电磁学的腾飞,缘于一次历史性的会面!
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+ 加入清单尽管一代物理大师法拉第将电磁场、磁力线和电力线等重要概念引入物理学,并当选英国皇家学会主席,但他一直遗憾地认为,电磁研究只能局限于对电力线的描述,无法上升到定量的理论水平。没有理论支持,电磁学就不能广泛应用于人类的生产和生活。
这种遗憾在读了一篇论文后终于消失了。这篇论文叫做《论法拉第力线》。作者是一个获得巨大声誉的年轻人。
"作者可能会继续我的梦想,为电磁飞行的翅膀."法拉第甚至乐观地思考。他立即给这个年轻人写了一封信,表达他的祝贺和感谢。
从那以后,老法拉第静静地等待年轻人的来访。
谁知道这一等就是四年!
法拉第这么期待的年轻人是谁?
敢于挑战的物理爱好者
这个年轻人的名字叫詹姆斯·麦克斯韦。
麦克斯韦出生在苏格兰的古都爱丁堡。当他年轻的时候,他和他的父亲住在乡下,开始接触科学。当他8岁的时候,他和他的父亲去爱丁堡的皇家科学院听科学讲座,并对物理产生了兴趣。第二年,麦克斯蒂维的母亲因病去世。从那以后,他和父亲一起度过了艰难的童年。
麦克斯韦15岁时,一篇论文发表在《爱丁堡皇家学会学报》上。这篇用数学理论解决物理问题的论文赢得了专家们的好评。16岁时,他被爱丁堡大学录取学习物理。19岁时,他转到剑桥大学,在霍普金斯教授的指导下学习数学。霍普金斯学识渊博,培养了许多科学家,如多才多艺的科学家威廉·汤姆孙和数学家斯托克。
麦克斯韦在学生时代。(来自博客)
好老师造就好学生。在霍普金斯的指导下,麦克斯韦在短短两三年内取得了快速的进步,掌握了欧洲所有先进的数学和物理方法。他通过设计著名的彩色陀螺仪在法国科学界引起了轰动,获得了皇家科学家奖章,并被聘为大学教授。
早在他在剑桥大学学习的时候,麦克斯蒂维就被法拉第的新思想所吸引。有一天,他碰巧看到了法国的第一本书《电力实用研究》,他越读越着迷。结果,他变得对电磁学非常感兴趣,并决心对它进行量化。
用数学公式表达无形电磁场是一个大问题。经过仔细考虑,充满挑战精神的麦克斯蒂维决定采取两个步骤:一是比较法拉第电磁场和流体场,从而建立电磁力的物理模型;二是用数学公式来准确描述电磁学之间的关系。
剑桥大学校园的一个角落。(来自互联网)
就在麦克斯韦研究磁场线的时候,他父亲重病的消息出乎意料地传来。为了照顾父亲,麦克斯韦不得不停止科学研究,离开剑桥大学,回家,日夜守护在床边。
这时,苏格兰北部阿伯丁港的马里斯卡尔学院发来了一封邀请函,说学校里的自然哲学讲座空缺了,并邀请麦克斯韦成为自然哲学教授。父亲去世后,他轻而易举地去了马里斯卡尔学院就职。
麦克斯蒂维在那里教了三年书,在此期间,他娶了院长的女儿。后来,马里斯卡尔学院与另一所学院合并,麦克斯韦不得不离开阿伯丁。
在马里斯卡尔学院任教期间,麦克斯韦解开了土星环之谜(他证实土星外环是由非相干物质组成的,100多年后,“航海家”太空投机者在到达土星周围后证实了这一理论),并通过统计方法获得了气体分子运动速度的分布规律,即著名的“麦克斯韦速度分布规律”。仅这两项成就就足以使他成为欧洲一流的科学家。
在处理家庭事务和教授自然哲学的过程中,麦克斯韦对电磁场的研究是断断续续的。将法拉第的信与他自己和他在日常研究中的困惑联系起来,他决定花时间去拜访长者。
电磁学史上的著名会议
1860年秋天,应伦敦皇家学院的邀请,麦克斯蒂维成为了一所英国大学的数学教授。在一个晴朗的秋日,麦克斯韦去市中心拜访法拉第。
在法拉第宫前,麦克斯韦恭敬地把他的学术论文和一张四年前出版的名片递给了老仆人。过了一会儿,法拉第脸上带着微笑迎接他。
这位电磁学实验大师已经70多岁了,他的太阳穴是灰色的,他那双聪明的眼睛闪着慈祥的光芒。
虽然两人相距40多岁,在教育、个人气质、爱好、兴趣和其他方面有很大不同,但他们很快就合得来,开始亲切交谈。也许这就是中国人所说的“忘记朋友”。一个是老的,一个是年轻的,老的还没有从小学毕业,但少数是名牌大学的尖子生。老面孔很和蔼,说话像豆子一样快,而不太严肃的面孔。虽然他不擅长修辞,但他的话一针见血。老年人擅长做实验,喜欢用直觉来描述现象的本质,不太精通数学,喜欢用数学来描述物理现象...
