William Gilbert บิดาแห่งไฟฟ้าและแม่เหล็ก

William Gilbert นักวิทยาศาสตร์และแพทย์ชาวอังกฤษที่ได้รับการยกย่องว่าเป็น “บิดาแห่งไฟฟ้าและแม่เหล็ก” ผู้บุกเบิกงานวิจัยเกี่ยวกับอำนาจแม่เหล็ก แนวคิดแปลกใหม่ของเขาสร้างเป็นแรงบันดาลใจให้ Galileo ทำการทดลองเพื่อพิสูจน์ว่า “โลกไม่ใช่ศูนย์กลางของเอกภพ”

ชาวกรีกโบราณค้นพบแร่ชนิดหนึ่งที่สามารถดึงดูดเหล็กได้ เรียกแร่นั้นว่า แมกนีไทต์ (magnetite) ปัจจุบันเรียกวัสดุที่ดึงดูดเหล็กได้ว่า แม่เหล็ก (magnet) ด้วยสมบัติการวางตัวของแม่เหล็ก จึงมีการประยุกต์นำไปสร้างเป็นเข็มทิศเพื่อใช้ในการบอกทิศทาง

เมื่อแขวนแท่งแม่เหล็กให้หมุนได้อย่างอิสระในแนวราบ แท่งแม่เหล็กจะวางตัวในแนวทิศเหนือ – ทิศใต้เสมอ โดยปลายแท่งแม่เหล็กที่ชี้ไปทางทิศเหนือ เรียกว่า ขั้วเหนือ (north pole) ใช้อักษรตัวย่อ N ส่วนปลายอีกด้านที่ชี้ไปทางทิศใต้ เรียกว่า ขั้วใต้ (south pole) ใช้อักษรตัวย่อ S

แท่งแม่เหล็กจะมีขั้วเหนือและขั้วใต้เสมอ โดยจะไม่มีแม่เหล็กที่มีเฉพาะขั้วเหนือหรือขั้วใต้เพียงอย่างเดียว เมื่อนำขั้วแม่เหล็กของแท่งแม่เหล็กสองแท่งมาไว้ใกล้กัน ขั้วชนิดเดียวกันจะผลักกัน ขั้วต่างชนิดกันจะดึงดูดกัน

เพื่อนๆ เชื่อหรือไม่ว่า “โลกประพฤติตัวเสมือนแท่งแม่เหล็ก”
ขั้วแม่เหล็กโลก (geomagnetic pole) จะอยู่ใกล้กับขั้วเหนือทางภูมิศาสตร์ (geographical north pole) และขั้วใต้ทางภูมิศาสตร์ (geographical south pole) ซึ่งเปรียบเสมือนแท่งแม่เหล็กวางตัวในแนวเหนือ-ใต้

ดังนั้น เมื่อวางเข็มทิศในบริเวณที่ไม่มีแม่เหล็กอื่นรบกวน เข็มชี้ทิศเหนือของเข็มทิศ จะชี้ไปยังขั้วใต้ของขั้วแม่เหล็กโลก (ขั้วโลกเหนือทางภูมิศาสตร์) และเข็มชี้ทิศใต้ของเข็มทิศจะชี้ไปยังขั้วเหนือของขั้วแม่เหล็กโลก (ขั้วโลกใต้ทางภูมิศาสตร์) จะเห็นว่าเข็มชี้ของเข็มทิศจะชี้ไปยังขั้วแม่เหล็กโลกซึ่งจะตรงข้ามกับขั้วทางภูมิศาสตร์

เหล็กของแท่งแม่เหล็กสองแท่งมาไว้ใกล้กัน ขั้วชนิดเดียวกันจะผลักกัน ขั้วต่างชนิดกันจะดึงดูดกัน