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罗盘与针路二者相结合，使中国人成为远洋航行最早的国家之一。意大利人马可·波罗（Marco Polo，1254～1324年）在元朝任职17年之后，于1292年搭乘护送蒙古公主阔阔真到波斯的航船回故乡。是船队为十四艘四帆桅船，600余人从福建泉州港起航，经苏门答腊、爪哇、印度沿海，抵达波斯。元代民间航海家汪大渊，于1330至1339年两次从泉州出发，行踪遍及南洋、印度洋、阿拉伯半岛，甚至东非。明初，三宝太监郑和于1405至1433年七次下西洋，远达非洲肯尼亚。其船舰之巨、船队规模之宏、船载人数之多、航行海域之广、航海技术与指挥管理之高，堪称当时世界远洋航行之最。
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（1）从溜山国（今马尔代夫群岛）至印度半岛西南海岸柯枝国（今柯钦）、古里国（今卡利卡特）一段航线。图中绘出航线上所见岛、山、国别、寺塔，标记牵星术度数，以及往返更路和针路。后者自右至左书定：寅针五十更，船收古里国；寅针二十五更收柯枝国；用乙卯针二十五更收柯枝国；用甲卯针二十八更收里国；用卯针十五更收古里国；用卯针十六更收加加溜。
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六、罗盘西传及其影响
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在欧洲或阿拉伯国家中，何时有文献记述指南针或罗盘？它们源自何处？这个问题一直为科学史家所关注。比利时出生的美国科学史学家萨顿（G. Sarton，1884～1956年）在其名著《科学史导论》中，英国李约瑟博士在其巨著《中国科学技术史》中，甚至美国科学史家卡约里（F.Cajori）在其《物理学史》中都曾涉及大量的相关文献史料。它们证明中国人最早发明指南针、罗盘，发现地磁偏角。
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有文字可查的，在欧洲最早述及指南针的是英格兰人尼卡姆（AlexanderNeckam，1157～1217年）。他在1190～1200年间成书的The Nature of Things书中曾这样说到航海水手“用一根针与磁石接触。这根针于是就旋转，当其静止时其尖端指北”。1205年，法国德·普罗万斯（Guyot de Provins）曾说过，水手们“将磁石接触一根针，再把针固定在一根稻草上，使之浮于水面，于是针指北”。虽然其间还有些人有过类似的说法，但最早的尼卡姆之说也比沈括的《梦溪笔谈》晚100年，后者还不是有关指南针和罗盘的最早的中国文献。
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关于磁知识和罗盘在欧洲的重大进步是由法国珀勒里尼斯（Petrus Peregri-nus，或写为Perre de Maricourt）于1269年8月12日的一封信中写下的。他知道磁体的极性，知道强磁体会倒转弱磁体的极性，发明了有刻度和装上枢轴磁针的罗盘。他是路易九世军队中的工程师，也是中世纪少数从事实验工作的学者，但他尚未知晓磁偏角。他的罗盘比堪舆师王伋、杨维德的罗盘晚200余年，比朱服、朱彧父子在广州见到的航海指南针或罗盘晚170年，甚至比考古发掘的“张仙人瓷俑”中的旱罗盘（也是枢轴罗盘））模型还晚70年。
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关于指南针或罗盘的阿拉伯文献比欧洲晚。13世纪时，才有几种文献述及指南针或罗盘。一个文献是穆罕默德·乌菲（Muhammad al - Awfi）约1232年以波斯文编撰的《轶事集》，述及水手用磁石摩擦鱼形铁片；另一个文献是卡巴贾基（Bailak al-Qabajagi）于1282年撰写的《宝石大全》，内中述及他本人于1242年亲见水手使用水罗盘，指南针也是一片漂浮的鱼形铁片。
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有鉴以上，一些历史学家提出，指南针或罗盘有可能是先从陆路经俄罗斯传入欧洲，最早的传播者或许兴趣于天文、地理，或兴趣于魔术。13世纪初，从海上传到阿拉伯。15世纪，罗盘作为导航仪器，成就了欧洲冒险者、海盗和航海家，横渡大洋，来到亚洲。
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在交通史上应当指出的是，由郑和横渡印度洋而抵东非，由巴·迪亚斯绕过好望角，因此可以说，东西交通的这一航线的一半是中国人开辟的，一半是欧洲人开辟的。
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在科学史上尚需指出，罗盘传入欧洲后，欧洲人对它作出改进，使其更完善。尤为重要的革新是，将罗盘放入陀螺环（又称平衡环，即古代中国人发明的“被中香炉”）中。这种罗盘称为“卡丹吊环”。意大利数学家卡丹（Jerome Cardan或写为Cardano，或写为Hieronymus Car-danus，1501～1576年）并未要求这项发明权，平衡环的最初设计也非为罗盘而拟。他是在见到来自西藏的“油灯”（被中香炉内装灯盏）后而设计车载坐椅，以便旅行者不感到道路颠簸。罗盘与被中香炉（如图4.29、4.30所示）都是中国人发明的。遗憾的是，中国人似乎从未想过将这两种发明物组装在一起。
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装入平衡环中的罗盘（如图4.31所示）在航海中不为风浪所影响，这是近代罗盘的最大优点。在航天史初期，1910年代将液态罗盘装入平衡环中，成为航天的重要仪器。除测定飞行方向外，利用磁针的地磁倾角（inclination）以测定飞行高度。
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罗盘在诸如地平仪、测绘仪等仪器中使用而成为近代重要的科学仪器，其最初的方位盘面和磁针一起也成为近代工业技术、科学测试中各类仪器仪表设计的祖先。
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走进殿堂的中国古代科技史（中） 〔1〕白寿彝总主编．徐喜辰，斯维至，杨钊主编．中国通史第3卷[M]．上海：上海人民出版社．1994:116．
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〔2〕钱存训．印刷发明前的中国书和文字记录[M]．北京：印刷工业出版社，1988．
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〔3〕汉司马迁．史记·秦始皇本纪．
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〔4〕墨子．卷八．《二十二子》．上海：上海古籍出版社，1986:249．
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〔5〕钱存训．印刷发明前的中国书和文字记录[M]．北京：印刷工业出版社，1988:60．
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〔6〕钱存训．印刷发明前的中国书和文字记录[M]．北京：印刷工业出版社，1988:81－82．
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