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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”。
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括号内的个别字不同，是不同版本所致。“亡人”、“亡者”均指走失的人。家里出现此情，则在家中悬吊起磁石，以为亡者指出方向，平安回家。这或许是刘安门客中道术家的信念。这里关键是，只有自由悬吊的长条形磁石才具有方向性，并非人们通常想像的一块多棱多角的无规则形状的磁体。将长条形磁石外包裹衣服，再悬吊于空中，这是古代科学穿上巫术外衣的典型事例。汉以后，发展出大量的磁幻术（或磁游戏），其本质概莫如此。
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最为令人惊讶的是，刘安学派在历史上最早发现了造磁体的方法：“取鸡血、杂磨针铁杵，和磁石，（涂）棋头，置局上，即自相抵击也。”（《淮南万毕术》）。高诱注：“取鸡血与针磨，捣之以和磁石，用涂棋头，曝干之，置局上，即相拒不休也。”
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这两段引文中“杂磨针铁杵”或“针磨”，是指磨锉钢针时在钢锉下掉落的碎粉。俗语云，“只要人用心，铁杵磨成针”。“鸡血”是凝固剂，用它“和磁石”的“和”，读huò，与“和灰浆”、“和药”同意。总是坐在一个方向上磨锉针尖，其粉末在地磁场作用下天然具磁性。将这种粉末与鸡血和成磁石，涂在棋子两端，棋子就成磁体，置于棋局上则“自相抵击”。两棋相“抵”即彼此吸引，相“击”即彼此排斥。
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将磁石作成棋子，或人造磁性棋子，在汉代初期曾盛极一时。以这样的棋子摆局，就称之为“斗棋”。斗棋决定于棋子磁性的强弱。强者将对方棋子吸引过来或排斥在一边，于是为胜方。汉武帝曾多次召方士栾大进宫，为其表演斗棋术。淮南王刘安是汉高祖之孙，汉武帝之叔父。因其“辩博善为文辞”，武帝“甚尊重之”，“每宴见，谈说得失及方技赋颂，昏暮然后罢”（《汉书·淮南王传》）。他很有可能对汉武帝讲过人造磁性棋子及斗棋等事。从韩非子到刘安、王充，中国人制造了司南，且知晓长条磁铁的指极性。从而构建了整一个时代完整的磁学知识。此后，中国磁学的又一次大发展，尚待唐宋年间大批堪舆家问世。
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三、指南针
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