五、方位针碗与罗盘
如果在前述针碗的内底绘画表征方位的文字与圆圈，就可以将它当作罗盘使用（见图5-12）。这样的针碗，可暂称为方位针碗，或碗式水罗盘。据报道，故宫博物院收藏的捐赠品中有这种方位针碗，它是回国华侨在南洋收购的；在印度尼西亚和日本都收藏有这种源于我国的方位针碗。这表明，我国的航海仪器早已流散到国外。据鉴定，这种方位针碗是明末清初在闽南、粤北地区烧造的。前述针碗盛行于宋元时期，方位针碗的问世当早于明末，这有待来日考古发掘的实物证明。
图5-12 方位针碗：①碗内底；②碗中心方位图
方位针碗在堪舆和航海中都可以方便地使用。在航海中，针碗尤有优点。此时它并非被置于甲板或桌面上，而是置于后舱的沙堆之中，由“火长”专门掌管。碗底深，水碗在沙堆中也不会因船的颠簸摇荡而翻倒、打碎，沙堆可减缓碗的移动，碗内的水总是平的，所以磁针所受来自航行的干扰就较小。
1985年，在江西临川宋墓中发现了两个“张仙人瓷俑”（见图5-13），俑高22.2厘米，眼观前方，炯炯有神，束发绾髻，身穿右衽长衫，右手持一罗盘，置于胸前。俑底座墨书“张仙人”。墓主为南宋邵武知军朱济南，卒于庆元三年（1197年），葬于庆元四年。
图5-13 张仙人瓷俑
小小的张仙人瓷俑却颇具科学史价值。它表明，在1197年之前罗盘已经问世，时为堪舆家手中必备的仪器。从瓷俑表现的竖持罗盘看，它是旱罗盘；从罗盘中央塑有转动中心看，该罗盘安装磁针的方式是回转枢轴。圆形盘面及其方向刻度也十分清晰。这些情况说明，当时人们利用旱罗盘已有很长的一段历史了，制造罗盘的技术也相当成熟。试想，从杨惟德于1041年记载堪舆磁针到朱济南于1198年安葬，其间已有一个半世纪，旱罗盘必是其间的发明。过去人们以为，旱罗盘是由欧洲或日本传入中国的，现在看来，这种观点必须修正了。
从文献看，现在公认南宋曾三异的《因话录》最早记述了罗盘，时称之为“地螺”。假定曾三异是在其授承事郎的端平年间（1234—1236年）完稿《因话录》，那么，文献记述的罗盘比迄今所发现的张仙人瓷俑晚约40年。
除了上述针碗、碗式罗盘和张仙人瓷俑外，迄今收藏较多的是明清时期制造的各种罗盘。从制作质料看，有漆木制罗盘、铜制罗盘；从安装磁针方式看，有水罗盘、旱罗盘；从用途看，有堪舆用和航海用罗盘。明代，在许多地方出现了专门生产罗盘的作坊，其中，以安徽生产的徽盘和福建生产的建盘最为著名。水罗盘的盘心有一圆池，供盛水放针用；旱罗盘的安装方法如图5-14所示，它显然是张仙人瓷俑中装针方式的发展。图5-14中的c、d，正是近代称谓的枢轴。张仙人瓷俑中雕塑的罗盘正面与该图中盘正面相似。
图5-14 近代温州制航海旱罗盘：a.磁针；c.铜顶针；d.铜顶帽；g.玻璃片；i.木盘；m.铜位准线
在中国古代，罗盘有各种称谓：地螺、罗镜、罗星、针盘、子午盘、向盘等。将磁针与刻度盘相结合，使之成为一种辨识方向的仪器，统称为罗盘。因此，罗盘只有在磁针诞生之后才有可能问世。刻度盘，或如同方位针碗，仅以圆周上文字表示方向；或如同张仙人瓷俑，以分度圆表示方向；或是二者之结合。刻度盘在中国起源甚早。
据文物报道，安徽含山凌家滩古墓遗址曾出土一种表示方位的玉片（见图5-15），属新石器时代。方形玉片内刻两个同心圆，内圆以平行双线构成八角星；圆环划分八格，每格刻画圭形箭号，每个箭号位于内圆八角的空档间；圆环外还以四个圭形箭号指示方形玉片的四个方角。类似的图形还见于公元前3000年左右各地文化的陶瓷彩绘中，对其文化含义的解释则仁者见仁，智者见智。我们同意它是一种方位盘的雏形，也是后来用以占卜的各种栻盘的祖先。
图5-15 安徽含山凌家滩新石器时代的玉片
在栻盘中有一种称为“六壬栻盘”，其构造大致如此：在方形盘面中心枢接一个小圆盘，小圆盘可以在方盘上自由转动。圆盘面绘有同心圆数个，从内至外分别画北斗七星，写十二月神名或十二月月名，以及二十八宿名。这个圆盘称为天盘。方形盘面，除了枢接天盘外，从外到里两层方框内分别书写二十八宿星名，以天干和地支等表示的方位，另有其他表示方位的斜线、文字或圆点。这个方盘称为地盘。
