本節主要將中國古代磁學相關的資料與指南針的發展演進作一介紹，最後再將 中西磁學發展的重要事例做一比較表，概分為四部分，分別為中國磁學發展的介 紹、中國古代磁鐵的應用、指南針的發明與中西磁學發展之比較。分述如下
壹、 中國磁學發展介紹
一、中國古代對磁鐵的認識
我國遠在春秋時期，便已知道如何使用鑄鐵的技術，也因此人們需要甚多的金 屬原料，因此礦產的採掘和冶煉工業得到了蓬勃的發展（華覺明，2003）。礦工們 在鐵礦的開採與加工中，常常和磁鐵礦打交道，逐漸認識到它那奇妙的吸鐵性質，
因而給予特別的注意。在《管子、地數篇》等先秦古書中，曾有 “ 上有慈石者，其 下有銅金。” 的記載。當時人們已覺察到磁石往往和鐵礦儲存在一塊。
（一）慈石的由來
在春秋戰國的著作中，便屢屢記載到磁體的吸鐵性質了。如西元前三世紀的《呂 氏春秋、精通篇》上的“慈石召鐵，或引之也＂，時代相隔不遠的《鬼谷子》上的“慈 石之取針＂等都是。這個時候大概已經比較普遍地認識到磁鐵的性質了，而之所以會 以「磁」寫為「慈」，乃是古人把磁石的吸鐵性比喻作「母子相戀」，像是慈愛的母 親對子女的吸引（張勉之，1999）。東漢的高誘在註釋《呂氏春秋》時便曾提到：
“石，鐵之母也。已有慈石，故能引其子; 石之不慈者亦不能引也 ＂其意思是說石是鐵的母 親，但石又有慈和不慈的，慈愛的石，能吸引它的子女(鐵)，不慈的石則不能吸引。
所以漢以前都把磁石寫成「慈石」，就是「慈愛石頭的意思」。
（二）磁石吸鐵的特性
當然人們不免也用磁石試著去吸引其他的金屬或物體，結果如何呢？西漢時期 的《淮南子》一書寫道：“若以慈石之能連鐵也，而求其引瓦，則難矣，及其於銅則不通＂。
《三國誌·吳書》中記載：“虎魄不取腐芥，磁石不受曲針＂。所謂「曲針」，大約指的 是金、銀、銅之類軟金屬的針（戴念祖，2002）這當然是不受磁石吸引的。這些記 載，說明漢代前已經認識到磁石只能吸引鐵而不能吸引其他東西的特性。
（三）磁力強弱與相吸、相斥特性的發現
磁鐵的磁性有強弱之分，有的磁體對鐵的吸力大，有的小。西元五世紀左右，
南北朝劉宋時代的著作《雷公炮炙論》裏曾寫到：“夫欲驗者，一斤磁石，四面只吸鐵 一斤者，此名延年沙；四面只吸得鐵八兩者，名曰續未石；四面只吸得五兩已來者，號曰磁石＂，
此即以已經懂得按照吸鐵重量的不等，把磁石分別命名。稍後，著名的醫生、科學 家梁代陶弘景對此作了研究。他在《名醫別錄》中指出：“今南方亦有好者，能懸吸針，
作虛連三、四為佳。＂此說明出優質的磁石出產於南方，磁性很強，能連吸三根或四 根鐵釘，就是使幾根針首尾相連成一條線吸掛在磁體上。宋代的蘇頌在《本草圖經》
提出了更高的標準：“能吸鐵虛連十數針，或一、二斤刀器回轉不落者尤真。＂他指出，質 量最好的磁石，甚至能連吸十根以上的鐵針，或使一、二斤重的鐵刀迴轉也不掉落。
這不但指出了磁性有強弱之分，而且可以說是世界上關於磁力測量的最早的文字記 載！從這些記載可以看出，古人十分關注磁性的強弱，並且在不同的時代都進行過 仔細的定量研究。
