十六、十七世纪之交，是西方对于磁现象探索的活跃期，这一时期众多学者做了大量实验，提出了各种观点，以1600年吉尔伯特的巨著《论磁》的出版为该时期的高峰。这一时期的研究工作为之后磁学和电学的发展奠定了基础，但关于十六、十七世纪之交的磁现象探索还没有科学史著作专门研究。本文利用多种全文数据库中丰富全面的原始文献资料，并结合上世纪七、八十年代以来的研究成果，试图以更细致深入的视角，考察人与自然现象之间在早期磁现象探索中表现出的细节关系。本文通过六个专题深入展现了十六、十七世纪之交西方早期磁现象研究的状况，探讨了该时期磁现象研究与古代和中古的思想联系，分析了新发现的和已知的磁现象带给学者的感知对磁哲学的推动，揭示了吉尔伯特的磁哲学与其他学者的研究工作之间的深刻关系。本文具体研究成果如下：论文第二章以文艺复兴晚期著名的博学者珀尔塔的磁体实验研究为例，揭示该时期自然魔法中的传统实验向近代科学实验的转变。本章认为文艺复兴晚期的学者因为经院式沉思的无效，认识到人所面对的只是自然的现象，进而革新了自然魔法中的传统实验，促使其向近代科学实验转变。本章通过比较珀尔塔与派勒格林尼的磁体实验研究，具体展现了珀尔塔实验研究的一些重要的新特点。本章进一步认为，这样的反思和改变是研究方法上的，还不是自然观上的；并在此基础上对珀尔塔、吉尔伯特等的“双面性”问题，给予了一种解释。本章为全文铺垫该时期在实验方法和自然观状况方面的背景。论文第三章研究一条谬误的磁石知识，即大蒜能让磁石失去吸引能力。本章在全面搜集相关史料的基础上，分析认为这条知识虽然显得很荒谬，但并非来自古人的空想，而应来源于古人对磁石排斥铁的现象的一种阐释。本章将这一磁石知识，在空间上与古代其他地区相关知识比较，在时间上与静电排斥的最初认识比较。因为磁、电现象的相关性，静电排斥的发现过程是难得的比较对象。有意思的是，静电排斥现象最初被看到以后，观察者亦没有认识到排斥的存在。本章认为其中可能的原因是，西方文化背景中对具有同感的物体同时又发生排斥的事实，在认知上有拒斥的倾向，这显示了文化背景的传承性带来错误认知的相似。西方学者在经验之光下全面检验古代的知识，是近代科学产生的必经阶段。这体现出近代科学植根于西方文明，而移植近现代科学技术的国家，如中国，则缺乏对古代知识全面检验的历程。大蒜能让磁石失去吸引力的谬误知识提供了一个很好的案例。通过厘清近代早期西方学者对这个谬误知识的不同态度和处理状况，本章揭示了新旧交替时期认识的混乱和复杂，指出正是在珀尔塔等人以实验检验古代磁石知识的基础上，吉尔伯特才有可能进一步建立他的磁哲学。论文第四章对吉尔伯特的磁体排斥实验和理论进行了系统研究，并与其之前学者的相关实验和理论比较，探讨了磁体排斥运动在吉尔伯特磁学理论中的地位，以及吉尔伯特为何如此理解磁体排斥运动。本章指出吉尔伯特是少数认为磁石中某种相反对的性质不存在的学者，排斥运动在其《论磁》的理论体系里面被化约为结合运动前的准备运动。吉尔伯特对磁体排斥的认知来源于实验现象带给他的感觉，而不是如帕克所说是诉诸前人的思想忽略实验事实的结果。磁石漂浮追逐实验中磁石的一系列运动，让他感到磁石的目的性。吉尔伯特在对由实验观察到的现象进行解释的时候，才受到亚里士多德理论的影响。他依据的主要是亚里士多德的“目的论”，而不是帕克所说的“必然性”。在目的论的解释之下，排斥运动是以结合为目的的，只是辅助的运动。本章指出，该实验中暗藏着没有被吉尔伯特意识到的重要问题。实验者在对漂浮磁石的追逐中加入了人为的意志，其过程并非亚里士多德所说的自然过程，结果亦不能被认为是自然的目的。第五章系统考察了西方古代到近代早期关于磁石吸引和琥珀吸引原理的各种解释，厘清了两种吸引从被归入相同原理到区分为不同原理的历史过程。一般观点认为，两种吸引被区分为不同原理，源自多种琥珀类物质的发现。本章提出，磁石双向吸引的发现是更重要的原因。近代早期在对于两种吸引原理的区分中，存在三种不同的倾向：一是将磁石吸引归入非物质的原理，而琥珀类吸引归入物质的原理；二是将两种吸引用分别归入不同的物质原理；三是将两种吸引分别归入不同的非物质原理。吉尔伯特的观点属于第一种倾向，他认为琥珀吸引由于物质，磁体吸引由于“形式”。本章分析了吉尔伯特的磁体“形式”解释，认为这是关于磁力的第一个有论证的超距作用解释，为吉尔伯特以磁力解释天体运行的动力提供理论依据，具有重要的意义。第六章全面研究吉尔伯特微地球思想的来源情况。微地球被认为是吉尔伯特最重要的贡献之一。本章指出，早在13世纪派勒格林尼设计的小磁球旋转实验中已经蕴含了用磁力去解释天宇周日旋转的思想。派勒格林尼的这个思想比吉尔伯特早了3个多世纪，并启发了吉尔伯特用磁力来解释地球的周日旋转。本章认为吉尔伯特将派勒格林尼的小磁球演变为微地球，有着深刻的历史背景和多重思想来源。磁倾角的发现和诺曼对磁倾角的研究，把磁力指向了地球；哥白尼的新天文学将地球从处于宇宙中心的固定位置，变为绕日公转同时周日自转。其他如卡尔丹、珀尔塔等人对磁石性质的研究，也对吉尔伯特微地球思想形成产生影响。第七章探讨了吉尔伯特对天体运行动力的磁力解释，指出吉尔伯特虽然不是这一思想的首创者，但他是第一个从地球物理的角度，通过磁体旋转运动的研究，磁体超距作用的研究等，系统论证磁力或类似于磁力的自然力在天体运行中所起作用的学者。本章系统分析了开普勒天体运行动力的磁力解释对于吉尔伯特的借鉴，认为吉尔伯特的工作使得这一解释超越了简单设想的阶段，为开普勒的物理天文学提供了支撑。有学者认为，吉尔伯特解释地球自转的原因时依赖于有灵论。本章讨论了吉尔伯特如何用磁石旋转运动论证地球的周日自转，指出吉尔伯特在论证地球自转的过程中有其内在的逻辑，但被史学家忽视。吉尔伯特的逻辑也许不严密，但如果注意到他使用逻辑和在自然的界限里面处理地球自转的努力，就不会武断地认为他必须诉诸有灵论才能解释地球自转。第八章在总结全文研究的基础上，认为十六、十七世纪之交的磁哲学发展，不是由新发现本身推动，而是由研究者对于新发现或已知的各种磁现象的感知推动。新发现的现象带来的感知，已知现象带来的新感知，同一现象带来的不同感知，综合、复杂地推动着十六、十七世纪之交的磁哲学发展。