这种“磁石”其实是一种磁铁矿的矿石,主要成分是四氧化三铁,而它具备的这种吸引铁一类物质的性质就是磁性,所有具备磁性的物体我们都称之为磁体。
我国关于磁石的最早记载见于《僭子·地数篇》:“一日上有铅者,其下有钍银,上有丹砂者,其下有钍金,上有慈石者,其下有铜金,此山之见荣者也。”这里的“铜金”就是一种铁矿。人们不仅发现了磁石,还在生产实践中将磁石付诸了应用。秦朝时候就有这样的故事:传说秦始皇修建阿房宫时,有一个宫门就是用磁铁制造的。如果刺客带剑而过,立刻被吸住,会被卫兵当场捕获。
这样的故事还有很多,《晋书·马隆》记载了马隆率兵西进甘肃、陕西一带,在敌人必经的一条狭窄道路两旁堆放磁石,这样穿着铁甲的敌兵路过时,就被牢牢吸住,不能动弹。而马隆的士兵穿的是犀甲,磁石对他们没有任何作用。敌人却以为是神兵来了,纷纷落荒而逃,不战而退。
东汉的《异无志》记载了在南海诸岛周围有一些暗礁浅滩含有磁石,磁石经常“以铁叶锢之”,把船吸住,使其难以脱身。
这些故事都说明人们在生产劳动中,发现了磁铁,了解了磁石引铁的性质,后来又逐渐发现了磁石的指向性,并且利用这一性质发明了指南针。
人们发现了磁铁之后,做了很多有意思的实验和尝试,发现磁铁除了铁之外果然不能吸引其他的物质,而且磁铁的两端是它吸力最强的部分。当两块磁铁相互靠近时,意想不到的事情发生了,两块磁铁有时候会互相吸引,有时候又相互排斥。这又是怎么一回事呢?
通过不断的研究,人们发现,两块磁铁相互吸引或是相互排斥,是因为每块磁铁的两端都有不同的磁极,也就是磁铁两端吸力最强的部分,一端是正极,也称为s极,另一端是负极,称为N极。当两块磁铁的同性磁极相靠近时,它们会相互排斥,而异性磁极相靠近则会相互吸引。这就是磁铁同极相斥、异极相吸的原理。人们在发现了磁铁的这个特性之后,制作出了很多生产和生活用品。
在汉武帝的时候就有这样一个故事,说胶东有个叫栾大的人,献给汉武帝一种斗棋。这种棋子一放到棋盘上,就会互相碰击,自动斗起来。汉武帝看了非常惊奇,还给栾大封了宫。这种棋子就是用磁石做成的,磁石有磁性,能够互相吸引碰击,形成了“斗棋”。
世界上的物质普遍都具有磁性,因为强弱和种类的不同而呈现出不同状态。世界上最大的磁体莫过于我们居住的地球了,地球是一块天然的大磁铁,磁极分别靠近地球的两端,靠近地球北极的是负磁极,靠近地球南极的是正磁极。所以,不管在地球表面的什么地方,拿一根可以自由转动的磁针,在地球磁场的作用下,它的正极总是指向南方,而负极则总是指向北方。根据这一原理,人们发明创造出了指南针。P2-3