《夢溪筆談》中記載了宋朝以前的許多關於天文學、數學、物理學、地理學、地質學、氣象學、生物學、醫藥學、考古、語言、史學、文學、音樂、繪畫以及財政、經濟等等方面的發現和成就，以前我們介紹過古人對石油的應用，今天我們談談煉鋼和指南針。

灌鋼 

關於灌鋼的技術，南北朝南齊、梁時期的醫學家兼煉丹家陶弘景（約452∼536年）曾有過記述：「鋼鐵是雜煉生鍒作刀鐮者，生指生鐵，鍒指熟鐵，這就是灌鋼。」北齊的道士纂母懷文也是較早的灌鋼的實踐者之一，據說他「造宿鐵刀，其法燒生鐵精，以重柔鋌，數宿則成鋼」。 

南北朝發明的這一灌鋼技術，在宋朝已成為主要煉鋼方法之一。這在《夢溪筆談》中有詳盡的描述，沉括將它比做洗麵筋，非常具象，譯成白話文如下：

現在世上的鋼鐵，是將熟鐵條屈曲地盤繞著，把生鐵塊嵌在盤繞著的熟鐵條之間，用泥把爐密封起來燒煉，待煉成後再加鍛打，將它們鍛鍊在一起，稱為「團鋼」，也叫「灌鋼」。這其實是假鋼，靠的是生鐵的硬度，再煉2、3次，生鐵就煉熟了，就成了軟鐵了。天下人沒覺得這有甚麼不對，是因為不知道甚麼是真鋼。

我曾到過磁州的鍛坊，在那兒觀察煉鐵過程，才知道甚麼是真鋼。鐵中的鋼，就像麵中的筋，軟麵不斷淘洗，麵筋才顯現出來。煉鋼是一樣的道理，用精鐵，鍛鍊百多次，每鍛鍊一次後，稱重都會輕一些，直到鍛鍊到重量不再減了，就是純鋼了，再怎麼煉重量也不會減了。鋼是鐵中精純的部份，顏色乾淨明朗，打磨光後，顯青黑色，和一般的鐵很不同。也有的鐵煉光了也不見鋼，這取決於鐵的產地了。 

《夢溪筆談》〈卷三 辯證一〉原文如下：「世間鍛鐵所謂鋼鐵者，用柔鐵屈盤之，乃以生鐵陷其間，泥封煉之，鍛令相入，謂之『團鋼』，亦謂之『灌鋼』。此乃偽鋼耳，暫假生鐵以為堅，二三煉則生鐵自熟，仍是柔鐵。然而天下莫以為非者，蓋未識真鋼耳。余出使，至磁州鍛坊，觀煉鐵，方識真鋼。凡鐵之有鋼者，如麵中有筋，濯盡柔面，則麵筋乃見。煉鋼亦然，但取精鐵，鍛之百餘火，每鍛稱之，一鍛一輕，至累鍛而斤兩不減，則純鋼也，雖百煉不耗矣。此乃鐵之精純者，其色清明，磨瑩之，則黯黯然青且黑，與常鐵迥異。亦有煉之至盡而全無鋼者，皆系地之所產。」 

指南針 

指南針是中國古代四大發明（指南針、造紙法、印刷術和火藥）之一。北宋沉括的《夢溪筆談》中載：「方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。」這是關於利用天然磁體進行人工磁化以及地磁偏角的最早記載。

「磁偏角」是因為地球上的磁極和南極、北極稍微有一點偏差。指南針的Ｎ極和Ｓ極，沿磁子午線分別指向北磁極和南磁極，磁子午線和地理子午線是不一致的，它們之間存在著一個夾角，科學上叫作「磁偏角」。西方到公元1205年，法國人古約（Guyot de provins）才記載了用同樣方法製造指南針，公元1492年意大利人哥倫布（Christopher Columbus）才發現地磁偏角，比沉括晚了400多年。 

中國古代指南針。 (新紀元) 

在《夢溪筆談》卷二十四中，沉括描述了指南針的4種使用方法： 

(1) 水浮法：在盛水的碗裡，把指南針放在水面上指示南北方向。 

(2) 指甲旋定法：把磁針放在手指甲上輕輕轉動來定向。 

(3) 碗邊旋定法：把磁針放在光滑的碗邊輕輕旋轉磁針來定向。 

(4) 縷懸法：將單股蠶絲線用蠟粘在磁針的中部，懸掛於空中指南。這種懸掛式指南針，須在無風處使用。 

根據試驗比較，沉括認為這4種方法中，縷懸法最方便使用。因為指甲和碗邊上很光滑，指南針容易滑落。而水浮法，受水波動影響，針不容易靜止下來。 

沉括在900年前提出的方法，有的至今仍在使用，如現代的磁變儀、磁力儀的基本結構原理，就是採用了沉括所說的縷懸法原理。而航海中使用的重要儀錶羅盤，也大多是根據水浮磁針這一原理設計而成的。 

公元1119年，北宋朱彧在《萍洲可談》中第一次記載了指南針用於航海：

「舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針。」中國是世界上最早應用指南針於航海的國家，有了指南針，才可能有鄭和七下西洋的壯舉。西方公元1190年英國人納肯（Alexander Neckam）才有指南針用於航海的記載。如今，中國發明的指南針，已被廣泛運用於航空、航海、採礦、探險各個領域。 

《夢溪筆談》〈卷二十四 雜誌一〉原文如下：「方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也，水浮多蕩搖。指爪及碗唇上皆可為之，運轉尤速，但堅滑易墜，不若縷懸為最善。其法取新纊中獨繭縷，以芥子許蠟，綴於針腰，無風處懸之，則針常指南。其中有磨而指北者。余家指南、北者皆有之。磁石之指南，猶柏之指西，莫可原其理。」 X