揭開電磁學研究的序幕的，竟是英女王的一位御醫！

作為研究電和磁相互作用及其規律的物理學分支學科，電磁學由原來互相獨立的電學、磁學發展而來。電磁學在現代生活中應用非常廣泛，各類電動機、揚聲器等運用了其科學原理。

儘管人類對電和磁的認識有上千年歷史，但真正從科學角度鑽研電學，為「電」命名，並由此拉開電磁學研究序幕的，卻是位喜歡科學的醫生……

這位神奇的醫生畫像(網路圖)

「磁」力大比拼

公元1588年，英格蘭東南部的科爾切斯特市裡，人們在盛傳一條消息：英格蘭人吉爾伯特將與義大利人波爾塔進行一場關於「磁」的實驗比賽！

這可是件新鮮事兒！大家還都不太了解「磁」是個啥，這兩人卻要為它展開大比拼了！

畢業於劍橋約翰學院的吉爾伯特原本是名醫生，年輕時就因醫術名滿歐洲。中年時，這位名醫卻對磁力學產生了濃厚興趣。當時，各國科學家對磁學主要停留在「僅磁石或磁石磨過的鐵才有磁性」這個認識上。而吉爾伯特秉承了醫生的嚴謹，經過反覆試驗，得出結論：磁石可以讓鐵絲變成指南針。

吉爾伯特公開這個結論後，收到一封義大利人波爾塔寫的信。信中說，這個理論不足為奇，鐵絲在金剛石上摩擦後，也可以變成指南針……

可以讓鐵絲指示南北的磁石（網路圖）

「豈有此理!」對這個「無稽之談」，吉爾伯特本想不予理會，但不想波爾塔將自己的結論公布了。吉爾伯特也不示弱，於是決定和波爾塔進行一次公開的實驗比賽，讓事實說話。

比賽在科爾切斯特市市區的一個廣場舉行。吉爾伯特和波爾塔站在台上，台下聚集了不少好奇的市民。

比拼實驗開始了。吉爾伯特的實驗分三步：第一步是把一塊很輕的軟木塞放在盆里，任其飄在水上；第二步是把鐵絲放在磁石上反覆摩擦；第三步是把摩擦後的鐵絲插進軟木塞里。這時，只見帶著鐵絲的軟木塞在水盆中晃了幾下，停了下來。大家圍上去一看，鐵絲一端指向北方，另一端指向南方。

「請波爾塔先生試試！」吉爾伯特大度地說。波爾塔從地上拿起金剛石，使勁摩擦，過了很久，他把磨過的鐵絲插進軟木塞里，軟木塞一動不動，更不說指示南北。紅著臉的波爾塔向吉爾伯特敬了個禮，轉身離去。人群爆發出喝彩聲！喝彩觀眾中的投機分子，則把磁力實驗運用到魔術中，以賺取市民的錢財。

獲勝的吉爾伯特再接再厲，於公元1600年出版《論磁》一書。此書系統不但闡述了關於「地球本身是一個巨大的磁體」理論，還記載了用一個大磁石模擬地球完成的「小地球實驗」，被認為是磁學方面的開山之作。

吉爾伯特提出的地磁場示意圖（網路圖）

值得一提的是，當時的科學界對吉爾伯特研究的磁學並不感冒，更沒人專門研究磁學。因為大家都熱衷於鑽研另一門科學。

巧命「電」之名

話說在吉爾伯特與波爾塔進行實驗比賽前後，科學家們鑽研的另一門科學就是電學。而電的發現乃至命名，吉爾伯特亦功不可沒。

在吉爾伯特以前，科學家們一直認為電和磁是不相關聯的兩門學科，很少有人把兩者聯繫到一起。

相對磁而言，人們對電的認識更早。閃電是人類最早看到的電。不過雷電究竟是什麼，古人並不清楚：西方人認為它是「上帝之火」，中國人信奉「雷公電母」。人類最早獲得的電是摩擦產生的靜電：公元前6世紀，古希臘人在佩戴首飾時就發現，用毛皮摩擦過的琥珀能吸附線頭等輕小物體。

雷電，是人們認識到的最早的「電」(網路圖)

年輕的吉爾伯特是個酷愛讀書的人。他從東方傳來的書籍中了解到「頓牟掇芥」、「解結有光」兩種現象時，感到非常興奮。「頓牟掇芥」原載於《論衡》一書中，「頓牟」就是琥珀，「掇芥」就是拾起微小的物體。「解結有光」原載於晉代大文豪張華的 《博物志》一書：黑暗中用漆過的木梳梳頭，或穿、脫絲綢及毛皮質料的衣服時，不但能看到火星子，還會聽到噼噼啪啪的響聲。

琥珀具有靜電效應( 網路圖)

吉爾伯特對這兩種現象早就想研究了。

經過大量實驗，吉爾伯特明晰了電和磁的區別：磁主要是吸引和排斥，而電只有吸引；電的吸引比磁更普遍，不少物體經摩擦都可以帶電，而磁只能吸引如鐵一樣的特殊物質。

「既然琥珀經摩擦後可以輕微物質，那其它物體也是不是具有與琥珀一樣的功能呢？」吉爾伯特突發奇想。很快，他找來水晶、硫磺、玻璃等物體，分別用絲絨進行摩擦。不出所料，它們都可以吸引輕微物體。

「看來這種吸引力並非琥珀獨有，而是普遍存在於物質內部的東西。這倒底是什麼東西呢？」吉爾伯特陷入冥思苦想中，吃飯在想，躺在床上在想，連走路也在想。來到河邊，看到滔滔流走的河水時，他突然有了思路：水無形狀，但無孔不入；琥珀等物體吸引輕微物體的力，不就像水一樣嗎？

吉爾伯特認為：類似產生琥珀之力的東西，可能就是物體內部的「隱形水」；受到摩擦後，「隱形水」被擠了出來，表現為與輕微物質融合在一起。

吉爾伯特還決定給這種東西取個簡單明了的名字。 「應該取個什麼名字呢。總不能叫『琥珀之力』吧？」這名字太啰嗦，又有以偏概全之嫌。於是，吉爾伯特根據希臘文字Elektra（漢語即「琥珀」）的字根，引入了一個簡練的英文名詞：electric。這個單詞，就是沿用至今的科學概念——「電」。

現在「electric」的名稱已經隨處可見（昵圖網）

後記

為電命名的吉爾伯特繼續研究電學。為了檢驗物體是否帶電，他研製了世界上第一支驗電器，結構是這樣的：用很細很柔軟的絕緣細線吊著金屬針的中端，讓針可以自由轉動；當經過摩擦的物體向針靠近時，如果物體帶電，針就轉動起來，反之則不轉。由於這個驗電器的靈敏性非常高，所以用它檢驗物體是否帶電，很準確。

古老的驗電器(來源於視覺中國網)

吉爾伯特在電和磁的探索上取得了很多成績，伽利略就曾稱他是「偉大到令人妒忌的程度」。但是，普通人對他更為推崇的仍然是醫術。1601年，英國女王伊麗莎白一世慕名召吉爾伯特進皇宮擔任御用醫生，但兩年後，1603 年12 月30 日，吉爾伯特就在倫敦逝世了，享年59歲。

儘管吉爾伯特首創「電」這個名字並，拉開了電磁學研究的序幕，但他的研究主要停留在靜電上面，也沒想到保存靜電的方法。如果保存靜電，請看下集：《馬森布洛克意外發明萊頓瓶》。

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