沈括在《梦溪笔谈》一书中记载了他的发现：指南针不完全是指向南北方向的，而有一定的偏角。这个发现在后来也被欧洲航海家所认识到。这是因为地球的磁极与地理上的南北极不完全重合，有一点偏离。那么古人是如何如此精确的确定南北方向，并且刚好就是以南北两极为参照。