明朝工匠玩膩了電火花，就向孫一提出進一步的要求，力德爾爺能不能給一個更好的測電工具。

　　孫一于是決定做一個。

　　後世的電流表什麼的都繞不開電磁感應，于是孫一決定從磁鐵開始。

　　孫一從鐵匠那裡找來幾根五六寸長的鐵棍——就是拉鐵絲的普通原料，還有一根“柔鐵”棒。

　　明朝人把柔軟的鐵稱為“柔鐵”，其實就是碳含量比較低的鐵。

　　孫一自己拿着“柔鐵”棍，發給牛鐵匠一根普通鐵棒，讓他學着自己的樣子一起做。

　　孫一先用石膏紗布蘸水，在鐵棒外側裹上一層，作出一個石膏殼。

　　用抓兔子的黃銅絲，兩根并成一排，用手指撸着，在石膏殼上密密地一圈一圈地從頭纏到尾。

　　再把其中一根銅絲解下來，孫一就得到了一隻疏密一緻的黃銅線圈。

　　用濕石膏刷在黃銅線圈的空隙處，等石膏一凝固，線圈也就固定下來，保證了線圈各匝之間不會短路。

　　這僅僅是第一層。

　　在第一層外側再裹上石膏紗布，同樣的辦法再做第二層。

　　幾層下來，孫一和牛鐵匠手中原本細長的鐵棍，都變成粗壯的柱子了。

　　在孫一眼裡，這就是兩個“胖胖”的電磁鐵。

　　沒有合适的絕緣導線，孫一隻能采用這種“笨辦法”

　　采用黃銅絲而不采用“純銅錢”絲，一是因為它比較硬，不會随便變形；二是因為黃銅比“純銅”電阻大，制成的線圈本身還是一個電阻，不會短路燒掉電池。

　　把兩隻電磁鐵接入電路，果然都顯出超強的磁力。把剩下的幾隻鐵棍遞上去，“啪”地一下，就能被電磁牢牢地吸住，再想拔下來，還得費些勁兒呢。

　　牛鐵匠是見慣了吸鐵石的。磁鐵礦本就是煉鐵的原料，平時打制鐵器的時候，也經常會有工具莫名其妙地就能吸鐵。可是這麼強的吸力，牛鐵匠還是第一回見。

　　孫一斷了電。吸在孫一的“柔鐵”棒上的鐵棍，立刻掉了下來。而吸在牛鐵匠的電磁鐵上的普通鐵棍，像是猶豫了一下，在牛鐵匠的電磁鐵上掙紮了一會，才不情願地掉了下來。

　　孫一抓了細鐵屑，分别在兩個斷了電的電磁鐵上試了試。牛鐵匠的鐵棍立刻吸滿了鐵屑，而孫一的“柔鐵棍”僅稀稀拉拉沾了薄薄一層。

　　明朝人都注視着孫一，分明就是想要個說法。

　　孫一解釋道：“剛才繞着鐵棍轉圈流動的電把鐵棍變成了磁鐵。現在雖然斷了電，但牛鐵匠手裡的鐵棍是硬磁性的，還有剩磁，而我手裡的柔鐵是軟磁性的，電一撤，磁性也就基本上沒有了。現在，咱們利用就普通鐵棍的硬磁性做幾個磁鐵。”

　　孫一把剩下的鐵棍全部投入火中加熱，按孫一的思路，要一直加熱到鐵的居裡溫度，就是770度。

　　所謂居裡溫度，是居裡夫人的老公——居裡先生發現的。超過這個溫度，磁鐵就會消磁。這是因為原本磁鐵内部排列有序的原子級别的小磁鐵在這個溫度以上會變得雜亂無章。

　　孫一沒法測量鐵棍的溫度，隻能靠猜測，換句話說，普通的爐火，随便燒，最高也就是一千攝氏度，反正也燒不化鐵棍。

　　孫一吩咐牛鐵匠夾出一隻鐵棍，豎着插在地上，同時用一支釺子不停地敲擊鐵棍。接通一個電磁鐵，把電磁鐵的鐵芯和鐵棍頭對頭頂住。再接通第二個電磁鐵，頂在第一個電磁鐵屁股上。