另外磁鐵的另一特性是一磁鐵上必定會同時出現有 N、S 兩極，且異性極相接 近會互相吸引，同性極相接近則互相排斥。這個現象在西漢時期就被發現了，當時 有個「方士」名叫樂大，搞了兩個磁體，樣子很像是棋子，互相接近，抵說不但能 移相吸，還能夠「相拒不休」，就是互相排斥。這就是所謂「鬥棋」的把戲，他把 這個把戲表演給漢武帝看，可把那皇帝逗樂了，因此獲得一個「五利將軍」的官位。
（四）磁力的穿透性與磁屏現象的發現
磁體只能對磁性物質(鐵、鎳、鈷)有力的作用，且這種作用力是有穿透性的，
是很多物質所不能阻隔的。磁力的這一特點，宋代的陳顯微已經指出過：“磁石吸 鐵，皆陰陽相感。阻礙相通之理，豈能測其端倪哉＂。他說磁力可以「阻礙相通」即說明 磁力的穿透性。張君房的《雲笈七籤》說得更明白，所謂「磁石吸鐵，間隔潛應」。
在西方，這個現象遲至英國吉爾柏特 (William Gilbert）西元1600 年「磁論」出版才較 有系統的正式記載，晚約我國六百年。（王錦光、洪鎮寰，1984）
磁力是不是真的能穿透過一切的物質呢？奇怪的是，只有鐵族物質倒能夠阻隔 磁力的作用。這個奇特的規律，遠在三百多年前就被發現了。清初一位名叫劉獻廷 的，在《廣陽雜記》中記載著這樣一件事：“或問余曰：『磁石吸鐵，何物可以隔之？』
猶子阿孺曰：『惟鐵可以隔之耳』＂。有人問他，什麼東西可以阻隔磁石對鐵的吸力。
他的一位過房兒子名叫阿孺的代他回答說，只有鐵可以阻隔。那人對此很感興趣，
回去就動手做試驗，果然不差，十分高興。第二次來說，他已經試過了，這是千真 萬擁的。劉氏的這位阿孺世兄可說是我國最早發現「磁屏」的人，固然可佩，但那 位提出問題的先生，也確實富有鑽研精神，他不但能提出這樣新奇的問題，而且能 用實驗的方法去驗證人家的話，可說是具有科學頭腦，實在可敬。至於劉獻廷本人 也有功績，首先他能把此事記錄下來，為科學史保存一條重要的材料。（王錦光、
洪鎮寰，1984）
（五） 磁鐵的指極特性
我們的祖先大約在戰國時代發現了磁體的指極性。當時的著作《韓非子‧有度 篇》裏就有“先王立司南以端朝夕＂的話。「司南」就是指南的意思，「端朝夕」就是 正四方的意思。此後，在這方面有很多發明，到了明代的李豫亨的《青烏緒言》中 也記有堪輿家懸鐵條使它指向的方法：“近遇地師汪弄丸者，始知以鐵杖不拘鉅細，繫繩 懸之，以手擊之旋，旋定必指南，即羅經法也，余試之良然。＂，大意是說一個姓汪的人，
把一根普通的鐵杖橫著懸掛起來，用手一擊，使之旋轉，待靜止後，鐵杖必定指向 南北。這裏所說的究其實也是磁體的指極性問題。因為一根鐵杖放到地球磁場裏，
久而久之受到感應，產生了磁性，成為磁體，因此表現出指極性來，此也是一種利 用地磁磁化鐵棒的展現。（戴念祖，2002）
（六）磁偏角與磁傾角的發現
磁傾角的存在，遠在北宋初年就發現了。那時的一本軍事書《武經總要》，在 敘述人工磁化的時候就特別指出“以尾正對子位，蘸水盆中，沒尾數分則止＂，也就是說 被地磁場磁化的鋼魚，在加熱之後，當浸到冷水時，要使魚尾略向下傾。這是意識 到我國的地磁力略有傾斜，故使魚尾下傾，正對磁力，可以充分發揮地球磁力的作 用，使鋼魚更好地被磁化。我國各地的磁偏角雖然十分微小，但在北宋時代竟也被 發現了。沈括的《夢溪筆談》中十分明確地記載說，磁針能夠指南，但“常微偏東，
