แม่เหล็ก
แม่เหล็กมี 2 ขั้วเสมอ ขั้วเหนือและขั้วใต้ ถ้าแขวนแท่งแม่เหล็กให้เคลื่อนที่อย่างอิสระ เมื่อหยุดนิ่ง ขั้วที่ชี้ไปทางทิศเหนือ เรียกว่า ขั้วเหนือ (N) ขั้วที่ชี้ไปทางทิศใต้ เรียกว่า ขั้วใต้ (S) ขั้วแม่เหล็กทั้งขั้วเหนือและขั้วใต้จะดูดสารแม่เหล็กเสมอ เมื่อนำแม่เหล็ก 2 อันมาอยู่ใกล้กัน ขั้วเหมือนกันจะผลักกัน และขั้วต่างกันจะดูดกัน แรงดูดจะมีมากที่สุดที่บริเวณขั้วทั้งสองของแม่เหล็กและลดน้อยลงเมื่อถัดเข้ามา เส้นแรงแม่เหล็กมีทิศทางออกจากขั้วเหนือไปยังขั้วใต้ ทั้งสามมิติ สนามแม่เหล็กหมายถึงบริเวณที่แม่เหล็กส่งแรงไปถึง
การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
สามทศวรรษต่อมา ได้มีทฤษฎีกล่าวถึงสาเหตุของสนามแม่เหล็กและบางส่วนก็รวมถึงโอกาสของการสลับขั้วด้วย การวิจัยสนามแม่เหล็กโลกโบราณทั้งหมดในช่วงปลายทศวรรษที่ 1950 นั้นเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งของขั้วแม่เหล็กและเกี่ยวกับทวีปจร แม้ว่าจะได้รับการค้นพบว่าหินบางชนิดมีการสลับขั้วในสนามแม่เหล็กขณะที่กำลังเย็นตัวลง ทำให้ดูเหมือนว่าหินอัคนีที่ถูกทำให้มีสภาพเป็นแม่เหล็กทั้งหมดมีร่องรอยของสนามแม่เหล็กโลก ณ ช่วงเวลาที่มันเย็นตัวลง แรกๆนั้นดูเหมือนว่าการสลับขั้วจะเกิดขึ้นทุกๆ 1 ล้านปีแต่ในช่วงทศวรรษที่ 1960 เป็นที่รู้กันว่าช่วงเวลาของการสลับขั้วนั้นไม่แน่นอน[1]