正文 指南針揭示的奧秘(1 / 2)

磁現象是自然界存在的一種物理現象,人類認識磁現象就是從發現天然磁體開始的。據古書記載,我國遠在兩千幾百年前的春秋戰國時期,就有人發現了一種能吸鐵的“石頭”,它好像慈祥的母親吸引孩子一樣,所以,當時給它起名叫“慈石”,後來才管它叫“磁石”,這就是我們今天所說的磁鐵,通俗的名字叫“吸鐵石”。

後來人們又發現。一個自由旋轉的磁體,在靜止的時候,總是停在南北方向上,即它的一端永遠指向南方,另一端永遠指向北方。為了研究和使用方便起見,把指南的一端叫S極,指北的一端叫N極。現在,常用的人造永久磁體有條形、針形、棒形、蹄形等多種形狀。

一個能自由旋轉的磁體,在靜止的時候,總是指向南北方向。人們了解到磁體的這種特性以後,就利用它來製造指示方向的工具——指南針。

世界上最早的指南針,要算我國戰國時期製造的“司南”了。它是把天然磁鐵琢磨成勺子的形狀,勺柄是S極。使重心落在圓而光滑的勺頭正中,然後把勺子放在一個光滑的盤子上。使用的時候,把勺頭放平,用手撥動它的柄,使它轉動。等司南停下來,它的長柄就指向南方。那時候,有的人到山裏去采玉,怕迷失方向,就帶上司南來辨別方向。

發明司南以後,人們不斷地研究和改進指南的工具。到了北宋初年,又製造出了指南魚。它是用一塊薄薄的鋼片做成的,形狀很像一條魚。魚的肚皮部凹下去一些,像小船一樣,可以浮在水麵上。把它磁化以後,放到盛水的瓷碗裏,就能指示方向了。因為水的摩擦力比固體小,指南魚轉起來比較靈活,所以它比司南更靈活更準確了。

當時還有用木頭做的指南魚,就是用一塊木頭刻成魚的樣子,像手指那麼大。從魚嘴往裏挖一個洞,裏麵放上條形磁鐵,使它的S極朝魚頭,用蠟封住口。另外用一根針插到魚嘴裏,指南魚就做好了。把它放到水麵上,魚嘴裏的小針就指著南方。

我國不但是世界上最早發明指南針的國家,而且是最早把指南針用在航海事業上的國家。據記載,南宋的時候,航海的人已經用“羅盤”來指示航向了。這是把指南針和羅盤結合起來的指南工具。羅盤的盤有用木頭做的,也有用銅做的,盤的周圍刻上東南西北等方位,盤中央放一個指南針。隻要把指南針所指的方向,和盤上的正南方位對準,就可以很方便地辨別航行方向了。

在軍事上也用到指南針,行軍作戰的時候,如果遇到陰天黑夜,就用指南針來辨別方向。

磁針靜止以後,為什麼總是指向南北呢?

因為地球是個大磁體,它的兩個磁極分別接近於地球的兩極,在地磁力的作用下,磁針就被吸到南北方向上了。我們知道,異名磁極是互吸的,地磁的S極在北端,N極在南端,因此,磁針的N極總是指向北方,S極總是指向南方。

磁針的磁極和地球的磁極並沒有接觸,它們卻能互相吸引,這表明磁體的周圍存在一種看不見的東西,人們把它叫做“磁場”。地球磁場的存在是磁針能夠指示南北的原因。

兩根外形完全一樣的鋼棒,一根有磁性,一根沒有磁性。不許借助其他任何工具,而且隻準試一次,你能馬上判別出哪根有磁性,哪根沒磁性嗎?

有人可能會說,拿一根鋼棒去接觸另一根鋼棒,就可以判別了。這個說法不確切。大家一定要注意,接觸時不能亂接觸,否則兩根鋼棒都被磁化了,那就沒法分清了。