Az elmúlt 50 évben a tudomány minden ága gyorsan előrelépett. De a mágnesesség és a gravitáció természetéről szóló sok folyóirat elolvasása után arra a következtetésre juthatunk, hogy az embernek még több kérdése van, mint korábban.
A mágnesesség és a gravitáció természete
Mindenki számára nyilvánvaló és érthető, hogy a feldobott tárgyak gyorsan leesnek a földre. Mi az, ami vonzza őket? Nyugodtan feltételezhetjük, hogy ismeretlen erők vonzzák őket. Ugyanezeket az erőket nevezzük természetes gravitációnak. Ezek után sok vita, sejtés, feltételezés, kérdés előtt áll minden érdeklődő. Mi a mágnesesség természete? Mik azok a gravitációs hullámok? Milyen hatás hatására alakulnak ki? Mi a lényegük és a gyakoriságuk? Hogyan hatnak ezek a környezetre és minden emberre külön-külön? Mennyire lehet racionálisan felhasználni ezt a jelenséget a civilizáció javára?
A mágnesesség fogalma
A tizenkilencedik század elején Hans Christian Oersted fizikus felfedezte az elektromos áram mágneses terét. Adottannak a feltételezésének a lehetősége, hogy a mágnesesség természete szorosan összefügg az egyes létező atomok belsejében keletkező elektromos árammal. Felmerül a kérdés, hogy milyen jelenségek magyarázhatják a földi mágnesesség természetét?
A mai napig megállapítást nyert, hogy a mágnesezett tárgyakban a mágneses mezőket nagyobb mértékben a tengelyük körül és egy létező atom magja körül folyamatosan forgó elektronok generálják.
Régóta bebizonyosodott, hogy az elektronok kaotikus mozgása valódi elektromos áram, és áthaladása mágneses mező kialakulását idézi elő. Összegezve ezt a részt, nyugodtan kijelenthetjük, hogy az elektronok az atomokon belüli kaotikus mozgásuk miatt atomon belüli áramokat generálnak, amelyek viszont hozzájárulnak a mágneses tér kialakulásához.
De mi az oka annak, hogy különböző kérdésekben a mágneses mezőnek jelentős különbségei vannak saját értékében, valamint eltérő mágnesezési erői? Ennek oka az a tény, hogy az atomokban a független elektronok mozgási tengelyei és pályái egymáshoz képest különböző pozíciókban lehetnek. Ez oda vezet, hogy a mozgó elektronok által keltett mágneses mezők is a megfelelő pozíciókban helyezkednek el.
Így meg kell jegyezni, hogy a környezet, amelyben a mágneses mező keletkezik, közvetlenül hat rá, növelve vagy gyengítve magát a mezőt.
Azokat az anyagokat, amelyek mágneses tere gyengíti a keletkező teret, diamágnesesnek, az igen gyengén erősítő anyagokat pediga mágneses teret paramágnesesnek nevezzük.
Az anyagok mágneses jellemzői
Megjegyzendő, hogy a mágnesesség természetét nemcsak elektromos áram, hanem állandó mágnesek is generálják.
Állandó mágnesek a Földön kevés anyagból készíthetők. De érdemes megjegyezni, hogy minden tárgy, amely a mágneses tér sugarán belül lesz, mágnesezetté válik, és a mágneses mező közvetlen forrásává válik. A fentiek elemzése után érdemes hozzátenni, hogy a mágneses indukció vektora anyag jelenléte esetén eltér a vákuummágneses indukció vektorától.
Ampère hipotézise a mágnesesség természetéről
Az ok-okozati összefüggést, amelynek eredményeként a testek mágneses tulajdonságok általi birtoklása közötti kapcsolatot fedezte fel a kiváló francia tudós, Andre-Marie Ampère. De mi Ampère hipotézise a mágnesesség természetéről?
A történelem a tudós által látottak erős benyomásának köszönhetően kezdődött. Tanúja volt Oersted Lmier kutatásának, aki merészen azt állította, hogy a Föld mágnesességének oka a földgömbön belül rendszeresen áthaladó áramlatok. Az alapvető és legjelentősebb hozzájárulás megtörtént: a testek mágneses tulajdonságai a bennük lévő folyamatos áramkeringéssel magyarázhatók. Miután Ampere a következő következtetést vonta le: bármely létező test mágneses tulajdonságait a bennük folyó elektromos áramok zárt köre határozza meg. A fizikus kijelentése merész és bátor tett volt, hiszen minden korábbit áthúzottfelfedezések, amelyek megmagyarázzák a testek mágneses tulajdonságait.