当麦克斯韦遇到法拉第时。(来自PPT)
在谈话中,他们达成共识,他们坚信电磁场的物质性,反对牛顿的距离作用。他们的共同目标是建立可以用数学公式描述的、不属于牛顿哲学体系的电磁理论。
"请指出我论文中的缺点."麦克斯蒂维真诚地说道。
“这篇论文非常好,出乎我的意料,”法拉第兴奋地说。“然而,你不能只用科学来支持我的观点,但你应该用数学公式来表达它。”
"非常感谢,我一直在努力工作!"麦克斯韦站起来敬礼。
“年轻人,来吧。我希望你能在我死前告诉我如何用数学来描述电磁场!”法拉第临别时说道。
法拉第的鼓励极大地鼓舞了麦克斯韦。经过四年多断断续续的研究,麦克斯韦最终定居下来研究电磁学。在1861年和1862年,他先后发表了四篇论文,主题是“物理学的力线”。他在第二篇文章中引入了“位移电流”的概念,并取得了重大突破。这一突破显示了电子时代的曙光。
电子时代早期电话局的工作场景。(来自互联网)
附言
通过会面和交流,麦克斯韦了解了法拉第对电磁学的贡献,并钦佩他的谦虚和谨慎。法拉第于1867年去世后,他在悼词中写道:“法拉第通过他的力线概念以统一的方式理解各种电磁感应现象。他运用这一思想的方式表明他是一位高超的数学家——未来的数学家将能够从他那里获得丰富而有价值的方法...也许像法拉第这样的下一个哲学家能够发展一门全新的科学,而我们今天可能甚至不知道它的名字。”
麦克斯韦和法拉第的这次会面成为科学史上,尤其是物理学史上的一次很好的谈话。它象征着电磁学实验和理论的有机结合,暗示着电磁学即将起飞。会后,麦克斯韦通过一组数学方程成功地描述了电磁现象。这套方程被称为“上帝写的”,为无线电的发展和即将到来的电子时代奠定了理论基础,并最终导致电灯和电话等电器进入成千上万的家庭。结果,麦克斯韦成为世界物理学史上的一个重要人物。如果你想知道事情进展如何,请看看下一集,“无线电发展的基础”,它最初是由这个“仙女”写的!”.
麦克斯韦的形象。(来自视觉中国网络)
他那一跤,“摔”出了现代电磁学!
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+ 加入清单人类很早就不仅发现了电现象,还发现了磁现象。然而,2000多年来,人们没有把电和磁联系起来。甚至分别研究过电和磁的吉尔伯特和“量化”电的库仑都认为电和磁是两种完全不同的现象,它们本质上是不同的。
19世纪初,随着电学研究的深入,电和磁的关系引起了科学家的注意。法国物理学家阿拉戈曾经记录了一次雷电改变了船只罗盘的方向。美国科学家富兰克林发现莱顿罐子里的电可以磁化铁针,并把它写在笔记本上。但是他们都到了。看过阿拉戈和富兰克林的记录后,一位科学家坚持认为这些不是偶然现象。他是丹麦物理学家奥斯特。
数百次的失败,只为了一个信念
奥斯特于1807年被任命为丹麦哥本哈根大学的物理和化学教授,他决心找出电和磁之间的内在联系。事实证明,他在大学时深受德国哲学家康德和谢林对自然哲学的影响。他坚信光、电、磁等自然力是统一的,可以相互转化。一天,奥斯特正在做电流实验,发现当电流通过一根小电线时,电线的绝缘层变热了。由于这个原因,他大胆地设想,由于电流将通过小电线产生热量,带电电线的直径将进一步减小,并且肯定会发光。如果直径进一步减小,可能会产生磁效应。
哲学家康德。(网络图)
为了证明这个想法,奥斯特在八年内做了数百次关于电和磁的实验,但都失败了。
失败并没有使奥斯特气馁。“人们过去常常寻找电流方向上的磁交换电流。电流对磁铁的影响不是垂直的,而是水平的,还是两者都有?”一个大问号闪过他的脑海。
伴随问号的是无数的实验!
