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。