公元前221年，秦始皇统一中国后，在他的京城（今陕西省咸阳市东南）建造了一座富丽．堂皇的阿房宫。为了防备刺客进入皇宫，他专门叫人把宫殿的大门做成磁石的，还特意起了个名字叫慈石门。慈石门能吸铁，他以为这样可以防备刺客破门而入。刺客若是佩带用铁制的刀枪利剑或穿着铁甲进宫，就会被慈石门吸住，然后被抓起来。当然，这个传说有点夸张，不过它说明，当时我们的祖先已经发现了磁石具有吸铁的能力，并已经开始大量开采使用了。

为什么当时把磁石叫慈石呢？因为磁石能牢牢地吸住铁砂、铁屑、铁钉之类的铁器，就像慈爱的母亲深深地吸引着自己的孩子那样。但“慈石”毕竟是没有感情的石头，所以后来人们就把慈字底下的心字去掉，换上个石字旁，写作磁。这样，慈石就变成磁石了。

东汉时期的《异物志》记载了在南海诸岛周围有一些暗礁浅滩含有磁石，磁石经常把"以铁叶锢之"的船吸住，使其难以脱身。魏晋南北朝时期，我国先民对磁石的性质已有了很多认识。就连当时的诗人曹植在诗中也用过"磁石引铁，于金不连"的句子，可见他也了解磁石的性质。南北朝梁代的陶弘景在《名医别录》中提出了磁力测量的方法，他指出，优良磁石出产在南方，磁性很强，能吸引三四根铁针，使几根针首尾相连挂在磁石上。磁性更强的磁石，能吸引10多根铁针，甚至能吸住一两千克重的刀器。陶弘景不仅提出了磁性有强弱之分，而且指出了测量方法。这可能是世界上有关磁力测量的最早记载。古人对磁石的认识在医学上多有体现。古代先民在对磁现象的观察和研究的过程中，进一步了解了磁的性质，并试图更多地应用这些性质，比如历代都有应用磁石治病的记载。据战国末期成书的《管子》和《吕氏春秋》记载，我国人在2000多年前就发现山上的一种石头具有吸铁的神奇特性，他们管这种石头叫"磁石"。在西汉时期史学家司马迁的《史记》书中的"仓公传"便讲到齐王侍医利用五种矿物药治病的事。这5种矿物药是指磁石、丹砂、雄黄、矾石和曾青。在东汉时期的《神农本草》药书中，讲到了利用味道辛寒的磁石治疗风湿、肢节痛、除热和耳聋等疾病。南北朝时期陶弘景在《名医别录》医药书中，也讲到磁石可以养肾脏，强骨气，通关节，消痈肿等。唐代著名医药学家孙思邈著的《千金方》药书中还讲到用磁石等制成的蜜丸，说经常服用可以对眼力有益。北宋时期医学家王怀隐等著的《太平圣惠方》中还讲到磁石可以医治儿童误吞针的伤害，这就是把枣核大的磁石，磨光钻孔穿上丝线后投入喉内，便可以把误吞的针吸出来。在南宋时期医学家严用和著的《济生方》医药书中，又讲到利用磁石医治听力不好的耳病，这是将一块豆大的磁石用新绵塞入耳内，再在口中含一块生铁，便可改善病耳的听力。在明代著名药学家李时珍著的《本草纲目》中，关于医药用磁石的记述内容丰富并具总结性，对磁石形状、主治病名、药剂制法和多种应用的描述都很详细。总的说来，在各个朝代的医药书中常有用磁石治疗多种疾病的记载。

先秦时代我们的先人已经积累了许多这方面的认识，在探寻铁矿时常会遇到磁铁矿，即磁石（主要成分是四氧化三铁）。这些发现很早就被记载下来了。《管子》的数篇中最早记载了这些发现：“山上有磁石者，其下有金铜。”

其他古籍如《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早就被人发现，《吕氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招铁，或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。并认为：“石是铁 的母亲，但石有慈和不慈两种，慈爱的石头能吸引他的子女，不慈的石头就不能吸引了。” 汉以前人们把磁石写做“慈石”，是慈爱石头的意思。

既然磁石能吸引铁，那么是否还可以吸引其他金属呢？我们的先民做了许多尝试，发现磁石不仅不能吸引金、银、铜等金属，也不能吸引砖瓦之类的物品。西汉的时候人们已经认识到磁石只能吸引铁，而不能吸引其他物品。当把两块磁铁放在一起相互靠近时，有时候互相吸引，有时候相互排斥。现在人们都知道磁体有两个极，一个称N 极，一个称S 极。同性极相互排斥，异性极相互吸引。那时的人们并不知道这个道理，但对这个现象还是能够察觉到的。

