W ciągu ostatnich 50 lat wszystkie gałęzie nauki poczyniły szybkie postępy. Ale po przeczytaniu wielu czasopism o naturze magnetyzmu i grawitacji można dojść do wniosku, że dana osoba ma jeszcze więcej pytań niż wcześniej.
Natura magnetyzmu i grawitacji
Dla każdego jest oczywiste i zrozumiałe, że rzucane przedmioty szybko spadają na ziemię. Co ich przyciąga? Możemy śmiało założyć, że przyciągają ich jakieś nieznane siły. Te same siły nazywane są grawitacją naturalną. Następnie każdy zainteresowany staje przed wieloma kontrowersjami, domysłami, założeniami i pytaniami. Jaka jest natura magnetyzmu? Czym są fale grawitacyjne? W wyniku jakiego wpływu powstają? Jaka jest ich istota, a także częstotliwość? Jak wpływają na środowisko i każdą osobę z osobna? Jak racjonalnie można wykorzystać to zjawisko dla dobra cywilizacji?
Pojęcie magnetyzmu
Na początku XIX wieku fizyk Hans Christian Oersted odkrył pole magnetyczne prądu elektrycznego. Dałomożliwość założenia, że natura magnetyzmu jest ściśle związana z prądem elektrycznym, który powstaje wewnątrz każdego z istniejących atomów. Powstaje pytanie, jakie zjawiska mogą wyjaśnić naturę ziemskiego magnetyzmu?
Do tej pory ustalono, że pola magnetyczne w namagnesowanych obiektach są w większym stopniu generowane przez elektrony, które nieustannie obracają się wokół własnej osi i wokół jądra istniejącego atomu.
Od dawna ustalono, że chaotyczny ruch elektronów jest prawdziwym prądem elektrycznym, a jego przejście powoduje pojawienie się pola magnetycznego. Podsumowując tę część, możemy śmiało powiedzieć, że elektrony, ze względu na swój chaotyczny ruch wewnątrz atomów, generują prądy wewnątrzatomowe, które z kolei przyczyniają się do powstania pola magnetycznego.
Ale jaki jest powód tego, że w różnych sprawach pole magnetyczne ma znaczne różnice w swojej wartości, a także różne siły magnesowania? Wynika to z faktu, że osie i orbity ruchu niezależnych elektronów w atomach mogą znajdować się w różnych pozycjach względem siebie. Prowadzi to do tego, że pola magnetyczne wytwarzane przez poruszające się elektrony również znajdują się w odpowiednich pozycjach.
Należy zatem zauważyć, że środowisko, z którego powstaje pole magnetyczne, wpływa na nie bezpośrednio, zwiększając lub osłabiając samo pole.
Materiały, których pole magnetyczne osłabia powstałe pole, nazywane są diamagnetycznymi, a materiały bardzo słabo wzmacniającepole magnetyczne nazywane jest paramagnetycznym.
Cechy magnetyczne substancji
Należy zauważyć, że natura magnetyzmu jest generowana nie tylko przez prąd elektryczny, ale także przez magnesy trwałe.
Magnesy trwałe mogą być wykonane z niewielkiej liczby substancji na Ziemi. Warto jednak zauważyć, że wszystkie obiekty znajdujące się w promieniu pola magnetycznego zostaną namagnesowane i staną się bezpośrednimi źródłami pola magnetycznego. Analizując powyższe warto dodać, że wektor indukcji magnetycznej w przypadku obecności substancji różni się od wektora indukcji magnetycznej próżni.
hipoteza Ampère'a o naturze magnetyzmu
Związek przyczynowo-skutkowy, w wyniku którego związek między posiadaniem ciał przez cechy magnetyczne odkrył wybitny francuski naukowiec Andre-Marie Ampère. Ale jaka jest hipoteza Ampère'a dotycząca natury magnetyzmu?
Historia zaczęła się dzięki silnemu wrażeniu tego, co zobaczył naukowiec. Był świadkiem badań Oersteda Lmiera, który odważnie zasugerował, że przyczyną magnetyzmu Ziemi są prądy, które regularnie przepływają w obrębie kuli ziemskiej. Wniesiono fundamentalny i najbardziej znaczący wkład: właściwości magnetyczne ciał można wytłumaczyć ciągłym obiegiem w nich prądów. Ampere wysunął następujący wniosek: właściwości magnetyczne któregokolwiek z istniejących ciał determinuje zamknięty obwód przepływających w nich prądów elektrycznych. Wypowiedź fizyka była aktem śmiałym i odważnym, ponieważ skreślił wszystkie poprzednieodkrycia, wyjaśniające właściwości magnetyczne ciał.
