高中历史备课文字素材：磁石在中国古代的应用

磁石在中国古代的应用自然界存在的具有一定永磁性的强磁体，主要是磁铁矿（Fe3O4），此外还有磁赤铁矿（Υ－Fe2O3）、磁黄铁矿（FeS1+x）和钛磁矿（Feo-Tio2-Fe2O3）等天然矿石。中国古代称它们为“慈石”，也就是今天我们常说的磁石。中国关于慈石的最早记载见于《管子·地数篇》：“山上有赭者，其下有铁，山上有铅者，其下有银。一曰上有铅者，其下有鉒银，上有丹沙者，其下有鉒金，上有慈石者，其下有铜金，此山之见荣者也。”《管子》是管仲及其后学的著作。管仲（公元前？－公元前645年）是春秋时期著名的政治家。他辅佐齐桓公进行改革，终于称霸一时。在改革中，管仲重视发展农业生产和军事力量。他专门设立铁官，采矿冶铁技术在齐国发展很快。作为炼铁的重要矿石之一的慈石，记载在《管子》一书中绝不是偶然的。管仲以后，有关慈石的记载不断出现：《山海经·北山经》上说：“西流注于泑泽，期中多慈石。”《山海经》相传是夏初（约公元前21世纪）禹和益所作，经考证，实际上是战国时期的作品。《鬼谷子》上说：“若慈石之取针。”鬼谷是战国中期著名的纵横家。苏秦、张仪都是他的门生。《吕氏春秋·精通》上说：“慈石召铁，或引之也。”《吕氏春秋》是战国晚期秦相国吕不韦的门客们编纂的。在秦汉以前，中国典籍里没有“磁”字，磁石写作“慈石”。这是为什么呢？东汉高诱解释说：“石，铁之母也。以有慈石，故能引其子；石之不慈也，亦不能引也。”原来中国古人把磁石吸铁比做慈母爱子，所以称磁石为“慈石”。通过慈石的命名，说明古代中国人早在管仲的朝代就已经认识了磁石和磁石吸铁的性能。在欧洲，关于磁石和磁石吸铁的最早记载是希腊的泰勒斯（公元前640年－公元前546年）、苏格拉底（约公元前470年－？）希波克拉特斯（公元前460年－公元前357年）和伊壁鸠鲁（公元前342年－公元前270年），但他们都迟于管仲的时代。古代中国人不但在认识磁石方面走在世界前列，而且在应用磁石方面有很多发明创造。我们在前面提到的战国中期著名的纵横家鬼谷子曾说：“郑子取玉，必载司南，为其不惑也。”（《鬼谷子·谋篇》）这是磁石指极特性的最早记载。古代中国人利用磁石的这种特性，采取琢玉工艺手段，将磁石制成光滑的磁勺，把它放在刻着方位的铜盘上，这就是最早的指南器——“司南”。郑子进山采玉，携带司南，可以不迷失方向。到了北宋时期，中国人最先发明了人工传磁技术。这顶发明最早记载，见于北宋著名科学家沈括（1031年－1095年）所著的《梦溪笔谈》卷廿四《杂志一》：“方家以磁石磨针锋，则能指南。然常微偏东，不全南也。”这是公元1086年的事。在西方，公元1200年古约特才记载用天然磁石摩擦铁棒作指南针；比中国晚了一个多世纪。另外，这条记载说明沈括观察到了地磁偏角。这是世界上关于地磁偏角最早记载。西方是在1492年哥伦布横渡大西洋发现新大陆时才观察到地磁偏角，比中国晚了4个多世纪。中国人发明了指南针之后不久，便将指南针应用到航海事业上。宋代朱彧在《萍洲可谈》中追记其父朱服在北宋元符、崇宁间（1098年－1102年）驻广州的见闻：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。”这是世界航海使用指南针的最早史证。后来，指南针经过阿拉伯传到欧洲，西方才有航海使用指南针的记载。