震动和跌倒引发了电磁革命。
时针指向1820年4月。一天晚上,奥斯特按照学校的安排,在教室里为学生们做了一个电学演示实验。他在原电池的两极安装了一根细铂丝。在铂丝下面的实验盒里,有一个指向南北的磁针。当奥斯特打开铂丝,准备解释电的相关知识时,他突然发现磁针在轻微晃动,并转向东方和西方!
奥斯特吓了一跳。在学生们的惊愕中,他迅速站起来,快步走出教室。"电流一定影响了磁力."停下,他喃喃自语。多年来,他梦寐以求的现象出现了,他总是严肃而失态。
在接下来的三个月里,奥斯特先后进行了60多次实验:他把磁针分别放在导线的上、下、左、右四边,并改变电流的方向,观察电流对磁针的影响;让磁针离电线的距离不同,看看有多少电流作用在磁针上。将玻璃、石头、木块、水和其他物体放在电线和磁针之间,研究它们对电磁作用的影响。
科普动画:奥斯特实验(腾讯视频)
总结实验现象,奥斯特认为导线上有一个“电流冲击”,它主要作用于磁性物质或磁性粒子使其偏转。在实验中,磁针是一种磁性物质。同年7月21日,奥斯特发表了一篇题为“磁针电源冲突效应实验”的论文。在这篇论文中,他提出了两个观点:第一,当电流通过导线时,导线周围会产生像磁铁一样的磁力;第二,磁力不沿着电流方向传播,而是沿着垂直于导线的方向传播。
奥斯特实验示意图(来自网络)
一块石头激起千层浪。这篇论文很快给欧洲物理学界造成了巨大的冲击,并导致了大量的实验结果。奥斯特和他的实验奠定了现代物理学的实验基础,开启了现代电磁学的序幕。人类电学研究的历史就这样进入了第三个阶段:电磁学。
鉴于奥斯特对科学的重要贡献,丹麦自然科学促进协会于1908年设立了奥斯特奖章,以奖励对物理教学做出贡献的教师。公元1934年,伦敦国际电力会议公开决定在国际通用单位制中使用“奥斯特”作为磁场强度单位。
奥斯特的发现在整个科学界引起了轰动,科学家们都致力于研究电和磁之间的关系。其中一名科学家反应迅速,仅在两周内就取得了巨大成就,奠定了现代电磁学的理论基础。请看下一集,“电磁现象的微观解释,他扮演了重要的角色”。
奥斯特。(网络图)
[科学档案]
汉斯·克里斯蒂安·奥斯特(1777年8月14日-1851年3月9日),丹麦物理学家和化学家。电流的磁效应是在1820年发现的。他的主要论文发表于1920年,题目是《奥斯特的科学论文》。
[评论]
1.康德(1724年4月22日-1804年2月12日)是德国哲学家、天文学家、星云论创始人之一、德国古典哲学创始人和德国古典美学创始人。他被认为是现代欧洲最有影响力的思想家之一。他的“统一理论”认为,自然、人类社会以及自然与人类社会之间是统一的,宇宙中的一切都是在同样的条件下运行的。
2.奥斯特的陨落和电磁现象的发现在“主题网”、百度百科和“奥斯特与电流磁效应”论文中有所发现,这已成为科学界的共识。
奠定电磁学的理论基础,他功不可没!
