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因此，即使在强磁场下制造的钨钢磁杓，在不久时间后也完全退磁而不转动了。解决这个问题实在很简单。王振铎在其大作《司南指南针罗盘》中，绘有汉代杓型14种，其中仅一两种为如图4.1所示形状，而有多达11种为直柄（如图4.2所示）。采用直柄杓形复制司南，甚而其柄端呈尖状，杓体不必挖空（如图4.3所示），这样的磁杓实为一长条磁体，它完全符合“条形磁铁在自由悬挂时指向南北方向”的物理规律（如图4.4所示）。将司南杓置于摩擦阻力极小的光滑平面上，与自由悬挂条形磁铁的物理条件是相同的。为减小摩擦阻力，复制的司南不宜大（如图4.5所示）。要改变图1给人留下的仿似厨具大杓的印象。
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又有人疑问：为何考古界迄今未发现此类器物？这个问题，一当问祖先是否将它与主人入殓过；二当问从事考古之今人，在其发掘中有否司南之意识。众所周知，一个天然磁石杓在地下千余年，比一个铁钉更易锈蚀，剥离。若无此“司南”之意识，即使手触及其十次、八次，亦枉然也。
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笔者相信司南在历史上存在过，且直到唐代指南针发明之前，可能有人“玩”过司南。梁元帝萧绎（508～554年）在其《玄览赋》中陈述祖荣、嗟今叹古，言及他自己大权在握，威风又享受，偶也思及被匈奴族赶到西北边陲的月支族。此时他寄希望于占卜，“见灵鸟之占巽，观司南之候离”。其中，“巽”、“离”为八卦方位。唐代韦肇（766～779年官中书舍人）在其《瓢赋》赞美瓢之素雅瑰伟，将其与“北斗”相比，与“司南”相校，写下“挹酒浆，则仰惟北而有别；充玩好，则校司南以为可”。
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人们还担心古人雕琢天然磁石为司南的过程中，因敲打而令磁石退磁，担心他们有否适当的加工工具等。只要想想在浙江余杭县反山良渚出土约公元之前2500年的诸多良渚玉器（玉鸟、玉龟、玉鱼、玉琮、玉冠饰等，如图4.6所示）就可以打消这些顾虑。参看以下莫氏硬度标（Moh’s hardness scale）（见表4.1）。
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既然在汉代之前几千年，人们能以线切割等方法加工繁纹缛饰之玉器，汉代人为何不能加工比玉器软得多的天然磁石。要知慢工出细活，古人当有知晓不能在加工中以锤敲打者。
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值得注意的是，1975年之前几年，在墨西哥圣罗伦佐城（San Lorenzo）曾出土一根约公元前1400～前1000的磁棒，美国物理学家卡尔森（John B.Carlson）在《科学》（Science, Vol,189,1975,p.753）上撰文提出，它“比中国人发现的司南要早1000年以上”。然而迄今为止，这个发现还是孤证，且在奥尔麦克（Olmec）文化中无任何文字或相关传说佐证之。中国司南仍是人类最早文字记述的磁指向器。
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至于司南所放置的地盘（即今谓之方位盘），是秦汉时代占卜工具“式盘”之一部分。清末，人们曾发现汉代铜式盘（如图4.7所示），20世纪70年代分别在甘肃武威县磨咀子和安徽阜阳市汝阴侯墓出土了汉代漆木式盘（如图4.8所示）。式盘的上半部分称为“天盘”，上有28宿星名；下半部称为“地盘”，上有24向方位。天盘圆形；地盘为方形，以天干、地支和八卦中的部分文字表示东南西北等方位。其中，“子”、“午”分别为正北、正南向（如图4.9所示）。有趣的是，明清以至20世纪初，安徽还是盛产罗盘之地，且称其为“徽盘”。地方传统如此长久，令人惊叹！
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二、司南产生的社会文化与科学背景
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秦汉时期产生司南当与其时社会文化相关：列国兼并，地域概念扩大；统一的中国，大地理观念的产生；占卜形式及其占卜工具的多样化；诸子百家的学术争鸣。
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这几个纲目为读者所了解，我们要重点叙述司南产生的科学知识背景。
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从技术上看，采矿与冶铁技术从战国到汉代期间有大发展，导致大量磁铁矿石的出现，乃至以其盛产而命名地域，如磁州、磁县、磁山。磁石被广泛用于医疗（磁石为本草药物之一味）、建筑（秦始皇用磁石筑阿房宫）、炼丹（丹家对磁石之信仰实超过任一其他学派）、陶瓷制造（以磁石吸引上彩釉料中杂质铁粉）等等，磁石的某些物理特性在各种典籍中得以记载。
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最初，人们将磁铁石写为“慈石”（《管子·地数》）。说“慈石召铁，或引之地”（《吕氏春秋·季秋纪·精通篇》）。“慈石为铁之母”，故引其子。慈、石慈、磁，三字随时代而变。汉初，淮南王刘安（公元前179～前122年）学派对磁学多有贡献，且奠定了古代磁学知识的基础。
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刘安家有食客上千人。在刘安主持下，共同编著了《淮南子》、《淮南万毕术》等书，其中记下了他们所做的各种磁铁实验。他们不仅仅知道磁铁的吸引性质，如“慈石吸铁”（《淮南子·览冥训》），“慈石上飞”（《淮南子·地形训》）。后者指大块铁吸引了地面碎小磁石，磁作用可以通过一空间距离发生。他们用长方形磁体做棋子，从而还清楚地知道条形磁铁具有不同的极性，即“慈石提棋”和“慈石柜棋”。“提”是吸引，“拒”是排斥。虽然他们尚未表达出磁体两极具有“异性相吸，同性相斥”的物理性质，但他们以“提”和“拒”二字活灵活现地描写了这种特性。不仅如此，他们还做了以磁铁吸引铜和陶土瓦石的实验，从而作出这样的结论：“慈石能吸铁，及其于铜则不行也”（《淮南子·说山训》），“若以慈石之能连铁也，而求其引瓦则难矣”（《淮南子·览冥训》）。这些文字看似平常，却又是难能可贵！它们显示了淮南王学派对自然知识的好奇心。对这些实验结果的解释只有在近代磁学诞生以后才有可能。这就是近代磁学描述物质磁性的磁导率μ的概念：
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铜是抗磁性物质，故不被磁吸引；瓦石土之类，是弱磁性物质，故难被磁所吸引。
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不可忽视的事实是，刘安及其门客们发现了长条磁石的指极性。所谓“指极性”，是自由转动的磁体在静止时指向地球的南北两磁极。因为地球是一个巨大的磁体。刘安的发现不仅提供或解释了制造司南的科学知识的基础，也令本章开篇中那张知识与技术对应表完整化。《淮南万毕术》写道：“慈石悬入井（或为“室”），亡人自归”。
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汉代高诱注曰：“取亡人衣，裹慈石，悬家（或“井”或“室”）中，亡者自归矣”。