През последните 50 години всички клонове на науката пристъпиха бързо напред. Но след като прочетете много списания за природата на магнетизма и гравитацията, човек може да стигне до заключението, че човек има дори повече въпроси от преди.
Природа на магнетизма и гравитацията
Очевидно и разбираемо за всички е, че изхвърлените предмети падат бързо на земята. Какво е това, което ги привлича? Спокойно можем да предположим, че те са привлечени от някакви неизвестни сили. Същите тези сили се наричат естествена гравитация. След това всеки, който се интересува, е изправен пред много спорове, догадки, предположения и въпроси. Каква е природата на магнетизма? Какво представляват гравитационните вълни? В резултат на какво влияние се формират? Каква е тяхната същност, както и честотата? Как влияят на околната среда и на всеки човек поотделно? Колко рационално може да се използва този феномен в полза на цивилизацията?
Концепцията за магнетизъм
В началото на деветнадесети век физикът Ханс Кристиан Ерстед открива магнитното поле на електрическия ток. То дадевъзможността да се приеме, че природата на магнетизма е тясно свързана с електрическия ток, който се генерира във всеки от съществуващите атоми. Възниква въпросът какви явления могат да обяснят природата на земния магнетизъм?
Към днешна дата е установено, че магнитните полета в магнетизираните обекти се генерират в по-голяма степен от електрони, които непрекъснато се въртят около оста си и около ядрото на съществуващ атом.
Отдавна е установено, че хаотичното движение на електроните е истински електрически ток и преминаването му провокира появата на магнитно поле. Обобщавайки тази част, можем спокойно да кажем, че електроните, поради хаотичното си движение вътре в атомите, генерират вътрешно-атомни токове, които от своя страна допринасят за появата на магнитно поле.
Но каква е причината за това, че в различните материи магнитното поле има значителни разлики в собствената си стойност, както и различни сили на намагнитване? Това се дължи на факта, че осите и орбитите на движение на независими електрони в атомите могат да бъдат в различни позиции една спрямо друга. Това води до факта, че магнитните полета, произведени от движещи се електрони, също са разположени в съответните позиции.
По този начин трябва да се отбележи, че средата, в която възниква магнитното поле, влияе директно върху него, увеличавайки или отслабвайки самото поле.
Материалите, чието магнитно поле отслабва полученото поле, се наричат диамагнитни, а материалите, много слабо усилващимагнитното поле се нарича парамагнитно.
Магнитни характеристики на веществата
Трябва да се отбележи, че природата на магнетизма се генерира не само от електрически ток, но и от постоянни магнити.
Постоянните магнити могат да бъдат направени от малък брой вещества на Земята. Но си струва да се отбележи, че всички обекти, които ще бъдат в радиуса на магнитното поле, ще се намагнетизират и ще станат директни източници на магнитното поле. След анализиране на горното, си струва да добавим, че векторът на магнитната индукция в случай на наличие на вещество се различава от вектора на вакуумната магнитна индукция.
Хипотезата на Ампер за природата на магнетизма
Причинно-следствената връзка, в резултат на която връзката между притежаването на тела чрез магнитни характеристики е открита от изключителния френски учен Андре-Мари Ампер. Но каква е хипотезата на Ампер за природата на магнетизма?
Историята започна благодарение на силното впечатление от видяното от учения. Той е свидетел на изследването на Ерстед Лмиер, който смело предполага, че причината за магнетизма на Земята са теченията, които редовно преминават в рамките на земното кълбо. Основният и най-значим принос е направен: магнитните характеристики на телата могат да се обяснят с непрекъснатата циркулация на токове в тях. След като Ампер направи следното заключение: магнитните характеристики на всяко от съществуващите тела се определят от затворена верига от електрически токове, протичащи вътре в тях. Изявлението на физика беше смел и смел акт, тъй като той зачеркна всички предишниоткрития, обясняващи магнитните характеристики на телата.