Elektronok és elektromos áram mozgása
Ampère hipotézise azt állítja, hogy minden atomban és molekulában van egy elemi és keringő elektromos áram töltés. Érdemes megjegyezni, hogy ma már tudjuk, hogy ugyanezek az áramok az elektronok atomokban való kaotikus és folyamatos mozgásának eredményeként jönnek létre. Ha az egyeztetett síkok véletlenszerűen vannak egymáshoz viszonyítva a molekulák hőmozgása miatt, akkor folyamataik kölcsönösen kompenzálódnak, és egyáltalán nincsenek mágneses jellemzőik. A mágnesezett objektumban pedig a legegyszerűbb áramok arra irányulnak, hogy működésük összehangolt legyen.
Ampère hipotézise képes megmagyarázni, hogy a mágneses tűk és a mágneses térben elektromos árammal rendelkező keretek miért viselkednek azonosan egymással. A nyilat viszont kis áramvezető áramkörök együttesének kell tekinteni, amelyek azonos irányúak.
A paramágneses anyagok azon speciális csoportját, amelyekben a mágneses tér nagymértékben megnövekszik, ferromágnesesnek nevezzük. Ezek az anyagok közé tartozik a vas, a nikkel, a kob alt és a gadolínium (és ötvözeteik).
De hogyan magyarázzuk meg az állandó mágnesek mágnesességének természetét? A mágneses mezőket a ferromágnesek nemcsak az elektronok mozgása, hanem saját kaotikus mozgásuk eredményeként is hozzák létre.
A szögimpulzus (megfelelő nyomaték) a spin nevet kapta. Az elektronok a létezésük teljes ideje alatt a tengelyük körül forognak, és töltéssel együtt mágneses teret hoznak létre.az atommagok körüli keringési mozgásuk eredményeként kialakult mezővel.
Hőmérséklet Marie Curie
Az a hőmérséklet, amely felett a ferromágneses anyag elveszti mágnesezettségét, sajátos nevét kapta – Curie-hőmérsékletnek. Végül is egy ilyen nevű francia tudós tette ezt a felfedezést. Arra a következtetésre jutott, hogy ha egy mágnesezett tárgyat jelentősen felmelegítenek, akkor többé nem lesz képes magához vonzani a vasból készült tárgyakat.
Ferromágnesek és felhasználásuk
Annak ellenére, hogy nincs olyan sok ferromágneses test a világon, mágneses tulajdonságaik nagy gyakorlati hasznot és jelentőséggel bírnak. A tekercsben lévő vasból vagy acélból készült mag sokszorosára erősíti a mágneses teret, miközben nem haladja meg a tekercs áramfelvételét. Ez a jelenség nagyban segít az energiamegtakarításban. A magok kizárólag ferromágnesekből készülnek, és nem mindegy, hogy ez az alkatrész milyen célt szolgál majd.
Mágneses rögzítési mód
A ferromágnesek segítségével első osztályú mágnesszalagok és miniatűr mágneses filmek készülnek. A mágnesszalagokat széles körben használják a hang- és videórögzítés területén.
A mágnesszalag egy műanyag alap, amely PVC-ből vagy más alkatrészekből áll. A tetejére egy réteget visznek fel, ami egy mágneses lakk, amely sok nagyon apró tű alakú vas- vagy más ferromágnesrészecskéből áll.
A felvételi folyamat kazettára történik, köszönhetőenelektromágnesek, amelyek mágneses tere a hangrezgések miatt időben változik. A szalagnak a mágneses fejhez közeli mozgása következtében a film minden része mágnesezésnek van kitéve.
A gravitáció természete és fogalmai
Először is érdemes megjegyezni, hogy a gravitációt és erőit az egyetemes gravitáció törvénye tartalmazza, amely kimondja, hogy: két anyagi pont a tömegük szorzatával egyenesen arányos és fordítottan arányos erővel vonzza egymást. a köztük lévő távolság négyzetébe.
A modern tudomány egy kicsit másként kezdte értelmezni a gravitációs erő fogalmát, és úgy magyarázza, mint magának a Földnek a gravitációs mezőjének működését, amelynek eredetét sajnos még nem sikerült megállapítani.
A fentieket összefoglalva szeretném megjegyezni, hogy világunkban minden szorosan összefügg egymással, és nincs jelentős különbség a gravitáció és a mágnesesség között. Végül is a gravitáció mágnesessége azonos, csak nem nagy mértékben. A Földön lehetetlen elszakítani egy tárgyat a természettől - a mágnesesség és a gravitáció megsérül, ami a jövőben jelentősen megnehezítheti a civilizáció életét. Le kell aratni a nagy tudósok tudományos felfedezéseinek gyümölcsét, és új eredményekre kell törekedni, de minden tényt racionálisan, a természet és az emberiség károsítása nélkül kell felhasználni.