全文共 2553 字
+ 加入清单一块石头激起千层浪。奥斯特发现电流磁效应的消息公布后,世界各地的科学家都感到惊讶,并开始在实验的基础上进行研究,以找出电和磁之间的联系。
这些科学家,包括法国帝国大学的首席监督者安培。1820年9月初的一天中午,读完奥斯特关于“电和磁”的论文后,他震惊地从椅子上站了起来。
1
安培感到震惊,因为他并不真的认为他已经研究电学和磁学很多年了,并且走错了方向。
这件事还是从一开始。
安培出生在法国里昂,从小就非常聪明,上学时特别喜欢拉丁语和数学。他喜欢科学的父亲一方面在业余时间教安培数学,另一方面鼓励他阅读欧拉和其他作家的拉丁文作品。安培在艺术和科学方面有坚实的基础,在历史、哲学、物理和化学方面有广泛的知识。公元1808年,33岁的他被任命为法国帝国大学的首席监督者,教授数学、哲学和其他课程。
安培肖像(网络图)
像当时大多数科学家一样,安培对电学和磁学的热门话题非常感兴趣。在他的长期研究中,他相信库仑的观点,即电和磁之间没有联系。很长一段时间,他跟随库仑的步伐,对电和磁进行了定量研究。这是安培感到震惊的真正原因。
“由于电和磁之间有着不可避免的联系,所以从本质上解决两者之间的关系并从微观角度加以解释是非常必要的。”在深入阅读了奥斯特的论文之后,安培似乎看到了通向一个新领域的大门。
结果,他决定用敏捷的思维迅速打开门。
2
安培首先重复奥斯特的实验。他在直丝周围放了几个小磁针。当直线通电时,小磁针都不同程度地旋转。他进一步观察,发现磁针都在同一个方向。
“看来我必须找出电流与磁力方向的联系。”安培设定第一个研究目标。
电流对磁针影响的实验。(网络图)
他首先通过实验确定了直线通电时磁针的方向,然后改变了电流的方向,发现小磁针的方向也随之改变。他试图用右手指示电流和磁力的方向,并成功了。经过多次测试,他得出以下结论:用右手握住直线,伸出拇指的方向表示电流方向,弯曲四个手指的方向表示磁场方向。
"如果直导线被环形导线代替,磁力方向是规则的吗?"在安培把直导线变成由u形导线制成的螺线管后(注1),他继续使用最现成的工具——右手——进行测试,并得出以下结论:右手握住通电的螺线管,弯曲四个手指指向电流方向,拇指所指的一端是螺线管的北极。
一周后,安培向法国科学院提交了一份关于电流和磁力方向的论文,该论文将之前的两个结论汇总在一起,称之为“右手螺旋法则”。后来,人们把这条规则称为“安培规则”。
右手螺旋尺示意图。(来自互联网)
3
安培研究了电流和磁力方向之间的关系,然后开始研究电流对电流的影响。通过实验,他发现两条平行的导线在电流方向相同时互相吸引,而在电流方向相反时互相排斥。他把这个结论扩展成一篇论文。9月25日,这篇论文发表在法国科学院杂志上。安培受到科学界的广泛关注。
经过进一步的努力,安培把直导线折叠成各种形状,然后观察不同形状导线的作用力。他发现这些电线非常类似于通电螺线管产生的磁场。为此,他借鉴了科学家牛顿将质量分解成质量元素的先例(注2),将电流分成无限多个电流元素,并利用四个微妙的实验来探索电流元素之间的相互作用。结果,安培将磁性简化为电流,从而创造了著名的“分子电流假说”:在一个物体的原子和分子中,有一种称为分子电流的环形电流;正是分子电流的存在使物质的每一个粒子都成为磁铁。“里面没有磁化的物体,分子电流方向杂乱无章,小磁铁杂乱无章,所以不显示磁性;磁化时,在外部磁场的作用下,每个分子电流产生的磁场方向变得相同,对外显示出磁效应。”有了这样的推理,电磁现象变得合理了。
图A是混乱的“分子电流”,图B是规则排列的“分子电流”。(网络图)
两个多月后,12月4日,安培在法国科学院的一次会议上发表了关于电流和磁力定律的理论报告。在报告中,他阐述了电流和磁力方向、电流相互作用、分子电流等电磁理论。文章的最后部分还提出了利用电磁传输电报信号的建议。
会后,法国科学院的专家经过详细分析,认为安培报告的内容在电磁学方面具有开创性,为电磁学奠定了理论基础。伟大的电磁学家麦克斯韦不仅称赞安培是“电学中的牛顿”,还认为他的工作是“科学中最辉煌的成就之一”。
4
不骄傲地赢,优雅地输。在通往成功的道路上,安培并不骄傲,而是总结了他的经验,并努力追求更高的目标。1822年,47岁的他总结了电磁理论的研究成果,发表了他的论文《电动力学观察纲要》(注3)。1824年,他发明了用于检测和测量电流的安培计。后世也称它为电流表或电流表。1827年,他出版了《电动力学理论》,将电磁理论推向了一个新的高度。
电流计(网络图)
为了纪念奠定电磁学理论基础的科学家,伦敦国际电力会议在1908年公开决定使用“安培”作为国际单位制中电流的基本单位,缩写为“安”和英文符号A。同时,它规定从硝酸银溶液中1.11800毫克银的恒定电流在1秒内为1安培,也称为国际安培。
奥斯特发现电能产生磁性,但他没有研究磁性是否能产生电。尽管安培奠定了电磁学理论的基础,但他对电磁学的应用并没有做太多的研究。当两位大师沉浸在电磁研究中时,铁匠的儿子不仅通过实验确定了产生电能的磁能,这导致了一系列电磁发明,而且还提出了电磁理论的新观点,为电磁学的发展建立了路线图。如果你想知道事情进展如何,请看看法拉第收集的“磁发电”,即“电之父”,十年的辛勤工作是不寻常的!”.
