”明确指出，指南针并不是指向正南方，而是稍微往东偏一些，“磁偏角”就是沈括为这种地磁学现象所起的名称。这在今天的中学生朋友看来，无疑属于很普通的常识了，因为地球的两个磁极并不恰好位于南极和北极上，而是有一段距离，这样，磁针所指的方向与连结地球南北极的子午线之间就形成了一个偏角，这个偏角在地球上不同的地方，大小是不一样的。我们知道，古代的科研手段是相当落后的，测算磁偏角当然也十分不容易。除沈括发现了指南针“常微偏东”之外，寇宗（shì）也发现了这一点，他说磁针“常偏丙位”，按照中国古人的测算，“偏丙位”，就是说磁偏角在0°～15°之间。欧洲人直到13世纪才知道这个磁偏角，并制造了用以测定磁偏角的磁倾针。但他们却误认为磁偏角是指南针构造不精密导致的。只是在15世纪末哥伦布在远渡大西洋时才确认有这个磁偏角，比我国晚了400多年。
最初的指南针没有固定的方位盘相配合，沈括所描绘的几种指南针都没有方位盘。到南宋时才出现了罗经盘，或称之为地螺、针盘等，也就是使指南针与方位盘连成一体。这使指南针在航海中有了更加方便和广泛的应用。宋人吴自牧在《梦梁录》中曾说：“风雨晦冥时，唯凭针盘而行，及火长掌之，毫厘不敢差误，盖一舟人命所系也。”在狂风暴雨或天气阴暗之时，全船的身家性命全都寄托在这个针盘上，它能毫厘不差地指示方向，因为它上面有很精细的刻度。宋人曾三异《因话录》中也认为，“地螺或用子午正针，或用子午、丙壬间缝针”，这里的子、午、丙、壬表明针盘是按干支分划刻度的。这种指南针因有精确的刻度，比以前的指南鱼等使用起来方便多了。它的方便之处就在于：在它刻有24向的圆形底盘上，只要看一下磁针在方位盘上的位置，立即就能定出方位来。
需说明的是，罗盘也经历了从水罗盘到旱罗盘的转变。罗盘起初是水罗盘，磁针横贯灯芯，浮在水面上。到明代嘉靖年间才出现了旱罗盘。旱罗盘类似于沈括所描述的指爪法和碗唇法，它的磁针是以钉子支在磁针的重心处，使支点的摩擦力十分小，磁针可以自由转动，静止时，就自然指向南方。这种罗盘用到航海上，又称航海罗盘，上定24向，就是把360°的圆周分成24等份，以15°为一向，亦称为正针。两正针夹缝中另设一向，称缝针。宋朝时，正、缝针就被合并，定48向，每向间隔7度30分。这比后来西方的32向罗盘在定向上精确得多。
值得回味的事情是：指南针从指南勺、指南鱼到具有很高精度的罗盘的发展，是在宋代那些以看风水、看病为业的方士们的手里最先实现的。他们把指南鱼和指南勺磨制成灵敏度更高的磁针，并放到方形的方位盘中，后来演化成圆形的方位盘，就成为罗盘。这一点真是意味深长的：一个指引人们通向新世界的伟大发明，正是经过那些在旧的思想习俗世界中徘徊的人们的手，才推到历史的面前。以至于后来，当我们还沉浸在对“磁偏角”的经验认识和古老简朴的粗糙测算之中的时候，西方大都将磁和电结合起来，进行深入细致的科学研究，从而建立起麦克斯韦的电磁理论，最终将磁针这种东方人的古老发明融进了近现代科学的茫茫大海之中。
指南针在航海中的应用
早在司南出现之后，人们就把它应用于航海之中了。但因为船身在风浪中颠簸和摇荡，司南的指向效果很不理想。即使是指南鱼和指南龟，以及沈括概括出的几种指南针，也不能很好地解决这个问题。罗盘的出现从根本上改变了这种状况。
宋代在我国历史上是一个非常重要的时期，不仅经济、政治的发展出现了许多新的特点，而且文化领域尤其是各种传统的科学技术也出现了空前繁荣的景象，包括指南针在内的“四大发明”在这个时期也都有了一个飞跃性的发展。而与指南针直接相关的航海事业在此时当然也得到了前所未有的发展。中国庞大的商船队不仅航行在南洋一带，而且穿过马六甲海峡，横渡印度洋，与阿拉伯和东非国家发生了频繁的交往。显然，没有指南针，这些都是办不到的。
