据说秦皇宫的磁石门可以防止带铁刃的刺客进入磁石吸铁性的理解和应用。文献中有很多关于磁石吸铁的记载,比如战国时期写的《吕氏春秋》。、《淮南子》是西汉时期写的,也是东汉王充的《论衡》。这些作者都提到了磁铁吸收现象。龟甲、琥珀等物体可以吸引一些小物体。王充指出,这些现象是“感应”(一种超距效应的观点),但似乎不知道电感应和磁感应的区别。指南针是由天然磁石制成的,要发明指南针,就要研究磁石的指极性。下面给大家带来详细的介绍,一起来看看吧!
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磁化技术和磁偏现象的描述
磁化技术在北宋取得了突破,加速了磁性指向器的普及,导致了指向器形状的新演变。
曾公亮的《武经总要》提到了一种新型的磁性指向器——“指南鱼”,同时也可以看出,制作指南鱼的关键是铁的磁化。曾公良的叙述是:用薄铁叶切割,长2寸,宽5分,第一尾锐如鱼,炭火中烧,等待通红,铁钱鱼第一次着火,最后对着子位,蘸在盆里,没有尾数就停止。(卷15)曾公亮实际上是利用地磁场磁化切成鱼形的铁片,这是人类历史上寻求新磁化技术的突破。但由于使用时要放在水面上,铁片要尽量“薄”。这也是一个重要的提示。
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指南鱼的磁性很弱。圆形鱼头作为一种“天然”缺陷,也限制了其指向精度。虽然这种简单的磁化技术使指南鱼的生产更容易,但它的形状与勺形司南有类似的缺陷。
同样,与曾公亮同时代的沈括在《梦溪笔谈》中也记载了实用的磁化技术。他写道:“方家用磁石磨针锋,可以指南,但往往微偏东,不全南。“(卷24)这种形状容易流行,简单,磁化效果也相当好,尤其是对指向器形状的改进。用针指向,其指向精度可以大大提高。这样,司南就变成了指南针,这种指南针更容易普及。毫无疑问,这是对磁性指向器形状最重要的改进。
由于指针指向精度的提高,人们在使用指南针时很快注意到,它指的方向有时不是正南的,这就是磁偏现象——“但往往微向东,不是全南的”。
事实上,在庆历第一年(1041)的《原总录》中,比沈括早的杨维德已经记录了指南针和磁偏角的存在。他写道:“匡四正以无差别取C午针。在它的正处,中而格之,取方直之也。“(卷1)这里说的“针”是磁针,而“丙午针”是指磁针静止时,指的是24个方位中丙位和中午位的结合部,即南向东约7。5°。这与沈括的“微偏东”是一致的,但杨维德的说法更早,描述更准确。
稍晚于沈括的寇宗夷在所穿的《本草衍义》中也提到:“磁石⋯⋯磨针锋可以指南,但往往偏东,不全南。以半芥子许蜡缀在针腰,无风处垂之,则针常指南。而且往往偏丙位。盖丙为大火,庚辛金受其制,因此,物理相感尔。“(卷5)这段话讲的是指南针的磁化,磁偏现象的发现,指南针的架设,磁针指向的原因用五行理论简要解释。
寇宗夷在这里使用的是“水浮法”,这与沈括有些不同。这也表明,在这个时候,人们仍在探索形式,并一直在进行不同的尝试。在这篇文献中,我们可以读到早在晚唐成书的《管氏地理指蒙》:磁母之道,针铁之杀。母子之性,以是感,以是通;被杀的性,以是复,以是结。体轻而径,所指必端。一气之所召⋯⋯。通过这段话,我们可以看到它描述的磁偏角约为南偏东15°左右。这说明地磁偏现象的发现可能早于宋代。另一篇早期文献中提到的地磁偏是《九天玄女青囊海角经》,成书时间约为10世纪下半叶。
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与沈括大致同时代的王假(福建堪舆学派创始人)也提到了磁偏角。在王光的一首诗中,他写道:“虚危之间针路明,南三度上三乘”。这里前一句提到的显然是天体坐标的南北方向,但通过观察地磁罗盘,我们会发现南星宿的“张”范围如此之广,以至于包括两个磁偏角和天体坐标的南方三个“南方”方向。@ 其对磁偏角的参与,具体值尚未完全确定,但其对地磁偏现象的记载,说明风水师重视地磁偏现象的研究。1030-1050年间,王只是著名的堪舆家。
1189年宋代曾三异写的《因话录》提到,地球表面一定有一定的区域,磁偏角为零。曾三异的观点很有见地,其实也有零磁偏角线。即便如此,他也只是提出了一个有价值的猜测。在16世纪,明朝人在不同的地方发现了不同大小的磁偏角;在18世纪,磁偏角的大小也随着时间的变化而变化。
磁化技术和磁偏现象是什么?指南针最初是什么样子的?