生活与安然|间隔潜应”:谈谈我国古人对“磁”的理解,“磁石吸铁( 二 )


三、磁屏的发现
磁体只能对铁族物质(铁、镍、钻)有力的作用 , 这种作用力是任何物质所不能阻隔的 。 磁力的这一特点 , 宋代的陈显微已经指出过 , 他说磁力可以“隔碍相通” 。 张君房的《云笈七签》说得更明白 , 所谓“磁石吸铁 , 间隔潜应” 。 在西洋 , 这个事实迟至1600年才为医生吉伯所发现 , 晚于我国600年 。
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磁力能不能透过一切的物质呢?奇怪的是 , 只有铁族物质倒能够阻隔磁力的作用 , 譬如我们坐在火车车厢里打开收音机 , 是不能收到无线电广播的 。 这就是因为电台发射过来的电磁波 , 被车厢的铁皮所阻隔 , 这叫做“磁屏”作用 。
这个奇特的规律 , 远在三百多年前就被发见了 。 清初一位名叫刘继庄的 , 在《广阳杂记》中记载着这样一件事:有人问他 , 什么东西可以阻隔磁石对铁的吸力 。 他的一位过房儿子名叫阿孺的代他回答说 , 只有铁可以阻隔 。 那人对此很感兴趣 , 回去就动手做试验 , 果然不差 , 十分高兴 。 第二次来说 , 他已经试过了 , 这是千真万确的 。 刘氏的这位世兄可是我国最早发现“磁屏”的人 。
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四、磁性的解释
我们的祖先并不满足于获得这些感性知识 , 他们要深入地去探讨磁力的本质 , 要给磁力提出一种理论的解释 。
远在西汉时期 , 唯心主义哲学家董仲舒就提出过这个问题 , 但无法解释 , 只说“磁石取铁” , “奇而可怪” , 那道理是人们所不能了解的(“非人所意也”) 。 到了东汉 , 唯物主义思想家王充 , 就富有创见地把“磁石引针”与“顿牟掇芥”两个现象紧紧地联系起来 。 这就是把磁现象和静电现象联系在一起 , 认为都是因为“气性”相同 , 互相感动的结果 。
到了宋代就有人试着用古代的阴阳五行理论去解释 , 认为“磁石吸铁”是“阴阳相感” , 是“神和气合”的结果 。 这些解释都是非常模糊的 , 也远远没有触到问题的本质 , 但是能够从铁和磁石之间内在的“气”的联系去寻找原因 , 这个思想还是可贵的 。 要真正解决磁现象的本质问题 , 在古代由于科学水平的限制是不可能的 。
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五、磁体的指极性
什么叫做磁体的指极性呢?就是说 , 把一根磁体支挂起来 , 当它静止时 , 必然有一端指在北向 , 叫做北极 , 另一端指在南向 , 叫做南极 。 磁体的磁性主要就集中在这两个极上 。
我们的祖先大约在战国时代发现了磁体的指极性 。 当时的著作《韩非子·有度篇》里就有“先王立司南以端朝夕”的话 。 “司南”就是指南的意思 , “端朝夕”就是正四方的意思 。 此后 , 在这方面有很多发明 , 到了明代的李豫亨记载过一件事:说一个姓汪的人 , 把一根普通的铁杖横着悬挂起来 , 用手一击 , 使之旋转 , 待静止后 , 铁杖必定指向南北 。 李氏自己也试验过 , 果然是真的 。 这里所说的实际上也是磁体的指极性问题 。 因为一根铁杖放到地球磁场里 , 久而久之受到感应 , 产生了磁性 , 成为磁体 , 因此表现出指极性来 。
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六、磁偏角和磁倾角的发见
地球的两个磁极和地理南北极只是“接近” , 并不完全重合 。 因此 , 磁针事实上也并不完全精确地指向正南北方而略微有偏 , 这个角度叫做磁偏角 。 因为地球是球形的 , 所以在北半球 , 磁针的北极必向下倾斜 , 和水平方向成一夹角 , 这个夹角叫做磁倾角 。 不同地点有不同大小的磁倾角和磁偏角 。
磁倾角的存在 , 远在北宋初年就发现了 。 那时的一本军事书《武经总要》(完成于1044年) , 在叙述人工磁化的时候就特别指出 , 被地磁场磁化的钢鱼 , 在加热之后 , 当浸到冷水时 , 要使鱼尾略向下倾 。 这是意识到我国的地磁力略有倾斜 , 故使鱼尾下倾 , 正对磁力 , 可以充分发挥地球磁力的作用 , 使钢鱼更好地被磁化 。 我国各地的磁偏角虽然十分微小 , 但在北宋时代竞也被发现了 。