为什么指南针只指南北，不指东西呢？“小地球”实验揭开了这一秘密。
指南针是我国古代四大发明之一。它的作用可大啦！人类在海上航行，在天空飞翔，到野外勘测，去沙漠探险，都离不开指南针。否则，就会迷失方向。
值得一提的是，我国古代科学家沈括在《梦溪笔谈》中，最早记录了指南针的使用方法，并讲到磁针虽然朝向南方，但并不是正南，而是略有些偏东，这便是所谓的“磁偏角”现象。在西方，直到1492年，哥伦布横渡大西洋时，才发现这一现象，比沈括的发现晚了400多年。
为什么指南针只指南北，不指东西呢？当时并没有人去作进一步的研究。
直到1600年，英国女王伊丽莎白的一名御医吉尔伯特才开始用实验的方法探索磁的性质，并从理论上加以概括。
在那些日子里，吉尔伯特总是在思考指南针的问题，“究竟是什么力量驱使指南针着魔般地指南指北呢？”吉尔伯特一手拿着指南针，一手拿着磁铁，陷入了沉思。突然，他发现，一旦磁铁放在指南针附近，指南针就不再指南北了，而指向手中的这块磁铁。“莫非我们祖祖辈辈居住的地球也像一块磁铁？”
吉尔伯特的眼睛一亮：“对！我不妨用磁铁做一个小地球试试！”
于是，他找来一大块天然磁石，整天在那里凿呀磨呀，终于做成了一个大磁球。然后，他把用小铁丝制作的小磁针装在枢轴上，放在这个大磁球附近。
吉尔伯特惊讶地发现，小磁针在磁球上面的各种行为，与我们在地球上看到指南针的行为完全一样！吉尔伯特又用笔把小磁针排列的指向标出一条条的线，画成许多子午圈，与地球的经线相似，它也有一条赤道，小磁针在赤道上与球面保持平行。
吉尔伯特把这个磁石球称为磁性“小地球”，这便是划时代的“小地球”实验。
经过18个春秋，吉尔伯特将他的发现写成了一本书——《论磁石、磁体和最大的磁石——地球》，从理论上论述了指南针指向南北的原理。