Движение на електрони и електрически ток
Хипотезата на Ампер гласи, че във всеки атом и молекула има елементарен и циркулиращ електрически ток. Струва си да се отбележи, че днес вече знаем, че същите тези токове се образуват в резултат на хаотичното и непрекъснато движение на електрони в атомите. Ако договорените равнини са произволно една спрямо друга поради термичното движение на молекулите, тогава техните процеси са взаимно компенсирани и нямат абсолютно никакви магнитни характеристики. А в магнетизиран обект най-простите токове са насочени към осигуряване на координация на техните действия.
Хипотезата на Ампер е в състояние да обясни защо магнитните игли и рамки с електрически ток в магнитно поле се държат идентично един с друг. Стрелката от своя страна трябва да се разглежда като комплекс от малки вериги с ток, които са насочени еднакво.
Специална група парамагнитни материали, в които магнитното поле е силно засилено, се наричат феромагнитни. Тези материали включват желязо, никел, кобалт и гадолиний (и техните сплави).
Но как да обясним естеството на магнетизма на постоянните магнити? Магнитните полета се образуват от феромагнитите не само в резултат на движението на електроните, но и в резултат на тяхното собствено хаотично движение.
Ъгловият момент (правилният въртящ момент) е получил името - спин. Електроните през цялото време на съществуване се въртят около оста си и, като имат заряд, генерират заедно магнитно полес полето, образувано в резултат на тяхното орбитално движение около ядрата.
Температура Мария Кюри
Температурата, над която феромагнитното вещество губи своята магнетизация, е получила своето специфично име - температурата на Кюри. В крайна сметка френски учен с това име направи това откритие. Той стигна до заключението, че ако намагнетизиран обект се нагрее значително, той вече няма да може да привлича предмети, направени от желязо.
Феромагнитите и тяхното използване
Въпреки факта, че в света няма толкова много феромагнитни тела, техните магнитни характеристики са от голяма практическа полза и значение. Ядрото в намотката, изработено от желязо или стомана, усилва многократно магнитното поле, като същевременно не надвишава консумацията на ток в намотката. Това явление значително помага за пестенето на енергия. Ядрата са направени изключително от феромагнети и няма значение за каква цел ще служи тази част.
Метод на магнитен запис
С помощта на феромагнити се изработват първокласни магнитни ленти и миниатюрни магнитни филми. Магнитните ленти се използват широко в областта на звукозаписа и видеозаписа.
Магнитната лента е пластмасова основа, състояща се от PVC или други компоненти. Върху него се нанася слой, който представлява магнитен лак, който се състои от много много малки игловидни частици желязо или друг феромагнетик.
Процесът на запис се извършва на лента благодарение наелектромагнити, чието магнитно поле подлежи на промени във времето поради звукови вибрации. В резултат на движението на лентата близо до магнитната глава, всяка част от филма е подложена на намагнитване.
Природата на гравитацията и нейните концепции
Трябва да се отбележи преди всичко, че гравитацията и нейните сили се съдържат в закона за универсалното притегляне, който гласи, че: две материални точки се привличат една друга със сила, правопропорционална на произведението на техните маси и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях.
Съвременната наука започна да разглежда концепцията за гравитационната сила малко по-различно и я обяснява като действието на гравитационното поле на самата Земя, чийто произход, за съжаление, все още не е установен.
Обобщавайки всичко по-горе, бих искал да отбележа, че всичко в нашия свят е тясно взаимосвързано и няма значителна разлика между гравитацията и магнетизма. В крайна сметка гравитацията има същия магнетизъм, само че не в голяма степен. На Земята е невъзможно да се откъсне обект от природата - магнетизмът и гравитацията са нарушени, което в бъдеще може значително да усложни живота на цивилизацията. Човек трябва да бере плодовете на научните открития на велики учени и да се стреми към нови постижения, но трябва да използва всички факти рационално, без да накърнява природата и човечеството.
