THỜi kì SƠ khai củA ĐIỆn từ HỌC: 2 những phát hiệN ĐẦu tiên về ĐIỆn và TỪ CỦa ngưỜi hy lạP: 2

Jerome Cardan (1501-1576):

Hình 1.10 – Jerome Cardan

• 
  Hổ phách hút những vật nhẹ, còn nam châm chỉ hút sắt.
  
• 
  Hổ phách không thể hút các mảnh nhỏ khi có vật ngăn cách ở giữa, trong khi đó nam châm không gặp khó khăn như thế khi hút sắt
  
• 
  Hổ phách không bị các vật nhỏ hút; nam châm có thể bị sắt hút.
  
• 
  Hổ phách không có tính chất hút ở phần cuối thân; trong khi đó nam châm hút ở cả 2 phần ( một miếng hổ phách ngay cả khi đã được chà xát, không có cực, trong khi đó một miếng nam châm lại có các cực hoàn toàn xác định và cố định.
  
• 
  Khả năng hút của hổ phách có thể tăng lên nhờ vào ma sát (chà xát) và nhiệt độ; đối với nam châm, có thể tăng khả năng hút bằng cách lau sạch các phần hút trên bề mặt (loại bỏ những tạp chất và các vết trầy)
  

Cuốn sách của Cardan đã nhận được sự hưởng ứng rộng rãi và ý tưởng về sự khác biệt giữa hổ phách và nam châm đã mở đầu cho những nhận biết mới của con người trong lịch sử.

William Gilbert (1540-1603):


Hình 1.11 – William Gilbert

• 
  Năm 1600, cuộc cách mạng khoa học đang diễn tiến ở Châu Âu, một thời kì được đánh dấu bởi những tiến bộ mang tính lịch sử trong khoa học như các phát kiến của Keppler, Galileo, Francis Bacon và nhiều người khác. Và trong lĩnh vực Điện và Từ, nhà khoa học đầu tiên đã để lại dấu ấn của ông trong thế kỉ này là nhà vật lí người Anh William Gilbert.
  
• 
  
  
  
  Hình 1.12 – De Magnete
  William Gilbet chính là người đã đưa từ học trở thành một ngành khoa học nghiên cứu thực sự với quyển sách On the magne (Bàn về nam châm)t, được xuất bản trước khi ông mất 3 năm – năm 1600. Tựa đề đẩy đủ của cuốn sách, dịch từ nguyên bản tiếng Latinh là On the Magnet, Magnetic Bodies and that Great Magnet the Earth (Bàn về nam châm, vật từ và từ tính của Trái Đất). Quyển sách của ông đã nhanh chóng trở thành một tài liệu, một công cụ phổ biến, cơ bản và cần thiết trong lĩnh vực nghiên cứu về Điện và Từ.
  
• 
  On the magnet (De Magnete) là một tài liệu rộng lớn, gồm 6 quyển sách với nội dung chính là tập trung giải thích các hiện tượng từ học, chỉ có duy nhất một chương đầu tiên, Gilbert đã dành để nói về hiện tượng hổ phách. Bộ sách thực chất là sự tổng hợp lại những kiến thức con người đã biết trước đó về bản chất của từ học kết hôp với những những tri thức mà ông đã thu được thông qua những thí nghiệm của mình. Điều quan trọng mà chúng ta cần lưu ý chính là tất cả những điều mà Gilbert viết trong tác phẩm của mình đều được dựa trên những thí nghiệm do chính ông tự thực hiện nhiều lần. Những nhà nghiên cứu trước Gilbert chỉ đơn thuần là chấp nhận những luận thuyết đã được đưa ra bởi những nhà nghiên cứu trước và xây dựng suy nghĩ của mình trên cơ sở những lí thuyết đó. Tuy nhiên, Gilbert đã không đơn thuần chấp nhận mà đã tự mình làm lại các thí nghiệm để chính ông tự tìm ra những điều đó. Từ đó ông đã nhận ra sự khác biệt giữa hai hiện tượng về nam châm và hổ phách. Ông đã không chỉ nhấn mạnh sự khác nhau giữa hai hiện tượng mà còn thể hiện chúng như hai hiện tượng hoàn toàn độc lập nhau về bản chất.
  

Gilbert tiếp tục kiểm tra những thuyết khác nhau đã có trước đó để mô tả hoat động của điện; ông ta làm thế để chứng minh hoặc bác bỏ chúng trước khi xây dựng một thuyết của riêng ông. Bằng các thí nghiệm tự thiết kế, ông kết luận về tác dụng của hổ phách như sau:

Gilbert tìm thấy nhiều loại vật chất không thể làm mũi tên nhẹ di chuyển khi bị chà xát và đưa lại gần; ông ta gọi chúng là những vật "không có điện". Bằng cách như vậy, ông cho rằng vật chất có thể chia ra làm 2 loại: có điện và không có điện.

Thông qua những thí nghiệm của mình, ông ta tìm ra một quy luật mới: lực hút của vật liệu điện đã kích thích sẽ gia tăng khi khoảng cách đến vật bị hút thu ngắn lại. Ý tưởng của ông ta về một nguồn dòng từ đã bổ sung thêm cho quy luật này, trong đó, dòng từ sẽ mỏng dần và trở nên yếu hơn khi khoảng cách xa hơn. Ông ta cũng nghĩ về việc áp dụng một quy luật tương tự như vậy đối với nam châm. Gilbert đã chỉ ra những điểm khác biệt sau giữa hiện tượng từ và điện:

Thanh nam châm không cần ma sát, trong khí đó điện thì cần.

Những vật mang điện đã bị kích thích có thể hút mọi thứ, trong khi đó nam cham chỉ có thẻ hút các vật có tính từ.

Một miếng giấy mỏng hoặc một miếng vải mỏng ngăn cách có thể ngăn cản vật mang điện hút được; trong khi đó, sự hút từ vẫn tồn tại mặc chonhững ngăn cản đó thậm chí khi được nhúng trong nước.

Lực điện có xu hướng xếp các vật hỗn độn thành những hình dạng không rõ ràng; trong khi đó lực từ sắp xếp chúng tại theo một trật tự nhất định.

Liên quan đến nam châm, Gilbert chế tạo một cái "Terrella" - một mô hình trái đất thu nhỏ, có hình dạng là một quả cầu nam châm đã nhiễm từ. Ông ta sử dụng nó để giải thích hiện tượng từ khuynh. Khi kim la bàn của một thủy thủ chỉ hướng Bắc, nó cũng bị nghiêng với độ nghiêng phụ thuộc vào vị trí của nó so với các vùng cực. Bằng cách so sánh độ nghiêng này với kết quả thu được trên Terrella, Gilbert đã kết luận rằng trái đất chính là một khối nam châm khỏng lồ; giải thích sự từ khuynh và tại sao la bàn thường xuyên chỉ về hướng Bắc. Hơn nữa, những phát hiện này giúp ông ta đưa đến kết luận rằng trái đất trên thực tế đang quay. Tôn trọng những ý kiến về trái đất bất động, ông viết: "... sẽ phù hợp khi Trái Đất thực hiện sự thay đổi mỗi ngày hơn là cả vũ trụ quay xung quanh nó..."

T