Во время этих опытов Джильберт установил, что наибольшая магнитная сила каждого стержневого магнита как бы сосредоточена на его концах — полюсах. Погружая магнит в железные опилки, лейб-медик видел, что к концам магнитного стержня прилипали большие кучки опилок, в то время как к средней части стержня опилки не приставали. Размышляя о том, почему это происходит, Джильберт вспомнил о другом своем опыте. Он брал два одинаковых, им же самим намагниченных стержня и, накладывая их один вдоль другого, наблюдал усиление или уничтожение магнитной силы, смотря по тому, какие концы приходились друг против друга.
Это подтверждало мнение Джильберта о том, что на разных концах одного и того же стержня сосредоточены разные виды магнетизма.
У одного конца каждого магнитного стержня имеется южный магнетизм, решил Джильберт, у другого — северный. Надо предположить, что в середине магнитного стержня сходятся оба разноименных магнетизма, и так как силы одинаковы и противоположны, они как бы уничтожаются. Поэтому в середине магнита никакое действие не проявляется.
Это все равно, как если бы ветер одновременно с двух противоположных сторон дул на парус, — шхуна осталась бы на месте.
«Впрочем, — несколько сомневаясь, подумал Джильберт, — шхуна останется на месте и в том случае, если вовсе не будет ветра… Может быть, посредине магнитного стержня вовсе нет магнитных сил? Как это проверить? Попробовать разломать стержень в середине?»
Когда Джильберт сделал это, он убедился в том, что его первое предположение о взаимоуничтожении магнитной силы оказалось справедливым. Каждая из двух половинок разломанного стержня вела себя как самостоятельный магнит. А в том месте, где раньше у целого стержня никакой силы не проявлялось, теперь обнаружились два разноименных полюса магнита.
Чтобы удостовериться в том, что этот результат не случайный, Джильберт переломил каждую из половинок снова на две части. Эти четыре магнита он еще раз разломил пополам и убедился в том, что каждый вновь полученный магнитик, как бы он ни был мал, всегда имеет два полюса.
Проделывая опыты, Джильберт натолкнулся на два важных факта.
Однажды один из намагниченных брусков выскользнул из рук Джильберта и упал на каменный пол. Когда лейб-медик поднял стержень и стал испытывать силу его притяжения, он был необычайно поражен: магнит вовсе перестал притягивать. Что с ним случилось?
Джильберт внимательно осмотрел поднятый с пола стержень, но не мог обнаружить в нем никаких внешних изменений.
«Может быть, мой магнит состоит из отдельных очень маленьких магнитиков? И вот от сильного удара маленькие магнитики в беспорядке рассыпались внутри магнита, и весь магнит потерял свои свойства?..»
Этот случай научил Джильберта более бережному обращению с магнитами.
Вскоре Джильберта заинтересовало другое явление: железные стержни и проволоки, долго хранившиеся в кладовой, каким-то неведомым образом сами собой приобретали свойства магнитов.
После долгих размышлений и наблюдений над стрелкой компаса Джильберт пришел к замечательному выводу:
«Очевидно, вся Земля — гигантский магнит! Полюсы земного шара — это полюсы магнита».
Если допустить, что это верно, то станет понятным, почему железные стержни намагничивались как бы сами собой. Стержень намагничен Землей так же, как намагничивается всякий находящийся вблизи магнита кусок железа или железный предмет. По той же причине каждая магнитная стрелка располагается так, что один конец ее направляется на север, а другой на юг.