Ruch elektronów i prądu elektrycznego
hipoteza Ampère'a mówi, że wewnątrz każdego atomu i cząsteczki znajduje się elementarny i krążący ładunek prądu elektrycznego. Warto zauważyć, że już dziś wiemy, że te same prądy powstają w wyniku chaotycznego i ciągłego ruchu elektronów w atomach. Jeśli uzgodnione płaszczyzny są losowo względem siebie ze względu na ruch termiczny cząsteczek, to ich procesy są wzajemnie kompensowane i nie mają absolutnie żadnych cech magnetycznych. A w namagnesowanym obiekcie najprostsze prądy mają na celu zapewnienie koordynacji ich działań.
Hipère Ampère'a jest w stanie wyjaśnić, dlaczego igły magnetyczne i ramki z prądem elektrycznym w polu magnetycznym zachowują się identycznie. Z kolei strzałkę należy traktować jako zespół małych obwodów przewodzących prąd, które są skierowane identycznie.
Specjalna grupa materiałów paramagnetycznych, w których pole magnetyczne jest znacznie wzmocnione, nazywana jest ferromagnetycznymi. Materiały te obejmują żelazo, nikiel, kob alt i gadolin (oraz ich stopy).
Ale jak wyjaśnić naturę magnetyzmu magnesów trwałych? Pola magnetyczne są tworzone przez ferromagnetyki nie tylko w wyniku ruchu elektronów, ale także w wyniku ich własnego chaotycznego ruchu.
Pręd kątowy (właściwy moment obrotowy) zyskał nazwę - spin. Elektrony przez cały czas istnienia obracają się wokół swojej osi i mając ładunek, wspólnie wytwarzają pole magnetycznez polem powstałym w wyniku ich ruchu orbitalnego wokół jąder.
Temperatura Marii Curie
Temperatura, powyżej której substancja ferromagnetyczna traci swoje namagnesowanie, otrzymała swoją specyficzną nazwę - temperatura Curie. W końcu to francuski naukowiec o tym nazwisku dokonał tego odkrycia. Doszedł do wniosku, że jeśli namagnesowany przedmiot zostanie znacznie nagrzany, nie będzie już w stanie przyciągać przedmiotów wykonanych z żelaza.
Ferromagnesy i ich zastosowania
Pomimo faktu, że na świecie nie ma zbyt wielu ciał ferromagnetycznych, ich właściwości magnetyczne mają ogromne znaczenie praktyczne. Rdzeń w cewce, wykonany z żelaza lub stali, wielokrotnie wzmacnia pole magnetyczne, nie przekraczając jednocześnie poboru prądu w cewce. Zjawisko to bardzo pomaga oszczędzać energię. Rdzenie są wykonane wyłącznie z ferromagnetyków i nie ma znaczenia, do czego ta część będzie służyła.
Metoda magnetyczna
Za pomocą ferromagnesów powstają najwyższej jakości taśmy magnetyczne i miniaturowe folie magnetyczne. Taśmy magnetyczne są szeroko stosowane w dziedzinie nagrywania dźwięku i wideo.
Taśma magnetyczna to plastikowa podstawa, składająca się z PVC lub innych elementów. Na wierzch nakładana jest warstwa, która jest lakierem magnetycznym, który składa się z wielu bardzo małych igiełkowatych cząstek żelaza lub innego ferromagnesu.
Proces nagrywania odbywa się na taśmie dziękielektromagnesy, których pole magnetyczne podlega zmianom w czasie pod wpływem drgań dźwięku. W wyniku ruchu taśmy w pobliżu głowicy magnetycznej, każdy odcinek folii poddawany jest namagnesowaniu.
Natura grawitacji i jej koncepcje
Najpierw warto zauważyć, że grawitacja i jej siły są objęte prawem powszechnego ciążenia, które mówi, że: dwa punkty materialne przyciągają się z siłą wprost proporcjonalną do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między nimi.
Współczesna nauka zaczęła nieco inaczej rozważać pojęcie siły grawitacyjnej i tłumaczy ją jako działanie pola grawitacyjnego samej Ziemi, którego pochodzenie niestety nie zostało jeszcze ustalone.
Podsumowując powyższe, chciałbym zauważyć, że wszystko w naszym świecie jest ze sobą ściśle powiązane i nie ma znaczącej różnicy między grawitacją a magnetyzmem. W końcu grawitacja ma ten sam magnetyzm, ale nie w dużym stopniu. Na Ziemi nie da się oderwać obiektu od natury - narusza się magnetyzm i grawitację, co w przyszłości może znacznie skomplikować życie cywilizacji. Należy zbierać owoce odkryć naukowych wielkich naukowców i dążyć do nowych osiągnięć, ale wszystkie fakty należy wykorzystywać racjonalnie, bez szkody dla natury i ludzkości.
