威廉·吉爾伯特 - 個人簡介
William Gilbert（威廉·吉爾伯特，公元1540年－1605年），英國伊麗莎白女王的御醫(yī)、英國皇家科學院物理學家。主要在電學和磁力學方面有很大貢獻。威廉·吉爾伯特1540年5月24日生于英國科爾切斯特（Colchester），1569年獲得劍橋大學醫(yī)學博士學位。吉爾伯特起先研究化學，1580年前后開始對磁學和電學發(fā)生興趣。1600年出版了《磁石論》是物理學史上第一部系統(tǒng)闡述磁學的科學專著。伽利略稱它“偉大到令人妒忌的程度”。1601年擔任御醫(yī)。1603年在倫敦逝世。
威廉·吉爾伯特 - 研究成果
吉爾伯特按照馬里古特的辦法，制成球狀磁石，取名為“小地球”，在球面上用羅盤針和粉筆劃出了磁子午線。他證明諾曼所發(fā)現(xiàn)的下傾現(xiàn)象也在這種球狀磁石上表現(xiàn)出來，在球面上羅盤磁針也會下傾。他還證明表面不規(guī)則的磁石球，其磁子午線也是不規(guī)則的，由此認為羅盤針在地球上和正北方的偏離是由陸地所致。他發(fā)現(xiàn)兩極裝上鐵帽的磁石，磁力大大增加，他還研究了某一給定的鐵塊同磁石的大小和它的吸引力的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)這是一種正比關(guān)系。
吉爾伯特根據(jù)他所發(fā)現(xiàn)的這些磁力現(xiàn)象，建立了一個理論體系。他設想整個地球是一塊巨大的磁石，上面為一層水、巖石和泥土覆蓋著。他認為磁石的磁力會產(chǎn)生運動和變化。他認為地球的磁力一直伸到天上并使宇宙合為一體。在吉爾伯特看來，引力無非就是磁力。
吉爾伯特關(guān)于磁學的研究為電磁學的產(chǎn)生和發(fā)展創(chuàng)造了條件。 在電磁學中，磁通勢單位的吉伯（gilbert）就是以
吉爾伯特的工作，是實驗和理論結(jié)合的范例，是用實驗方法探索自然界和從理論上解釋自然界結(jié)合的范例。吉爾伯特是實驗科學研究的開拓者之一。但是吉爾伯特沒有能夠避免舊學術(shù)傳統(tǒng)的影響。雖然他的理論是建立在實驗上面，但仍然屬于思辨性質(zhì)。正如弗蘭西斯·培根指出的，吉爾伯特沒有用他的假說來指導進一步的實驗，他在完成他的實驗以后提出他的理論，但并沒有打算進一步作些實驗來證實他的理論。
吉爾伯特在科學方面的興趣，遠遠超出了醫(yī)學范圍。在化學和天文學方面有淵博的初識，但他研究的主要領域還是在物理學中。他用觀察、實驗方法科學地研究了磁與電的現(xiàn)象，并把多年的研究成果，寫成名著《論磁》，于1600年在倫敦出版。
《論磁》共有六卷，書中的所有結(jié)論都是建立在觀察與實驗基礎上的。著作中記錄了磁石的吸引與推斥；磁針指向南北等性質(zhì)；燒熱的磁鐵磁性消失；用鐵片遮住磁石，它的磁性將減弱。他研究了磁針與球形磁體間的相互作用，發(fā)現(xiàn)磁針在球形磁體上的指向和磁針在地面上不同位置的指向相仿，還發(fā)現(xiàn)了球形磁體的極，并斷定地球本身是一個大磁體，提出了“磁軸”、“磁子午線”等概念�？傊诖努F(xiàn)象的研究方面，吉爾伯特的成就是光輝的，貢獻是巨大的。
