“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。