到了西汉，有一个名叫栾大的方士，他利用磁石的这个性质做了两个棋子般的东西，通过调整两个棋子极性的相互位置，有时两个棋子相互吸引，有时相互排斥。栾大称其为“斗棋”。他把这个新奇的玩意献给汉武帝，并当场演示。汉武帝惊奇不已，龙心大悦，竟封栾大为“五利将军”。栾大利用磁石的性质，制作了新奇的玩意蒙骗了汉武帝。

地球也是一个大磁体，它的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。因此地球表面的磁体，可以自由转动时，就会因磁体同性相斥，异性相吸的性质指示南北。这个道理古人不够明白，但这类现象他们很清楚。

磁现象的应用

「在传统工业中的应用」：

在讲述磁性材料的磁性来源、电磁感应、磁性器件时，我们已经提到了有些磁性材料的实际应用。实际上，磁性材料已经在传统工业的各个方面得到了广泛应用。

例如，如果没有磁性材料，电气化就成为不可能，因为发电要用到发电机、输电要用到变压器、电力机械要用到电动机、电话机、收音机和电视机中要用到扬声器。众多仪器仪表都要用到磁钢线圈结构。这些都已经在讲述其它内容时说到了。

「生物界和医学界的磁应用」：

信鸽爱好者都知道，如果把鸽子放飞到数百公里以外，它们还会自动归巢。鸽子为什么有这么好的认家本领呢？原来，鸽子对地球的磁场很敏感，它们可以利用地球磁场的变化找到自己的家。如果在鸽子的头部绑上一块磁铁，鸽子就会迷航。如果鸽子飞过无线电发射塔，强大的电磁波干扰也会使它们迷失方向。

在医学上，利用核磁共振可以诊断人体异常组织，判断疾病，这就是我们比较熟悉的核磁共振成像技术，其基本原理如下：原子核带有正电，并进行自旋运动。通常情况下，原子核自旋轴的排列是无规律的，但将其置于外加磁场中时，核自旋空间取向从无序向有序过渡。自旋系统的磁化矢量由零逐渐增长，当系统达到平衡时，磁化强度达到稳定值。如果此时核自旋系统受到外界作用，如一定频率的射频激发原子核即可引起共振效应。在射频脉冲停止后，自旋系统已激化的原子核，不能维持这种状态，将回复到磁场中原来的排列状态，同时释放出微弱的能量，成为射电信号，把这许多信号检出，并使之时进行空间分辨，就得到运动中原子核分布图像。核磁共振的特点是流动液体不产生信号称为流动效应或流动空白效应。因此血管是灰白色管状结构，而血液为无信号的黑色。这样使血管很容易软组织分开。正常脊髓周围有脑脊液包围，脑脊液为黑色的，并有白色的硬膜为脂肪所衬托，使脊髓显示为白色的强信号结构。核磁共振已应用于全身各系统的成像诊断。效果最佳的是颅脑，及其脊髓、心脏大血管、关节骨骼、软组织及盆腔等。对心血管疾病不但可以观察各腔室、大血管及瓣膜的解剖变化，而且可作心室分析，进行定性及半定量的诊断，可作多个切面图，空间分辨率高，显示心脏及病变全貌，及其与周围结构的关系，优于其他X线成像、二维超声、核素及CT检查。

磁不仅可以诊断，而且能够帮助治疗疾病。磁石是古老中医的一味药材。现在，人们利用血液中不同成分的磁性差别来分离红细胞和白细胞。另外，磁场与人体经络的相互作用可以实现磁疗，在治疗多种疾病方面有独到的作用，已经有磁疗枕、磁疗腰带等应用。用磁铁作成的除铁器可以去除面粉等中可能存在的铁末，磁化水可以防止锅炉结垢，磁化种子可以在一定程度上使农作物增产。

「天文、地质、考古和采矿等领域的磁应用」：

我们已经知道，地球是一块巨大的磁铁，那么，它的磁性来自何处？它是自古就有的吗？它和地质状况有什么联系？宇宙中的磁场又是如何的？

至少在上我们都见过灿烂的北极光。我国自古代就有了北极光的记载。北极光实际上是太阳风中的粒子和地磁场相互作用的结果。太阳风是由太阳发出的高能带电粒子流。当它们到达地球时，与地磁场发生相互作用，就好象带电流的导线在磁场中受力一样，使得这些粒子向南北极运动和聚集，并且和地球高空的稀薄气体相碰撞，结果使气体分子受激发，从而发光。