[评论]
注1:螺线管指的是多绕线。里面的伤口可能是中空的或者有金属芯。当电流流过导线时,螺线管内部将产生均匀的磁场。螺线管是物理学中一个非常重要的组成部分。
注2:质量元,质量的基本单位。在力学史上,质量的定义是由牛顿首先提出的。他认为质量是物质的量,即质量元素的度量。
注3:电动力学,也称为经典电动力学,经典电磁动力学理论。它研究电磁场的基本性质、运动规律以及电磁场和带电物质之间的相互作用。迄今为止,电磁相互作用是人类对自然最完整、最深刻、应用最广泛的理解。
这些伟大的电磁学家的故事也值得一读:
◆电磁学大人物系列之一:是英国女王的皇家医生开启了电磁学的研究!
他发明了最早的“蓄电池”
“电磁学的大人物”系列中的第三个是“电子捕手”利伯曼
“电磁学大人物”系列中的第四个:他们的电学成就实际上源于一条青蛙腿!
库仑:给电的“定量”人
“电磁学的大人物”系列中的第六个:他的失败“打破了现代电磁学!
揭开电磁学研究序幕的,竟是英女王的一位御医!
全文共 2343 字
+ 加入清单电磁学是物理学的一个分支,研究电和磁之间的相互作用和规律,它是由原本相互独立的电和磁发展而来的。电磁学在现代生活中被广泛应用,其科学原理被应用于各种电机和扬声器。
虽然人类知道电和磁已经有几千年了,但真正从科学角度研究电的是一个喜欢科学的医生,他给“电”命名,从而开始了电磁学的研究...
神奇医生的肖像(网络图)
“磁力”竞赛
公元1588年,在英格兰东南部的科尔切斯特城,有一个传闻说,英国人吉尔伯特将与意大利人波尔塔进行磁力实验竞赛!
这是一个新事物!人们仍然不知道什么是“磁性”,但是这两个人将会为它而竞争!
吉尔伯特毕业于剑桥大学约翰学院,最初是一名医生,年轻时在欧洲出名。这位著名的医生在中年时对磁学非常感兴趣。当时,各国的科学家主要是基于这样一种认识,即“只有磁铁或磁铁碾磨的铁才具有磁性”。吉尔伯特继承了医生的严谨,经过反复试验得出结论,磁铁可以把铁丝变成指南针。
吉尔伯特透露了这个结论后,他收到了意大利人波尔塔的一封信。信中说这个理论并不奇怪。铁丝在钻石上摩擦后,也可以变成指南针...
