本书作者独立研制了磁石磁矩测量装置，对磁石磁矩变化进行定量检测。还通过引入古地磁场演变背景，制作古地磁场模拟装置等，在相应历史时期地磁环境下进行指南针指向性实验。在《武经总要》的“鱼法”模拟实验中，意外发现了该种指南鱼的正确磁化机理，在前人研究中被忽略的“铁钳”才是“鱼法”得以成功的关键；再结合古文献记载，重新认识其工艺内容。在进行磁针摩擦磁化实验时，借助金相检测分析手段，又设计了磁针磁矩检测方法，用实验数据揭示了材料和工艺对性能的影响方式和程度。综合这些实证结论，结合古代指南针相关社会背景，本书分析了指南针演变的技术和社会因素，以期全面认识中国古代指南针技术。

引言
第一章 古代指南针前人研究及本书的思路
第一节 对指南针起源的研究
第二节 对磁罗盘的研究
第三节 指南针的演变、应用和传播研究
第四节 本书的思路与主要内容
第二章 古人对磁石的认识及应用
第一节 古代中西方对磁石的认识
第二节 磁石用于方术
第三节 磁石用于中医药
第四节 磁石用于指南针磁化
第三章 古代指南针实证研究科学理论与专用设备
第一节 磁石的界定与特性
第二节 常见磁石概况
第三节 钢铁的磁学性能
第四节 两千年来中国地磁场演变考察
第五节 研制专用装置
第四章 磁石田野调查与实验室分析
第一节 磁石矿田野调查与采集
第二节 磁石样品检测
第三节 古今磁石磁性对比实验
第五章 磁石勺方案实验
第一节 磁石指向器实验的思路和设计
第二节 古代磁石加工工艺水平考察
第三节 制作磁石勺
第四节 选择和制作地盘
第五节 磁石勺指向测试
第六章 磁石指向器其他方案实验
第一节 金属勺盛放磁石
第二节 悬吊指向方案
第三节 水浮指向方案
第七章 铁质指南针摩擦磁化实验
第一节 磁针式指南针
第二节 鱼形铁片摩擦磁化
第三节 铁勺摩擦磁化
第八章 《武经总要》“鱼法”复原实验
第一节 问题由来与实验目的
第二节 磁化机理判定
第三节 磁化工艺探索
第四节 《武经总宴》“鱼法”文献新解
第五节 热剩磁指南针技术来源讨论
第九章 古代指南针起源与演变之探讨
第一节 磁石勺方案的可行性与历史可能性
第二节 古代磁性指向器演变的技术分析
第三节 指南针演变与地磁场变化的关系
结语
附录A：制作地磁场模拟装置
第一节 目的与要求
第二节 仪器设计
第三节 制作可移动直流供电装置
附录B：研制磁石磁矩测量装置
第一节 技术要求
第二节 仪器设计
第三节 仪器制作
第四节 使用方法与性能测定
参考文献
图目录
表目录
符号清单与单位制换算
后记

指南针几乎成了中国古代发明创造的一个主要标志。王振铎在1945年提出的“磁石勺一铜质地盘”复原方案广为流传。然而，学术界一直在争议何时能制作出指南针、古代指南针性能如何、复原方案是否可行等问题。人们质疑已有的复原方案，但讨论主要限于对文献的不同解读，少有实证分析。本书将实验研究与文献分析相结合，通过模拟实验证实：从先秦至唐宋，中国先贤能够利用当时的地磁环境、资源、关于磁石的经验知识和手工艺，制作出多种具有良好性能的天然磁石指向器。