Los imanes a menudo se llaman "imanes". Atraen muchas limaduras de hierro entre sí, al igual que una madre amable atrae a sus hijos, por eso la gente los llama "imanes". Los imanes atraen el hierro porque los polos magnéticos en ambos extremos de cada imán son diferentes, uno se llama polo positivo y el otro se llama polo negativo. La Tierra donde vivimos los humanos también es un enorme imán natural. Los polos norte y sur de la Tierra también tienen polos magnéticos diferentes. El Polo Norte de la Tierra es negativo y el Polo Sur de la Tierra es positivo. Según el principio de que los polos magnéticos del mismo sexo se repelen y los polos magnéticos del sexo opuesto se atraen, tome una aguja magnética que pueda girar libremente. No importa dónde te encuentres en la Tierra, su polo positivo siempre apunta al norte y su polo negativo siempre apunta a ti.
Durante el Período de los Reinos Combatientes, la gente utilizó las características de los imanes para crear una herramienta para indicar el norte y el sur: Sinan. Sin embargo, es imposible verificar cómo era Sina durante el Período de los Reinos Combatientes. La ilustración del libro de texto "Historia de China" "Sina" está basada en la exposición "Modelo Sina de la dinastía Han" en el Museo de Historia de China. Este modelo fue elaborado por generaciones posteriores basándose en registros históricos y ruinas reales de la dinastía Han desenterradas bajo tierra. Las ruinas están hechas de bronce, con un círculo interior y un círculo exterior. El círculo central está pulido muy suavemente para asegurar la precisión de la dirección indicada por el cuerpo de la cuchara. El Bagua, los Tallos Celestiales, las Ramas Terrenales y las Veintiocho Constelaciones están dispuestos en secuencia en la periferia del círculo central, totalizando veinticuatro direcciones. La pequeña cuchara en el centro de las ruinas fue pulida a partir de un trozo entero de imán natural. El ánodo del imán fue molido en un mango largo de Sina. La parte inferior de la cabeza de la cuchara era semiesférica y muy suave. Cuando lo use, primero coloque el sitio plano, luego coloque Sina en el medio del sitio y mueva el mango de la cuchara con las manos para girarlo. Cuando Sinan se detuvo, la dirección que apuntaba el mango de la cuchara era el sur. Esta sina en forma de cuchara se utilizó hasta el siglo VIII.
En la dinastía Song, los trabajadores dominaban la tecnología de fabricación de imanes artificiales y también fabricaban peces guía. El pez brújula se corta en finas placas de acero con forma de pez, de cinco centímetros de largo y cinco minutos de ancho. El vientre del pez está parcialmente hundido para que pueda flotar en el agua como un barco. Luego junta el pez y el imán natural. Debido a la atracción de los imanes, las placas de acero también son magnéticas mediante inducción magnética. El pez brújula fabricado mediante este método de transferencia magnética artificial es mucho más conveniente que usar Sina. Mientras haya un recipiente con agua, el pez brújula puede indicar la dirección colocándolo en el agua. Después de un largo período de mejora, la gente frotó agujas de acero sobre imanes naturales y las agujas de acero también se volvieron magnéticas. Se puede decir que esta aguja de acero artificialmente permeable es una brújula normal y corriente. Shen Kuo mencionó en "La charla escrita de Meng Qian" que realizó cuatro experimentos sobre el uso de brújulas, a saber, el método del flotador de agua, el método de colgar, el método de las uñas y el método del labio del cuenco. "Flotador de agua" consiste en poner la brújula en un recipiente lleno de agua y dejarla flotar sobre el agua para indicar la dirección. El "método del hilo colgante" consiste en aplicar un poco de cera en el medio de la aguja magnética, pegarle un hilo de seda, colgar el hilo de seda en un marco de madera y colocar un disco con la dirección debajo de la aguja. Cuando las manecillas están quietas, la aguja de acero indica el norte y el sur. El "método de clavado" consiste en colocar la aguja de acero sobre la superficie de la uña y girarla suavemente. Como las uñas son lisas, las agujas magnéticas también pueden actuar como guías como Sina. El "método del labio del cuenco" consiste en colocar la aguja magnética en el borde liso del cuenco y girar la aguja magnética, que desempeñará el mismo papel de guía que el método de la uña. Después de cuidadosas observaciones y experimentos, Shen Kuo también descubrió que la dirección indicada por la aguja magnética no era hacia el sur o el norte, sino ligeramente hacia el noroeste y el sureste. Este descubrimiento se llama científicamente declinación magnética.
China no sólo es el primer país del mundo en inventar la brújula, sino también el primer país en utilizarla para la navegación. A finales del siglo XI se empezó a utilizar la brújula para la navegación. Mi Zhu de la dinastía Song del Norte dijo en "Zhou Ping Ke Tan" que la gente en el barco en ese momento identificaba direcciones geográficas, miraba las estrellas por la noche, el sol durante el día y la brújula cuando estaba nublado y lluvioso. Xu Jing, el enviado de la dinastía Song del Norte a Corea del Norte, también dijo en la "Imagen de la misión de Xuanhe a Corea del Norte": Cuando la flota zarpe, "mire las estrellas por la noche y use la aguja flotante guía". si está oscuro." Se puede ver que las personas que se dedicaban a la navegación en aquella época dominaban en general los conocimientos científicos de los guías. A medida que la brújula se volvió más utilizada en la navegación, la brújula en sí también mejoró. En la dinastía Song del Sur, la aguja magnética y el dispositivo de azimut se ensamblaban en un todo, que era la brújula. En la dinastía Yuan, había guías artificiales para tortugas y guías verticales para peces. La ilustración de la brújula en el libro de texto es un diagrama esquemático de una brújula en uso moderno.
La invención y aplicación de la brújula no sólo permitió superar la dificultad de identificar la dirección al navegar, sino que también impulsó el desarrollo de la navegación mundial y los intercambios culturales. Durante la dinastía Song del Sur, algunos comerciantes árabes y persas solían comerciar en barcos pesqueros chinos. Aprendieron a hacer brújulas y difundieron este método por Europa. No fue hasta finales del siglo XII y principios del XIII cuando algunos países árabes y europeos comenzaron a utilizar las brújulas para la navegación, más de cien años después que nuestro país.