学文网无论牵星术还是六分仪，本质都是依靠日月星辰来导航。这意味着它们都靠天吃饭，一遇到阴雨天就没辙了。或许你会说“怕什么，等到天气晴朗再出海不就行了？”等待真能解决问题吗？让我们来看看圆仁和尚的遭遇吧。
圆仁是一位日本和尚，一心想去东土大唐取经。在一个风和日丽、适合出海的日子，他搭乘的海船从日本起航去往大唐。谁知天有不测风云，风和日丽变成了阴雨绵绵。看不到日月星辰就无法辨识方向，海船迷失在茫茫大海之中。幸好海船刚好驶入了一处浅海，船长立马下令停船等待天气放晴。这段海上历险的经历后来被圆仁和尚写进了《入唐求法巡礼行记》中。
圆仁和尚一行很幸运，在粮尽水绝之前就等到了晴天。让我们假设一下，如果阴雨持续不断，粮食和淡水又吃完了，等待他们的命运又将是什么？由此可见，只依靠日月星辰来导航太过于冒险，必须得有其他更可靠的导航方式才行。
指南针：人类航海史上最伟大的发明
早在战国时候，中国人就利用磁石的指极性，制成了最早的指南针――司南。然而天然磁石的磁性不稳定，容易因为受撞击或受热而失效。也是因此，司南导航始终无法推广。
转机出现在宋朝。人们发现当铁片在磁石上磨过后，会沾染上磁性。与天然磁石相比，这种人造磁铁的磁性比较稳定。于是人造磁铁便取代了天然磁石，勺状的司南也进化为鱼形的薄铁片（指南鱼）。再后来，指南鱼又简化为更便携的指南针。只要让指南针漂浮在清水上，等磁针停止转动后两端就会分别指向南北方向。
最早使用指南针进行导航的是北宋海船。朱的《萍洲可谈》中提到“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针”。1101年至1103年，朱的父亲朱服在广州做知州，朱跟随父亲上任，《萍洲可谈》记录了他在广州的所见所闻。当时广州是对外通商的大港口，不但有管理海船的市舶司，还有供海外商人居留的蕃坊。由此可以推知，中国人利用指南针进行航海导航的时间不会晚于1103年。这也是人类使用指南针进行导航的首次记录。无独有偶，1119年徐竞也在《宣和奉使高丽***经》中写下使用指南针进行导航的情景：“是夜，洋中不可住，惟视星斗前进，若晦冥，则用指南针，以揆南北。”
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司南
司南由一把勺子和一个地盘两部分组成。司南勺由整块磁石制成，磁南极那一头琢成长柄，圆圆的底部是它的重心。地盘是个铜质的方盘，中央有个光滑的圆槽，四周刻着格线和表示24个方位的文字。司南勺的底部和地盘的圆槽都很光滑，司南勺放进地盘后能灵活地转动。当它静止时，长柄总是指向南方，因此被唤作“司南（意为指南）”。司南勺必须搭配地盘使用，所以也叫“罗盘”；指南针从司南发展而来，所以也叫“罗盘针”。
旱罗盘：欧洲人创新精神的体现
1180年前后，阿拉伯商船将指南针传到了欧洲。欧洲人很有创新精神，孜孜不倦地对指南针进行改良。公元1190年，意大利领航员还在使用一碗清水漂起一根磁针；等到1250年，指南针已经发展成为不需借助于水的浮力就能使用的旱罗盘。旱罗盘由一个盒子和一根磁针组成，盒内有刻度，磁针安在支轴上。平时磁针保持静止状态，当船舶转向时就用手转动盒子，调整方向。
旱罗盘是真正意义上的航海罗盘，但是欧洲人的创新并未就此停步。14世纪初，意大利人乔亚尝试把用纸做的方向刻度盘和磁针连接在一起转动，从此在船舶转向时再不必用手转动罗盘了。16世纪时，意大利人卡尔登发明了平衡环，从此在使用罗盘时再不必担心船舶摇晃了。
指南针传入欧洲没多久，欧洲航海家刚为此欣喜，一盆“冷水”就兜头浇下：这玩意儿不指北！说指南针不指北其实有点儿冤枉，因为它不是不指北，而是不指正北。这是因为磁极北并不在南北两极，这中间存在磁偏角。
中国人很早就发现了磁偏角现象，北宋科学家沈括的《梦溪笔谈》中就曾提到这一问题。中国人虽然发现了磁偏角，却没能引起足够重视。相比之下，欧洲人就很较真，始终在琢磨：究竟偏多少？该纠正多少？1702年，英国人埃德蒙多・哈雷发表了第一幅大西洋磁偏角等值线***，为磁偏角问题定了规矩。磁偏角是指磁针静止时，所指的北方与真正北方的夹角。根据规定，磁针指北极N向东偏则磁偏角为正，向西偏则磁偏角为负。这一规定从根本上解决了指南针不指正北的问题。
陀螺罗盘：航海罗盘家族的终极产品
磁偏角的问题才刚解决，欧洲人又开始了新一轮较真：如何才能制造出一种直指正南正北的航海罗盘？
使用磁针的航海罗盘都属于磁罗盘。磁罗盘天生就有“偏向”，无法满足欧洲人的这一“奢望”。当船舶制造进入钢铁时代后，传统的磁罗盘又出现了自差现象，即磁针不再指向磁北方向。这是因为磁针除了受到地磁作用外，还受到了钢铁在磁场中磁化后所形成的磁场影响。为了解决磁罗盘的自差问题，欧洲人又开始进行创新发明。19世纪70年代，英国物理学家汤姆森发明了具有校正自差作用的罗盘柜。这种新式罗盘柜很快成为英国海***的标准装备。早在1852年，法国学者傅科首次提出可以用陀螺仪作为指向仪器的设想。这为罗盘的发展指出了新方向。1908年，德国发明家安许茨根据傅科的原理，制造出了世界上第一台能用于舰船导航的陀螺罗盘。这种新颖的罗盘需要用到电力，因此又被称为“电罗盘”。陀螺罗盘既不会因为接近金属而出现自差，也不会受到磁偏角的影响，是欧洲航海家梦寐以求的“真正指南针”。
陀螺罗盘被发明后，航海家们并没有喜新厌旧，而是选择同时安装两种罗盘。这样他们就既不怕磁罗盘出差错，也不怕陀螺罗盘没电了。