　　孫一是反向利用了居裡溫度的影響。

　　先把鐵棍加熱，解放了原子級别的小磁鐵，讓它們可以自由轉動。這道理就好比把冰箱裡凝固的辣椒油加熱，油裡的辣椒面就開始運動。

　　在兩個強力電磁鐵的合力下，鐵棍裡的原子級小磁鐵紛紛轉身排隊，讓自己的方向和大環境保持一緻。

　　牛鐵匠不停地敲擊鐵棍，就是震一震原子磁鐵，好讓它們轉身。

　　随着鐵棍溫度的降低，鐵棍變硬，原子磁鐵的隊形被“凍”住了。

　　這時即使撤掉外加的磁場，鐵棍也會表現出很強的磁性。于是普通鐵棍就變成了磁鐵棍。

　　牛鐵匠拿起已經做好的磁鐵棍，向鐵屑裡一捅，再拿出來時，磁體棍已經變成了“毛栗子”。用磁鐵棍接近普通鐵棍，還沒碰上，普通鐵棍就呼呼啦啦地滾了過來，然後啪地一下貼了上來。“勁還不小呢！”，牛鐵匠評價道。

　　幾人按着這個方法，把鐵棍都加工成了磁鐵。

　　磁鐵棍規則的形狀，讓磁鐵異性相吸、同性相斥的特點表露無遺。

　　孫一把磁鐵棍互相吸成一個長棍，在每支磁鐵的頭上，用粉筆劃了幾道。

　　再用細線系住磁鐵中心，幾人跑到遠處，垂下磁鐵，發現粉筆标注的正是南極。

　　崇祯五年的明末，羅盤應該普及了，孫一就問身邊的明朝人，“你們知道磁鐵為什麼指向南北嗎？”

　　賈道士想都不想，立刻答道：““磁鐵屬金，金生水，北方屬水，因此北方之水是磁鐵之子。磁鐵生于磁石，磁石是受陽氣孕育而生，陽氣屬火，位于南方，因此南方相當于磁鐵之母。磁鐵既要眷顧母親，又要留戀子女，自然就要指向南北方向。”

　　賈道士這幾日的陰陽五行之說在工匠中頗為流行。但是這麼複雜的皿緣關系，孫一估計賈道士應該自己琢磨不出來。

　　孫一問：“這答案是你想出來的？”

　　賈道士忙擺手，“這是古人的智慧，幾百年前就有了定論的。”

　　孫一隻點了一句：“咱們的磁鐵它媽可不是磁石，是電！”

　　賈道士當時就覺得整個人都不好了。

　　——用現代的話來形容：三觀碎了一地。

　　“爺的磁鐵生于電，電生于金，……，這慈母子女的人倫全亂了！”

　　孫一看着賈道士失魂落魄的樣子，心裡很同情他。因為，孫一自己也經曆過類似的三觀破碎，知道那種信仰轟然倒塌的煎熬。而引發孫一毀掉三觀的，依然是磁鐵。

　　孫一從小就知道，中國地大物博，曆史悠久，有四大發明。四大發明最古老的便是指南針，可追溯到戰國時期，那時的指南針叫做“司南”，是一個青銅羅盤上放一個天然磁石打磨的勺子。司南的照片出現在無數課本和讀物裡，在曆史博物館保留着現代科學家根據古代文獻複原的司南模型。

　　直到在大學裡，孫一學習了磁性材料，知道了硬磁軟磁，會計算磁通量了，才了解到自然界中的天然磁石，磁力都是很弱的。孫一不禁懷疑，那麼古樸沉重的天然磁勺子，居然可以指南？而且天然磁石怕震動、怕高溫，将天然磁石制作成勺狀時，其加工過程中的震動會使它退磁，其加工過程中的打磨産生的高溫，會使它徹底消磁。

　　再深挖，孫一發現，所謂古代文獻，就是東漢王充《論衡·是應篇》“司南之杓，投之于地，其柢指南”這十二個字。

　　而中國，從未出土過司南。

　　再再深挖，孫一發現，1952年，中國科學院物理研究所從事金屬物理研究的錢臨照院士接到任務，中科院院長郭沫若要去訪蘇，需要帶一件象征中華文明的禮物送給蘇聯。禮物确定為仿制一套代表中國古代科學成就的“司南”。

　　錢院士找來最好的磁石，又到全北京玉活最好的琉璃廠找玉工幫他琢磨，按照中央文化部文物局博物館處王振铎處長提供的方案，琉璃廠的師傅取型于漢代勺子，雕琢出來一把造型優美的天然磁石器物。

　　這隻磁勺被安放在精美的青銅地盤中央，地盤是東漢一種占蔔工具，四周刻着四維、八幹和十二地支共二十四個方位。地盤中央部位被打磨得光滑無比，但是經過反複試驗，這隻天然磁石制作的“司南”就是不會指南。

