電、磁領域——近代物理學的早期研究
在古代，人們就已注意到光、電、磁、聲、熱等這些物理現象，但對它們本質的認識卻一直沒有什麼進展。到了近代，人們才真正開始對它們的科學研究。牛頓力學的建立，標誌著近代物理學的誕生。此後，專門研究這些物理現象的分支學科相繼建立了起來。
磁的研究——吉爾伯特
古代，人們早就發現了磁現象，也留下了許多關於磁的記載，但卻一直無法解釋這種現象的奧秘。科學之父泰勒斯認為磁石有靈魂，古代中國拿母子情來比附磁現象：“石、鐵之母也。以有慈石，故能引其子；石之不慈者，亦不能引也。”先秦和秦漢古籍中都把磁石寫成“慈石”，磁石似乎有一種慈愛的力量，大約到了唐代才改為“磁”。
12世紀時，中國人發明的磁針由阿拉伯傳入歐洲。13世紀時，帕雷格倫納斯對磁針作過研究，但不久就被人遺忘了。在歐洲，第一個對磁進行係統研究的是16世紀時的吉爾伯特。他是近代磁學的先驅者，被後人譽為“磁學之父”。
1540年5月24日，吉爾伯特出生於英國的科爾切斯特，1569年在劍橋獲得醫學博士學位，後開始從醫。1601年被任命為皇家的醫生，終身未娶。1603年12月10日在倫敦逝世。
吉爾伯特吉爾伯特的研究成果記載在1600年出版的《論磁、磁體和地球作為一個巨大的磁體》(簡稱《論磁》)一書中。該書是曆史上最重要的關於磁的性質的論著之一，被伽利略譽為一部“偉大到令人妒忌”的巨著。他關於磁學的研究為電磁學的產生和發展創造了條件。
作為伽利略和培根的同時代人，吉爾伯特跟他們一樣，認為科學應建立在實驗的基礎上。他最初研究化學，後來長期從事磁學和電學的研究。
吉爾伯特做了一係列科學實驗，最有名的就是所謂“小地球”實驗。他用一塊天然磁石磨製成一個大磁石球，用小鐵絲製成小磁針放在磁石球上麵，結果發現這根小磁針的全部行為和指南針在地球上的行為十分相似。吉爾伯特把這個大磁石球叫做“小地球”。由此，他提出一個假設；地球是一個巨大的磁石，它的兩極位於地理北極和地理南極附近。這個假設後來經德國數學家高斯從數學上加以論證和完善，至今仍是地磁理論的經典概念。
吉爾伯特對電現象也進行了研究。他從琥珀經摩擦後會吸引輕小物體的現象中受到啟發，有意識地收集了金剛石、藍寶石、水晶、硫磺等物質，經過摩擦後，發現它們都具有吸引輕小物質的能力。吉爾伯特把這種作用和磁作用加以區別，認識到這也是一種物質普遍具有的現象，因此根據希臘文琥珀引入“電的”(Electric)一詞，並且把像琥珀這樣經過摩擦後能吸引輕小物體的物體稱做“帶電體”。