航海事业在我国确有悠久的历史，至迟到春秋时就已有了航海事业的初步发展。最初在海上航行只靠天文导航，根据日月或其他星宿的位置辨认方向，直到东晋时也还是这样。当时中国的高僧法显由印度乘船回国，他定的《佛国记》一书就说，在海上航行，夜里依靠观星，每逢风雨晦冥、暗无天日、星月隐匿的时候，就只好停下航船，等待天气放晴。唐代也有较好的航海事业，但那时靠什么导航，却没有见到详细的记载。
到了北宋，情况有了根本改观。北宋末年人朱在他于1119年写的《萍明可谈》中写道：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针。”这里记载的是北宋元符到崇宁年间（1098-1106）的事情，这不仅在中国，而且在世界航海史上都是在航海中使用指南针的最早记录。北宋宣和五年（1123），徐竞奉命由海路出使朝鲜，回国后在朱成书的20年后写成《宣和奉使高丽图经》一书，就记载了船上使用指南针的情形：“唯视星斗前迈，若晦冥则用指南浮针，以揆南北。”书中还说，指南针分别在船头和船尾各放一个，以共同辨识方向。前面也曾引述吴自牧对南宋人使用指南针导航的情况。显然，这时的指南针已经开始在海上为人们的现实生活服务，而不再是方士们手中看风水的工具了。
元代的航海事业较宋代有更大的发展，指南针也在长期使用中不断完善，成为航海中最为重要的指向仪器。不论阴天还是晴天，都使用指南针来导航。人们由于航海经验的不断积累和丰富，还编制出了罗盘针路，即航行到什么地方，采用什么针位，一路航线都标记得非常清晰。元朝的航海典籍《海道经》和《大元海运记》，都有许多罗盘针路的记载。明代时，郑和七次下西洋，给后人留下的《郑和航海图》，就详细记载着郑和航海时的罗盘针路。还在元代的1281年，中国航海商船的船长郑震就率领他的海船从泉州载着使臣出国远航，经过三个月时间到达斯里兰卡。当时的沿海航运也十分发达，还开辟了南洋航线和北洋航线，曾把江浙一带的米粮源源运往大都（今北京）。可见，指南针的应用及罗盘针路的出现，使中国古人获得了全天候航海的能力，到这个时候，人类才算第一次真正得到了在茫茫大海上昼夜航行的自由。
航海事业的发展确实得益于指南针的发明和应用。因此，宋代以后，大量的中国船只越出近海，乘千里长风，破万里涛浪，昼夜星驰在南洋和印度洋的惊涛骇浪之间，从而大大促进了中外经济和文化交流。
指南针的西传
在宋元时期，由于中国与阿拉伯国家的交往十分频繁，我国的指南针大约在1180年经海路传入阿拉伯，接着又由阿拉伯传向欧洲。
这个时期，阿拉伯商人对乘坐中国船只远航旅游、经商情有独钟，因为中国的船只不仅容量大，而且非常平稳，整个旅程能够过得比较舒适和快活。当时，有很多阿拉伯人在泉州、广州等海港城市居住下来，他们对我国指南针的发展和使用情况也很熟悉。阿拉伯人在很长一段时期里是中国与欧洲进行贸易和文化交流的中介，所以，指南针就很自然地由阿拉伯人传到了欧洲。
著名的英国科技史专家李约瑟博士在七大卷的《中国科学技术史》的巨著中，明确指出，罗盘针用于航海，西方大约比中国落后了两个世纪。这一论断是有充分根据的。因为到13世纪初期，欧洲人才在一些书里开始提到指南针在航海上的应用。
由于有了指南针，欧洲人才消除了对海洋的神秘感和恐惧感，从而自15世纪以来，掀起了一浪高过一浪的航海热潮，不仅导致了世界史上著名的“地理大发现”，而且也使资本主义的资本原始积累在世界范围内迅猛展开，从而在三四个世纪之内就建立起了符合资本主义发展需要的世界市场，进而将人类的历史由区域的、民族的历史转变成全球的、世界的历史。
在15世纪中期，土耳其苏丹穆罕默德的15万大军和360艘左右的战船攻陷了东罗马帝国首都君士坦丁堡。强大的奥斯曼帝国牢牢控制着东地中海，在意大利东方和非洲的贸易线上树起了层层高高的壁垒，这严重阻断了东方通向西方的陆上商路，极大地阻碍了欧洲经济的发展。