可以让铁丝标明南北磁铁(网络图)
“这太不像话了!”吉尔伯特想忽略这种“胡说八道”,但不希望波尔塔公布他的结论。吉尔伯特也没有表现出弱点,所以他决定和波尔塔进行一场公开的实验比赛,让事实说话。
比赛在科尔切斯特市中心的一个广场举行。吉尔伯特和波尔塔站在舞台上,许多好奇的市民聚集在舞台下。
竞赛实验开始了。吉尔伯特的实验分为三个步骤:第一步是把一个非常轻的软木塞放在盆里,让它浮在水面上;第二步是把铁丝放在磁铁上,反复摩擦。第三步是将摩擦过的金属丝插入软木塞。这时,我看见一个软木塞带着一根铁丝在脸盆里晃了几下,就停了下来。每个人都围在一起,看到电线的一端指向北方,另一端指向南方。
“请试试波尔塔先生!”吉尔伯特宽宏大量地说。波尔塔从地上捡起钻石,用力擦了擦。过了很长时间,他把地线插入软木塞,软木塞一动不动,更不用说指示南北了。红脸波尔塔向吉尔伯特敬礼,然后转身离开。人群爆发出欢呼声!欢呼的观众中的投机者将磁性实验应用到魔术上,从市民身上赚钱。
获胜的吉尔伯特继续努力,并于公元1600年出版了《论磁性》。该书系统不仅阐述了“地球本身就是一块巨大的磁铁”的理论,而且记录了用一块大磁铁模拟地球完成的“小地球实验”,这被认为是磁学的第一部著作。
吉尔伯特地磁场示意图(网络图)
值得一提的是,当时科学界对吉尔伯特的磁学研究并不感冒,也没有人专门研究磁学。因为每个人都渴望学习另一门科学。
以“电”为名的智慧生活
在吉尔伯特和波尔塔的实验竞赛前后,科学家们研究的另一门科学是电学。吉尔伯特也对电的发现甚至命名做出了贡献。
在吉尔伯特之前,科学家们一直认为电和磁是两个不相关的学科,很少有人把它们联系在一起。
与磁力相比,人们更早知道电。闪电是人类见到的最早的电。然而,古人并不确切知道闪电是什么:西方人认为它是“上帝之火”,中国人相信“雷公电母”。人类获得的最早的电是由摩擦产生的静电:公元前6世纪,古希腊人在佩戴珠宝时发现,琥珀与毛皮摩擦可以吸收光线和线头等小物体。
闪电是人们公认的最早的“电”(网络图)。
年轻的吉尔伯特是一个热爱阅读的人。当他从东方传来的书籍中得知有两种现象时,他非常兴奋,即“顿木铎芥末”和“洁癖有光”。《敦木多杰》原载于《论衡》“敦木”是琥珀,“多杰”是捡小东西“光的解构”最早见于金代文学巨匠张华的《宝典》。当一个人用油漆过的木梳梳理头发,或者穿上或脱下丝绸和毛皮制成的衣服时,他不仅能看到火花,还能听到噼啪声。
琥珀色具有静电效应(网络图)
吉尔伯特早就想研究这两种现象。
经过大量实验,吉尔伯特明确了电和磁的区别:磁主要是吸引和排斥,而电只是吸引;电引力比磁引力更常见。许多物体可以通过摩擦带电,而磁引力只能吸引像铁这样的特殊物质。
"因为琥珀可以被轻轻摩擦,其他物体也有和琥珀一样的功能吗?"吉尔伯特突发奇想。很快,他发现了水晶、硫磺、玻璃和其他物体,并用天鹅绒擦了擦。不出所料,它们能吸引轻的物体。
“这种吸引力似乎不是琥珀独有的,而是物质中普遍存在的东西。这到底是什么?”吉尔伯特陷入沉思,吃东西,躺在床上,甚至走路。当他来到河边,看到汹涌的河水时,他突然有了一个想法:水没有形状,但它无处不在。像琥珀这样的物体难道不会像水一样吸引光吗?
吉尔伯特认为类似琥珀的力量可能是物体内部的“看不见的水”。摩擦后,“看不见的水”被挤出,似乎与一些微小的物质融合在一起。
吉尔伯特也决定给这种东西一个简单明了的名字。“应该取个什么名字?难道不能称之为“琥珀之力”吗?“这个名字太罗嗦,也太宽泛了。因此,吉尔伯特引入了一个简明的英语名词,electric,基于希腊单词埃莱克特拉的词根(中文为“amber”)。这个词是迄今为止一直使用的科学概念“电”。
现在“电子”这个名字随处可见(网飞)
附言
吉尔伯特命名为电学,他继续研究电学。为了检查物体是否带电,他开发了世界上第一台验电器。其结构如下:金属针的中间端挂有一根很细很软的绝缘线,使针可以自由转动;当被摩擦的物体接近针时,如果物体带电,针就会旋转,否则就不会旋转。因为这种验电器有很高的灵敏度,用它来检查物体是否带电是非常准确的。
旧验电器(来自视觉中国网络)
吉尔伯特在探索电和磁方面取得了许多成就。伽利略曾称他“伟大到令人羡慕的程度”然而,普通人对他更钦佩的还是医术。1601年,伊丽莎白一世女王召吉尔伯特入宫当医生。但是两年后,1603年12月30日,吉尔伯特在伦敦去世,享年59岁。
尽管吉尔伯特创造了“电”这个名字并开始了电磁学的研究,但他的研究主要集中在静电上,并没有想到保存静电的方法。如果静电得以保留,请看看下一集:马森布鲁克意外发明了莱顿瓶。