东西方古代对电与磁现象认识的对比，本文主要内容关键词为：东西方论文,古代论文,现象论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
电与磁的深入研究和广泛应用，虽是在近代科学技术的发展中兴起的，但对电和磁现象的观察发现以及磁的应用却有着极悠久的历史。
1 古代电现象的观察和发现
我国远在殷商时代（公元前16～前11世纪），甲骨文中就出现了“雷”字；在西周时代（前11世纪～前771年）， 青铜器铭文中就出现了“电”字。随后关于雷电现象的记载和产生雷电原因的推测不断增多。例如，在保存有我国上古历史文献和追述古代事迹著作的汇编《尚书》中就有“天大雷电以风”的记述。在《南齐书·五行志》中记述齐武帝永明8年会稽山阴保林寺遭雷击“电火烧塔下佛面，而窗户不异也”。 在北宋沈括著《梦溪笔谈》卷20中记述内侍李舜举家遭暴雷时“雷火自窗间出，……其漆器银扣（镶嵌）者，银悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一宝刀，极坚钢，就刀室（鞘）中熔为汁，而室亦俨然”。值得注意的是后面两条记载真实地记述了在落雷时对地面的放电过程中，导电体（涂金粉的佛面、银扣、宝刀）中因有强大电流通过而发热，使金属熔化，而绝缘体（窗户、漆器和刀鞘）却因不导电而未受影响。
关于产生雷电的原因，西汉刘安主编的《淮南子》中说到“阴阳相薄为雷，激扬为电。”东汉王充著《论衡》，在卷6 《雷虚》篇中批判了当时认为雷电是天怒罚人的迷信观念，提出“雷者太阳之激气也。……夫雷，火也。”指明雷电是自然现象。这在当时颇有独到见解，虽未能说明雷电之真正原因，但已表现出朴素的唯物自然观。
据考，希腊文“琥珀质”就是“电”的字源。相传古希腊时代的“七贤”之首泰勒斯曾发现琥珀（一种矿物化的黄色树胶）经摩擦后可以吸引轻微的物体如芥子等。这就是摩擦起电的最早记载。后来特奥夫拉斯都（Theophrastus前372～前287年）在其《论宝石》一书中叙述了另一种摩擦起电的矿物。
从上介绍可见，现代汉语中的“电”字，不是泊来品，从本意上讲，与古希腊的“琥珀质”等义。对电现象的观察认识，东方的中国人要早，但摩擦起电的发现当推泰勒斯为早。
对电现象的深入观察，中国古籍记载很多，如王充《论衡》卷16《乱龙》篇中讲到“顿牟掇芥”。这里的顿牟是指琥珀，是电的绝缘体，可以摩擦起电。到三国时，已有琥珀不取腐芥的记载。到南北朝、医药学家陶弘景（452～536年）在《名医别录》中记述“琥珀，唯以手心摩热拾芥为真。”已经把摩擦起电现象作为判别琥珀真伪的凭据。表明这种现象已相当普遍为人所知了。
与雷电相似的另一类放电现象，也有不少记载，如西晋张华著《博物志》记有“今人梳头，脱着衣时，有随梳、解结有光者，也有咤声。”唐代段成式撰著《酉阳杂俎》中讲到，把黑猫“暗中逆循其毛，即著火星。”这乃摩擦猫毛起电产生火花放电现象。另外，《汉书》记载“矛端生火”，即尖端放电现象。晋《搜神记》中有“戟锋皆火光，遥举如悬烛”的记载，可能是特定条件下的尖端放电，虽带有文学笔调的夸大，但此类观察在西方，是17世纪以后的事了。
17世纪法国旅行家卡·载马甘兰在游历中国后，写《中国新事》，叙述中国屋宇顶上的龙饰物：以金属制成的龙头须舌直通地下，使房屋不受到雷电的破坏作用。这可能是最早的关于避雷针装置。它比美国的富兰克林1752年发明的避雷针要早。
2 古代磁石的发现和磁现象的观察
磁石在我国古代称慈石，它是自然界存在的具有永磁性的强磁性氧化物的统称。磁石的得名是因其能吸引铁磁物质，形象地比喻母亲对子女的慈爱：“（慈）石铁之母也，以有慈石，故能引其子。”（东汉高诱《慈石注》）。有意思的是磁石在法文中称作L’aimant， 西班牙文称iman，匈牙利文称magnetko，其意义均为“爱的石头”。与东方梵文称ayaskanta（爱铁），中文称慈石，都有相似的意义。
我国关于磁石的最早记载见于《管子》里的《地数篇》。相近时代成书的《山海经》中《北海经》里有类似记载。
在西方， 对于磁现象记述最早的当推泰勒斯。 泰勒斯卒于公元前546年，管仲卒于前645年，比较其卒年，不难得出，对磁石吸铁现象的发现还是古代中国早近一个世纪。
对磁石重要性质的发现，中国的记述：
“若磁石之取鍼（针）”。（《鬼谷子》，约前4世纪）
“磁石召铁，或引子也。”（《吕氏春秋》“精通篇”）。
“若以慈石之能连铁也，而求其引瓦，则难矣。……及其于铜则不通。”（《淮南子》）
古希腊医学家希波克拉底（Hippocratas，公元前460～前357年）曾称磁石为“吸铁之石”。古希腊哲学家伊壁鸠鲁（Epicurus前342 ～前270年）曾解释磁铁吸石的原因是“因为从磁石流出特殊的粒子， 与从铁流出的一样，碰撞时，便可结合在一起”。古罗马诗人卢克莱修（Lucretius前99～前56 年）在其诗中讲到“磁的吸引是通环和链而传递”。可见，东西方对磁现象和实验多有相似，而时间上在公元前后都有学者提及此事。对磁石吸铁能“隔碍相通”有所了解。值得一提的是中外古籍中对磁屏蔽的惟一记载：“磁石吸铁隔碍潜通。或问余曰：‘磁石吸铁，何物可以隔之？’犹子阿孺对曰：‘唯铁可以隔之耳！’其人去而复来曰：‘试之果然’。”[清代刘献廷（1648～1695）《广阳杂记》]这段记述表明，在对磁本质尚未了解的时代，铁能被磁石吸引广为流传的情况下，能提出磁屏蔽的想法并随之实验证实，实在难能可贵。
