Летопись электричества - [7]

>Так теоретически представляется процесс намагничивания железной или стальной полосы. Все молекулярные магнитики внутри вещества расположены беспорядочно, в самых различных направлениях. Северные полюсы магнитиков нейтрализованы южными полюсами других магнитиков, лежащих вблизи. Под влиянием постороннего магнита или магнитного поля электрического тока молекулярные магнитики поворачиваются северными полюсами к южному полюсу постороннего магнита. Когда все магнитики выстроятся параллельно друг другу, полоса окажется сильно намагниченной, наступит так называемое «магнитное насыщение».

Этот случай научил Джильберта более бережному обращению с магнитами.

Вскоре Джильберта заинтересовало другое явление: железные стержни и проволоки, долго хранившиеся в кладовой, каким-то неведомым образом сами собой приобретали свойства магнитов.

После долгих размышлений и наблюдений над стрелкой компаса Джильберт пришел к замечательному выводу:

«Очевидно, вся Земля — гигантский магнит! Полюсы земного шара — это полюсы магнита».

Если допустить, что это верно, то станет понятным, почему железные стержни намагничивались как бы сами собой. Стержень намагничен Землей так же, как намагничивается всякий находящийся вблизи магнита кусок железа или железный предмет. По той же причине каждая магнитная стрелка располагается так, что один конец ее направляется на север, а другой на юг.

Желая подтвердить свои предположения, Джильберт намагнитил стальной шар куском магнитной руды. Этот шарообразный магнит он назвал «тереллой», что означало — маленькая земля. Затем Джильберт взял легкую магнитную стрелку, укрепленную на горизонтальной оси, и стал обносить ею эту модель земного магнита.

И вот при помощи тереллы Джильберт показал, что магнитная стрелка отклоняется от своего горизонтального положения: один ее конец несколько наклоняется к земле. Наклонение стрелки уменьшается по направлению от полюсов к экватору; напротив, на магнитных полюсах Земли она становится вертикально.

>Терелла Джильберта (с рисунка из книги Джильберта).

Это наблюдение доставило Джильберту много минут радости, так как оно объяснило давно уже известное явление: магнитная стрелка, вращающаяся на горизонтальной оси, наклоняется одним концом к земле.

>Стрелка наклонений, укрепленная в деревянном шаре и свободно плавающая в воде (рисунок из книги Джильберта).

«Теперь, — подумал Джильберт, — можно будет легче определять местонахождение корабля при морском плавании!»

Однако, как было точно выяснено уже после Джильберта, только по величине наклонения нельзя найти широту места. Магнитные полюсы Земли не совпадают с географическими полюсами; разные точки земного шара на одной и той же широте имеют неодинаковые наклонения; с течением времени наклонение в данном месте Земли изменяется — все это не дает возможности уверенно определять широту с помощью магнитной стрелки.

>Современная схема магнитного поля Земли. Земля имеет северный магнитный полюс на юге, а южный — на севере [3] .

Но, придя к убеждению, что стержни намагничиваются магнетизмом Земли, Джильберт легко мог объяснить и причину ослабления магнитной силы в опыте, о котором было рассказано в арабском манускрипте. Либо магнит уронили и он размагнитился от удара, либо его размагнитила магнитная сила Земли, если он долго лежал в таком положении, что Земля вызывала на его концах образование полюсов, обратных тем, какие уже в нем были.

* * *

Прошло несколько лет. Джильберт все с тем же рвением продолжал опыты по магнетизму.

Лейб-медик установил, что силу естественного магнита можно увеличить, если обмотать его стальной лентой. Тогда сила притяжения на полюсах заметно увеличивается. Джрльберт объяснил это тем, что через железо и сталь магнит действует сильнее, чем через воздух. Он доказал, что путем ковки можно намагнитить полосу железа, расположив ее на наковальне в направлении с севера на юг.

>Ковка магнитов (рисунок из книги Джильберта).

Кроме того он научился проделывать с магнитами забавные опыты, вызвавшие удивление королевы и ее придворных.

>Джильберт показывает опыты электризации и намагничивания английской королеве Елизавете.

Мысль об этих опытах возникла у Джильберта при чтении арабского манускрипта, в котором разноименные полюсы магнита назывались дружественными, а одноименные враждебными.

Джильберт клал маленькие магнитные стержни в игрушечные челноки и пускал их в узкое и длинное корытце. Если полюсы были разноименные, челноки стремились друг другу навстречу; при одинаковых полюсах челноки держались друг от друга на некотором расстоянии.

>Взаимодействие магнитов. Разноименные полюсы магнитов притягиваются, одноименные отталкиваются. Северный полюс магнитной стрелки отталкивается от северного полюса магнита.

>Южный полюс магнитной стрелки притягивается к северному полюсу магнита.

В одном из манускриптов Джильберт нашел описание опытов Фалеса Милетского над янтарем. Он решил определить, существуют ли другие вещества, которые, как и камень электр, способны притягивать легкие тела. Кроме того ему хотелось установить, в чем сходство или различие между силами притяжения магнита и янтарного камня.