四大发明之一指南针的历史背景
“磁针指南”的说法并不准确，因为指南针的运用并不需要借助外力来指示方向；“司南”才是正确的名称。 （一）先秦时期的指南工具——司南 关于司南的记载最早见于战国末期的《世本》和汉代的《淮南子》等古籍，书中载：“（轩辕）时（作）指南车，以正君臣之位……（制）指南舟，以济天下”…… “（舜）南巡狩，崩于苍梧之野，葬于江南……” 这里的“指南车”、“指南舟”就是早期的指南工具了。据学者考证，这两种车型实际上就是古代的一种有车盖的大型指南针。制作原料主要是天然磁体。使用方法是将一枚磁铁置于车上，使其磁极指向北方，然后在车底部置一托盘，盘中放上一块天然磁铁矿，就可以利用地磁场的作用使磁铁始终指向北方了。在车上添加机械构件就能实现车辆自动指向北方。 这是一种比较先进的指南工具了，因为它已能较为精确的指出南北方向，并且不需要人工经常调整其位置。
（二）唐代的指南工具——记号法 到了唐朝末年，由于地理知识日益丰富，人们已经开始认识到地球是圆形且自转的，所以出现了用“记号法”来简单判断方向的技巧。这种方法就是在纸上画上一条分界线，一边标志南方，一边是北方，然后面对任意一个地方，在大约45°的斜线上画出记号，这个记号的位置就是这地方的东方或西方。这样，不管人站在什么地方，只要背对北方，面向东南或者西北，就可以确定自己的方位了。这个方法非常简单而且实用。
（三）宋朝的指南工具——定盘星 宋代的指南工具又进了一步，一种叫做“定盘星”的工具开始流行起来。这种工具大概是一根长约10厘米左右的铜钉，中间穿有孔洞，下端系有一根红丝线。使用时把一根横杆放在支架上，构成一个三角形的框架，上面刻有度数，从0度到90度，每15度划分成一个区域。在框架的正中立着一颗小钉子作为标针，在两边分别系着红绳做标记。 把定盘星放在地上，标记的红绳会因重力作用自然下垂。此时如果让赤脚站在上面，由于脚底板有很多穴位和神经末梢，一旦接触红色标记，就会使人产生强烈的刺激并反射到大脑皮层，从而起到警告作用。如果要把它指向正北方，就需要一个人手握两根杆子，移动到适当的位置，使标记的红色绳线与立柱上的标针保持水平，这时杆子的倾斜角度大约为20.83度，也就是太阳直射点位于北回归线时的中午12点的太阳高度角。这就是我国劳动人民总结出来的“定盘星”了。
（四）元代的指南工具——浮水磁石 元代的时候有一种浮水磁石的指南工具，可能是为了适应航海的需要而制造的。它是将一块磁铁放入水中，磁铁上连有一条长线，线的另一端固定在一容器中。由于磁铁具有趋磁性，它会自行找到北极星的方向并停留下来。 使用时只需要将容器中的水舀干，磁铁就会立即上浮到达正面朝上静止不动的状态，这时根据它的指方向就能辨别出北方了。