地球，这个宏大的磁体，拥有两极，它们分别接近地理南极和北极。当一个可以自由旋转的磁体置于地球表面，其磁性特性使得它自然地指向磁子午线的切线方向，北极指向地球的北极，这就是指南针的基本原理。早在十一世纪以前，人们就已经发现，通过摩擦铁块在磁石上或用烧红的铁片经过特定温度处理，可以使其获得磁性，并保持南北方向。历史上，指南针的起源可追溯至战国时期，最初的指南针是由天然磁石制成，形似汤勺，底部平滑，可以放在地盘上自由旋转。静止时，勺柄指向南方，因其在导航中的重要作用，人们称其为“司南”。古人如郑国人，为了在采玉等活动中保持方向，就携带着这种神奇的工具。司南的构造包括青铜盘和磁勺，青铜盘上刻有方向指示，将磁勺置于盘中心，静止时勺尾指向南方，是古代导航技术的重要基石。