太阳黑子是太阳上磁场活动非常剧烈的区域。太阳黑子的爆发对我们的生活会产生影响，例如使得无线电通信暂时中断等。因此，研究太阳黑子对我们有重要意义。

地磁的变化可以用来勘探矿床。由于所有物质均具有或强或弱的磁性，如果它们聚集在一起，形成矿床，那么必然对附近区域的地磁场产生干扰，使得地磁场出现异常情况。根据这一点，可以在陆地、海洋或者空中测量大地的磁性，获得地磁图，对地磁图上磁场异常的区域进行分析和进一步勘探，往往可以发现未知的矿藏或者特殊的地质构造。

不同地质年代的岩石往往具有不同的磁性。因此，可以根据岩石的磁性辅助判断地质年代的变化以及地壳变动。

很多矿藏资源都是共生的，也就是说好几种矿物质混合的一起，它们具有不同的磁性。利用这个特点，人们开发了磁选机，利用不同成分矿物质的不同磁性以及磁性强弱的差别，用磁铁吸引这些物质，那么它们所受到的吸引力就有所区别，结果可以将混在一起的不同磁性的矿物质分开，实现了磁性选矿。

「军事领域的磁应用」：

磁性材料在军事领域同样得到了广泛应用。例如，普通的水雷或者地雷只能在接触目标时爆炸，因此作用有限。而如果在水雷或地雷上安装磁性传感器，由于坦克或者军舰都是钢铁制造的，在它们接近（无须接触目标）时，传感器就可以探测到磁场的变化使水雷或地雷爆炸，提高了杀伤力。

在现代战争中，制空权是夺得战役胜利的关键之一。但飞机在飞行过程中很容易被敌方的雷达侦测到，从而具有较大的危险性。为了躲避敌方雷达的监测，可以在飞机表面涂一层特殊的磁性材料－吸波材料，它可以吸收雷达发射的电磁波，使得雷达电磁波很少发生反射，因此敌方雷达无法探测到雷达回波，不能发现飞机，这就使飞机达到了隐身的目的。这就是大名鼎鼎的“隐形飞机”。隐身技术是目前世界军事科研领域的一大热点。美国的F117隐形战斗机便是一个成功运用隐身技术的例子。

在美国的“星球大战”计划中，有一种新型武器“电磁武器”的开发研究。传统的火炮都是利用弹药爆炸时的瞬间膨胀产生的推力将炮弹迅速加速，推出炮膛。而电磁炮则是把炮弹放在螺线管中，给螺线管通电，那么螺线管产生的磁场对炮弹将产生巨大的推动力，将炮弹射出。这就是所谓的电磁炮。类似的还有电磁导弹等。

我国很早就发现了天然磁石能够指示南北的特性，进而掌握了人工磁化技术。这在磁学和地磁学的发展史上是一件大事，也对指南针的应用和发展起了巨大的作用。

人工磁化方法，是我国古代劳动人民通过长期的生产实践和反复多次的试验而发明的，这在磁学和地磁学的发展史上是一个飞跃。

汉武帝好神仙，所以汉武帝一朝涌现出了许多有名的术士。当时有个方士栾大，这个人喜欢说大话，夸海口时连眼睛都不眨。

有一天，栾大对汉武帝说：“我曾经出海神游，和仙人相见。这些仙人身藏仙药，人吃了可以长生不老。”

