1544年的夏天，威廉姆·吉爾伯特（William Gilbert）出生在英國的一個富裕家庭。他年輕時就讀於劍橋大學，1569年獲得醫學博士學位。當時的英國是一個航海國家，水手們依賴指南針來導航確定航海方向，但沒有人知道指南針為什麼能指南。哥倫布認為北極星是吸引指南針指向的力量，也有些人認為是北極的群山產生了磁力，更有玄學主義者覺得大蒜會干擾指南針的運作。吉爾伯特為此進行連續17年的實驗來搞清楚指南針的工作原理。在研究過程中他向從事航海工作的每一個人瞭解指南針相關的知識，希望從船長、領航員和指南針的製造商等人的描述中獲得有用的信息。
吉爾伯特發現將普通的金屬材料與磁鐵摩擦後就會帶上磁性，他掌握了增強磁性的方法，同時注意到將磁石加熱到較高溫度時會失去磁性。吉爾伯特注意到磁力線通常呈圓形，便將磁與地球的旋轉聯繫起來。很快他發現了地球自身的磁效應，併為地磁學的發展奠定了理論基礎。
在那個年代，牛人總是可以在不同的領域取得傑出的成就，你不要以為吉爾伯特光顧著玩石頭而忘記了自己的本職工作。畢業之後，他在倫敦開了一傢俬人診所，並很快成為了全英最受尊敬的內科醫生之一。1600年，他被指定為伊麗莎白女王一世的御醫。也是在這一年，吉爾伯特出版了一本書《論磁石》。這本拉丁文寫就的著作闡述了大量電磁學的研究結果，他成為第一個能夠完整解釋指南針原理的人。
注：1628年版《論磁石》封面
吉爾伯特反對當時的“地心說”，他提出地球是一個具有磁性南北極的星球。為了證明這個觀點，他用磁石做了一個球，發現指南針在球上不同區域的表現與在地球對應區域的表現是一致的。他的思想立即被其他的科學家所接受並傳播。伽利略受其啟發，提出了“地球圍繞太陽運行”的學說。
注：地磁場
《論磁石》這本書照耀了其後200年電磁學的發展，吉爾伯特創造了“磁極”、“電動力”、“電吸力”這些詞並第一次將磁石吸引金屬的現象與摩擦生電後琥珀吸引羽毛的現象區分開。在英文中電力“electricity”這個詞就是由吉爾伯特基於希臘文琥珀“elekctron”創造出來的。
為了驗證各種地球帶有磁性的假說，吉爾伯特進行了大量的實驗，這也讓他成為一個“用實驗的方法探索自然界，從理論上解釋自然界”的開拓者。提出問題、建立假說，通過實驗驗證假說，最後得出結論。由此形成的假說演繹法已成為現代科學研究常用的方法之一。
1603年，英國女王去世，她留給吉爾伯特一大筆資金以繼續相關的研究，可惜同年的11月30號吉爾伯特自己因肆虐的瘟疫而去世。
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