Atoma attēls ar elektroniem, kas saspiesti ap centrālo kodolu, kas izspiedies ar protoniem un neitroniem, mūsu zinātnes koncepcijai ir tikpat nozīmīgs kā DNS spirāle vai Saturna gredzeni. Bet neatkarīgi no tā, cik ļoti mēs skrāpējam šo zinātnisko pamatu virsmu, mēs varam iet dziļāk, fokusējot šo mikroskopu un atklājot vairāk spēku, kas pārvalda mūsu pasauli.
Savā jaunajā grāmatāUzlāde: kāpēc valda gravitācija?Teorētiskais fiziķis Frenks Klouzs pēta fundamentālos spēkus, kas pārvalda mūsu Visumu, ceļā uzdodot jautājumus, kuru mērķis ir izskaidrot, kā trauslais pozitīvo un negatīvo lādiņu līdzsvars pavēra ceļu gravitācijai, lai veidotu mūsu Visumu.
Šajā izņēmumā viņš paskaidro, kā magnētisms, fundamentālais, taustāmais spēks, tika atklāts, no kurienes tas nāca un kā tas ieguva savu nosaukumu.
Spēks ir iekšā
Magnētisms ir elektrības izpausme un otrādi. Elektrība un magnētisms mūsu apkārtnē ir iespiesti jau no paša sākuma. Pirms pieciem miljardiem gadu, kad topošā Zeme bija karsta virpuļveida elektrisko strāvu plazma, šīs plūsmas radīja magnētiskos laukus. Kad magma atdzisa, veidojot to, ko mūsdienās sauc par pasaules cieto ārējo garozu, Magnētisms Tas bija iesprostots minerālos, kas satur dzelzi, piemēram, magnetītu.
Šodien ir Zemes šķidrais kodols Joprojām valda terpsihorisks elektrisko strāvu neprāts, kas rada magnētisko lauku. Tas sniedzas atmosfērā un ārpus tās, un tas ir neredzams mūsu dabiskajām maņām. Bet, izplatoties no avota izkusušajā kodolā uz debesīm augšpusē, tas vispirms iekļūst Zemes garozā. Šeit tas atstāj taustāmu nospiedumu, liecinot par tāda spēka esamību, kas ir spēcīgāks par gravitāciju, kas darbojas Zemes iekšienē un kura ietekme sniedzas ļoti tālu.
Atgriežoties pie agrīnā prekembrija, pirms četriem miljardiem gadu, kad virsma atdzisa, slāņos uzkrājās atomu elementi. Visstabilākais no šiem elementiem ir dzelzs, kas mūsdienās ir viens no visvairāk sastopamajiem elementiem Zemes garozā. Magmatisko ieži veidojās no lavas. Šiem akmeņiem piemīt īpašība, ka magnētiskā lauka klātbūtnē to dzelzs atomi darbojas kā karavīri parādē, paši kļūstot magnētiski. Tas tiek izmantots populārās demonstrācijās, kurās var padarīt redzamu stieņa magnēta magnētisko lauku.
Vispirms uz galda virsmas tiek izkaisīti mazi dzelzs gabaliņi un tad starp tiem uzmanīgi ievieto magnētu. Tā magnētiskais lauks stimulē magnētismu dzelzs šķembās, pārvēršot tos tūkstošiem miniatūru magnētu. Katrs no šiem elementiem orientējas magnētiskajā laukā, atklājot, kā magnētiskā spēka virziens mainās no vienas vietas uz otru.
Saistīts: Kāpēc magnētiem ir ziemeļu un dienvidu poli?
Stieņa magnēts ir vienkāršs modelis, kas parāda, kas notiek ar pašu magnētisko zemi. Zemes ziemeļu un dienvidu magnētiskie poli Tie atgādina stieņa magnētu, mūsu planētas magnētisko lauku, kas sniedzas tālu kosmosā. Kosmosā nav dzelzs šķembu, bet liels daudzums dzelzsrūdas ir atrodams Zemes pakalnos, nogāzēs un kalnos. Dažviet nejauši šie magnētiskie kopumi ir ļoti plaši, piemēram, Elbas salā un Idas kalnā Mazāzijā, kur lieli atsegumi saglabā magnētisko nospiedumu klintīs, kas vēsturiski pazīstamas kā lodestone un tagad sauktas par magnetītu.
Ir leģendas, kas vēsta, ka pirms tūkstošiem gadu senajā Grieķijā gans, kurš valkāja ādas zābakus, kas tika turēti vietā ar dzelzs naglām, burtiski uzdūrās magnetītam, kad spēcīgs magnētisms satvēra nagus viņa kurpēs. Neatkarīgi no tā, vai gans vārdā Magness atklāja tāda paša nosaukuma klinti, un, ja tā, vai Magnēzijā, uz ziemeļiem no Atēnām, vai Idas kalnā Mazāzijā, vai pat citā Idas kalnā Krētas salā, ļoti iespējams, ka šāda pieredze, ja tā bija mazāk dramatiska nekā stāstā, varēja notikt dažādos gadījumos.
Protams, magnētisma spēks ir bijis acīmredzams kopš dzelzs laikmeta. Zibens ir elektriskās strāvas uzliesmojums, kas ģenerē intensīvus magnētiskos laukus un magnetizē dzelzs iezi. Kausēšana, lai no šiem avotiem iegūtu tīru dzelzi, atklātu to magnētisko pievilcību. Tātad šī parādība, iespējams, bija zināma apmēram pirms 3000 gadiem. Tāpat kā uguns atklāšana, magnētisms, iespējams, ir radies vairākās vietās neatkarīgi, to visu iedvesmojusi dzelzs dabiskā magnetizācija akmeņos.
Jo magnētiskie akmeņi ir visur. Līdz 16. gadsimtam ceļotāji fiksēja labākos piemērus no Indijas austrumiem un Ķīnas piekrastes: “Ļoti liels un smags; [the stone] “Viņš vilks vai pacels sev lielu svaru no dzelzs vai tērauda.” [Robert Norman, The Newe Attractive, 1581]. Tā kā zināšanas par šo parādību no grieķu mitoloģijas izplatījās latīņu valodā un pēc tam angļu valodā, nosaukumi tika mainīti uz “magnes rock” vai “magnet”.
© [Oxford University Press]
Fragments no CHARGE: Kāpēc valda gravitācija? Autors Frenks Close, izdevis Oxford University Press, Pieejams cieto vāku un e-grāmatu formātos
