磁現象與電現象記載(1 / 2)

磁現象與電現象記載

古代關於磁學的知識相當豐富。我們祖先對磁的認識,最初是從冶鐵業開始的。古籍中記載了很多有關磁學知識。磁與電有本質上的聯係。古代對於某些靜電現象的記載,如摩擦起電、地光與極光的電磁現象等,這恰恰是和磁現象相並列的。

秦始皇統一六國之後,自覺功績可以與三皇五帝相比。他嫌都城鹹陽的宮室太小,不足以展現自己君臨天下的威儀,就在公元前212年,下令在王家園囿上林苑所在的渭河之南、皂河之西,建造規模龐大的宮殿群落阿房宮。

相傳當年秦始皇在建造阿房宮北闕門時,令能工巧匠們“累磁石為之”,故稱“磁石門”。磁石門運用了“磁石召鐵”的原理,類似現代的安全檢查門。

磁石門的作用,一是為了防止行刺者,在入門時以磁石的吸鐵性能使隱甲懷刃者不能通過;二是為了向“四夷朝者”顯示神奇,使其驚恐卻步,不敢有異心,也稱“卻胡門”。

磁石門的營造,反映了秦國高超的科學技術水平。這在我國乃至世界曆史上尚屬首創,可以算得上是世界科技史上的一大創舉。

其實遠在2000多年前,我國古代勞動人民就開始同磁打交道。人們在同磁石不斷地接觸中,逐漸了解到它的某些特性,並且利用這些特性來為人類服務。古人在尋找鐵礦的過程中,必然會遇到磁鐵礦,就是磁石。我國古籍中關於磁石的最早記載,是在《管子·地教篇》中:“上有慈石者,下有銅金。”

古代人把磁石的吸鐵特性比作母子相戀,認為“石,鐵之母也。以有慈石,故能引其子;石之不慈者,亦不能引也”。

因此,漢代初期,都是把“磁石”寫成“慈石”。

對於磁石吸鐵這一問題,宋代道士陳顯微和道教學者俞琰曾經做了探討,認為磁石所以吸鐵,是有它們本身內部的原

因,是由鐵和磁石之間內在的“氣”的聯係決定的,是“神與氣合”使然。

明代末期地理學家劉獻廷在他的《廣陽雜記》一書中也說道,磁石吸鐵是由於它們之間具有“隔礙潛通”的特性。劉獻廷還把鐵的磁屏蔽作用理解為“自然之理”。

這種力圖用自然界本身來解釋自然現象的觀點是唯物主義的,考慮到當時的科學水平,也隻能作出這樣的解釋。

我國古代還把磁石吸鐵性應用於生產上。清代乾隆年間進士朱琰著的《匋說》記有古代燒白瓷器的時候,用磁石過濾釉水中的鐵屑。因為素瓷如果沾有鐵屑,燒成後就會有黑斑。

磁石也應用於醫療上,明代醫學家李時珍的《本草綱目》記載,宋代的人就用磁石吸鐵作用來進行某種外科手術,如在眼裏或口裏吸收某些細小的鐵質異物。這在現代已經發展為一種專門的磁性療法,對關節炎等疾病顯示出良好的療效。

我國關於地球磁場可以磁化鐵物的記載,也常見於一些著作中。如明代方以智的《物理小識》卷八《指南說》的注中引滕揖的話:“鐵條長而均者,懸之亦指南。”

磁偏角、磁傾角和地磁場的水平分量稱作“地磁三要素”。歐洲人對磁偏角的發現是在哥倫布海上探險途中的1492年,磁傾角的發現還要晚一些。而我國對磁偏角、磁傾角的發現都要早得多。北宋時軍事著作《武經總要》所記述的製指南針法,是包含有一定的地磁學知識的。甚至有關磁傾角的知識也反映在這種磁化法中。既然指南針在磁化過程中要北端向下傾斜,這就隱含著當時的人們已經意識到有個傾角的存在。至今所發現的有關磁偏角的比較權威的文獻記載,是北宋時期沈括的《夢溪筆談》。

沈括在磁學上的貢獻有如下三點:一是給出了人工磁化方法;二是在曆史上第一次指出了地磁場存在磁偏角;三是討論了指南針的4種裝置方法,為航海用指南針的製造奠定了基礎。

另外,沈括對大氣中的光、電現象也進行了研究。從後來的地磁學發展知道,磁偏角是隨地點的變化而變化的,而同一地點的磁偏角大小又隨時間的推移而不斷改變。這些變化是由於地磁極不斷變動所致。至南宋時期,磁偏角因地而異的情況有了更明確的記載,並且被應用到堪輿羅盤上。至元明清時期,堪輿羅盤也都設有縫針,而且不同時期、不同地域所製的羅經盤的縫針方位也都不一致。這可以看成是我國古代關於偏角因時、地而變化的原始記錄。