火药和航海罗盘

这个时期的欧洲人拥有了两项发明，极大地影响了欧洲文明的进程，那就是火药和罗盘。它们的起源还未可知。大约生活在8世纪的马库斯·格拉克斯（Marcus Graecus）和1250年的阿尔伯特·马格努斯（Albertus Magnus）已经知道火药是由硫磺、硝石和木炭制造的。据说在12世纪时，欧洲人已经在爆破时使用火药，但火器似乎在14世纪末期之前都没有出现。

在中国的一些传说中有关于指南车的模糊记录，有人借此认为即使是在极为遥远的古代，陆地罗盘就已经出现并投入使用了。但并没有明确证据表明，11世纪之前出现了陆地罗盘。“关于磁针最早的明确的文献记录”见于中国数学家和仪器制造家沈括的著作，他于1093年去世。同时代的一位中国作家曾经写道：“方家以磁石磨针锋，则能指南。然常微偏东，不全南也。”这段文字表明当时的人对于磁偏角已经有了一定的认知。

将磁针应用于航海的最早记录是在1100年之后不久，一位中国作家认为是在1086—1099年，但是最初的使用者并不是中国人，而是在中国广州和苏门答腊岛之间航行的外国海员（可能是穆斯林）。

在欧洲，英格兰圣奥尔本斯的亚历山大·尼卡姆在12世纪第一次提到了航海罗盘。同一世纪末期，一位法国人盖约特·普罗万斯在自己发表的诗歌中提到了航海罗盘，他在其中谈到了一种可以让铁制品转动的难看的黄褐色石头，航海员可以借此确保不会迷失方向。巴勒斯坦的一个主教在1218年说这样的磁针“对于航海而言是必需的东西”。

古老的航海罗盘操作方式十分原始。一位阿拉伯作家在1282年的一本著作中写道，把磁针放在芦苇或者木块上，使它漂浮在水盆之中。当处于静止状态时，指针就会指向南北方向。类似的做法在早期的意大利人中也颇为流行。

磁学知识和罗盘制造方面所取得的显著成就，体现在法国马斯特·彼得·马瑞康特在1269年8月12日写的一封信中。这个人通常被称为佩雷格里努斯（Peregrinus），十分受罗吉尔·培根的推崇，当然是有原因的。他的信中谈到了关于磁极化的内容，指出由一块磁体分成的很多块都具有两个极，并提出了不同极互相吸引的定律，信中还谈到强磁体可以逆转弱磁体的极性。佩雷格里努斯发明了一种带有刻度和配有中枢磁铁的罗盘，设计了基于磁石相互吸引的永动机，但是他很机智，将失败的责任全部抛给了制造者。他本人在当时是士兵，很可能没有工具用以制造复杂的机器。他的信是在卢切拉（意大利南部的一个镇子，当时被安茹的查理包围）前线的战壕中写完的。

在佩雷格里努斯之后，带刻度的圆盘被“风向玫瑰（Rose of the Winds）”所取代，它通常包含32个方向点。近些年来，出现了回归佩雷格里努斯刻度圆盘的趋势。

为了纪念罗盘的发明者弗拉维奥·焦亚（Flavio Gioja），人们在那不勒斯交易所中竖起了一座黄铜铸成的雕像。弗拉维奥·焦亚长期居住在意大利南部阿玛尔菲，他一直被视为罗盘最初的发明人。我们现在知道罗盘在他那个年代之前就已经在欧洲投入使用了，但是他仍然因为在罗盘制造方面作出了许多改良而为人们所铭记。

在罗盘制造方面，一个重要的创新之举是将磁针悬挂在平衡环上，也就是著名的“卡丹式悬置”。但是卡丹（1501—1576）并未声称这是自己发明的，而且设计之初也并不是为了罗盘使用。他描述了一种为皇帝打造的椅子，在驾驶过程中皇室的人坐在这样的椅子上感受不到任何颠簸。卡丹说，这样的设计之前在油灯中就使用了。