中国古代的电磁学成就中国古人对电和磁的知识的积累及其技术成就,在世界物理学史中占有极为重要的地位。
古代人在雷电、静电、静磁学方面的知识以及在罗盘的制造方面远远地走在欧洲人前面。
除了用的传统方式解释磁体极性、磁偏角之外,在其他方面的科学发现和技术成就也是令人惊叹的。
对尖端放电现象的观察和研究,使古人发明了避雷器,用于高大建筑的顶端,防止雷击。
特别是磁的研究与应用对中国古代的生产、军事、航海测量等技术的发展产生了重要作用。
一、摩擦起电我国古代人在电学知识方面很早就有了“琥珀拾芥”的记载,对静电和雷电现象也有许多值得称道的见解。
琥珀是一种透明的树脂化石,在古籍中也写作“虎魄”、“虎珀”。
玳瑁是一种类似龟的海生爬行动物,其甲壳也叫玳瑁;汉代王充等人称它为“顿牟”。
静电现象的最早记载见之于西汉成书的《春秋考异邮》:“玳瑁吸喏”。
“喏”即草屑一类轻小绝缘体。
王充在《论衡·乱龙篇》中写道:“顿牟掇芥,磁石引针,皆以其真是、不假他类。
”东晋郭璞在《山海经图赞》中写道:“磁石吸铁,玳瑁取芥,气有潜通,数亦宜会,物之相投,出乎意外”。
明代李时珍说:“玳瑁拾芥,如草芥,即禾草也。
”类似记载,举不胜举。
需要指出的是,芥子比草芥稍重,只要静电力足够大,干燥的芥子也能被琥珀吸引。
从以上种种记载可见:人们根据吸引现象将电和磁并列为同一类,这是后来电磁学的思想先导。
在西方古代,电和磁是被分别认识的。
除了琥珀、玳瑁之外,古代人还发现了毛皮、丝绸和其他多种物质的静电现象。
它们之所以被发现,是由于静电火花和放电声音引起人们的注意。
西晋张华在其著《博物志》中最早记述了静电闪光和放电声。
他写道:“今人梳头、脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声。
”这里描述了两个静电实验:一是用梳子梳头发;二是猛然解脱毛皮或丝绸质料衣服。
在这两个实验中都能发现静电闪光和听到放电声。
《晋书·五行志》记载了这样一件事:晋永康元年(300),晋惠帝司马衷纳羊氏为后。