介绍中国古代磁现象研究!

介绍中国古代磁现象研究!
介绍中国古代磁现象研究!

介绍中国古代磁现象研究!
§2.8中国古代对磁的认识
　　1.磁石的吸铁性及其应用
　　我国是对磁现象认识最早的国家之一,公元前4世纪左右成书的《管子》中就有“上有慈石者,其下有铜金”的记载,这是关于磁的最早记载.类似的记载,在其后的《吕氏春秋》中也可以找到：“慈石召铁,或引之也”.东汉高诱在《吕氏春秋注》中谈到：“石,铁之母也.以有慈石,故能引其子.石之不慈者,亦不能引也”.在东汉以前的古籍中,一直将磁写作慈.相映成趣的是磁石在许多国家的语言中都含有慈爱之意.
　　我国古代典籍中也记载了一些磁石吸铁和同性相斥的应用事例.例如《史记•封禅书》说汉武帝命方士栾大用磁石做成的棋子“自相触击”；而《椎南万毕术》（西汉刘安）还有“取鸡血与针磨捣之,以和磁石,用涂棋头,曝干之,置局上则相拒不休”的详细记载.南北朝（512～518年）的《水经注》（郦道元）和另一本《三辅黄图》都有秦始皇用磁石建造阿房宫北阙门,“有隐甲怀刃人门”者就会被查出的记载.《晋书•马隆传》的故事可供参考：相传3世纪时智勇双全的马隆在一次战役中,命士兵将大批磁石堆垒在一条狭窄的小路上.身穿铁甲的敌军个个都被磁石吸住,而马隆的兵将身穿犀甲,行动如常.敌军以为马隆的兵是神兵,故而大败（“夹道累磁石,贼负铁镗,行不得前,隆卒悉被犀甲,无所溜碍”）.
　　古代,还常常将磁石用于医疗.《史记》中有用“五石散”内服治病的记载,磁石就是五石之一.晋代有用磁石吸出体内铁针的病案.到了宋代,有人把磁石放在耳内,口含铁块,因而治愈耳聋.
　　磁石只能吸铁,而不能吸金、银、铜等其他金属,也早为我国古人所知.《淮南子》中有“慈石能吸铁,及其于铜则不通矣”,“慈石之能连铁也,而求其引瓦,则难矣”.
　　2.磁石的指向性及其应用
　　在我国很早就发现了磁石的指向性,并制出了指向仪器 司南.《鬼谷子》中有“郑子取玉,必载司南,为其不惑也”的记载.稍后的《韩非子》中有“故先王立司南,以端朝夕”的记载.东汉王充在《论衡》中记有“司南之杓（勺子）,投之于地（中央光滑的地盘）,其柢（勺的长柄）指南”.
　　不言而喻,司南的指向性较差.北宋时曾公亮与丁度（990～1053）编撰的《武经总要》（1044年）在前集卷十五记载了指南鱼的使用及其制作方法：“若遇天景噎（阴暗）霾,夜色瞑黑,又不能辨方向……出指南车或指南鱼,以辨所向……鱼法,用薄铁叶剪裁,长二寸阔五分,首尾锐如鱼形,置炭中烧之,候通赤,以铁钤钤鱼首出火,以尾正对子位,蘸水盆中,没尾数分则止,以密器收之.用时置水碗于无风处,平放鱼在水面令浮,其首常南向午也”.需要特别指出的是,这里极为清晰地论述了热退磁现象的应用.当烧至通赤时,温度超过居里点,磁畴瓦解,这时成为顺磁体.再用水冷却,磁畴又重新恢复.这时鱼尾正对子位（北方）,在地磁场作用下,磁畴排列具有方向性,因而被磁化.还应注意到,“钤鱼首出火”时“没尾数分”,鱼呈倾斜状,此举使鱼体更接近地磁场方向,磁化效果会更好.从司南到指南鱼,无疑是一个重大进步,但在使用上仍多有不便.我国古籍中,关于指南针的最早记载,始见于沈括的《梦溪笔谈》.该书介绍了指南针的四种用法：水法,用指南针穿过灯芯草而浮于水面；指法,将指南针搁在指甲上；碗法,将指南针放在碗沿；丝悬法,将独股蚕丝用蜡粘于针腰处,在无风处悬挂.磁针的制作,采用了人工磁化方法.正是由于指南针的出现,沈括最先发现了磁偏现象,“常微偏东,不全南也”.
　　南宋时,陈元靓在《事林广记》中记述了将指南龟支在钉尖上.由水浮改为支撑,对于指南仪器这是在结构上的一次较大改进,为将指南针用于航海提供了方便条件.
　　指南针用于航海的记录,最早见于宋代朱彧（yù）的《萍洲可谈》：“舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针”.以后,关于指南针的记载极丰.到了明代,遂有郑和下西洋,远洋航行到非洲东海岸之壮举.西方“关于指南针航海的记载,是在1207年英国纳肯（A.Neckam,1157～1217）的《论器具》中.
　　3.其他与磁有关的自然现象
　　极光源于宇宙中的高能荷电粒子,它们在地磁场作用下折向南北极地区,与高空中的气体分子、原子碰撞,使分子、原子激发而发光.我国研究人员在历代古籍中业已发现,自公元前2000年到公元1751年,有关极光记载达474次.在公元1～10世纪的180余次记载中,有确切日期的达140次之多.在西方最早记载极光的,当推亚里士多德,他称极光为“天上的裂缝”.“极光”这一名称,始于法国哲学家伽桑迪.
　　太阳黑子,也是一种磁现象.在欧洲人还一直认为太阳是完美无缺的天体时,我国先人早已发现了太阳黑子.根据我国研究人员搜集与整理,自前165年～1643年（明崇祯十六年）史书中观测黑子记录为127次.这些古代观测资料为今人研究太阳活动提供了极为珍贵、翔实可靠的资料.
　　遗憾的是,关于磁的认识尽管极为丰富,而关于磁现象的本质及解释,往往又是含糊的,缺乏深入细致的研究.就连被称作“中国科学史上的坐标”的沈括,对磁现象也认为,“莫可原其理”,“未深考耳”,致使在我国历史上,一直未能产生可与英国吉尔伯特《论磁》比美的著作.