汉武帝对栾大的话将信将疑。栾大自告奋勇先表演一个小方术，让汉武帝验明正身，开开眼界。

栾大表演的是斗棋。他事先用鸡血、铁屑和磁石掺在一起，捣好后涂在棋子上面。表演的时候，他把棋子摆放在棋盘上，故意念念有词，棋子由于磁力吸引，互相撞击不停。

不知就里的汉武帝和在场的人看得眼花缭乱，以为有神力驱使，禁不住连声喝彩。遂拜栾大为“五利将军”，并让栾大赶紧去东海向神仙求长生不老药。

焦灼的汉武帝询问栾大何时入海。

栾大不敢冒着生命危险入海，就到泰山做法事去了。

栾大欺骗汉武帝的本领确有独到之处，他能让棋子在磁棒牵引下互相撞击，但同时也说明他对磁铁很有认识的。

其实，栾大斗棋所用的方法，是古书中记载的人工磁化法之一，即“磁粉胶合法”。

古人对于磁铁的认识和利用由来已久，而且掌握了一定的人工磁化法。我国古籍中有关人工磁化法的记载，基本上有3种：磁粉胶合法、地磁感应法和摩擦传磁法。

磁粉胶合法始于汉代。西汉《淮南万毕术》说“慈石提棋”，其做法是用起润滑作用的鸡血磨针，将磨针时所得的鸡血与铁粉混合物中拌入磁石粉末，涂在棋子表面。晾干后摆在棋盘上，会出现棋子相互吸引或相互排斥现象。

很明显，这种棋子已成为人造磁体。

从理论上看，每颗磁石粉末均具有极性，掺入铁屑能大大增强磁畴。将磁粉与铁粉粘在棋子上，放在地磁场中慢慢晾干，在晾干过程中，每个磁石与铁的小颗粒必循着地球磁感应线作有规则的排列，棋子会显极性，它能与磁石相吸或相斥。

南宋时期庄绰在《鸡肋篇》就曾写道：“捣磁石错铁末，以胶涂瓢中各半边”，“以二瓢为试，置之相去一二尺，而跳跃相就，上下宛转不止。”

明代方以智也记载过类似的事。结合起来看，古代也许确实使用磁粉胶合法制成的人造磁体。

地磁感应法最典型的应用就是北宋《武经总要》所记述的制指南鱼法。这个关于地磁感应法，是世界上人工磁化方法的最早实践。

这一方法的原理是：首先把铁叶鱼烧红，让铁鱼内部的分子动能增加，从而使分子磁畴从原先的固定状态变为运动状态。

其次，铁鱼入水冷却时必须取南北方向，这时铁鱼就被磁化了。现在分析起来是很有道理的。因为这样使鱼更加接近地磁场方向，最大限度地利用地磁感应。可见在这里已经意识到地磁倾角的存在。

再次，“蘸水盆中，没尾数分则止”，使它迅速冷却，把分子磁畴的规则排列固定下来，同时也是淬火过程。

最后，指南鱼不用时要放在一个铁制的密闭盒中，以形成闭合磁路，避免失磁，或者顺着一定方向放在天然磁石旁边，继续磁化。

这种磁化法完全是凭经验得来的，但是它是磁学和地磁学发展的重要一环，比欧洲用同样磁化方法早了400多年。

利用地磁场进行人工磁化所得到的磁性还是比较低的，这就限制了这种人工磁体的实用价值。后来，人们又发明了摩擦传磁法。这种人造磁体的方法最早见于北宋沈括所著的《梦溪笔谈》。

沈括《梦溪笔谈》说道：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”意思是说，专门研究物理的人用磁石摩擦针锋，能够使铁针带上磁性。这种方法，简便易行，它的发现与推广，对于磁体的获得与应用，首先是指南针的生产、应用，起到重大的作用，其价值是无可估量的。

在现代电磁铁出现以前，几乎所有的指南针都是用这种方法制成的。就是在今天这种方法仍然有人使用。

在西方，直至1200年古约特才记载了利用天然磁石摩擦铁针制作的指南针的方法，比北宋时期沈括的记载晚了一个多世纪。

由于对磁体性质认识的深化和人造磁体的发明，使得磁体的应用成为可能。古代对于磁体的用途是相当广泛的，除了上述磁指南器外，磁体也被用到军事上去。

晋武帝时，鲜卑首领秃发树机能攻陷凉州。晋武帝命名将马隆为讨虏护军。马隆受命后，于道路两旁堆积磁石，吸阻身着铁铠的秃发树机能部众，使其难以行进。而晋军均被犀甲，进退自如。马隆军转战千余里，杀秃发树机能，凉州遂告平定。马隆以磁石吸阻披甲敌军是否属实，当然还要研究，但至少可以当作设计思想来看。

在生产上，磁体被用于制陶、制药等工艺中，以吸去掺在原料中的铁屑，保证产品的纯净洁白。

我国是世界上采用磁疗治病最早的国家。公元前180年，汉代史学家司马迁在《史记•扁鹊仓公列传》中记载：“齐王侍医遂病，自炼五石服之，口中热不溲者，不可服五石。”其中的“五石”是指磁石、雄黄、曾青、丹砂和白矶。

以上史实说明，我国古代在认识和应用磁石方面，相当长的一段时间里，是走在世界前列的。