“同性相斥，异性相吸”的原理，在古代竟被看做一种幻术
文｜郭晔旻
除了“吸铁性”之外，磁石还有一个非常重要的特征，就是“指极性”。现在人们都知道每块磁石的磁性都聚集在两头，中间部分几乎没有磁性，有磁性的两头叫磁极。磁体有两个极，一个称“N（北）极”，一个称“S（南）极”。同性极互相排斥，异性极相互吸引。早在西汉年间，中国人已经领先世界发现了磁石的这个特点。当时有个名叫栾大的方士，做了两个棋子般的东西，命名为“斗棋”。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。栾大把这个新奇的玩意儿献给汉武帝，并当场演示。这种斗棋的“幻术”玩起来十分有趣。汉武帝惊奇不已，龙心大悦，竟封栾大为“五利将军”。其实，个中奥妙不过是棋子头上涂上了一层磁石。“慈石提棋”和“慈石拒棋”的景象，也不过是如今司空见惯的磁石“同性相斥，异性相吸”而已。
更重要的是，由于地球本身也是一个大磁体，其南北磁极分别在接近地理北极和地理南极的地方。因此地球表面的磁体，当其可以自由转动时，就会因磁极“同性相斥，异性相吸”的性质指示南北——这正是后世指南针的原理，也是指南针的优越性所在。诚然，古人依靠昼观日影（及夜观星象）也可以辨别方向。有一个说法叫“立竿见影”。在一天中，太阳上中天的正午时刻，影的长度最短，所指的方位正好是南北方向。中国古代使用的“日晷”，利用的就是这个办法。但“靠天吃饭”也有局限性，比如遇到阴晦天气，昼不见日时便无能为力了。相比之下，磁体的“指极性”完全不受天气因素干扰，可以帮助人类实现全天候确定方向，孰优孰劣实在不言自明。
司南复原模型，现藏中国国家博物馆
因此，对磁石“指极性”的认识，很自然地使得中国的古人尝试将其应用在方向的确定和辨认上。早在先秦的一些史籍里，已经出现了“司南”这一名词。在战国末年成书的《韩非子·有度》中有“故先王立司南，以端朝夕”的记载，《鬼谷子·谋篇》里也有“郑子取玉，必载司南，为其不惑（不迷失方向）也”之语。这里的“司南”，可能是一种指南装置，可以起到标示方向的作用。但它们是不是后世“指南针”的前身，从文献本身还难以做出进一步的判断。有说法认为《韩非子》里的“司南”其实指的是“规矩”“法度”，这就更加跟“指南针”毫无关系了。
不过，到了东汉时期，思想家王充在其著作《论衡》中倒是对司南做出了比较具体的记述：“司南之杓，投之于地，其柢（抵）指南”。东汉的“司南”是个什么形状，又是如何操作，奥秘就全在这十二个字里了。
“同性相斥，异性相吸”的原理，在古代竟被看做一种幻术
文｜郭晔旻
除了“吸铁性”之外，磁石还有一个非常重要的特征，就是“指极性”。现在人们都知道每块磁石的磁性都聚集在两头，中间部分几乎没有磁性，有磁性的两头叫磁极。磁体有两个极，一个称“N（北）极”，一个称“S（南）极”。同性极互相排斥，异性极相互吸引。早在西汉年间，中国人已经领先世界发现了磁石的这个特点。当时有个名叫栾大的方士，做了两个棋子般的东西，命名为“斗棋”。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。栾大把这个新奇的玩意儿献给汉武帝，并当场演示。这种斗棋的“幻术”玩起来十分有趣。汉武帝惊奇不已，龙心大悦，竟封栾大为“五利将军”。其实，个中奥妙不过是棋子头上涂上了一层磁石。“慈石提棋”和“慈石拒棋”的景象，也不过是如今司空见惯的磁石“同性相斥，异性相吸”而已。
更重要的是，由于地球本身也是一个大磁体，其南北磁极分别在接近地理北极和地理南极的地方。因此地球表面的磁体，当其可以自由转动时，就会因磁极“同性相斥，异性相吸”的性质指示南北——这正是后世指南针的原理，也是指南针的优越性所在。诚然，古人依靠昼观日影（及夜观星象）也可以辨别方向。有一个说法叫“立竿见影”。在一天中，太阳上中天的正午时刻，影的长度最短，所指的方位正好是南北方向。中国古代使用的“日晷”，利用的就是这个办法。但“靠天吃饭”也有局限性，比如遇到阴晦天气，昼不见日时便无能为力了。相比之下，磁体的“指极性”完全不受天气因素干扰，可以帮助人类实现全天候确定方向，孰优孰劣实在不言自明。
司南复原模型，现藏中国国家博物馆
因此，对磁石“指极性”的认识，很自然地使得中国的古人尝试将其应用在方向的确定和辨认上。早在先秦的一些史籍里，已经出现了“司南”这一名词。在战国末年成书的《韩非子·有度》中有“故先王立司南，以端朝夕”的记载，《鬼谷子·谋篇》里也有“郑子取玉，必载司南，为其不惑（不迷失方向）也”之语。这里的“司南”，可能是一种指南装置，可以起到标示方向的作用。但它们是不是后世“指南针”的前身，从文献本身还难以做出进一步的判断。有说法认为《韩非子》里的“司南”其实指的是“规矩”“法度”，这就更加跟“指南针”毫无关系了。
不过，到了东汉时期，思想家王充在其著作《论衡》中倒是对司南做出了比较具体的记述：“司南之杓，投之于地，其柢（抵）指南”。东汉的“司南”是个什么形状，又是如何操作，奥秘就全在这十二个字里了。