1972年，在甘肃武威磨咀子62号汉墓中出土王莽时期的漆木制六壬栻盘一件（见图5-16）：其天盘上刻十二月神和二十八宿名，边缘上有150余个刻度；地盘上除外方框书二十八宿外，内方框以八干（甲、乙、丙、丁、庚、辛、壬、癸）、十二地支（子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥），顺时针排列（子、癸、丑、寅、甲、卯、乙、辰、巳、丙、午、丁、未、申、庚、酉、辛、戌、亥、壬）表示20个方位。其中的子、卯、午、酉居方边中央，文字下镶竹珠，又以双线界定与天盘连接。地盘四角还以辐射平行线与天盘连接，平行线内镶二小珠，角顶一大珠；地盘边缘有182个圆点表示的刻度。
图5-16 甘肃武威出土汉栻盘：上为天盘地盘合一正面图，下为盘剖面图
1977年在安徽阜阳双古堆西汉汝阴侯墓也发现漆木制六壬栻盘一个。墓主人为夏侯灶（？—前165年）。这是迄今为止国内外所藏栻盘中最早的一个。它与甘肃武威出土的栻盘大同小异。其天盘刻十二月次与二十八宿名。地盘外框刻二十八宿；内框只刻十二地支，每方边三地支名；将八个天干置于天盘环外，每方边两个，并将天干中的另二干名（即“戊”“己”）置地盘四角，分别称为“土斗戊”“鬼月戊”“天豦己”“人日己”（见图5-17）。
图5-17 安徽阜阳出土西汉汝阴侯栻盘：①盘面摹绘；②今文字示意图；③盘剖面图
还有的汉代栻盘，其地盘每方边中央及四角画八卦符号。
从文物中可知，地盘以八干十二支再加四角（或以八卦中四卦符号）表示24个方位。这是中国古代最早的刻度盘。汉代司南所谓“投之于地”，就是将司南放于这种地盘中心。由于铜质地盘或漆木制地盘表面光滑，司南容易转动。指南针发明之后，为方便使用和识别方向，地盘的方形盘面和分层立位被修改成圆形盘面，并将24个方位列在同一圆环之中。以一周360°计，每一方位占15°。罗盘的方位刻度由此而生。
在1041年杨惟德记述堪舆用指南针之后约半个世纪，指南针便用于航海了。成书于宋宣和元年（1119年）的朱彧《萍洲可谈》卷二写道：
舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针。
《萍洲可谈》记朱彧之父朱服于元符二年（1099年）至崇宁元年（1102年）间在广州做官时的见闻。其后大约30年，即12世纪初，罗盘在航海中使用。南宋初年提举福建路市舶司赵汝适在《诸蕃志》中说：“舟舶来往，惟以指南针为则，昼夜守视唯谨，毫厘之差，生死系矣。”以指南针导航，又不可有“毫厘之差”，则非罗盘莫属。1197年卒的朱济南的墓中，出土手持枢轴式旱罗盘的瓷俑；再过40年，曾三异《因话录》称它为“地螺”。
根据科学史文献，欧洲最早知道磁针的是法国人普罗万（Guyot de Provins），他在1190—1210年间的《咏圣诗》中指出，水手将针和一种难看的石头摩擦后，用草浮水面可指北。英格兰圣阿尔本斯地方的修道士内克姆（Alexander Neckam，1157—1217年）1207年左右在其《论器具》（De Utensilibus）一书中，述及类似航海用指南针的方法。它们比沈括和朱彧的记述晚了90～100年。而号称制造罗盘的大师法国人佩里格林纳斯（Petrus Peregrinus，生活于13世纪），设计制造带有刻度的枢轴罗盘，是在1269年，比张仙人瓷俑还晚了70多年。无可争议，中国人最早创制、使用磁针和罗盘的，并最早在航海中加以使用。迄今，一般认为，磁针、罗盘是由阿拉伯人从中国传播到欧洲的。可以说，一旦指南针上了航船，其传播之快，当与航速相同。
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①参见《三国志·吴书·虞翻传》，中华书局版，页1317注一。
②河朔，黄河以北。
③衡岳，衡山。
④上封，上封寺，在衡山祝融峰顶。
⑤会，适值、时当之意。
⑥睡觉睡醒了。
⑦甓甃，坟墓中砖壁。
⑧翕附：吸引、黏合。
⑨唐慎微：《证类本草》卷四《玉石部·磁石》引《雷公炮灸论》。
⑩同上卷四《玄石》引《唐本草注》。
⑪《曹子建集》卷五《矫志》。
⑫郑思远：《真元妙道要略·证真篇》，见《道藏》第956册《洞神部·众术类》。
⑬刘献廷：《广阳杂记》卷一。
⑭蒋一彪：《古文参同契集解》卷上引宋陈显微语，俞琰语。
⑮《全上古三代秦汉三国六朝文·全梁文》卷十五。
⑯《全唐文》卷四三九。
⑰有人据段成式记载，断定指南针起源于唐代。见吕作昕等所作《中国古代磁性指南器源流与发展史新探》，第二届（1994年）中国少数民族科技史国际学术讨论会交流论文。