十七世纪的磁学:基歇尔和卡贝奥

博学的德国耶稣会教士阿撒那修斯·基歇尔(1601—80)写过题为《磁石,或者论励磁的方法》(Magnes,sive de arte magnetica)(罗马,1641 年)的多卷本著作,但它不如吉尔伯特的书有价值。他是维尔茨堡大学教授, 与波塔、施文特尔和其他甚至更少近代探索精神的人齐名。他不是象吉尔伯特和伽利略那样的物理学家,而专事详尽无遗地描述科学奇迹以及供大众消遣的奇闻轶事,其中包括一种借助磁针的通报术。然而值得指出,他曾探索用天平来衡量一块磁石的力量。磁石悬挂在天平的一个称盘上,另一个盘里放上砝码与之平衡。然后使一块铁与磁石相接触,记下为破除这种接触所必需的附加砝码。基歇尔的书的大部分内容论述他用磁来治疗疾病和创伤的方案。这种中世纪式的治疗术也是范·赫耳蒙特 1621 年的《磁学论》

(DeMagnetica)一书的主题。基歇尔把动物界的许多现象,例如鸟类的飞行, 归因于磁的作用,他在书中还用单独一个篇章专门论述爱的“磁学”。这部

著作最后以这样的见解作为结论:上帝是大自然的磁石(totius naturae magnes)。

这个时期的另一个耶稣会教士尼科洛·卡贝奥或卡贝乌斯也写了一本磁学著作,题为《磁学哲学》(Philosophia Magnetica)(弗拉拉,1629 年)。他很注意铁的磁化。我们今天把这种现象归因于大地磁场的感应作用。

笛卡尔(299)

关于磁流本性的种种理论在十七世纪上半期都是含糊不清而又带有神秘主义的色彩,而且通常还认为智能是磁石的属性。第一个科学的磁学理论是笛卡尔在他的《哲学原理》(Principia Philo-sophiae)(1644 年)一书中提出的。这个理论成为他在别处论述的他的总的漩涡体系的一部分。

笛卡尔解释从宇宙漩涡的每一极怎样必定有大量粒子流向中心,其形状有如螺杆,它们的螺纹有两个相反的方向,视粒子来自漩涡的一极还是另一极而定。从一个极来的粒子进入漩涡中央的恒星,并经由微孔而穿过这恒星; 这些微孔形状有如螺母,它们的转动方向务使这些粒子在随着漩涡转动时能自由向前通过。这股粒子流到达恒星的对面时,与来自相反极的另一股粒子流交会,然后这些粒子流在外面环绕这恒星运行。它们尽量地重新进入这恒星,重复以前的环行,而残余部分则散落在外面。来自另一极的粒子的行为与此相似,因此这恒星成了两股相向运行的粒子环流的中心,甚至当这恒星退化成行星(例如地球)时,这种状况仍在某种程度上持续着。然而,只有在这行星的块状内层那部分里,微孔才保持开放,该部分基本上由天然磁石或者铁组成。这样,天然磁石容许这些粒子通过去,同任何物质只发生最低限度的干涉;为此,这些粒子被粒子流的动量定向在最有利的位置上。而且, 每块磁石都成为一股微小粒子环流的中心,其行程可借助铁屑来描绘。这些粒子也倾向进入相邻的天然磁石;于是,通过驱除两块磁石之间的空气,它们使这两块磁石一起运动。同天然磁石中的微孔不一样,铁里的这两种微孔很容易互换它们的性质,因此一块磁铁的极性很容易反转。

笛卡尔利用这些方法成功地解释了几乎所有当时已知的磁现象。他的理论虽然充斥任意的假设,但在力学上是可以理解的,而且在某种意义上还预示了现代的磁感应概念。

笛卡尔的思想为他的门徒雅克·罗奥所继承,并加以阐释(1671 年)。这些思想被推广到电现象,并在整个十七世纪和十八世纪的大部分时间里一直主宰这个领域,只是作了某些修改。事 300 实上,在这个科学分支(牛顿大大忽视了它)里,笛卡尔的权威保持时间最长。