从“指南针”到“北斗”

从“指南针”到“北斗”

北斗全球组网示意图（动画演示）。新华社发

扫码看视频把从“指南针”到“北斗”的发展历程讲给你听

【这些文化遗存现今的模样77]

在无际荒原里跋涉，在苍茫大海上泛舟，人们最担心的是什

么？迷失方向!

曾经，人类辨别方向的办法，只有仰望天空。可当风雨呼啸、

晦暗不明之际，又该怎么力、？好在，中国发明了指南针。

第一枚指南针什么样？中国科学院自然科学史研究所里有

一个复原模型：其形如勺，其色乌黑，其性为磁，其名——司南。

约公元前7世纪前后，中国人就发现磁石不一般。《管子》

这样描述：“上有慈（磁）石者，下有铜金。”春秋末年的《关

尹子》中写道：“磁石无我，能见大力。”至秦汉，方士登场。

他们利用磁石吸铁的特性，制作出“磁石门”、磁“斗棋”等“奇

妙之术”献于皇帝，甚至将磁石用于殡葬招魂。后世有学者推测，

正是在这一阶段，“磁性指极”的秘密被窥破，指南针的前身一

一司南，诞生了！

东汉王充在《论衡》中解密了司南的神奇：“司南之杓，投

之于地，其柢指由。"20世纪20年代，史学家张荫麟提出，这

应当是中国人最早的磁石指向器。此后，文博专家王振铎据此提

出了“司南”的复原方案，制作出实物模型，得到后世的普遍认

同。

然而，磁石并不常见，能用来制作指向器的更是稀少，如何

能飞入寻常百姓家？到了晚唐，困局终于被打开——人们发现，

用磁石摩擦能磁化铁针——这样做，不消耗磁石，指南针可以批

量制作了！

晚唐以降，指南针一定已经普及，成了时髦的探险装备。志

怪小说家段成式的作品就有记载：“勇带绽针石，危防丘井藤”。

南宋名臣文天祥在《扬子江》一诗中写道：“臣心一片磁针

石，不指南方不肯休。”意思是我的心就像磁针一样，不指向南

方就绝不肯罢休，表达了作者永远忠于国家的拳拳情怀。

与陆地相比，在毫无参照物的海上，指南针的作用更加凸显。

宋代，指南针与方位盘组合在一起，诞生了罗盘。当时的文献记

载——广州航海从业者“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴

晦观指南针“；浙江海商“全凭指南针，或有少差，即葬鱼腹”。

带着航船乘风破浪，罗盘自己也开始了“远行”——从宋代

开始，阿拉伯人将指南针和罗盘的知识传往欧洲；1190年，英

国人尼坎姆首次提到磁极性和磁感应，这比中国人晚了一个世

纪！

小小指针，改变了世界的样貌——

印度、波斯、大食……海上丝绸之路商船往来，瓷器、丝绸、

香料传到西亚、北非，奇花异种、珍禽名兽现身中土；达•伽马、

哥伦布、麦哲伦，欧洲冒险家们扬帆远行，开启地理大发现的时

代……近代史的大幕徐徐打开，大洲间的“孤立”状态被打破，

人类这时才确信，原来地球真的是圆的。“导致欧洲快速崛起的

四项重要发明——印刷术、火药、造纸术和指南针都是由中国发

明的！”英国科学家李约瑟在《中国科学技术史》中这样写道。

然而，近代以来，由于闭关锁国，在问天寻路方面我们落后

了……

工业文明时代，以无线电为媒介的无线电导航和不依赖外部

手段的惯性导航出现；1957年10月，苏联成功发射第一颗人造

地球卫星，卫星导航时代也随之开启——20世纪中后期，美国

全球定位系统（GPS）在美建成，苏联有了格洛纳斯系统，欧盟

则着手发起伽利略计划。

新中国成立后，不甘落后的中国人开始奋起直追。

1994年，中国独立自主的北斗卫星导航系统开始研制发展,

2000年，北斗一号系统建成。然而，严峻的现实摆在眼前——

当时，最适合卫星导航的信号“黄金频段”大多已被美俄占用，

仅剩两小段，由各国平等申请，先到先得。但国际电联规定，一

旦申请，必须在7年内发射导航卫星并成功播发导航信另，逾期

失效。

为保住这一频段“窗口”，北斗开启了长达7年的全系统攻

关。

2007年2月底，卫星研制完成;4月14日，卫星发射成功....

3天后，当导航信号清晰回传时，距离我国导航频段资源失效“倒

计时”已经不到4个小时！最后时刻，“压哨破门”！北斗，拿

到了进军全球卫星导航系统的“入场券”！

2012年，北斗二号系统建成，开始服务亚太；2020年，北

斗三号全球卫星导航系统正式开通。

于是，牧民坐在家里，点点手机，足不出户也能放牧了——

给几百峰骆驼戴上北斗卫星导航项圈，“每峰骆驼在哪儿看得真

真的“。海上遇险无援手，没有信号怎么力、？北斗终端已成很多

渔民出海的“标配”，带上这个“护身符”，“不用任何手机信

号，只要按一下，就能立即启动报警、发出定位“。是的，天边

的北斗就在我们身边。

如今，北斗的“朋友圈”已遍布全球200多个国家和地区，

每天北斗定位服务的使用量就超过3600亿次！

在科威特，北斗辅助建造300米高的科威特国家银行总部大

楼，纵向垂直精度得以保证；在阿联酋，北斗系统和物联网技术

被用于铁路工程设备监测、物料和人员管理，分分秒秒实现精准

调度；在塔吉克斯坦，水利人员利用北斗系统实时监测萨雷兹湖

大坝形变，精度毫米不差……

这几年，北斗还与GPS、伽利略、格洛纳斯三大全球卫星导

航系统“手拉起手”，合作打造兼容使用、精度更高的卫星集群。

半个多月前，北斗正式加入国际民航组织标准，成为全球民航通

用的卫星导航系统。此前，国际民航客机的导航名单里，只有