В 13 веке было установлено, что даже железо становится магнитным, если над ним провести другим магнитом. Так создаются искусственные магниты. Магниты могут быть разной формы. Чаще всего они имеют форму иглы, палки и подковы.
Петрус Перегрин первым в Европе (1269 г.) подробно описал навигацию с помощью магнитной стрелки.
Уильям Гилберт, которого часто называют первым великим английским учёным, безусловно, является первым великим физиком новой современной эры. Основной областью его творчества был магнетизм, где он сделал эпохальные открытия. Однако, как бы ни было важно содержание его исследований, его метод исследования, вероятно, ещё более важен. Он современник
Шекспира и
Елизаветы I, которой он служил придворным врачом с 1600 по 1603 год.
Гилберт жил в эпоху, когда Англия была ещё пропитана суевериями и религиозным фанатизмом. Рациональный научный подход был редкостью, за исключением нескольких ранних европейских попыток, таких как наблюдения
Леонардо да Винчи, о которых Гилберт не знал. Однако он знал работу
Коперника и всем сердцем поддерживал её - опасная тенденция в то время, когда в других странах Европы такие люди, как
Джордано Бруно, а позднее и
Галилей, преследовались (или казнились, как Джордано Бруно) за подобные взгляды.
Учитывая всё это, научный подход Гилберта выглядит ещё более странным. В беспрецедентной в прошлом манере он отверг все прежние мнения по изучаемому им предмету, в том числе древних «авторитетов», и решил делать выводы только на основании твёрдых доказательств. Хотя такой подход кажется современному читателю совершенно естественным, до того времени религия и суеверие полностью мешали рациональному пути исследования. Работа Гилберта своим примером проложила путь научной революции.
Работа Гилберта «О магните, магнитных телах и великом магните Земля» от 1600 года считается одним из первых настоящих научных текстов.
Эта работа явилась результатом многолетних кропотливых наблюдений и экспериментов, которые предпринял Гилберт, чтобы больше узнать о магнетизме и электричестве (именно он популяризировал это слово), и развеять прежние мифы. Например, Гилберт пытался искоренить распространённое мнение о том, что чеснок может ухудшить точность компаса с магнитной стрелкой, а также многие другие.
Своими экспериментами он показал, что круглый магнит воздействует на маленькую магнитную стрелку, поворачивая её в сторону Северного или Южного полюса, в зависимости от того, где находится стрелка вблизи сферы, и что магнитная стрелка наклоняется к поверхности сферы. При этом он фактически имитировал поведение обычного компаса в обычных условиях по всему миру. Из этого результата он затем сделал вывод, что Земля на самом деле представляет собой один большой магнит и что она ведёт себя так, как будто через её центр проходит магнитный стержень (причина опускания магнитной стрелки), на концах которого являются Северный и Южный полюса.
Хотя эти находки получили однозначное подтверждение только спустя несколько сотен лет, они означали эпохальное открытие, положившее начало реальному пониманию физики Земли, а то и более широких космических просторов.
Фото: wikipedia.org
В продолжение своих исследований Гилберт выдвинул гипотезу, что магнетизм также играет роль в размещении планет на их орбитах. Это был первый раз, когда была предложена концепция невидимых сил и, таким образом, началась интерпретация поведения космических тел, которая позже использовалась Галилеем и
Ньютоном. Гилберт также правильно сделал вывод, что атмосфера Земли вообще не имеет большой глубины и что огромная часть межпланетного пространства на самом деле представляет собой вакуум.
Экспериментируя с
янтарём, который, как известно, вызывает статическое электричество, он предположил, что, возможно, существует какая-то связь между электричеством и магнетизмом, поэтому он выдвинул другую теорию, которая не была твёрдо доказана до нескольких столетий спустя.
Гильберт не только настаивал на современных методах научных исследований, но и ввёл в стандартный язык новые термины: магнитный полюс, электрическая сила и электрическое притяжение. Его именем была названа единица магнитодвижущей силы некогда очень известной системы СГС, а также он популяризировал название электричество. Гилберт помог развеять многие распространенные представления о магнетизме, например о том, что алмаз может намагничивать железо. Важным вкладом в науку о магнитах и магнетизме стало его открытие, что Земля ведёт себя как магнитный стержень с магнитными полюсами на концах.
В 1785 году Шарль-Огюстен де Кулон установил закон притяжения и отталкивания магнитных полюсов. До начала 19 века считалось, что электрические и магнитные явления не связаны.
Эпохальное открытие датского физика Ганса Христиана Эрстеда (1820) определило, что на магнитную стрелку действует электрический ток. Пять лет спустя Андре-Мари Ампер открыл закон сил между проводниками, по которым течёт электрический ток. Затем был построен первый электромагнит.
Около 1830 года Майкл Фарадей, Джозеф Генри и Генрих Ленц открыли электромагнитную индукцию и её законы, и в 1873 году Джеймс Клерк Максвелл объединил открытия Эрстеда и Фарадея в единое целое электрических и магнитных явлений.