1.1.1　古代的导航系统

现在的人们出行十分方便，不但有汽车、高铁、飞机等多种交通工具可选，还可以通过手机导航软件，随时知道自己所在的位置以及如何到达目的地。这种便捷的位置服务，全靠北斗卫星导航系统、全球定位系统（GPS）等导航系统。可是在古代，人们的出行并不容易。用不起牛马的人们，就只能依靠步行，还要懂得日观树轮、夜观天象，以防迷路。为了让出行不再迷失方向，古人中的智者做了许多努力，指南车便是其中的成果之一。

指南车是一种由齿轮系统构成的自动指向装置（见图1-1）。无论指南车向何方行驶，车上所立木人的手指永远指向南方。据西晋崔豹所撰《古今注》记载，黄帝与蚩尤在逐鹿之野大战时，蚩尤施法布下百里大雾，三日三夜不散。为了突出重围，黄帝命令大臣风后造指南车，为大军引路，最终大破蚩尤，统一了中原。《古今注》里还记载，西周成王时，南方的越裳氏到镐京进贡，路上迷失方向。周公便派人用指南车将其接入镐京。事实上，根据现代科学家的考证，我国的齿轮出现于战国到西汉之间，因此《古今注》中关于指南车的两则记载并不可信。

图1-1　指南车

真正有据可查的第一辆指南车诞生于三国时期。当时魏国的马钧对制造方法失传已久的指南车很感兴趣，立志要造出一辆来。这样的想法在当时看来简直是异想天开。面对质疑，马钧在没有资料和模具的情况下，刻苦钻研，反复实践，终于利用差动齿轮原理制成了指南车，“全国服其巧也”。指南车让马钧成为中国古代科技史上最负盛名的发明家之一。

南北朝时期，齐太祖萧道成命令大名鼎鼎的科学家祖冲之仿制一台缴获的指南车。祖冲之潜心钻研，在充分吸收前人工艺的基础上，对指南车构造进行了改良，内部机件全部改为铜制。萧道成派人去试验这台指南车，发现它运转灵活、指向准确，比之前的那辆更加坚固耐用。北朝有一个名叫索驭飗的人，自称也会制造指南车。萧道成便命令索驭飗也制作一辆指南车，和祖冲之的那辆一较高下。结果祖冲之的指南车运转自如，而索驭飗的指南车却并不灵光。比试之后，甘拜下风的索驭飗亲手毁掉了自己制作的指南车。

值得一提的是，历代史书中关于指南车的记载，都非常简略，导致后人无法仿制。一直到北宋，科学家燕肃再造指南车后，《宋史》才详尽记载了指南车的内部构造。

后来，指南车被更为精巧的指南针所取代，逐渐退出了历史舞台。尽管如此，指南车仍然是古代中国乃至世界文明史上重要的发明之一。