中国古代对磁场有哪些方面的认识?
“剩磁现象是11世纪初一个令人意想不到的发现。”大约在公元11世纪前的某个时期,中国人就发现不仅可以用铁块在天然磁石上摩擦来产生磁化现象,而且还可以将烧红的铁片冷却或淬火而得到磁化。操作时,铁片保持南北方向(顺地球磁场方向)。王圻在《和汉三才图会》(1609)中描述磁铁和用加热法退磁时的情形中写道:“(磁石)其势如有生命也,向有头尾。头指北,尾指南,头胜于尾之力。破碎之,亦悉备……若火烧则死,不能指南北。”中国古代人在实践中认识到,正像沸水在经历了一个状态变化过程后变成蒸汽一样,磁铁也能通过加热而退去磁性。
有时人们将罗盘指针与天然磁石相接触以获得必要的“充磁”。因此,上面所描述的受到热剩磁感应而具有磁性的指针,可以通过增加与天然磁石接触的方法来“加强”或者说“滋养”磁性。他们观察到经“居里点”产生磁化的结果,因而知道“通红”是产生磁化现象的必要条件,由此对“居里点”有了一些概念。通过热剩磁感应获得磁铁的方法具有极大的优点,它可以不再使用天然磁石制造指南针。
在铁的磁化过程中,必须使其顺地球磁场方向,这一认识表明中国古代人已在某种程度上意识到了地球磁场的存在。中国人还发现了地球磁场的磁感应现象,证明了该磁场是一种“有效力”。这是中国人取得的最伟大的科学成就之一。