¿Cuáles son los registros de los fenómenos magnéticos y eléctricos en China?

El conocimiento antiguo sobre el magnetismo es bastante rico. La comprensión del magnetismo por parte de nuestros antepasados ​​comenzó en la industria de fundición de hierro. Los libros antiguos contienen mucho conocimiento sobre el magnetismo. El magnetismo y la electricidad están intrínsecamente relacionados. Los registros antiguos de ciertos fenómenos electrostáticos, como la triboelectricidad, los fenómenos electromagnéticos de la luz terrestre y las auroras, son exactamente paralelos a los fenómenos magnéticos.

En la antigua mi patria, "Guanzi Dijiao Pian" se escribía hacia el final del Período de Primavera y Otoño, "Guiguzi" durante el Período de los Reinos Combatientes y "Lu Shi Chunqiu" al final de los Estados Combatientes. Todos los períodos describieron los imanes naturales y sus El fenómeno de la atracción del hierro también describe la brújula "Sinan" más antigua del mundo. Después de que Qin Shihuang unificó el país, sintió que sus logros podían compararse con los de los Tres Soberanos y los Cinco Emperadores. Sintió que los palacios de Xianyang, la capital, eran demasiado pequeños para mostrar su majestuosidad sobre el mundo. En 212 a. C., ordenó la construcción de un complejo palaciego a gran escala, el Palacio Epang, al sur del río Wei y al oeste del río. Río Zao donde se encuentra el Jardín Shanglin en Wangjiayuan.

Según la leyenda, cuando Qin Shihuang estaba construyendo la puerta norte del Palacio Afang, ordenó a hábiles artesanos que "colocaran imanes en ella", de ahí el nombre "Puerta Magnética". La puerta magnética utiliza el principio de "hierro de llamada magnética", que es similar a las puertas de inspección de seguridad modernas.

La función de la puerta magnética es, en primer lugar, prevenir a los asesinos, utilizando las propiedades de absorción de hierro del imán para evitar que aquellos con armaduras y espadas ocultas pasen al entrar; la "Dinastía Siyi", les asustó y les dio miedo tener intenciones diferentes, por lo que también se la llamó "Puerta Quehu".

La construcción de la puerta magnética refleja el magnífico nivel científico y tecnológico del estado de Qin. Esta es la primera de su tipo en la historia de nuestro país e incluso del mundo, y puede considerarse como una iniciativa importante en la historia de la ciencia y la tecnología mundiales.

De hecho, hace más de 2.000 años, los trabajadores del antiguo país comenzaron a lidiar con el magnetismo. En contacto constante con los imanes, la gente comprende gradualmente algunas de sus características y las utiliza para servir a la humanidad.

En el proceso de búsqueda de mineral de hierro, los antiguos inevitablemente se topaban con magnetita, que es un imán. El registro más antiguo de imanes en libros chinos antiguos se encuentra en el "Capítulo Guanzi? Dijiao": "Aquellos con piedras amorosas en la parte superior y cobre y oro en la parte inferior".

Los antiguos compararon las propiedades de atracción del hierro. de imanes a Madre e hijo se enamoraron y creyeron que "la piedra es la madre del hierro. Si una piedra es bondadosa, puede atraer a su hijo; si la piedra no es bondadosa, no puede atraerlo". Por lo tanto, a principios de la dinastía Han, "imán" siempre se escribía como "cishi". En cuanto al problema de los imanes que atraen el hierro, Chen Xianwei, un sacerdote taoísta de la dinastía Song, y Yu Yan, un erudito taoísta, discutieron una vez el problema. Creían que los imanes atraen el hierro por sus propias razones internas, que son causadas por. La relación inherente entre el hierro y los imanes. Lo que determina la conexión entre "Qi" y "Qi" es la combinación de "Dios y Qi".

Liu Xianting, un geógrafo de finales de la dinastía Ming, también creía en su libro "Notas varias de Guangyang" que los imanes atraen el hierro porque tienen la característica de "barreras y conexiones ocultas" entre ellos. Liu Xianting también entendió el efecto de protección magnética del hierro como un "principio natural".

Esta visión que intenta utilizar la naturaleza misma para explicar los fenómenos naturales es materialista. Teniendo en cuenta el nivel científico de la época, esto sólo puede explicarse.

En la antigua mi patria, las propiedades de los imanes para absorber hierro también se utilizaban en la producción. "Una teoría" escrita por Zhu Yan, un Jinshi durante el período Qianlong de la dinastía Qing, registra que cuando se cocía porcelana blanca en la antigüedad, se usaban imanes para filtrar las limaduras de hierro en el agua vidriada. Porque si el bisque se mancha con limaduras de hierro, tendrá puntos negros después de la cocción.

