011.1040年：指南针

　　磁铁指南针发明于中国的宋朝。图为一个现代磁铁指南针。

　　测链（1620年），机械摆钟（1670年），贝塞麦炼钢法（1855年），原子钟（1949年），全球定位系统（GPS）（1994年）

　　想象一下，在500年前，如果你到一片未知的地方去旅行，迷了路，你该如何是好？这时，如果你有一块手表而且你可以看到太阳，你便可以明确方向。在夜晚，如果你可以看到星星，而且你知道时间，你就能找到方向。但是如果你从口袋里掏出一个设备，而它能够迅速地帮助你明确方向，那种感觉是不是更棒？

　　指南针在当今的社会看来，是一个非常简单的东西。任何一个孩子，只要手里有一根缝纫针、一个冰箱贴、一块泡沫和一碗水，五分钟的时间，就能做出一个指南针。将针在磁铁上摩擦使其有磁力，然后将其漂浮于碗里的泡沫之上。针就会旋转到朝北的方向。

　　但是追溯到1000年前，这可不是一件容易的事情。首先，你需要一根铁针，这就意味着你需要铁—―这就意味着你需要有冶炼矿石的技术来制造这个小东西。假设你可以发现矿，并知道它是什么，你还需要有能力将矿塑造成针的形状，这一系列的动作对工具和技巧都提出了很大的要求。而后你需要一个磁铁。在电磁铁还不存在的时候，你从哪里能够找到一块磁铁呢？有一种天然的磁铁叫磁石，但是这种磁铁非常稀少，这可能又为你提出了一个难题。

　　所有这些东西都来自中国。在1040年的宋朝，那里的人们开始铸铁和造铁针，并将其与磁石相结合，制成了世界上第一个指南针。不过，他们将铁针挂于一缕丝上，而不是将其漂在水中。

　　从一个工程师的角度来看，指南针对于早期的地质勘探的重要程度不可估量。如果你需要铺设一条铁路、开一条水渠或者是丈量一块土地的边界，一个好的指南针是非常必要的。除了它，没有其他更加简单、精确的方式，使你在一片广阔的土地上找到北在哪里。

　　这一切都是因为地球自身的核心是一块磁铁，而仪器的制造者正是利用了这一事实创造了这一用来确定方向的精密仪器。■ 工程学之书