元8世紀傳到日本，12世紀左右傳到埃及，13世紀左右歐洲的旅行家接觸到中國的印刷術，14至15世紀歐洲開始流行印刷術。歐洲現存最早的有確切日期的雕版印刷品，是德國南部的《聖克利斯托菲爾》畫像(1423年印)，晚於我國約600年。1450年前後，德國人受中國活字印刷術的影響，創制了歐洲拚音文字的活字，用來印刷書籍，比畢升晚了400年。印刷術傳到歐洲後，改變了原來只有僧侶才能讀書和接受較高教育的狀況，為歐洲的科學從中世紀漫長黑夜之後突飛猛進發展以及文藝復興運動的出現提供了一個重要的物質條件。
我國在唐朝時期就已發明了火葯，並最早用於軍事。10世紀初的唐未，出現了火炮、火箭，宋時火器普遍用於戰爭。蒙古人從與宋、金作戰中學會了製造火葯、火器的方法，阿拉伯人從與蒙古人作戰中學會了製造火器。歐洲人大約於13世紀後期，又從阿拉伯人的書籍中獲得了火葯知識，到14世紀前期，又從對回教國家戰爭中學到了製造火葯、使用火器的方法。火器在歐洲城市市民反對封建斗爭中發揮了巨大作用。恩格斯指出：「火器一開始就是城市和以城市為依靠的新興君主政體反對封建貴族的武器。以前一直攻不破的貴族城堡的石牆抵不住市民的大炮；市民的槍彈射穿了騎士的盔甲，貴族的統治跟身披鎧甲的貴族騎兵隊同歸於盡了。」
早在戰國時代，我國人民就製成了最初的指南針－－司南。宋代時，指南針用於航海。阿拉伯人從與中國商船交往中學會了使用指南針來導航，約在12世紀，傳播到了歐洲。指南針在航海上應用，導致了以後哥倫布發現美洲新大陸的航行和麥哲倫的環球航行。這打大大加速了世界經濟發展的進程，為資本主義的發展提供了必不可少的前提。
中國古代四大發明，對世界歷史進程產生了巨大的推動作用。現代實驗科學的真正始祖弗蘭西斯.培根曾說：「我們若要觀察新發明的力量、效能和結果，最顯著的例子便是印刷術、火葯和指南針了......歷史上沒有任何帝國、宗教或顯赫人物能比這三大發明對人類的事物有更大的影響力。」馬克思更精闢地指出：「火葯、羅盤、印刷術－－這是預示資產階級社會到來的三項偉大發明。火葯把騎士階層炸得粉碎，羅盤打開了世界市場並建立了殖民地，而印刷術卻變成新教的工具，並且一般地說變成科學復興的手段，變成創造精神發展的必要前提的最強大的推動力。」四大發明在歐洲文明產生以前陸續傳入西方，成為「資產階級發展的必要前提」。
參考資料：http://www.lsfyw.net/cultural/rjb/technology/country/200610/6649.html
7. 四大發明是怎麼發展，傳播的
阿拉伯帝國俘虜中國造紙匠，歐洲畫師偷走中國造紙術
在中國古代的四大發明之中，造紙術是最早傳播到其他國家的。
公元105年，東漢宦官蔡倫改進了造紙的方法，紙張開始被廣泛應用。兩漢交替之際，大批中國百姓為避亂湧入朝鮮半島。造紙技術隨之傳到那裡。
三國時期至唐朝這段時間里，朝鮮半島上的新羅、百濟等國一直充當中國文化向日本傳播的橋梁。中國的造紙等技術也正是經由朝鮮半島諸國東傳日本的。
公元751年，唐朝大將高仙芝率軍與大食（阿拉伯帝國）將軍沙利會戰於中亞重鎮怛邏斯（今哈薩克的江布爾）。激戰中，由於唐軍中的西域軍隊發生叛亂，唐軍戰敗。怛邏斯之戰後，唐軍中的部分造紙工匠被阿拉伯軍隊俘虜。沙利將這些工匠帶到中亞重鎮撒馬爾罕，讓他們傳授造紙技術，並建立了阿拉伯帝國第一個生產麻紙的造紙場。從此，撒馬爾罕成為阿拉伯人的造紙中心。
隨後，源自中國的造紙術隨著阿拉伯大軍迅速傳到敘利亞、埃及、摩洛哥、西班牙和義大利等地。1276年，義大利半島中部的蒙地法諾地區建起了義大利的第一家生產麻紙的造紙場。此後不久，歐洲人開始改良造紙技術，但直至17世紀，歐洲的造紙技術還只能達到中國宋代的水平。為了解決歐洲紙張質量低劣的問題，法國財政大臣杜爾閣曾希望利用駐北京的耶穌會教士刺探中國的造紙技術。乾隆年間，供職於清廷的法國畫師、耶穌會教士蔣友仁將中國的造紙技術畫成圖寄回了巴黎，中國先進的造紙技術才在歐洲廣泛傳播開來。1797年，法國人尼古拉斯•路易斯•羅伯特成功地發明了用機器造紙的方法，從蔡倫時代起中國人持續領先近2000年的造紙術終於被歐洲人超越。