　　可是離郭沫若出訪的日子越來越近，于是，隻能采用電磁線圈給這柄磁勺充磁，就象孫一剛剛做的，使勺子本身的磁力足夠大，以抵抗勺子旋轉時的摩擦力。

　　實際上，司南的勺子模型是中國學者在一九三、四十年代才提出的猜測。

　　而複原勺子司南的第一人，則是中國古文物複原專家王振铎。

　　1945年10月，王振铎在重慶李莊以鎢鋼人造磁鐵和人工增磁天然磁石在玻璃球面上做過初步試驗。

　　1947年8月，王振铎于南京以天然磁石進一步複原勺狀司南。

　　其結論發表于《中國考古學報》第三冊《司南指南針與羅經盤》。

　　正文後面的補記裡他說：“拙論上篇之司南初步實驗，為在川、滇後方時完成者，今夏去北平工作之便，在萬難中購到磁縣運到之磁石，礦石面夾雜石榴石，小塊者尚純淨，而賦磁性，請玉工依舊法洗機琢珑為司南，以施工手續觀之，較解硬玉為簡，而易于破裂，信其硬度固較硬玉為低也。在施工實驗中，并得一寶貴之證明，為賦天然磁性之磁石，用洗機琢珑為勺形之司南後，其磁性并不因洗機之施工手續而完全消失其磁性，而在理論上必因洗機之連動摩擦而減退，此種勺形之司南，惜無合宜之量磁之儀器，用測其磁性，然吾人藉施工前後之記錄得到一結論為：賦天然磁性之磁石順其南北極向，而用中國舊法琢玉洗機琢珑為司南後，置于地盤上投轉之，而仍賦有較強之磁性，因其仍具有指極性之表現，其勺首指南，同前文所述借人工磁鐵傳磁所制司南表現之功用全合，故根據實驗推想古人所制司南之方法，就天然磁石琢珑為最直接而簡易也。”

　　可惜的是，1947年王振铎聲稱的直接和簡易的方法，按他本人1952年提供的方案，錢院士和郭院長沒做成！

　　物理學界一直有人站出來質疑勺型司南，已故東北師範大學物理學院劉秉正教授對司南的質疑從1956年開始，他找到七種不同的天然磁石，不僅做了大量的物理學試驗以證明天然磁石無法像展出的司南那樣指南，而且一直到2006年故去還在發表論文從各個方面來表述，司南不是勺形磁石。

　　事實上，1952年用人造磁場給磁石充電的事情，在内部并不是秘密。中國曆史博物館在20世紀80年代末就已确認“司南”模型是個錯誤的概念，90年代末就不再對公衆展示司南模型。

　　2005年中國國家博物館研究員孫機近根據前北平曆史博物館舊藏殘宋本《論衡》認定“司南之杓”中的“杓”字實為“酌”，和勺子沒有一毛錢關系。

　　當代考古工作者更主張司南其實是機械的指南車。

　　還有學者認為，司南實際上就是北鬥星。

　　但是，1952年，人工充磁的司南模型被當作中華古老文明的象征送到了蘇聯。

　　1953年，中國郵政出了一套特種郵票“偉大的祖國”，第四組“古代發明”一共四枚，其中第一張(特7·4-1)就是這個勺狀的“司南”。說明文字為“司南.指南儀器.戰國.（公元前三世紀）”，面值800圓。

　　随着“四大發明”被寫進曆史課本，一代代的中國學生由此認識了這個勺狀的“司南”。這個“司南”也一再被送給國際友人。但無論是中國曆史博物館時期，還是中國國家博物館年代，收藏和展出的“司南”模型都是經電磁場充磁的鎢鋼。

　　2002年，勺型“司南”的模型被安放到南極點。

　　2008年，勺型“司南”出現在奧運會開幕式上。

　　讓孫一三觀崩潰的不是司南是磁鐵、指南車還是北鬥星；而是一個沒有定論的東西，怎麼能夠寫入小學課本？如果不是孫一大學的專業是理工科，孫一會堅信小時候課本裡的一切一直到死。

　　所以，孫一拍了拍賈道士的肩旁，同情地說道：

　　“這裡水很深，不是一時半會能想明白的，肯定是要掙紮一段時間，過去就好了。”

