第71章 软磁硬磁（1/2）

明朝工匠玩腻了电火花，就向孙一提出进一步的要求，力德尔爷能不能给一个更好的测电工具。

孙一于是决定做一个。

后世的电流表什么的都绕不开电磁感应，于是孙一决定从磁铁开始。

孙一从铁匠那里找来几根五六寸长的铁棍——就是拉铁丝的普通原料，还有一根“柔铁”棒。

明朝人把柔软的铁称为“柔铁”，其实就是碳含量比较低的铁。

孙一自己拿着“柔铁”棍，发给牛铁匠一根普通铁棒，让他学着自己的样子一起做。

孙一先用石膏纱布蘸水，在铁棒外侧裹上一层，作出一个石膏壳。

用抓兔子的黄铜丝，两根并成一排，用手指撸着，在石膏壳上密密地一圈一圈地从头缠到尾。

再把其中一根铜丝解下来，孙一就得到了一只疏密一致的黄铜线圈。

用湿石膏刷在黄铜线圈的空隙处，等石膏一凝固，线圈也就固定下来，保证了线圈各匝之间不会短路。

这仅仅是第一层。

在第一层外侧再裹上石膏纱布，同样的办法再做第二层。

几层下来，孙一和牛铁匠手中原本细长的铁棍，都变成粗壮的柱子了。

在孙一眼里，这就是两个“胖胖”的电磁铁。

没有合适的绝缘导线，孙一只能采用这种“笨办法”

采用黄铜丝而不采用“纯铜钱”丝，一是因为它比较硬，不会随便变形；二是因为黄铜比“纯铜”电阻大，制成的线圈本身还是一个电阻，不会短路烧掉电池。

把两只电磁铁接入电路，果然都显出超强的磁力。把剩下的几只铁棍递上去，“啪”地一下，就能被电磁牢牢地吸住，再想拔下来，还得费些劲儿呢。

牛铁匠是见惯了吸铁石的。磁铁矿本就是炼铁的原料，平时打制铁器的时候，也经常会有工具莫名其妙地就能吸铁。可是这么强的吸力，牛铁匠还是第一回见。

孙一断了电。吸在孙一的“柔铁”棒上的铁棍，立刻掉了下来。而吸在牛铁匠的电磁铁上的普通铁棍，像是犹豫了一下，在牛铁匠的电磁铁上挣扎了一会，才不情愿地掉了下来。

孙一抓了细铁屑，分别在两个断了电的电磁铁上试了试。牛铁匠的铁棍立刻吸满了铁屑，而孙一的“柔铁棍”仅稀稀拉拉沾了薄薄一层。

明朝人都注视着孙一，分明就是想要个说法。

孙一解释道：“刚才绕着铁棍转圈流动的电把铁棍变成了磁铁。现在虽然断了电，但牛铁匠手里的铁棍是硬磁性的，还有剩磁，而我手里的柔铁是软磁性的，电一撤，磁性也就基本上没有了。现在，咱们利用就普通铁棍的硬磁性做几个磁铁。”

孙一把剩下的铁棍全部投入火中加热，按孙一的思路，要一直加热到铁的居里温度，就是770度。

所谓居里温度，是居里夫人的老公——居里先生发现的。超过这个温度，磁铁就会消磁。这是因为原本磁铁内部排列有序的原子级别的小磁铁在这个温度以上会变得杂乱无章。

孙一没法测量铁棍的温度，只能靠猜测，换句话说，普通的炉火，随便烧，最高也就是一千摄氏度，反正也烧不化铁棍。

孙一吩咐牛铁匠夹出一只铁棍，竖着插在地上，同时用一支钎子不停地敲击铁棍。接通一个电磁铁，把电磁铁的铁芯和铁棍头对头顶住。再接通第二个电磁铁，顶在第一个电磁铁屁股上。