不全南也＂。明白無誤地說明了磁偏角是向東的。這是世界上關於磁偏角的最早記載
（張勉之，1999）。
（七）對磁力來源的解釋
磁能吸鐵，但為什麼能吸鐵？或者說磁的本性是什麼？古代人關心者多，而認 真研究者卻很少（戴念祖，2002）。如西漢時期的董仲舒提過：“磁石取鐵，奇而可怪，
非人所意也＂。對其道理無法解釋，只說「磁石取鐵」，「奇而可怪」，那道理是人所 不能了解的。到了東漢王充《論衡》中曾指出：“頓牟（玳瑁）掇芥，磁石引針，皆以 其真是，不假他類。他類肖似，不能掇取者，何也？氣性異殊，不能相感動也。＂王充富有創 見地把「磁石引針」與「頓牟掇芥」兩個現象緊緊地聯繫起來。這就是把磁現象和 靜電現象聯繫在一起，且認為都是因為「氣性」相同，互相感動的結果。而後宋代 的陳顯微也曾在《周易參同契解》說：“磁石吸鐵，皆陰陽相感。阻礙相通之理，豈能測 其端倪哉。＂他感覺到了，單用陰陽來解釋是不夠的，因為在磁鐵和鐵之間用一物隔
來解釋：“神與氣和隔閡相通，猶如磁石之吸鐵也。＂此皆是宋代人試著用古代的陰陽五 行理論去解釋，認為「磁石吸鐵」是「陰陽相感」，是「神和氣合」的結果。
此些論述學者胡化凱認為這是中國古代長期的科學認識活動中，所形成了一種 感應論自然觀，認為自然界許多事物的運動變化都是由相互感應引起的。自然感應 論是在古代元氣本體論基礎形成的一種樸素自然觀，對古代科學認識活動有著廣泛 而持久的重要影響。（胡化凱，1997）
小結
從上面的說明我們可知，從西元前四世紀開始，我國就發現了磁石能夠吸鐵，
而且只能吸鐵。後來，還能對磁性的強弱作定量的測量，從漢代開始，發現了磁體 互相接近時，可能相吸，也可能相斥。清初發現了鐵的「磁屏」作用。磁體的指極 性，遠在戰國時期就知道了，最晚在北宋就發現了磁偏角與磁傾角，這些皆是我國 發現磁鐵特性的紀錄，很可惜的是對磁力來源的解釋則大都以感應論的方式來解釋 其源由，這些解釋都是非常模糊的，並沒有觸到問題的要點，而沒能追根究底下去，
這也某方面的限制了中國古代的科學發展。（胡化凱，1997）
二、人造磁鐵的出現
中國是人工磁化鐵針技術的發源地，早在西元前 1000 年左右，便知道磁石具 有吸引力（張光熙、宋加麗，2002）。拿一根本來沒有磁性的鐵釘，靠近或接觸一 塊磁體，或者用磁體在它上面順著一個方向磨擦幾下，這根鐵釘就可以吸引另一根 鐵釘，這就叫人工磁化，而對某些材料來說，一經被磁化久了後，雖然離開磁體後，
中國是人工磁化鐵針技術的發源地，早在西元前 1000 年左右，便知道磁石具 有吸引力（張光熙、宋加麗，2002）。拿一根本來沒有磁性的鐵釘，靠近或接觸一 塊磁體，或者用磁體在它上面順著一個方向磨擦幾下，這根鐵釘就可以吸引另一根 鐵釘，這就叫人工磁化，而對某些材料來說，一經被磁化久了後，雖然離開磁體後，