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磁铁的英文名称为“magnet”,关于它的词源有多种说法,古希腊的马格尼西亚地区出产磁铁的说法最受认可。哲学家泰勒斯(约前624—前546)也在著作中提及磁铁,从中可知早在古希腊时代人类就已经注意到了磁铁的存在。
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还有众多古希腊哲学家曾经思考过,当磁铁吸引铁块的时候,是否为铁块吸引磁铁,并对磁性的本质提出过多种假设。例如,提出原子论的著名哲学家德谟克利特(前460—前370)认为,物以类聚人以群分,铁与磁铁性质相同才会互相吸引。
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泰勒斯
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中国先秦时期有人将磁铁吸引铁块比喻为慈母恋子,因此称磁铁为“慈石”。现在河北省邯郸市下辖的磁县在古代曾被命名为慈州,因为该地出产磁铁。从中可知,在世界的任何地方,人们自古以来就对磁铁产生了浓厚的兴趣。
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一直以来,世界各地的人们为磁铁的神奇力量所倾倒。各文明都曾流传许多关于磁铁的奇特功效的说法。古代欧洲的人们相信在枕头下偷偷放置一块磁铁,背叛丈夫的妻子就会被直接弹下床,还有人认为白色的磁铁是激发爱慕之情的特效药等。
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奇妙的材料:改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 指南车与罗盘仪
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中国人最早发现了磁铁的实用价值,用磁铁指明南北方位,指南针也应运而生。
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中国的《礼记》中有“天子南向而立”的记载。中国古代的指南车上装载了一个假人,凭借内部的机械结构一直指向最初设定的方向,并不具备磁铁自行指出南北的功能。
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大约成书于1世纪的中国古代文献《论衡》中出现“司南”。据推测,司南是将天然磁铁琢成勺状,勺柄可以指向南方。后来,古代中国发明了指南鱼,其制作方法是将指方位的磁针置入木制鱼中,当鱼浮在水面时就会指向南方。指南针与造纸术、印刷术、火药合称中国古代的四大发明。
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奇妙的材料:改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 东方世界的大航海时代
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到了明代,指南针的作用越来越大。明朝的永乐大帝任命宦官郑和(1371—1433)为使团正使,派遣船队访问西洋诸国。郑和率领的船队包括大型宝船60多艘,最大的长148米,排水量约8 000吨。将近一个世纪之后,当瓦斯特·达·伽马横渡印度洋时,舰队旗舰的排水量仅为120吨。由此可见,郑和船队的宝船规模之大。
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郑和率领的船队
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郑和前后七次率领船队下西洋,最远到达了今天的肯尼亚一带,发现了无数奇珍异宝。毋庸多言,在远离陆地的茫茫大海之中,在云天一色的苍穹之下,没有磁罗盘等航海仪器根本无法掌握自己的位置,也就无法完成远渡重洋的壮举。
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不过,在郑和去世之后,东方世界的大航海时代戛然而止。郑和肩负的贸易与普通的商业贸易不同,诸国向明朝奉献的贡品必然能换取价值远超贡品的赏赐,这也就是所谓的“朝贡贸易”。长此以往,明朝政府的财政不堪重负。这成了终结派遣宝船出航的最大原因。假如双方的贸易能做到互惠互利,东方的航海技术将会走向何方,明朝的政治经济将走向何方,以及对几十年后西方的大航海时代会产生何种影响,这些都是值得深思的历史假设。
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奇妙的材料:改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 困扰哥伦布的“磁偏角”
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罗盘仪对欧洲大航海时代产生了多大的贡献,本书在此不做详述。英国哲学家弗朗西斯·培根(1561—1626)在其著作《新工具》中,将罗盘仪列为文艺复兴的三大发明之一,并留下以下观点:
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