3、电与磁：从偶然发现到理论统一的奇妙之旅

电与磁：从偶然发现到理论统一的奇妙之旅

1. 磁石的早期发现与应用

磁石，一种天然的磁性材料，早在古希腊和中国古代就已被人们知晓。它具有吸引铁以及与其他磁石相互吸引或排斥的特性。

• 磁石作为指南针的起源 ：公元前2世纪，中国人首次记录了将尖锐的磁石针漂浮在水中作为简易指南针的使用。然而，在北美发现的带凹槽磁条比中国的记载早了一千年，这表明美洲原住民奥尔梅克人可能首先发现了磁石类似指南针的特性。公元11世纪，中国有了关于使用此类指南针进行航海的首次记录。公元1300年左右，干式磁罗盘在欧洲出现，磁石在中古英语中的意思就是“引导石”。
• 磁石引发的科学思考 ：除了作为指南针，磁石最初被科学家视为一种科学奇物，用于娱乐儿童和学校物理演示。年轻的阿尔伯特·爱因斯坦就曾被父亲给的指南针和磁铁所吸引，这一经历成为他人生的一个决定性时刻，让他意识到空间中充满了能远距离影响物体的神秘无形场，为他后来提出广义相对论埋下了种子。但在18世纪，磁石看似只是儿童玩具，没人料到磁场会与光学产生关联。

2. 电学的兴起与发展

2.1 早期电学现象与富兰克林的研究

18世纪，电学成为热门领域。古人就已观察到静电现象，比如在干燥的日子里，用象牙梳子梳理干燥头发后，梳子能吸引或排斥小纸片。美国发明家兼外交官本杰明·富兰克林是最早系统研究带电物体的人之一。他通过用橡胶棒和玻璃棒与毛毡或猫毛摩擦使其带电，得出电像一种流体，有可在物体间移动的正电荷和固定不动的负电荷的结论（实际上他把正负电荷的移动情况弄反了）。他还提出了“同性电荷相斥，异性电荷相吸”