小竞 (编辑)
关键要点：
- 第一辆有文献记录的南指车是在三国时期曹魏的马钧创造的。虽然他的车是第一辆写进纸上的，但很可能在此之前已经有几个其他版本的中国罗盘被构思出来。
- 南指车只有在地面平坦且车轮不打滑的情况下才能成为有效的导航工具。
- 尽管当时并不知道地球的真实形状，但地球表面的弯曲和全球形状意味着中国的南指车实际上并不是可靠的导航工具。这是因为行星表面并非如人们曾经相信的那样平坦，所以它无法真正向南移动。
- 每次旅程开始时，南指车都必须手动设置。
尽管我们最重要和经常使用的许多设备是在过去几个世纪中发明的，并不断改进以使它们达到今天的程度，但有些设备的概念远早于19世纪。事实上，一些设备，例如最早形式的指南针，早在公元前就已经发明出来了。例如南指车。传说最早的这一发明可以追溯到大约4000年前。让我们深入了解南指车的历史，看看它是如何产生并在随后的几个世纪中有何重要性。
南指车的历史
南指车的真正起源上面有一个大大的问号。事实上，对于这个中国的南指车，有几个可能的起点。第一个（也是最早的）说法是黄帝（黄帝或帝，根据拼写方式不同）在公元前2634年左右发明了南指车，以指引他的军队走出战争中敌人的烟雾幕。传说称，黄帝用这辆机械车最终彻底击败了他的敌人。另一个传说说，南指车实际上是在公元前1030年左右由周文公的命令建造的，他将五辆这样的装置（称为赤南）赠送给越傷的使节，以帮助他们回到家乡。
快速事实
- 创建时间
- 早在公元前2634年
- 创造者
- 黄帝、周文公或马钧，具体根据传说而定
- 原始用途
- 用于确定南方的基准方向
- 成本
- 无
每次旅程开始时，南指车必须手动设置正确的方向。（模型lanchester）（©伦敦科学博物馆）
关于这些早期记载的可靠性仍然存在争议。现存最古老可靠的记载来自3世纪的政治家、学者和作家傅玄，他详细描述了马钧的发明。然而，南指车最常被引用的起源来自宋代的历史文献《宋史》。这部历史记录称，南指车的发明实际上始于测距仪的发明，用于跟踪行程距离。此后，在12世纪初，距离测量仪的设计与已知的南指车的机械车辆相结合。因此，宋代发明了中国的指南车。
南指车的工作原理
虽然其真正的起源仍有争议，但中国指南车的机械原理在各种描述中基本上是相同的。南指车是一种机械车辆，指示南方的方位。在这个描述中，我们将依靠宋代的版本。
在大多数描述中，南指车被描述为一辆马拉的车，车顶上放置着一个男人或雕像，无论车辆行驶方向如何，这个人或雕像都会伸出手臂指向南方。虽然理论上，指南车可以在曲线、环形甚至倒退的状态下行驶，但只有在地面平坦且车轮不打滑的情况下才有效（这种情况很少发生）。
据信，大多数南指车都使用差动齿轮：一组齿轮装配，目前几乎所有车辆都在使用，它们有三个与每个车轮相连的轴，每个车轮对应一个齿轮。这些齿轮使得第一个轴的旋转速度与其他两个轴的旋转速度之和成比例。指南车的差动机构有四个木制齿轮，排列方式与汽车的差动齿轮类似。还需要额外的传动装置将差动装置与车轮连接起来。车轮驱动齿轮，齿轮再旋转使得指示雕像或人物保持指向南方。车轮的差动运动带动齿轮旋转，使得人物或雕像以相同角度随车辆转向而旋转，只是方向相反。
需要注意的是，与指南针不同，指南车需要在每次旅行开始时手动设置。作为指针的人或雕像会在整个旅程中持续指向南方，设备的机制会抵消每次转弯。
这个宋代南指车的复制品说明了这个人物（通常是男人）在每次旅程中指向南方。
©gary todd from xinzheng, china, cc0, via wikimedia commons – license
南指车何时停止使用？
虽然中国学者早在唐代（公元7-8世纪）就学会了将铁针磁化，但直到11世纪，他们才真正开始使用磁罗盘。根据许多古代中国文献，那个时候南指车仍然在制造和使用，至少偶尔使用，直到大约1300年。
南指车：历史意义
南指车被证明是通向中国第一枚指南针的漫长道路上的最早步骤之一。虽然这种机械车没有磁铁，也无法真正检测到真正的南方方向，但这一发明背后的理念——一种当车辆移动时旋转指针的机制，试图保持指针始终指向南方——在后来的指南针发明中起到了直接作用。虽然指南针使用磁铁来保持固定的北方方向，但南指车的理念在某种程度上是存在的（尽管更容易受到简单的人为错误的影响）。
