浅谈“我国古代对电磁的贡献”

浅谈“我国古代对电磁的贡献”
[摘要]通过对我国古代对静电与静磁现象及其应用、雷电现象的描述，感受到：我国古代对物理学的研究，我们应该要去发掘、去重视它。

[关键词]静电现象；磁现象；雷电；中国古代
大部分人都熟知指南针的发明和沈括对磁偏角的论述，但只有少部分人能够历数我国古代对电磁学的其他论述，笔者搜集并整理了一些有关方面的论述，以此来说明我国古代对电磁学的发展做出了巨大的贡献。

一、静电与静磁现象及其应用
1、静电现象。

西晋张华《博物志》中：“今人梳头，脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有诧声。

”意思是：梳头时头发‘随梳’是因为摩擦后梳子与头发带有异种电荷，而异种电荷相互吸引；‘解结’是因为头发因摩擦后带有同种电荷，同种电荷相互排斥；‘有光’则是由于摩擦使物体带有大量静电形成高压而产生的放电现象。

另外唐代段成式在《西阳杂俎续集卷八》中这样写道“猫黑者，暗中逆循其毛，即若火星。

”这更清楚的描述了摩擦起电现象。

南北朝陶弘景《名医别录》中这样记述：“琥珀，唯以手心摩热者拾芥为真。

”就是说琥珀和手心摩擦后，琥珀能吸引轻小物体，这是带电物体的重要性质之一。

2、静磁现象。

《三国志·吴书》载，吴人虞翻曰：“仆闻虎魄不取腐芥，磁石不受曲针，过而不存，不亦宜乎！”，也就是说，琥珀跟毛皮摩擦后能够吸引轻小物体，而磁石能够吸引曲针一类的东西（铁、钴、镍等金属）。

这又说明了古人对带电体和磁体性质的认识。

《管子·地数篇》中：“山中有磁石者，其下有铜金”，《吕氏春秋》、《鬼谷子》、《淮南子》、《山海经》均有“磁石吸铁”的记载，如《淮南子》：“若以磁石之能连铁者，而求其引瓦则难矣！”、“及其于铜则不通。

”这是对磁性的具体描述。

另外，沈括记述“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。

水浮多荡摇。

指爪及碗唇上皆可为之，运转尤速，但坚滑易坠，不若悬缕为最善。

其法，取新纺中独茧缕以芥子许蜡缀于针胺。

无风处悬之，则针常指南。

其中有磨而指北者。

予家指南北者皆有之。

磁石之指南，犹柏之指西，莫可原其理。

”。

这是对指南针的制作及磁偏角的详细阐述，这比哥伦布的论述要早四百多年，是中国古人的骄傲啊！
3、电磁感应现象。

王充《论衡·乱龙篇》：“顿牟（玳瑁）掇芥，磁石引针，皆以其真是，不假他类。

他类肖似，不能掇取者，何也？气性异殊，不能相感动也。

”王充认为，玳瑁与草芥，磁石与铁针，虽形质不同，但各属同类，同类则气性相通，相互感应。

此后，这种观点成为古代解释电磁现象的基本理论。

如晋代郭璞说：“慈石吸铁，玳瑁取芥，气有潜通，数亦冥会，物之相感，出乎意外。

”用“气”和“数”来解释此类电磁“相感” 现象。

这里指出了，虽然电有电的特性，磁有磁的性质，但二者是有联系的。

可惜这种观点当时无法用实验证实，被奥斯特和法拉第占了先机。

4、电磁应用。

在我国古代后魏的《水经注》等书中就提到了秦始皇为了防备刺客行刺，曾用磁石建筑阿房宫的北阀门，以阻止身带刀剑的刺客入内。

在磁现象早期应用方面，最光辉的成就是指南针的发明与应用，这也是我国对人类所造出的巨大贡献。

南北朝梁代的陶弘景在《名医别录》中提出了磁力测量的方法，他指出：优良磁石出产在南方，磁性很强，能吸引三、四根铁针，使几根针首尾相连挂在磁石上。

磁性更强的磁石，能吸引十多根铁针，甚至能吸住一、二斤刀器。

陶弘景不仅提出了磁性有强弱（磁感应强度）之分，而且指出了测量方法。

这可能是世界上有关磁力测量的最早记载。

生产瓷器的釉水经磁石把铁屑清除后可使瓷洁白。

晋曹洪记载用枣核大的磁石吸出小儿误食的小铁针，磁化后的水可以治疗一些疾病，这在今天也是重要的保健用品。

二、雷电现象的描述
《淮南子·坠行训》：“阴阳相薄为雷，激扬为电”，即雷电是阴阳两气对立的产物。

王充也持类似看法。

明代刘基（1311～1375）说得更为明确：“雷者，天气之郁而激而发也。

阳气困于阴，必迫，迫极而迸，迸而声为雷，光为电”。

可见，当时己有人认识到雷电是同一自然现象的不同表现。

尖端放电也是一种常见的电现象。

古代兵器多为长矛、剑、戟，而矛、戟锋刃尖利，常常可导致尖端放电发生，因这一现象多有记述。

如《汉书o西域记》中就有“元始中（公元3年）……矛端生火”，晋代《搜神记》中也有相同记述：“戟锋皆有火光，遥望如悬烛”。

避雷针是尖端放电的具体应用，我国古代采用各种措施防雷，如：古塔的尖顶多涂金属膜或鎏金，高大建筑物的瓦饰制成动物形状且冲天装设，都起到了避雷作用。

再如武当山主峰峰顶矗立着一座金殿，至今已有500多年历史，虽高耸于峰巅却从没有受过雷击。

金殿是一座全铜建筑，顶部设计十分精巧。

除脊饰之外，曲率均不太大，这样的脊饰就起到了避雷针作用。

每当雷雨时节，云层与金殿之间存在巨大电势差，通过脊饰放电产生电弧，电弧使空气急剧膨胀，电弧变形如硕大火球。

其时雷声惊天动地，闪电激绕如金蛇狂舞，硕大火球在金殿顶部激跃翻滚，蔚为壮观。

雷雨过后，金殿经过水与火的洗
炼，变得更为金光灿灿。

如此巧妙的避雷措施，令人叹为观止。

三、浅薄感受
在中学物理教材中很少提到中国古代对电磁学的贡献，学生在这方面了解得太少，不利于进行爱国主义教育，也不能不说是一种遗憾。

如果教师在上课的过程中能提一提这方面的知识，对于树立青年一代的民族自豪感无疑是相当有用的。

我国古代对物理学的研究，我们应该要去发掘、去重视它。

从已有的资料看，中国古代在物理思想和物理知识应用方面，不但是在电磁学方面，在其他科学技术方面都曾处于世界领先地位。

但是，从十六、十七世纪以来，我国的近现代科学技术一直处于停滞落后状态，为什么会这样呢？这有待我们深思啊！。