磁 石
汉代人们也已发现摩擦起电的现象,并把此种现象同磁石的吸铁性联系在一起。如“顿牟掇芥,磁石引针。”①顿牟即玳瑁,其甲壳经摩擦后会产生静电,可以吸引芥一类的轻小物体。至于磁石吸铁性早在先秦时期就有所认识。只是汉代人们又有新的发现,即磁石不能吸引铁以外的物体。如《淮南子》云:“若慈石之能连铁也,而求其引瓦则难矣。”②又云:“慈石能引铁, 及其于铜则不行也。”③显然,这些知识是在科学实验的基础上获得的。
汉代人们还做了磁石本身相互吸引、排斥的有趣实验。如《淮南万毕术》云:“磁石拒棋。”注:“取鸡血与针磨捣之,以和磁石,用涂棋头,曝干之,置局上,即相拒不休。”棋头涂以磁石,便赋磁性。相拒不休,即是磁石的同性相斥、异性相吸现象。
秦始皇时代还利用磁石的吸铁性建造阿房宫的北阙门④,为的是使“怀刃者止之”。
磁石的指极性在先秦时期也已被发现并用来做成磁性指向器——司南。关于司南的形制,王充在《论衡》中说:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”
⑤据近人王振铎的研究,司南是用天然磁石琢磨成的勺状物,底部呈球形,放
① 《易·说卦》。
② 《易·解》。
③ 《左传》昭公四年。
④ 《公羊传》僖公十五年。
⑤ 《烜榖梁传》隐公九年。
⑥ 《淮南子·墬形训》。
⑦ 《论衡·雷虚》。
⑧ 《汉书·西域传》下。
① 《论衡·乱龙》。
② 《淮南子·览冥训》。
③ 《淮南子·说山训》。
④ 《史记·秦始皇本纪》注引《三辅旧事》。
⑤ 《论衡·是应》。
在地盘上,可自由旋转,旋定,其柄指南。“投之于地”的“地”字,指的是古代栻占用的地盘①。地盘呈正方形,为铜制或漆木制,四周标有八干、十二支和四维合为二十四向。中间天盘呈圆形,作投转司南之用。整个地盘是采天圆地方之制。这种司南可以看成是后世指南针的前身。
① 王振铎:《司南指南针与罗经盘——中国古代有关静磁学知识之发现及发明》上,《中国考古学报》, 第三册,1948 年。