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　　參考資料（與情節無關，不感興趣的讀者可跳過）

　　（隻羅列史實，不聯想，不評論）

　　“四大發明”之地動儀與王振铎模型

　　王振铎（1911年－1992年），字天木，河北保定人。現存的司南、指南車、記裡鼓車、候風地動儀、水運儀象台等實際上都是王振铎的複原模型。

　　著有：

　　《指南車記裡鼓車之考證及模型》

　　《司南指南針與羅經盤—中國古代有關靜磁學知識之發現及發明》

　　《揭開了我國“天文鐘”的秘密—宋代水運儀像台複原工作簡介》

　　《張衡候風地動儀的複原研究》

　　王振铎1934～1936年就讀于燕京大學研究院曆史系。

　　1936年，王振铎在第20期《燕京學報》上發表了名為《漢張衡候風地動儀造法之推測》的文章，并手繪了一套内外結構圖樣做論文的配圖。圖紙中，他按照《後漢書·張衡傳》中所說“形似酒樽”記載設計了外形，但對于内部結構，由于史料中隻有區區196字，他遵從“懸垂擺”的結構原理：也就是從上部垂下來一根擺，用以并判明地震方向。

　　1937年日本地震學者萩原尊禮也發布了他複原的張衡地動儀論文。不同于王振铎，萩原尊禮提出了直立杆原理，也就是在地動儀中間，放置一個倒立的直杆，地震時，直杆倒下，從而觸發相應的機關。

　　1949年，王振铎任文化部文物局博物館處處長。王振铎接到國家任務，複原“四大發明”中的張衡地動儀和司南。

　　1951年，根據後漢書中“中有都柱”的記載并借鑒萩原尊禮的直立杆原理，王振铎設計并複原出1：10比例的木質“張衡地動儀”模型，随後被收藏進中國曆史博物館。它在半個多世紀的時間裡，數次走出國門展出。作為人類文明的化身，它被置于聯合國世界智慧财産權組織總部，而和它并排展出的，是美國人從月球帶回的岩石。

　　1952年4月号的《人民畫報》以《偉大的祖國古代科學發明地動儀》為題，用了一個整版的篇幅圖文并茂地向讀者講解了該地動儀的結構和工作原理。在文章的最後，用一個段落寫道：“這裡介紹的這個模型，是我們在1951年設計完成，主要是根據《後漢書·張衡傳》的記載，及考古材料而複制的。”

　　1953年，中國郵政出了一套特種郵票“偉大的祖國”，第四組“古代發明”一共四枚，第一張為司南，第二張為地動儀，第三張為記裡鼓車，第四張為渾天儀。其中第二張(特7·4-2)就是地動儀模型，說明文字為“地動儀.記錄地震儀器.東漢.（公元一三二）”，面值800圓。

　　“四大發明”從此被寫入中小學課本，曆次的教科書修訂中，均不提這些其實是後人根據自己的理解複原的。一代代教師和學生就這樣認為課本上的圖片就是當年的張衡地動儀。中國地震局用這部複原模型做了幾十年标志。

　　根據“張衡地動儀”的直立杆原理，在地震時以倒立的啤酒瓶子作為報警，被中國人廣泛推崇。

　　但是中外地震學界，認為“直立杆模型”犯了原理性錯誤。自1960年代，國外國内地震界對王振铎模型尖銳的批判不斷，認為“倒立的啤酒瓶子”更是誤人子弟！

　　1972年，日本學者關野雄用計算否定了直立杆原理。

　　1976年7月28日，唐山發生裡氏7.8級地震，160公裡外的“張衡地動儀”毫無反應。

　　1976年，中國地震學奠基人傅承義院士當面指出了王振铎1951年模型的原理性錯誤。傅承義說，房梁下吊塊肉都比你那個模型強。

　　1983荷蘭的斯萊斯維克、美國人賽維提出王氏模型不能成立。

　　1988年，“張衡地動儀”訪問日本奈良，中方解說在向日本觀衆講解地震儀工作狀況時，手持一根木棍，木棍捅一下，龍口中的銅丸才會掉到下面青蛙的口中。這情景被人拍成照片，“不會動的地動儀”刺痛了很多人。

　　中國科學院教授馮銳稱，“王振铎先生的模型已被證明是一個錯誤模型，必須放棄，……，僅有觀賞價值。”

　　2003年，馮銳教授聯合其它機構，對“張衡地動儀”進行重新複原。

　　2009年9月20日，中國科技館新館開幕，新地動儀在新館與觀衆見面。

　　此時，全國中小學教材在講到地動儀時還是六十年一貫的錯誤的倒放啤酒瓶的“直立杆”理論。

　　2010年秋季，教育部教改出台以後，按照教學大綱，“張衡地動儀”已不再是曆史課本中的内容。