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我国古代对磁学的认识和贡献
(1)磁石吸铁现象的发现及其早期应用
我国古代在磁现象的发现和应用方面,都处在世界的前列.
远在春秋时期,人们在从事冶炼,寻找铁矿石的过程中,《管子·地数篇》中就记载着:“上有慈石者,下有铜金.”.
关于磁石吸铁性的记载,《鬼谷子》中有“若慈石之取针”的记载;公元前3世纪成书的《吕氏春秋·精通》中也有“慈石召铁,或引之也”的记载.
中国古代文字中,以前没有“磁”字,东汉以前的书中都把“磁石”写作“慈石”,就是“慈爱的石头”,用以比喻慈爱的母亲对子女的吸引.
西汉《淮南子》中记载:“若以慈石之能连铁也,而求其引瓦,则难矣.”“慈石能吸铁,及其于铜则不通也.”说明在汉代已经认识到磁石只能吸铁,但不能吸引其他东西.
在磁石吸铁性的利用方面,,用磁石建造阿房宫的北阙门,使怀刀剑者入门时就可以被阻止住.《晋书·马隆传》中还记述了公元279年,马隆率兵伐凉州,在一次伏击战中,他命人把大量磁石堆放在一条狭窄夹道上,令官兵脱去铁甲,换上犀甲,把敌人引入夹道,由于敌人铁甲受磁石的强大吸力,动作困难,而致大败.
另外,晋代的葛洪,北宋的何新希都记载到,利用磁石做外科手术,从患者身上取出铁针等异物.
(2)指南针的发明地磁倾角与磁偏角的发现
《韩非子·有度篇》里记有:“先王立司南,以端朝夕”,“司南”就是指南的意思,“端朝夕”,放在光滑的铜盘上能自由转动,待停下来时,勺柄指向南方.
《古今注》(公元11世纪前叶),由曾公亮主持编著的《武经总要》(宋代的一部军事大全),约长二寸,宽五分,肚皮部分略下凹,把它放到炭火上烧到通红取出后,让鱼尾正对北方,并略下垂,蘸水冷却,,让它浮于水上,则“鱼首指南”,,我国早在11世纪,就已经利用地磁场制造人造磁体,并在实践中发现地磁倾角的存在,(1544年德国人哈特曼发现),1600年英国吉尔伯特著作中才记载了红热铁棒在地磁场中冷却磁化的方法,比我国晚了500多年.
随着磁学知识的发展,,见于11世纪北宋时期我国进步的政治家和杰出的科学家沈括晚年所著的《梦溪笔谈》.沈括记载说:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常偏东,不全南也.”在19世纪现代电磁铁出现以前,,直到公元
1200年才有关于这种方法的记载,比沈括晚了100多年.
沈括记述的“常偏东,不全南”的现象,,:11世纪,沈括所居的长江下游地区磁偏角一般不超过3~4°.这样小的偏角,在900多