3 原始指南器、指南针的发明和应用
最早的指南器是黄帝制造指南车的传说：
“指南车起于黄帝和蚩尤战涿鹿之野。蚩尤作大雾，士皆迷路，故作指南车。”（晋崔豹《今古注》，约4世纪）
司南，最早的指南器，是在发现磁石的指极性以后利用天然磁石琢磨制成的。而这在材料来源、磨制工艺及指南精度上有许多限制，因而在生产和科研进步及军事、航海需要的基础上，先后有利用人造磁针和人工磁化方法的指南鱼和指南针的发明：
“以薄铁叶剪裁，以铁钤（钳）钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止。”（北宋曾公亮《武经总要》，1044年）
“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”（《梦溪笔谈》卷24）
在西方，法国古约特（Guyot）在他的诗（约1200 年）中曾提利用天然磁石摩擦铁针作水浮指南针。英国奈康（Neckam1157～1217年）曾记述白天云遮太阳或夜黑不辨方向时，使用磁石磨擦成铁针，针停时指南北。
可见，不管是磁石指南针还是人工磁化的指南针，皆为中国所发明，而且应用也最早。
“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。”（北宋朱彧《萍州可谈》）在西方，最早记述指南针用于航海的是英国奈康（1207年），随后法国学者拉蒂尼（B.Latini 1260年）讲到航海中应用罗盘。
相比之下，指南针用于航海，中国比西欧早百余年。
磁石在其他方面应用，中国古籍记载不少。
①在医药上
“齐王侍医遂病，自炼五石服之，”（《史记·扁鹊仓公列传》）
“慈石味辛寒，主周痹风湿，肢节中痛，不可持物，洗洗酸疒。除大热烦满及耳聋。一名玄石。”（东汉《神农本草》。约2世纪）
此外，在陶弘景《名医别录》（510年）、 孙思邈《千金方》（652年）等名医名著中皆有记载。
在西方，古希腊医生加伦（C.H.Galen，约129～200 年）曾用磁石治疗腹泻，古罗马医生艾蒂尤斯（Aetius502～550年）曾以手握磁石治疗手痛风或痉挛惊厥等。
东西方相比，磁石作医治病，都有悠久历史，但中国还是早2 个世纪。
②磁石用于建筑方面
“（秦）阿房宫以磁石为门，阿房宫之北阙门也。”（《正义》引《三辅归事》）
“（秦）阿房前殿，以木兰为梁，磁石为门，怀刃者止之。”（南北朝《三辅黄图》）
这在西方闻所未闻。
③磁石应用于军事
“（马）隆于是西渡温水。……奇谋间发，出敌不意。或夹道累磁石。贼负铁铠行者，不得前。隆卒悉披犀甲，无由留得。贼咸以为神。”（房玄龄《晋书·马隆传》）
④磁法选矿
“烧白瓷者，即用磁石于釉水缸中过之，铁屑即随磁石吸出。”等等，这足以说明，磁石在早期应用方面当首推中国。
4 地磁
早期的磁学很大程度上是地磁学。因为那时对磁规律的探索是从地磁现象开始的。但在17世纪前，不管东方人还是西方人，都没有将地球上的磁现象认为是一种地磁现象，所以，人类对磁现象的观察虽有两千多年历史，但磁学的诞生还是17世纪初的事情，它的标志是英国吉尔伯特（W.Gilbert1544～1603）在1600年发表《论磁体》。 大胆地提出了地球本身是一个大磁石的设想。
在他之前，派勒格令尼《论磁体的信》（13世纪），已最早勾出磁石的大概轮廓和性质，提出磁极概念，提出磁子午线和磁偏角的概念，也提出了磁极“同性相斥，异性相吸”原理。这比迪菲（C.F.Dufay ）发现电的“同性相斥，异性相吸”原理（1733年）要早400余年。
吉尔伯特对派勒格令尼的理论批判地研究吸收，花大量时间，走访海员、魔术师，亲自采集磁石，制成磁球和磁石仪器。经过反复研究，写下了《论磁体》，他从大量地磁异常和磁偏角的不规则分布的情况下总结出：地域磁变的原因是地球并非一个对称的球体和地球质量的不均匀性。他对磁倾角的认识也达到惊人的程度，他发现：当磁针位于一个磁石球的赤道上时，它不倾斜；当磁针离开赤道而向两极移动时，它的倾斜角越来越大，以至最后将磁针尖指向了磁石球的极。由此将地球类比于磁石球，这样就能借助于这个实验来支持关于磁针的指向力来自地磁极的观点。
沈括1086年曾指出磁针“常微偏东，不全南”，最早发现地磁偏角，比欧洲派勒格令尼的发现早200年。至于地磁倾角， 北宋曾公亮在《武经总要》中记述：“指南鱼在水中，鱼首向南，而鱼尾稍沉几许”，乃世界上关于磁倾角的最早记载。
相比之下，中国的记载最早，但没有英国吉尔伯特的深刻；中国记载仅是现象观察多，而英国人已上升为理论。故此，史学界公认磁学诞生于1600年，以《论磁体》为标志。此后，西欧的磁学研究深入发展，终于演变为现代磁学。