牽星術

中國使用指南針導航不久，就被阿拉伯海船採取，並經阿拉伯人把這一偉大發明傳到歐洲。過洋牽星術是古代航海的重要成就。牽星術是通過專門的牽星板來進行的，牽星板最大一塊為十二指板，最小為一指板。使用時，左手拿牽星板一端中心，手臂伸直眼看星空，使牽星板板面與海　平面垂直，觀測星體離海平面的高度。此圖顯示被測天體為六指高度。恩格斯在《自然辯證法》中指出，"磁針從阿拉伯人傳至歐洲人手中在1180年左右"。1180年是南宋孝宗淳熙七年。中國人首先將指南針應用於航海比歐洲人至少早80年。

北宋著名科學家沈括(《夢溪筆談》著者)，在製作和應用指南針的科學實踐中發現了磁偏角的存在。他精闢地指出，這是因為地球上的磁極不正好在南北兩極的緣故。指南針及磁偏角理論在遠洋航行中發揮了巨大的作用，使人們獲得了全天候航行的能力，人類第一次得到了在茫茫大海中航行的自由。從此開闢了許多新的航線，縮短了航程，加速了航運的發展，促進了各國人民之間的文化交流與貿易往來。指南針對航海事業的重要意義怎麼說也不為過。李約瑟說："你們的祖先在航海方面遠比我們的祖先來得先進。中國遠在歐洲之前懂得用前後帆的系統御風而行，或許就是這個原因，在中國航海史上從未用過多槳奴隸船。"

牽星術的工具叫牽星板，用優質的烏木製成。一共十二塊正方形木板，最大的一塊每邊長約二十四厘米，以下每塊遞減二厘米，最小的一塊每邊長約二厘米。另有用象牙製成一小方塊，四角缺刻，缺刻四邊的長度分別是上面所舉最小一塊邊長的四分之一、二分之一、四分之三和八分之一。比如用牽星板觀測北極星，左手拿木板一端的中心，手臂伸直，眼看天空，木板的上邊緣是北極星，下邊緣是水平線，這樣就可以測出所在地的北極星距水平的高度。高度高低不同可以用十二塊木板和象牙塊四缺刻替換調整使用。求得北極星高度后，就可以計算出所在地的地理緯度。