Los imanes también se utilizan en tratamientos médicos. El "Compendio de Materia Médica" escrito por Li Shizhen, un científico médico de la dinastía Ming, registra que la gente de la dinastía Song usaba imanes para atraer el hierro para realizar ciertas tareas. Operaciones quirúrgicas, como la absorción de cierto hierro en los ojos o la boca. Pequeñas materias extrañas de hierro. En los tiempos modernos, esto ha evolucionado hasta convertirse en una forma especializada de terapia magnética que ha mostrado buenos resultados para afecciones como la artritis.

Los registros de mi país de que el campo magnético terrestre puede magnetizar objetos de hierro también se encuentran en algunas obras. Por ejemplo, Fang Yizhi de la dinastía Ming citó a Teng Yi en la nota de "Guide Shuo" en el volumen 8 de "Little Knowledge of Physics": "Si la barra de hierro es larga y uniforme, también se puede utilizar como guía. "

Declinación magnética. La inclinación magnética y la componente horizontal del campo geomagnético se denominan los "tres elementos geomagnéticos". Los europeos descubrieron la declinación magnética durante la exploración marítima de Colón en 1492, y la inclinación magnética se descubrió incluso más tarde. Sin embargo, nuestro país descubrió la declinación magnética y la inclinación magnética mucho antes.

El método de fabricación de brújulas descrito en la obra militar oficial "Wu Jing Zong Yao" durante la dinastía Song del Norte contiene una cierta cantidad de conocimiento geomagnético. Incluso el conocimiento sobre la inclinación magnética se refleja en este método de magnetización. Dado que el extremo norte de la brújula se inclina hacia abajo durante el proceso de magnetización, esto implica que la gente en ese momento era consciente de la existencia de un ángulo de inclinación.

El documento más autorizado sobre la declinación magnética encontrado hasta ahora es el "Mengxi Bi Tan" de Shen Kuo en la dinastía Song del Norte.

Las contribuciones de Shen Kuo al magnetismo incluyen los siguientes tres puntos: primero, dio el método de magnetización artificial; segundo, por primera vez en la historia, señaló la existencia de declinación magnética en el campo geomagnético; , habló de la brújula. Los cuatro métodos de instalación sentaron las bases para la fabricación de brújulas para la navegación. Además, Shen Kuo también estudió los fenómenos luminosos y eléctricos en la atmósfera.

A partir del desarrollo posterior del geomagnetismo, sabemos que la declinación magnética cambia con la ubicación, y la magnitud de la declinación magnética en la misma ubicación continúa cambiando con el paso del tiempo. Estos cambios se deben al constante desplazamiento de los polos magnéticos de la Tierra.

Durante la dinastía Song del Sur, las diferencias en la declinación magnética de un lugar a otro se documentaron y aplicaron más claramente a la brújula Kanyu.

En las dinastías Yuan, Ming y Qing, las brújulas Kanyu también estaban equipadas con agujas de coser, y las direcciones de las agujas de las brújulas fabricadas en diferentes períodos y regiones también eran inconsistentes. Esto puede verse como el registro original de los cambios en el ángulo de declinación debido al tiempo y al lugar en la antigua mi patria.

En física, el magnetismo y la electricidad están esencialmente relacionados. Es significativo que los antiguos chinos vincularan los fenómenos magnéticos con los fenómenos electrostáticos y los unificaran como "qi". Más tarde, la gente observó más profundamente la atracción electrostática y descubrió algunas situaciones especiales.

Por ejemplo, durante la época de los Tres Reinos, la gente ya sabía que "el ámbar no contiene mostaza". El "ámbar" es una resina fosilizada que tiene buenas propiedades aislantes y puede atraer la luz y los objetos pequeños después de frotarlos. Este fenómeno es conocido por la gente desde la dinastía Han.

"Mostaza podrida" se refiere a las semillas de mostaza podridas, que deben estar llenas de agua, por lo que son pegajosas y pueden adherirse fácilmente a otros objetos y son difíciles de absorber.

Además, el vapor de agua de la mostaza se evapora, humedeciendo el aire circundante y la superficie de la mesa en contacto con él, facilitando la conducción de la electricidad. Cuando la mostaza está cerca de un objeto cargado, la carga generada por inducción se transfiere fácilmente al aire húmedo circundante, por lo que la atracción electrostática debe ser muy pequeña.

Se puede ver que "el ámbar no contiene mostaza" no es solo un hecho, sino que también está en línea con los principios de la electricidad. También es una conclusión extraída de la observación y el estudio en profundidad de la gente. El fenómeno triboeléctrico.

Los antiguos creían que el ámbar se electrificaba fácilmente después de ser frotado por las manos humanas, y es el ámbar real. Se puede ver que los antiguos ya sabían si tenía propiedades electrostáticas obvias como criterio para identificar el ámbar verdadero y el falso. Esta fue una aplicación práctica preliminar del conocimiento eléctrico.

