中国古代对磁的认识

1.磁体的铁吸收及其应用

中国是最早了解磁现象的国家之一。《管子》写于公元前4世纪，记载了“上面有宝石，下面有铜和金”，这是最早的磁性记录。类似的记载也见于以下《吕氏春秋》:“词铁，或引也”。东汉高邮在《吕氏春秋·祝丘》中说:“石是铁之母。为了拥有一颗爱心之石，所以可以带领他的儿子。石头不善良，也不能领导”。在东汉以前的古籍中，磁性书写总是仁慈的。引起人们兴趣的是，磁铁在许多国家的语言中都有爱的含义。

一些磁铁吸收铁和排斥同性的例子也记录在中国古代书籍中。例如，《史记·封禅》说，汉武帝命令方士栾妲用磁铁做“相触”的棋子。但《诸南万笔术》(西汉刘安)中也有详细记载:“先取鸡血，用针碾，然后与磁石混合，涂上棋头，暴露晾干，放在局中，永无止尽”。在南北朝时期(512 ~ 518年)，《水经注》(李道源)和另一部《三辅黄图》都有记载，秦始皇用磁铁建造了阿房宫的北门，那些“藏甲持刀”的人将被查出。《晋书·马龙传》的故事可资借鉴:传说公元3世纪的马龙，既聪明又勇敢，在一次战斗中命令士兵在一条狭窄的道路上堆积大量的磁铁。所有身穿铁甲的敌军都被磁铁吸引住了，而马龙的士兵则穿着犀牛甲，像往常一样行动。敌人认为马龙的士兵是神兵，所以他们遭到了惨败(“道路上布满了磁铁，小偷被铁磨得精疲力尽，他们无法前进，龙族被告知他们被犀牛甲覆盖，无路可逃”)。

在古代，磁铁经常被用于医疗。《史记》载有口服和治疗“五石散”的记载。磁性是五大宝石之一。金代磁铁吸出铁针的病历。在宋代，有些人把磁铁放在耳朵里，把铁放在嘴里，从而治疗耳聋。

磁铁只能吸收铁，但不能吸收其他金属，如金、银、铜等。在我们国家，古人早就知道了。《淮南子》有“慈氏能吸铁，但不能吸铜”，“慈氏甚至能吸铁，但很难引瓦”。

2.磁体的方向性及其应用

我国很早就发现了磁铁的方向性，并研制出了指向仪。《鬼谷子》有记载说“郑子带玉，必须随身携带，以免混淆。”后来，《韩非子》有一段记载“故先王司南，以朝夕结束”。东汉王充在《论衡》中记载了“铸于地面(中间光滑处)的司勺(勺)，及其末端的导向(勺的长柄)”。

不言而喻，司南的方向性很差。北宋时，曾公亮、丁度(990 ~ 1053)编撰的《兵书通要》(1044)在第一册第15卷中记载了鱼苗的使用及其制作方法:“天若呛(暗)浊，夜若暗，方向不明...如果鱼苗车或鱼苗不在，可以辨别方向...鱼法是用两英寸长五分钟宽的薄铁叶切割，鱼头和鱼尾像鱼一样锋利，放入木炭中燃烧，红色被清除。第一条鱼是用铁铃烧制的，尾巴排成一行，浸在水盆里。使用时，把水碗放在无风的地方，把鱼平放在水面上，让它浮起来，它的头经常会一直向南到中午。”应该指出，这里非常清楚地讨论了热退磁的应用。当温度超过居里点，磁畴塌缩时，它变成顺磁性物体。用水冷却后，磁畴再次恢复。此时，鱼尾正对着副位置(北)。在地磁场的作用下，磁畴被定向并因此被磁化。还应该注意的是，当第一个火出来时，鱼是倾斜的，这使得鱼更接近地磁场的方向，磁化效果会更好。从新浪到南方鱼种，无疑是一大进步，但在使用上仍有诸多不便。

在我国古籍中，最早记载指南针的是沈括的《孟茜笔谈》。本书介绍了指南针的四种用途:水法，用指南针通过灯心草漂浮在水面上；指法，把指南针放在钉子上；碗法，把指南针放在碗边上；在丝绸悬挂法中，单股丝绸用蜡粘在针的腰部，悬挂在无风的地方。磁针是由人工磁化制成的。正是因为指南针的出现，沈括第一次发现了磁偏现象，“往往稍微偏东，而不是偏南”。

南宋时，陈在《石林广记》中写道，甲鱼是由甲尖支撑的。从漂浮到支撑的变化是对导航仪器结构的一大改进，为罗盘用于导航提供了便利条件。

指南针用来记录导航。最早见于宋代朱昱的《周萍·柯坦》:“船夫知地理，夜观星辰，昼观昼，影观罗盘”。从那以后，有许多关于圆规的记录。明代完成了郑和下西洋和远洋航行到非洲东海岸。西方的“指南针航海记录”是在1207年由阿·内卡姆(1157 ~ 1217)在“仪器上”。

3.其他与磁性相关的自然现象

极光起源于宇宙中的高能带电粒子，在地磁场的作用下向南极和北极折叠，与高空中的气体分子和原子碰撞，激发分子和原子发光。中国研究人员在古籍中发现了从公元前2000年到公元1751年的474条极光记录。在1至10世纪的180多种记录中，有140种有确切的日期。当亚里士多德第一次在西方记录极光时，他称它们为“天空中的裂缝”。“奥罗拉”这个名字始于法国哲学家加桑尼。

太阳黑子也是磁性现象。当欧洲人仍然相信太阳是完美的天体时，我们的祖先已经发现了太阳黑子。根据中国研究人员的收集和整理，从165年到1643年(明朝崇祯十六年)，史书记载了127次太阳黑子的观测。这些古老的观测数据为今天的太阳活动研究提供了极其珍贵、详细和可靠的数据。

遗憾的是，尽管关于磁性的知识极其丰富，但磁性现象的本质和解释却往往模糊不清，缺乏深入细致的研究。就连被称为“中国科学史上的坐标”的沈括也认为“磁现象是没有道理的”，“它还没有被深入研究过”。因此，在我们国家的历史上，从来没有一本书能与吉尔伯特的《论磁力》相媲美。