吉尔伯特与电磁现象

发布时间: 2016-08-31

吉尔伯特出生于1544年5月24日，1603年12月在英国伦敦逝世。他是英国女王伊丽莎白的御医，也是一位物理学家。
　　吉尔伯特1558年考入剑桥圣约翰学院，以后又获得医学博士学位，担任过皇家医学院院长。他在40岁左右的时候开始研究磁石和琥珀的性质，并取得了巨大的成就，开创了近代电学和磁学的研究先河。
　　在吉尔伯特以前，人们已经发现摩擦过的琥珀可以吸引轻小物体，也发现了磁石具有吸引铁的特性，不过对这两种现象并没有分清。吉尔伯特经过了大量的实验率先区别了电和磁。他认为磁的作用有两种，即吸引和排斥科技论文格式科技论文格式，而电只有吸引（现在我们知道同种电荷也是相互排斥的，吉尔伯特那时还没有发现）。他认为电的吸引比起磁来要普遍得多，许多物质经过摩擦后都可以带电，而磁的吸引只有一些特殊的物质才具有。他还指出，电力不是永久的，摩擦带电的东西一旦变潮湿就会失去电性，而磁力则是永久不会消失的。
　　对于指南针为什么能指南北，过去人们认为地球的北极有座大磁山，还有的人认为北极星具有指方向的力。吉尔伯特通过做了一个著名的“小地球”实验非常有力地证明了地磁场的存在，他把一块很大的天然磁石磨成一个球状，用细小的铁丝制成小磁针放在磁石球的表面上，结果发现这枚小磁针的全部行为与指南针在地球上的行为十分相似，即磁针在球面的一定位置上的指向总是与磁针在地球的相应位置上的指向一致，从而初步证明了地球是一个大磁体。吉尔伯特把这个大磁石叫做“小地球”。由此他提出了一个假设：地球是一个巨大的磁石，它的两极位于地理南极和地理北极附近。这一假设后来经过德国数学家高斯从数学上加以论证和完善，至今仍是地磁理论的典型概念。
　　在这里不得不说的是，虽然吉尔伯特用实验证实了地磁场的存在，但这与我国科学家的最早发现相比，还是晚了数百年之久论文提纲怎么写论文下载。
　　其实，在我国古代就发明了用人造磁石来做成指南针，它是我国古代的四大发明之一。在公元前239年的《吕氏春秋》中就有“慈石（磁石）召铁”的记载。到春秋战国时期，出现了用天然磁石琢制的“司南”科技论文格式科技论文格式，这实际上是一种最原始形式的指南针。十一世纪初年，就将其应用于航海中。
　　北宋沈括（1031~1095）所著的《梦溪笔谈》中对于磁石磨成的指南针已有较详细的记载，沈括也是世界上第一个清楚而又准确地论述磁偏角的科学家。他明确地指出，指南针所指的方向总是稍微偏离南北方向。这比西方哥伦比横渡大西洋时（1492年）才观察到磁偏角早了400多年。而到南宋已把磁偏角因地而异的情况明确地记载于书籍之中。
　　吉尔伯特的另一个伟大功绩是给“电”命名。他研究了许多东西受到摩擦后的性质，结果发现不仅琥珀有吸引力，像硫磺、玻璃等物体经摩擦后也有吸引力。同时他还发现，有些东西无论怎样摩擦也绝不能吸引别的东西。于是他给这个神秘的引力命名为“electricity”。这就是英文的“电”，与希腊文“Elektra”（琥珀）极为相似。吉尔伯特还发明了“验电器”，这种仪器非常简单，只不过是用一根针尖支起来的稻草秆，但是它与现代仪器的原理是一致的。由于它的灵敏性高，用它来检验物体是否带电显然比用轻小的木屑更准确。
　　吉尔伯特把他对电磁的研究成果都写在一本叫做《论磁铁、磁性物体和大磁铁》的书里，后来的科学家和谢尔称赞此书“充满了有价值的事实和天才地论述了的实验”。