公元前227年，燕太子丹派遣荆轲以献樊于期首级和督亢地图为名，行刺秦王。在宫殿上，“图穷匕首见”，秦王嬴政险遭不幸。秦统一全国以后，在公元前218年、公元前216年，秦始始嬴政又连续遭到刺客的袭击。这不能不引起他的警惕。在修建阿房宫的时候，秦始皇根据“磁石召铁”的原理，叫工匠给他设计一种磁石门。据一本专门记载秦汉宫庭古蹟轶事的《三辅黄图》说：“阿房宫……以慈石为门，怀刃者止之。”唐代的《元和郡县志》更具体地说：“秦磁石门，在咸阳东南十五里。东南有阁道，即阿房宫之北门也，累磁石为之。着铁甲入者，磁石吸之不得过。羌胡以为神。”磁石是可以隔着衣物吸引铁镍钴等金属的。阿房宫的磁石门是世界上第一个磁性警卫装置。这种磁性警卫装置在后世曾得到推广实用。防止身怀利刃的刺客混入皇宫，后代不仅在巍峨的宫阙中设置磁石门，甚至在野营的辕门口也安装磁石门。北周诗人庾信在《从驾观讲武》的诗中写道：“开营雁翼，门嫌磁石碍。”阿房宫的磁石门，可以算得上是世界科技史上的一大创举。可惜它只为封建帝王所垄断，没有丝毫社会性。《晋书·马隆传》记载，公元279年（晋武帝咸宁五年），凉州发生叛乱。晋武帝任命马隆为讨虏护军武威太守统兵征讨树机能。马隆预先派人将大量磁石放置在一条狭窄的夹道上，叫自己的将士们改穿犀甲，然后将叛军诱进夹道。由于叛军“负铁铠，行不得前”，被“留碍”在夹道上，如同中了孙悟空的“定身法”而晋军身披犀甲，任意冲杀，因此轻而易举大获全胜。可叛军却还蒙在豉里，对马隆“咸以为神”。这是将磁石运用于战争的著名范例。这项伟大创造，流传千古，明朝文人黄道周曾写下这样的四句赞词：“磁石旁拖，羌甲被束，我兵披犀，尽惊神速。”唐代，中国出现了白瓷。邢窑（今河北邢台）以产白瓷闻名全国。邢窑产的白瓷，洁白无瑕。陆羽在《茶经》中邢窑白瓷“类银”、“类雪”。而别处烧制的白瓷，往往带黑斑。这是为什么呢？清代朱琰在《匋说》中记载：古代烧制白瓷的时候，必先用磁石在釉水搅动，吸走铁屑，因为白瓷胎上贴有铁屑，火烧后就会留下黑斑。这种运用磁石吸铁特性过滤釉水的方法，已开创了现代磁法选矿的先河。中国古代也将磁石应用到医疗事业上。北宋何希影《圣惠方》（1046）记载：“治小儿误吞针：用磁石如枣核大，磨令光，钻作窍，丝穿令含，针自出。”这是将磁石做为器具的。磁石做为药物，在中医里应用得更为广泛。明代李时珍的《本草纲目》上《石部》列有“慈石”这位药物，并且记载：它主治“周痹风湿，肢节中痛，不可持物，洗洗酸痟，除大热烦满及耳聋”，有“养贤脏，强骨气”的功能，可以“益精除烦，通关节，消痈肿鼠瘘，颈核喉痛”，“治筋骨羸弱，补五劳七伤、眼昏……止金疮血。”李时珍介绍了自己给一位读书人治疗眼疾的事例。这位读书人常患眼病，渐渐感觉两眼昏花生翳。李时珍让他吃慈石朱砂丸，两个月便治癒了。李时珍的《本草纲目》里还搜集了一些用慈石治病的单方，如：“金疮出血，慈石末傅之，止痛断血”；“诸般肿毒，吸铁石三钱，金银藤四两，黄丹八两，香油一斤，如常熬膏，贴之”；“大肠脱肛”，“用慈石末，面糊调涂囱上，入后洗去”；“小儿惊痫，慈石炼水饮之”等等。在现代，磁性疗法已经发展成了一种专门的医疗手段，对眼疾和关节炎等病显示出良好的疗效。但这与古代中医学积累的丰富、宝贵的经验是分不开的。以上史实说明，古代中国人在认识和应用磁石方面，相当长的一段时间里，是走在世界前列的。