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《天龙八部》第三十回,写到神医薛慕华为众人介绍自己的七位同门。原来无崖子是一位极为博学的人物,琴棋书画、医卜星象、工艺杂学、贸迁种植,无一不会,无一不精。他将这些学问都传授给自己的弟子苏星河,而苏星河又收了八个弟子,将这些杂学分别授予每一位弟子。

这其中,苏星河的二弟子名叫范百龄,他学的是师父的弈棋之道。范百龄的兵器,是磁铁制成的棋盘,以及铁制的棋子。这样的话,无论何时,他突然想到一个棋势,就可以拿棋子摆在棋盘之上思考。即使是在行车走马的时候,也不会因为颠簸而弄乱了棋局。

小说虽然是虚构的故事,但从中也可以窥见中国古人在宋代就知道使用磁铁了。

磁铁不是人发明的,是天然的磁铁矿。古希腊人和中国人发现自然界中有种天然磁化的石头,称其为吸铁石。这种石头可以魔术般的吸起小块的铁片,而且在随意摆动后总是指向同一方向。早期的航海者把这种磁铁作为其最早的指南针在海上来辨别方向。最早发现及使用磁铁的应该是中国人,也就是利用磁铁制作指南针,是中国四大发明之一。

经过千百年的发展,今天磁铁已成为我们生活中的强力材料。通过合成不同材料的合金可以达到与吸铁石相同的效果,而且还可以提高磁力。在18
世纪就出现了人造的磁铁,但制造更强磁性材料的过程却十分缓慢,直到20世纪20年代制造出铝镍钴(Alnico)。随后,20世纪50年代制造出了铁氧体(Ferrite),70年代制造出稀土磁铁[Rare Earth magnet 包括钕铁硼(NdFeB)和钐钴(SmCo)]。至此,磁学科技得到了飞速发展,强磁材料也使得元件更加小型化。

将条形磁铁的中点用细线悬挂起来,静止的时候,它的两端会各指向地球南方和北方,指向北方的一端称为指北极或N极,指向南方的一端为指南极或S极。

如果将地球想像成一块大磁铁,则地球的地磁北极是指南极,地磁南极则是指北极。磁铁与磁铁之间,同名磁极相排斥、异名磁极相吸引。所以,指南针与南极相排斥,指北针与北极相排斥,而指南针与指北针则相吸引。

磁铁可分为永久磁铁非永久磁铁。永久磁铁可以是天然产物,又称天然磁石,也可以由人工制造。非永久性磁铁,例如电磁铁,只有在某些条件下才会出现磁性。

磁场和电流,看似不相关的两个概念,它们之间却可以相互转化。18204月的一天,丹麦科学家奥斯特在上课时,无意中让通电的导线靠近指南针,他突然发现了一个现象,磁针发生了偏转。这个现象并没有引起在场其他人的注意,而奥斯特却是个有心人,他非常兴奋,紧紧抓住这个现象,接连三个月深入地研究,反复做了几十次实验。最终,奥斯特验证了电流可以产生磁场。

1831年,一位叫迈克尔·法拉第的科学家发现了只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流。这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应(Electromagnetic induction),产生的电流叫做感应电流。

这两个经典实验,已经被写进了我们的高中物理课本。而物理学,尤其是电磁学,也因为这两位天才的探索而突飞猛进。我们不仅应该感谢中国古代那些发现磁铁的古人,也应该铭记奥斯特和法拉第的杰出贡献。













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