En determinadas condiciones, la electrificación por fricción puede producir chispas, acompañadas de un ligero sonido. Este fenómeno llamado "electroluminiscencia" ha sido descubierto y registrado de vez en cuando en la antigüedad.

La "Historia natural" de la dinastía Jin de Zhang Hua registró: "Cuando la gente se peina o se quita la ropa hoy, habrá luz al peinarse y desatar nudos, y también habrá un sonido de clic ." Aquí se registran dos fenómenos, uno es La fricción entre el peine y el cabello produce electricidad, y el otro es la fricción entre el abrigo y la ropa interior hechos de diferentes materiales.

En la antigüedad, los peines estaban hechos de madera lacada, hueso o cuerno. Podían electrificarse fácilmente si se frotaban contra el cabello. Los materiales de la ropa, como la seda y la piel, también podían electrificarse fácilmente si se frotaban entre sí. otro. Cuando el clima es seco y la fricción es fuerte, pueden producirse chispas y sonidos.

Por supuesto, las chispas y el sonido son muy débiles, y los antiguos podían detectarlos, lo que demuestra que eran muy cuidadosos y serios.

Los fenómenos electromagnéticos más representativos observados en la antigüedad, además de los truenos y relámpagos, son las luces terrestres y las auroras.

La mayoría de los registros de luz terrestre en el antiguo país se encuentran en crónicas locales. Por ejemplo, "Chengdu Chronicles" registra que antes de que ocurriera un terremoto en Chengdu el 4 de febrero de 293, "había una luz de fuego entrando". el suelo"; "Zhengde Records" registra que el 30 de diciembre de 1513, Sichuan "aparecieron ruedas de fuego en el cielo con un sonido como de trueno, y al día siguiente se produjo el terremoto de los Cien Días"; "Yingshang County Chronicle" registra que el 24 de marzo , 1652, cuando ocurrió el terremoto de Yingshang en Anhui, "luz roja en todas partes", etc.

La "luz de fuego", "rueda de fuego", "luz roja", etc. en todas estas palabras son sustantivos utilizados por los antiguos para describir la luz de la tierra.

Los registros anteriores son tan precisos y vívidos que son materiales extremadamente valiosos en la historia de la ciencia. Su importancia radica en el hecho de que la luz del suelo puede reflejar la actividad de las formaciones rocosas y está estrechamente relacionada intrínsecamente con los terremotos, y es especialmente útil en la predicción de terremotos.

Las auroras se dividen en auroras boreales y auroras australes. Nuestro país está situado en el hemisferio norte, por lo que sólo podemos ver la aurora boreal. Hay más oportunidades de ver auroras en latitudes altas, pero ocasionalmente se pueden ver en latitudes medias y bajas, pero el brillo es mucho más débil.

En general, se cree que la causa de la aurora es que las innumerables partículas cargadas emitidas por el sol se ven afectadas por el campo magnético terrestre y cambian su dirección de movimiento. Caen a lo largo de las líneas del campo magnético terrestre. la gran altitud cerca de los polos magnéticos sur y norte, y luego perforando la atmósfera a gran velocidad, estas partículas cargadas chocan con moléculas y átomos en la atmósfera, lo que hace que la atmósfera se ionice y brille. Esta es la aurora.

Diversos átomos emiten diferentes colores de luz, por lo que la aurora aparece en una variedad de colores, normalmente amarillo verdoso, pero también blanco, rojo, azul, gris violeta o una combinación de ambos.

Existen registros muy antiguos de auroras en el antiguo país. Hace miles de años, durante el período Huangdi, había una "gran luz eléctrica orbitando la Osa Mayor".

Los "Anales del Libro de Bambú" del Período de los Reinos Combatientes registran una aurora que ocurrió alrededor del 950 a.C.: "En el último año del rey Zhao de la dinastía Zhou, por la noche en la dinastía Qing, una luz de cinco colores Penetró en Ziwei ese año, Wang visitó el sur y nunca regresó ". Describe la hora, la dirección y el color de la aurora. Es el registro más antiguo y detallado de la aurora en mi país, más de 600 años antes que en el. Oeste. Hay abundantes registros sobre las auroras en el antiguo país. En aquella época, no existía un nombre para las auroras, sino que se llamaban según la forma, tamaño, movimiento, cambio, color, etc. de los diversos fenómenos auroras.

Esta clasificación y nomenclatura se vio por primera vez en "Registros históricos? Tianguan Shu", lo que demuestra que tiene una historia de al menos 2.000 años.

La aurora es un tema importante en el estudio de la relación entre el sol y la tierra y está estrechamente relacionada con la astrofísica y la geofísica. Los materiales históricos de las auroras registrados en la antigüedad pueden ayudar a las personas a comprender las leyes de los cambios pasados ​​en la actividad solar, el geomagnetismo y la ionosfera, y también pueden explorar el proceso cambiante de las antiguas posiciones polares geomagnéticas.