北宋三种火药配方
二、指南针的发明及应用
唐代以来，中国的海运业得到空前发展，但是在一望无际、波涛汹涌的大海上航行，最大的困难便是辨别方向。经过长期的实践和反复的试验，到了宋代，人们在人工磁化和使用磁针两方面取得了重大的进展，导致了指南针的发明和广泛的应用。
指南针，又叫罗盘针，是利用磁极的物理性来确定方向的工具。据北宋曾公亮等人所著《武经总要》载当时制造指南鱼的办法：“用薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，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。”[13]这是一种人工磁化方法的发明，即利用强大地磁场的作用使铁片磁化，这种方法是合乎科学道理的，在磁学和地磁学上可以说是一件大事。但依此法所得磁性较弱，没有多大实用价值，但它使人们眼界大开，就有了另一种人工磁化方法的出现。据沈括《梦溪笔谈》载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”[14]这是利用天然磁石的磁场作用，使钢针内部磁畴的排列规则化，从而让钢针显示出磁性的方法。这种方法既方便又有效，宋人掌握了这一技术，为指南针的发明创造了必不可少的条件。