生活与安然|间隔潜应”:谈谈我国古人对“磁”的理解,“磁石吸铁

【生活与安然|间隔潜应”:谈谈我国古人对“磁”的理解,“磁石吸铁】“四大发明”之中 , 指南针便利了人们的旅行 , 尤其使远距离的海上交通成为可能 , 促进了世界各地经济文化的交流 , 有力地加速了人类社会的进展 。 马克思把指南针和火药、印刷术三者 , 同称为“预兆资产阶级社会到来的三项伟大发明” 。 指南针正是根据物理学上的磁学原理创制出来的 , 它的发明说明了我国古代有着丰富的磁学知识 。
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一、对磁体的认识
磁体是指具有磁性的物体 , 它有天然的和人造的两大类 。 四氧化三铁就是一种天然磁体 , 它具有比较明显的磁性 , 因此比较容易被人们所发现 。
我国远在春秋时期 , 随着生产的发展 , 人们需要更多的金属材料 , 因此矿产的采掘和冶炼工业得到了蓬勃的发展 。 矿工们在铁矿的开采与加工中 , 常常和磁铁矿打交道 , 逐渐认识到它那奇妙的吸铁性质 , 因而给予特别的注意 。
在《管子》等先秦古书中 , 曾有“上有慈石者下有铜金”的记载 。 当时人们已觉察到磁石往往和铁矿储存在一块 。
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二、磁力的发现
在春秋战国时的著作中 , 便屡屡记载到磁体的吸铁性质了 。 如公元前三世纪的《吕氏春秋》上的“磁石召铁” , 时代相隔不远的《鬼谷子》上的“磁石之取针”等都是 。 这个时候大概已经比较普遍地认识到磁性了 , 并且把它比作为慈爱的母亲对子女的吸引 。
东汉的高诱在注释《吕氏春秋》时说:石是铁的母亲 , 但石又有慈和不慈的 , 慈爱的石 , 能吸引它的子女(铁) , 不慈的石则不能吸引 。 所以汉以前都把磁石写成“慈石” , 就是“慈爱的石头”的意思 。
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后来人们不免也用磁石试着去吸引其他的金属或物体 , 结果如何呢?
西汉时期的《淮南子》一书写道:“若以慈石之能连铁也 , 而求其引瓦 , 则难矣” , “及其于铜则不通” 。 三国时有人也说:“慈石不受曲针” 。 所谓“曲针” , 大约指的是金、银、铜之类金属的针 , 这当然是不受磁石吸引的 。
这些记载 , 说明汉代已经认识到磁石只能吸引铁而不能吸引其他东西 , 这是一点前进 。 我们知道 , 磁体对铁只能是相吸 , 而磁体和磁体相近 , 情况就比较复杂一点 。 磁体总有两个极 , 一个叫做南极 , 另一个叫北极 。 凡是异性极相接近 , 互相吸引 , 凡是同性极相接近 , 则互相排斥 。 这个现象在西汉时期也被发见了 。
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当时有个“方士”名叫栾大 , 搞了两个磁体 , 样子很象是棋子 , 互相接近 , 据说不但能够相吸(“相抵”) , 还能够“相拒不休” , 就是互相排斥 。 这就是所谓“斗棋”的把戏 , 他把这个把戏表演给汉武帝看 , 可把那皇帝逗乐了 , 因此获得一个“五利将军”的官位 。
另外 , 在长期接触中 , 人们认识到磁体的磁性有强弱 , 有的磁体对铁的吸力大 , 有的小 。 公元五世纪 , 南北朝刘宋时代的著作《雷公炮炙论》里 , 按照吸铁重量的不等 , 把磁石分别命名 。 稍后 , 著名的医生、科学家陶弘景对此作了研究 。 他在《名医别录》中指出优质的磁石出产于南方 , 磁性很强 , 能连吸三根或四根铁针 , 就是使几根针首尾相连成一条线吸挂在磁体上 。
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他还指出 , 质量最好的磁石 , 甚至能连吸十根以上的铁针 。 陶弘景说这种优质的磁石能够吸住一、二斤重的铁刀 。 这不但指出了磁性有强弱之分 , 而且可以说是世界上关于磁力测量的最早的文字记载!