蒙古紙鈔、歐洲紙牌成印刷術傳播的重要工具
公元645年，日本發生「大化改新」，隨後開始向唐朝派遣唐使和留學生，全面學習中國的儒家文化和先進技術，雕版印刷術也在這時傳到了日本。公元983年，立國不久的北宋王朝應高麗王朝的請求，將兩套佛經《開寶藏》贈送給高麗，中國刻字工匠有可能在此時進入了朝鮮半島。後來，高麗又派人專門到中國學習雕版印刷術，培養了朝鮮第一批印刷工匠。公元14世紀，朝鮮人在閱讀中國宋代科學家沈括的科技著作《夢溪筆談》時，了解到中國人畢發明了陶活字。從《夢溪筆談》中，朝鮮人掌握了中國的活字印刷術。
由於蒙古人在其征服地區廣泛使用紙鈔，因而，作為紙鈔的印刷方法，活字印刷術也順著絲綢之路西傳至西亞、北非一帶，隨後又進入了歐洲。除紙鈔之外，宗教畫和紙牌也促成了歐洲人接受印刷技術。紙牌雖小，卻綜合了手繪、木版印刷等各種方法，成了歐洲人學習、掌握雕版印刷術最直接的途徑。
蒙元時期，歐洲人沿絲綢之路來到中國，學會了使用木活字。由於歐洲人使用的拉丁字母結構簡單，且只有26個字母，比漢字更適合活字印刷。1450年，德意志人古騰堡在美因茨城的工廠中發明了哥特體拉丁文金屬活字印刷技術，解決了長期困擾歐洲人的字形問題。
波蘭學者冒死偷畫火器
中國古代在戰爭中使用火器的最早記載，出現在唐朝末年。南宋初年，軍事學家陳規發明了一種管形火器———火槍。這在人類使用火葯的歷史上，是一個巨大的飛躍。
公元1234年蒙古滅金之後，將在開封等地虜獲的工匠和火器全部掠走，還把金軍中的火葯工匠和火器手編入了蒙古軍隊。次年，蒙古大軍發動了第二次西征，新編入蒙軍的火器部隊也隨軍遠征。在隨後的幾年中，裝備火器的蒙古大軍橫掃東歐平原。1241年4月9日，蒙古大軍與3萬波蘭人和日爾曼人的聯軍在東歐華爾斯塔德大平原上展開了激戰。根據波蘭歷史學家德魯果斯《波蘭史》一書的記述，蒙古大軍在這場會戰中使用了威力強大的火器。波蘭火葯史學家蓋斯勒躲在戰場附近的一座修道院內，偷偷描繪了蒙古士兵使用的火箭樣式。根據蓋斯勒的描繪，蒙古人從一種木筒中成束地發射火箭。因為在木筒上繪有龍頭，因此被波蘭人稱作「中國噴火龍」。
蒙古人滅亡阿拉伯帝國後，建立起了伊利汗國。這里迅速成為了火葯等中國科學技術知識向西方傳播的重要樞紐。而配備火葯武器的蒙古軍隊在歐洲的長期駐扎，給歐洲人偷窺火葯技術提供了機會。
阿拉伯商人頻繁搭乘中國商船學會使用指南針
大約在公元3世紀前後，中國人發現了磁石能夠吸鐵的特性，同時還發現了磁石的指向性，並依此特性製造了「司南」。大約在10世紀的北宋時期，中國人已將指南針用於海上導航。在北宋人朱彧1119年成書的《萍洲可談》中，有這樣一段文字：「甲令海舶，大者數百人，小者百餘人……舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針」。一些外國學者在翻譯這段文字時，誤將其中的「甲令」（南宋政府的命令）一詞翻譯成了往來海上的阿拉伯船長的名字，因此就一錯再錯，得出了最早裝備指南針的不是中國海船，而是阿拉伯海船的錯誤結論。實際上，中世紀時阿拉伯人海船船體狹小，根本無法容納百餘人。
當時往來南中國海、印度洋和波斯灣
之間的商船，能夠容納上百人的只有中國海船，連阿拉伯商人也經常搭乘中國海船。宋代與阿拉伯的海上貿易十分頻繁，中國開往阿拉伯的大型船隊有指南針導航，阿拉伯人是很容易從中國商船上學到指南針的用法的。
由於宋朝與遼、金戰爭不斷，影響到了朝鮮與中國的朝貢貿易，加之日本藤原氏幕府的閉關鎖國政策，導致中國的指南針和火葯傳入這兩個近鄰國家的時間大大落後於歐洲，這與造紙和印刷術的發展形成了鮮明的對比。直到公元15世紀前後，羅盤才作為看風水的工具，在朝鮮廣泛使用。而指南針傳入日本，則是公元17世紀的事情了。（