Однако магнитные полюсы земного шара не совпадают с географическими. Поэтому направление магнитной стрелки компаса всегда составляет некоторый угол с географическим меридианом (т. е. с линией север — юг), называемый склонением магнитной стрелки.
Это явление было открыто еще Христофором Колумбом во время его путешествия в Америку.
Если магнитная стрелка не подперта на — острие, как в компасе, а вращается на горизонтальной оси, она в любой точке северного полушария наклоняется концом, указывающим на северный полюс, вниз, составляя некоторый угол с горизонтальной плоскостью, который называется наклонением. Наклонение и склонение для одного и того же места не всегда остаются постоянными: они немного меняются в течение суток и в течение года, на них влияет количество солнечных пятен, вызывающих иногда такие сильные отклонения магнитной стрелки от нормального положения, что это явление называют магнитной бурей. Однако в среднем для каждого места существуют определенные средние величины склонения и наклонения. При перемене же места на земной поверхности склонение и наклонение магнитной стрелки постепенно изменяются. Путешественник, отправляющийся далеко на север, наблюдает очень интересные явления в поведении магнитной стрелки: наклонение ее все увеличивается, и на самом магнитном полюсе подвешенная магнитная стрелка станет вертикально.
Однако известны районы, где при незначительном переходе в несколько километров магнитная стрелка резко меняет свое направление, и компас может только сбить с верного пути. Это явление носит название магнитной аномалии.
Сильнейшая из известных магнитных аномалий была открыта во второй половине прошлого века в некоторых районах Курской области. Местным жителям давно было известно, что в районе Щигров, Старого и Нового Оскола, Белгорода и Кочетовки нельзя пользоваться компасом, стрелка которого указывает самые невероятные направления. Об этом знали также инженеры и техники, работавшие там по проведению дорог, но никто из них не отдавал себе отчета в значении этого замечательного явления.
Во второй половине прошлого столетия на территории России производились систематические магнитные наблюдения, и тогда обратили внимание, что показания магнитных приборов в двух точках Курской губернии резко отличаются от показаний в других местах той же губернии.
Через 15 лет в районе Белгорода нашли точки, где аномалия была еще больше. Когда опубликовали результаты этих изменений, они возбудили большой интерес. Русское географическое общество организовало под руководством директора Парижской обсерватории Муро наблюдения, которыми была обнаружена сильная аномалия на значительном протяжении.
Тогда многие заинтересовались причиной необычайной аномалии.
Всем известно, что отклонение магнитной стрелки от нормального положения можно произвести искусственно, положив вблизи нее кусок железа или магнитного железняка; он будет оттягивать в свою сторону один конец стрелки и делать неправильными показания компаса. Стрелка отклоняется также, как это доказал еще в начале прошлого века Ампер, действием проходящих вблизи электромагнитных токов. Поэтому аномалию под Курском можно было объяснить как притяжением магнитных масс, так и электромагнитными токами в земной коре.
Разрешить этот вопрос удалось в начале текущего века московскому профессору Эрнесту Лейсту.
Сын бедного ревельского ремесленника Лейст должен был унаследовать ремесло отца, но он не хотел примириться с этим. Сдав экстерном курс гимназии в том возрасте, когда уже кончают высшее учебное заведение, он стал студентом. Учась и работая одновременно, он блестяще окончил университет, получив за работу по математике золотую медаль.
С начала 80-х годов Лейст работал в Москве сперва физиком метеорологической обсерватории, потом профессором Московского университета. Он увлекался изучением земного магнетизма. Узнав о существовании замечательной магнитной аномалии под Курском, он с жаром принялся за исследование этого явления. В течение ряда лет каждый год во время каникул он уезжал туда и вместо отдыха бродил с инструментом в ящике за плечами по лугам, лесам и крестьянским межам. Крестьяне принимали его за землемера и надоедали просьбами об обмере участков, полиция подвергала аресту и требовала объяснений. Ночевать приходилось в крестьянских избах, питаться — одним молоком и черным хлебом. Но через несколько лет такой работы Лейст нашел множество точек, в которых магнитная стрелка сильно отклонялась от нормального положения. Он произвел измерения более чем в 4500, точках. На каждое такое наблюдение нужно было затратить несколько часов, и, кроме того, оно требовало последующей обработки.