地球，一个天然的磁体，其南极和北极分别位于接近地理的两个极点。当磁体置于地球磁场中，其性质遵循磁性同性相斥、异性相吸的原理。指南针的核心构造是一根磁针，它被固定在一根轴上，可在地磁场的作用下自由旋转，始终保持与磁子午线切线方向一致。神奇的是，这根磁针的北极会指向地球的北极，这种现象被巧妙地利用来指示方向，对人类导航产生了深远影响。
早在11世纪前，人们就已经发现通过摩擦磁石或加热铁片至居里点以上再冷却，可以使其获得磁性，且这些磁化后的铁片会保持南北方向，这一发现无疑对早期的导航技术有着重要贡献。
回溯历史，指南针的起源可以追溯到战国时期，当时的“司南”是由天然磁石制成，形似汤勺，静止时勺柄指向南方，是古代导航的重要工具。它由青铜盘和磁勺组成，盘上刻有二十四向，使得使用者能够准确辨别方向，如郑国人采玉时即使用司南确保行进路线。
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