但是，欧洲人却因此而对东方的黄金和财富的幻想和渴望更加膨胀和狂热。尤其是意大利旅游家马可？波罗的中国游记的激发有着直接密切的关系，陆路的被阻断，使得海路成为这些狂热的东方崇幻者们唯一可以选择的通往东方的道路。在这个时候，希腊人关于大地球形的知识和中国人最先发明的罗盘针都使他们敢于这样想和这样做。而且，据欧洲13世纪出版的航海专著记载，那时西方的指南针已被固定在一个分32个方位格的木制圆盘上，相传第一个这样的罗盘方位标（航海罗经）是由意大利那不勒斯南部阿玛尔菲城的一名工匠制作的。既然指南针使茫茫大海不再神秘，既然东方如此令人神往，处于地中海西端又直接濒临大西洋的西班牙和葡萄牙，凭借它们优越的地理位置，首先开始了这种通往“富庶”东方的海上探险。
意大利的一个织布工的儿子克里斯托弗？哥伦布受到一位天文学家的激励，成功地游说了西班牙国王，于1492年8月3日率领三只帆船和90名船员向西航行，横越大西洋，70天后到达巴哈马群岛、古巴和海地。他竟认为这就是他所渴望的东方黄金之地——印度，把古巴误认为日本，并把新大陆上的人称为印度人（印第安人）。现在我们知道，他所发现的是一片“新大陆”即美洲大陆。美洲的全名叫“亚美利加洲”，因后来一位意大利探险家亚美利加重新发现这片土地，确认它不是印度而是“新大陆”，才这样命名的。
指南针在这个时期成了欧洲人发现一个个新景象、新世界及整个地球所不可缺少的东西了。
葡萄牙贵族达？伽马于1497年沿非洲西海岸绕道非洲南端的好望角远航印度，1499年返回时他的船队满载香料。麦哲伦领导的大规模的环球旅行开始于1519年9月20日，经大西洋绕道美洲南端，进入太平洋，在指南针的导引下，他们顺利地驶过茫无边际的太平洋，到达菲律宾群岛，后又经印度洋绕道好望角而返回葡萄牙。
人类的第一次环球航行，实实在在地证明了“地球”的“球”状之说。
新航路的发现给欧洲各国的殖民者带来了财富。从此，非洲的黑人奴隶和他们的象牙、黄金、乌檀木，印度的香料，宝石、鸦片和布匹，锡兰（今斯里兰卡）的珍珠，印度尼西亚的胡椒和大米，中国和日本的茶叶和瓷器，美洲的金银、蔗糖和可可等，都被源源不断地通过大海运往欧洲，从而极大地加速了欧洲的资本原始积累。如果没有指南针在航海上的应用，这一切是不可想象的。
指南针在航海上的应用还使探险家们重新发现了地磁偏角，对近代地磁学的发展和完善，起到了巨大的作用。
我们都很熟悉达尔文对人类科学的巨大贡献，他创立的生物进化论在当时不仅引起了生物学和人类学思想的革命，而且还影响了社会科学中的伦理学和历史学等。而这一学说的实在证据正来源于他长达5年的远洋考察。1831-1836年间，达尔文作为博物学家，乘坐“贝格尔”军航，参加了政府组织的南太平洋考察，这成为他学术生涯的最关键的时期。他通过这次远距离考察，发现了不同地区众多的生物，它们之间的差异和相似性引起了达尔文的长久的思索，从而使他最后找到了能够解释这些大量生物现象的进化理论。可以说，指南针在他的考察中所起的导航作用是无庸置疑的。没有指南针的指导，达尔文能渡过那样广漠无际的大洋吗？
在几个世纪的航海实践中，西方人也没有忘记对指南针进行新的探索和改进。1876年，改制出来的汤普森罗盘（也叫罗经）最终为大多数商船所采用。这是一种旱罗盘，它的指针是一种尖头圆柱形，用丝线吊挂在用薄纸制成的方位标上。整个罗盘的重量不超过20克。英国人登特和里奇还分别在1833年和1855年制成了水罗盘，并于1880年左右得到广泛推广。这种罗盘只是在第一次世界大战后的竞争中才受到陀螺罗盘的威胁。
时至今日，轮船上仍装备着一个备用的传统式标准罗盘，但真正的导航系统已不再是它了，而是一系列电子器件、电脑系统甚至还有天上的卫星。卫星导航系统不仅能非常准确地指示航行的方向，而且能立即标明航船所在的地理位置（经纬度表示）。即使在大风大浪、雪雨阴天之时，也能够在航向上不出错误。指南针似乎已是历史博物馆中的文物了。但在现代导航系统发明以前的几千年里，指南针确是人类征服大海的强有力武器之一。而没有它的广泛应用和不断改进，现代遥感、遥测和信息技术在“指南”上的创造性贡献也就缺乏历史的源流了。