孙一是反向利用了居里温度的影响。

先把铁棍加热，解放了原子级别的小磁铁，让它们可以自由转动。这道理就好比把冰箱里凝固的辣椒油加热，油里的辣椒面就开始运动。

在两个强力电磁铁的合力下，铁棍里的原子级小磁铁纷纷转身排队，让自己的方向和大环境保持一致。

牛铁匠不停地敲击铁棍，就是震一震原子磁铁，好让它们转身。

随着铁棍温度的降低，铁棍变硬，原子磁铁的队形被“冻”住了。

这时即使撤掉外加的磁场，铁棍也会表现出很强的磁性。于是普通铁棍就变成了磁铁棍。

牛铁匠拿起已经做好的磁铁棍，向铁屑里一捅，再拿出来时，磁体棍已经变成了“毛栗子”。用磁铁棍接近普通铁棍，还没碰上，普通铁棍就呼呼啦啦地滚了过来，然后啪地一下贴了上来。“劲还不小呢！”，牛铁匠评价道。

几人按着这个方法，把铁棍都加工成了磁铁。

磁铁棍规则的形状，让磁铁异性相吸、同性相斥的特点表露无遗。

孙一把磁铁棍互相吸成一个长棍，在每支磁铁的头上，用粉笔划了几道。

再用细线系住磁铁中心，几人跑到远处，垂下磁铁，发现粉笔标注的正是南极。

崇祯五年的明末，罗盘应该普及了，孙一就问身边的明朝人，“你们知道磁铁为什么指向南北吗？”

贾道士想都不想，立刻答道：““磁铁属金，金生水，北方属水，因此北方之水是磁铁之子。磁铁生于磁石，磁石是受阳气孕育而生，阳气属火，位于南方，因此南方相当于磁铁之母。磁铁既要眷顾母亲，又要留恋子女，自然就要指向南北方向。”

贾道士这几日的阴阳五行之说在工匠中颇为流行。但是这么复杂的血缘关系，孙一估计贾道士应该自己琢磨不出来。

孙一问：“这答案是你想出来的？”

贾道士忙摆手，“这是古人的智慧，几百年前就有了定论的。”

孙一只点了一句：“咱们的磁铁它妈可不是磁石，是电！”

贾道士当时就觉得整个人都不好了。

——用现代的话来形容：三观碎了一地。

“爷的磁铁生于电，电生于金，……，这慈母子女的人伦全乱了！”

孙一看着贾道士失魂落魄的样子，心里很同情他。因为，孙一自己也经历过类似的三观破碎，知道那种信仰轰然倒塌的煎熬。而引发孙一毁掉三观的，依然是磁铁。

孙一从小就知道，中国地大物博，历史悠久，有四大发明。四大发明最古老的便是指南针，可追溯到战国时期，那时的指南针叫做“司南”，是一个青铜罗盘上放一个天然磁石打磨的勺子。司南的照片出现在无数课本和读物里，在历史博物馆保留着现代科学家根据古代文献复原的司南模型。

直到在大学里，孙一学习了磁性材料，知道了硬磁软磁，会计算磁通量了，才了解到自然界中的天然磁石，磁力都是很弱的。孙一不禁怀疑，那么古朴沉重的天然磁勺子，居然可以指南？而且天然磁石怕震动、怕高温，将天然磁石制作成勺状时，其加工过程中的震动会使它退磁，其加工过程中的打磨产生的高温，会使它彻底消磁。

再深挖，孙一发现，所谓古代文献，就是东汉王充《论衡·是应篇》“司南之杓，投之于地，其柢指南”这十二个字。

而中国，从未出土过司南。

再再深挖，孙一发现，1952年，中国科学院物理研究所从事金属物理研究的钱临照院士接到任务，中科院院长郭沫若要去访苏，需要带一件象征中华文明的礼物送给苏联。礼物确定为仿制一套代表中国古代科学成就的“司南”。

钱院士找来最好的磁石，又到全北京玉活最好的琉璃厂找玉工帮他琢磨，按照中央文化部文物局博物馆处王振铎处长提供的方案，琉璃厂的师傅取型于汉代勺子，雕琢出来一把造型优美的天然磁石器物。