指南针最早形式称司南,东汉王充(公元27~约97)《论衡》卷十七是应篇第五十二“司南之杓,投之于地,其柢指南”原理他只能说“亦天性也”,这个记载虽不是最早,但是最早表述清楚的一个。司南有指向之用应无异议,具体形状却有争论,早期研究者判定为天然磁石为勺配合地盘,虽有出土汉地盘和河南南阳东汉墓出土石刻司南勺图佐证,但毕竟无完整配合出土,近有人研究“司南之杓”杓字实为酌,那么看来“其柢指南”之柢也非指勺柄,“酌”义有:本义:斟酒酌,盛酒行觞也。《说文》尸升,坐取爵酌。―《仪礼·有司彻》。酒曰清酌。――《礼记·曲礼》斟酌,择善而行《春秋公羊传》僖公(元年~三十三年)“乞盟者何?处其所而请与也。其处其所而请与奈何?盖酌之也。”酌今昔而减之。―清·洪亮吉《治平篇》“柢”义有:根、本柢,本也。―《尔雅·释言》柢也者,本之所以建生也。―《韩非子·解老》蟠木根柢。―《汉书·邹阳传》虽不能否定王充之前有“磁石为勺配合地盘”司南,但王充所了解司南很可能已是一种水浮司南,正因为华夏是司南原始发明地所以司南才有诸多改进形式,如缘靠、丝悬、水浮、尖顶等,目前最早见于航行用途记载为:宋徽宗宣和元年(1119)《萍洲可谈》“舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针”。这与1207年英国ANeckam的《论器具》中说法几乎一样:航海时“白天云遮太阳,或夜间黑暗不辨方向时,使用磁铁摩擦铁针,针停时指南北,”与英国几乎同时法国和稍晚一点的意大利也有了首次指南针的记载。另外,水浮司南也可适用于航海,因为体积不大并非像某些人认为那样容易泼洒,近来曾在青岛和海南发现明代瓷质水浮司南,尺寸大至为:最大外径5厘米;上有盛水同心圆孔径4厘米,孔深3厘米,外围青花釉绘刻度,底座、四壁厚实坚固,估计是去水收藏,用时加水。现代液体罗盘基本原理类似,不过改进采用了密封技术。磁偏角的发现1041北宋庆历元年司天监天文学家杨惟得著《莹原总录》“客主取的,宜匡四正以无差,当取丙壬针于其正处中而格之,区方直之正也。盖阳生于子,自子至丙为之顺;阳生于午,自午至壬为之逆;故取丙午王子之间是天地中,得南北之正也。1088/1095年沈括《梦溪笔谈》“方家以磁石磨针锋,则能指南。然常偏东,不全南也。”1115寇宗大《本草衍义》“以针横贯灯心,浮水上,亦指南,然常偏丙位。”