哈雷

哈雷对磁的本性问题兴趣不大，他志在建立一个假说模型，既解释所观

察到的罗盘变化值又解释这变化的缓慢变动。

关于这个问题，他写过两篇重要论文。在第一篇（Phil.Trans.,1683） 里，哈雷扼述了最近进行的对世界各地罗盘变化的那些可靠的测定，给出了每次测定的日期。这些数据使他得以证明邦德理论是不充分的。他进一步指出，我们详细考察地球表面而发现，罗盘变化总的说来在缓慢而又连续地变动，指南针的偏转在一大片(302)陆地或海洋范围里都一样。这与笛卡尔的理论相悖，后者认为罗盘变化是由于观察者紧邻处有大量磁性物质而造成的； 不过哈雷也承认，罗盘的当地扰动可能是这样引起的。但是，这些数据同样也与吉尔伯特的理论相悖，因为在巴西海岸，指南针偏向东方，背离大陆而朝向海洋。因此，哈雷的论文在最后提出一个新的假说：地球是个四极磁石， 每半球各有两个极，它们作缓慢的相对运动，就象解释地磁要素的缓慢变化所要求的那样。

根据这种观点，已不能再把地球看做一块普通的磁石。哈雷在后一篇论文（Phil. Trans.，1692）里提出假说，声称地球由一个有两个磁极的外层磁壳和一个内磁核构成，后者和磁壳同心，自己也有两个极。他认为，两个磁轴彼此倾斜，并又对地球的转轴倾斜，磁壳和磁核间的空间填充有一种流体媒质；他认为这种媒质可能是发光的，因此地球内部也允许有生命。极的相对运动很容易解释，只要假设磁壳和磁核的周日转动周期略有差别。如果这个简单图式还不够充分，那末可以方便地认为地球是一组同心磁壳，各自有独立的轴和不同的转动周期——这个体系令人回想起欧多克索的行星球， 并预示了现代的傅里叶级数。

为了能够制订出一个完备的理论，哈雷吁请水手和其他人尽可能多地把世界各地的罗盘变化观察记录下来寄送给他。他自己也花了大部分时间来满足这种需要，他在后来的大西洋探险航行（1698—1700 年）中收集了大量地磁资料。他把这些资料收录在一种地图里，或者根据 L.A. 鲍尔的研究，是1701 和 1705 年间出版的两种不同的地图（Terrestrial Magnetism， Vols.I and XVIII）里。这些地图系根据当时还相当新颖的麦卡托投影法制成，图上表明了 1700 年时大西洋上罗盘变化等值线的分布。十八世纪里曾多次修订出版了哈雷的世界地囹和独立研究者们绘制的其他地图。

(303)哈雷第一个认识到北极光和地磁之间有联系。他仿效笛卡尔，认为地球必定是从一个极进入地球，从另一个极离开地球而环行的那些 effluvia 的中心。他猜想，就象带电体有时在黑暗中会发光那样，这些 effluvia 在某些还不知道的条件下也可能变为发光的。他倾向于认为这些发光 effluvia 就是封闭在地球的磁壳和磁核之间的流体媒质，他还认为它们能流过地壳中的微孔。因此他认为，极光所以出现在北极，可能是因为这些地区的地壳由于地球扁球状的缘故而比较薄。