当它静止的时候，勺柄就会指向南方 。古人称它为“司南”，当时的著作《韩非子》中就有：“先王立司南以端朝夕 。”
“端朝夕”就是正四方、定方位的意思 。《鬼谷子》中记载了司南的应用，郑国人采玉时就带了司南以确保不迷失方向 。
春秋时代 ， 人们已经能够将硬度5度至7度的软玉和硬玉琢磨成各种形状的器具，因此也能将硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石制成司南 。东汉时的王充在他的著作《论衡》中对司南的形状和用法做了明确的记录 。
司南是用整块天然磁石经过琢磨制成勺型，勺柄指南极，并使整个勺的重心恰好落到勺底的正中，勺置于光滑的地盘之中，地盘外方内圆，四周刻有干支四维 ， 合成二十四向 。这样的设计是古人认真观察了许多自然界有关磁的现象，积累了大量的知识和经验，经过长期的研究才完成的 。
司南的出现是人们对磁体指极性认识的实际应用 。但司南也有许多缺陷，天然磁体不易找到，在加工时容易因打击、受热而失磁 。
所以司南的磁性比较弱，而且它与地盘接触处要非常光滑，否则会因转动摩擦阻力过大 ， 而难于旋转，无法达到预期的指南效果 。而且司南有一定的体积和重量 ， 携带很不方便，这可能是司南长期未得到广泛应用的主要原因 。
司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成 ， 青铜盘上刻有二十四向，置磁勺于盘中心圆面上，静止时，勺尾指向为南 。指南针的发明 古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形，鱼的腹部略下凹，像一只小船，磁化后浮在水面，就能指南北 。
当时以此做为一种游戏 。东晋的崔豹在《古今注》中曾提到这种“指南鱼” 。
北宋时，曾公亮在《武经总要》载有制作和使用指南鱼的的方法：“用薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼型，置炭火中烧之，侯通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止 ， 以密器收之 。用时，置水碗于无风处平放 ， 鱼在水面，令浮，其首常向午也 。”
这是一种人工磁化的方法，它利用地球磁场使铁片磁化 。即把烧红的铁片放置在子午线的方向上 。
烧红的铁片内部分子处于比较活动的状态，使铁分子顺着地球磁场方向排列 ， 达到磁化的目的 。蘸入水中，可把这种排列较快地固定下来，而鱼尾略向下倾斜可增大磁化程度 。
人工磁化方法的发明，对指南针的应用和发展起了巨大的作用 。在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事 。
北宋的沈括在《梦溪笔谈》中提到另一种人工磁化的方法：“方家以磁石摩针锋，则能指南 。”按沈括的说法，当时的技术人员用磁石去摩擦缝衣针 ， 就能使针带上磁性 。
从现在的观点来看，这是一种利用天然磁石的磁场作用，使钢针内部磁畴的排列趋于某一方向，从而使钢针显示出磁性的方法 。这种方法比地磁法简单，而且磁化效果比地磁法好 ， 摩擦法的发明不但世界最早，而且为有实用价值的磁指向器的出现 ， 创造了条件 。
沈括还在《梦溪笔谈》的补笔谈中谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象：“以磁石摩针锋 ， 则锐处常指南，亦有指北者，恐石性亦不…… ， 南北相反，理应有异，未深考耳 。”这是说，用磁石去摩擦缝衣针后，针锋有时指南，也有时指北 。
从现在的观点来看，磁石都有N和S两个极，磁化时缝衣针针锋的方位不同，则磁化后的指向也就不同 。但沈括并不知道这个道理 ， 他真实的记录了这个现象并坦白承认自己没有做深入思考 。
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