在吉爾伯特的名著中，也敘述了他對電現(xiàn)象的研究內(nèi)容。他研究了十幾種物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)它們中的大多數(shù)被摩擦后，同琥珀、瑪瑙被摩擦后相似，可以吸引輕小的物體。他首先指出，這是與磁現(xiàn)象有本質(zhì)區(qū)別的另一類現(xiàn)象；他第一個稱電吸引的原因為電力。
吉爾伯特制成了第一臺驗電器，并用它證明了離帶電體越近，吸引力越大，還指出電引力沿直線；帶電體被加熱或放在潮濕的空氣中，它的吸引能力就消失了。
對電子的本質(zhì)，吉爾伯特也試圖加以解釋，他認為存在一種“電液體”，帶電體吸引其他物體時，“電液”就從帶電體流向被吸引的物體；他還認為，帶電體被加熱時電性消失的原因是“電波”蒸發(fā)了……在吉爾伯特時代，他提出的概念，說明電是地地道道的物質(zhì)，這有特殊的意義。吉爾伯特的名字總是擺在靜電學研究之首。
可嘆的是，吉爾伯特的名著《論磁》，直到19世紀末還很少為人了解，他的其他作品、先進的科學思想在英國也很少有人知道。因為他的作品都是僅用拉丁文出版的。1889年成立的吉爾伯特俱樂部，到1900年根據(jù)湯姆生的倡議，才出版了吉爾伯特名著的英譯本。
威廉·吉爾伯特 - 科學成就
1、吉爾伯特在物理學中的貢獻是開創(chuàng)了電學和磁學的近代研究。1600年他發(fā)表了一部巨著《論磁》，系統(tǒng)地總結(jié)和闡述了他對磁的研究成果。使他在物理學史上留下了不朽的位置。
2、吉爾伯特對電也作過詳細研究。他用琥珀、金剛石、藍寶石、硫磺、明礬等做樣品，作了一系列實驗，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過摩擦，它們都可以具有吸引輕小物體的性質(zhì)。他認識到這是一種物質(zhì)普遍具有的現(xiàn)象，因此根據(jù)希臘文琥珀（ηλεκτορν）引入“電的”(electric)一詞，并且把象琥珀這樣經(jīng)過摩擦后能吸引輕小物體的物體稱做“帶電體”。吉爾伯特還發(fā)明了第一只驗電器。
3、吉爾伯特對近代物理學的重大貢獻還在于他提出了質(zhì)量、力等新概念。在《論磁》中，吉爾伯特說，一個均勻磁石的磁力強度與其質(zhì)量成正比，這大概是歷史上第一次獨立于重量而提到質(zhì)量，通過“磁力”這一特殊的力，吉爾伯特揭示了自然界中某種普遍的相互作用。
威廉·吉爾伯特 - 趣聞軼事
1．吉爾伯特在王宮做實驗吉爾伯特作了一系列科學實驗，最有名的就是所謂“小地球”實驗。他用一塊天然磁石磨制成一個大磁石球，用小鐵絲制成小磁針放在磁石球上面，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這根小磁針的全部行為和指南針在地球上的行為十分相似。吉爾伯特把這個大磁石球叫做“小地球”。由此，他提出一個假設：地球是一個巨大的磁石，它的兩極位于地理北極和地理南極附近。這個假設后來經(jīng)德國數(shù)學家高斯(1777—1855)從數(shù)學上加以論證和完
善，至今仍是地磁理論的典型概念。2．用實驗來說話據(jù)說吉爾伯特很善于和別人爭論學術(shù)問題，常常用實驗來說話，把人駁得啞口無言。當時，很多科學家分不清磁作用和電作用。比如意大利科學家波爾塔(1538—1615年)說，跟金剛石摩擦過的鐵能指向北方，就象它在磁石上摩擦過一樣。吉爾伯特指，這是不可能的。他隨即用金剛石和一些鐵棒、鐵絲當眾做了實驗，令人信服地證明，當用軟木塞托住跟金剛石摩擦過的鐵棒使它浮在水面上的時候，根本就不發(fā)生波爾塔所講的效應。
