大家都知道,在四百多年前,有位英国人把地球的磁场给揭开了,让大家第一次看清了这层神秘的面纱。这位被人忽略的大天才就是威廉·吉尔伯特。1544年的时候,威廉·吉尔伯特出生了,他是个全能型选手,白天在皇宫给伊丽莎白一世看病,晚上又成了实验室里的科学家。他总琢磨那些磁铁和静电的事儿,周围人都不知道怎么回事。当时科学还没成体系呢,大家看到现象就觉得是神弄的,没人去细想。吉尔伯特偏要刨根问底:“为啥指南针总往南指?” 到了1600年,他把写了好久的书整理好出版了,这本书叫《磁石论》。这可是世界上第一部专门讲磁学的专著,总共才300多页。这本书就像一把钥匙一样,把地球磁场的大门给打开了。在书里他说了三个让人震惊的发现:地球就是一块大磁铁;磁力线从北极出发又回到南极;磁性和电性是两码事。虽然大家刚开始看着都傻眼,但谁也没法反驳他的实验数据——吉尔伯特拿磁铁去磨钢针,钢针立马像指南针那样转起来,他还是头一个把“磁极”这个概念给固定下来的。 为了验证地球是块大磁铁的说法,吉尔伯特直接把自家客厅改成了实验室。他做了好多小磁针放在旋转台上摆弄,又让这些磁针在丝绸、铜片、玻璃这些东西之间转来转去,记录被吸住还是排斥的程度。最后他把数据画成了曲线,这就把磁场从迷信的巫术变成了科学研究。图上那些看似抽象的线条就是当年他画的磁力线图,也是现代电磁学最早的样子。 有了吉尔伯特的发现,指南针就不再靠老天爷指着走了。16世纪末到17世纪初,西班牙、葡萄牙还有荷兰的船队都把他的理论记进了航海日志里。船长出门前先测一下当地的地偏角,航行时用自制的罗盘来校正时间和星星的位置;在新大陆海岸插上木桩的时候罗盘指针还能稳稳往南指。因为有了这些精准的知识,航海家们少走了很多弯路,地理大发现也就变得更容易了。 还有个挺有意思的小故事。听说有一回吉尔伯特在院子里做实验,他把一只活鹅放进了通电线圈里。线圈一通电那只鹅吓得扑腾翅膀乱飞。仆人跑过来问他:“医生您拿什么电击我的鹅?”吉尔伯特笑着解释:“我发现电流也有机械作用呢。”虽然这个故事真假没法考证了,但让这位严谨的科学家多了几分幽默感。 今天你要是打开车载导航或者手机地图,定位信号背后其实有一段看不见的“磁轴”,这都是吉尔伯特四百年前留下的伏笔。没有他就没有法拉第发现的电磁感应、麦克斯韦总结出来的方程组,更别提无线电和互联网了。下次出门前不妨跟自己说一句:“谢谢威廉·吉尔伯特。” 虽然他的名字不怎么常见,但正是因为有了他的努力地球才第一次有了可以测量的磁场坐标。