指南针是我国古代四大发明之一，它的演变，走过了一段漫长的道路。
早在磁石发现以前，就已经有过关于指南工具的传说。不过，那时还只是指南车，不是指南针。指南车是非常庞大而且又很笨重的，使用起来极不方便。
在二千多年前，我国祖先发现和开始运用了磁石。人们利用磁石的吸铁性和指极性，制成了较先进的指南工具。
战国时期的“司南”，就是世界上最早的指南针。司南的样子像一把汤匙，有一根长柄和光滑的圆底。它被安置在一个特别光滑的底盘上，底盘四周刻着八卦和天干、地支，表示方向。这个“汤匙”就是用磁石制成的，“汤匙”的长柄指的方向便是南方。
到了北宋后期，人们用磁石摩擦铁，使铁磁化，发明了人造磁石，从此，指南工具也就有了新的发展。北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》一书中写道：“以磁石磨针锋则能指南。”这是世界上最早记述指南针的著作。书中介绍了指南针的四种装置方法：
第一种方法是把磁针浮在水面上。为了便于浮起，用灯芯草穿磁针，放到水里，磁针就浮起来了。
第二种方法是把磁针放在碗边上。
第三种方法是把磁针放在指甲上。
第四种方法是用丝线把磁针悬挂起来。
在运用人造磁石的基础上，人们又发明了“指南鱼”，即用磁化了的铁片剪成鱼的样子，鱼头是北极，鱼尾是南极。让鱼浮在水面上自由转动。比起“司南”来，这种指南鱼使用起来可就方便多了。
我国宋朝有一部叫做《萍洲可谈》的书，记载了指南针开始用于航海事业的事例，这是世界航海史上应用指南针的最早记载，比西方社会至少要早一二百年。
南宋时期，在放置指南针的方向盘上标出了更精确的方位，被人们称为罗经。这时，指南针又演变成了磁罗盘。
到了明朝，航海家郑和带领船队七下西洋，就是采用磁罗盘导航的。
随着我国古代航海事业的兴旺发达，与阿拉伯国家的交往日益频繁，我国的磁针开始传到阿拉伯地区，又从阿拉伯传到欧洲，促进了欧洲航海事业的发展。到公元14世纪时，磁罗盘已在欧洲广泛使用，并不断得到改进。
到18世纪末，磁罗盘开始用在航空气球上。20世纪初，开始用于飞机上。它已成为现代交通事业必不可少的工具。
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