Imaginea atomului, cu electroni înghesuiți în jurul unui nucleu central bombat cu protoni și neutroni, este la fel de emblematică pentru concepția noastră despre știință precum helixul ADN-ului sau inelele lui Saturn. Dar oricât de mult am zgâria suprafața acestor baze științifice, putem merge mai adânc decât atât, concentrând acest microscop mai mult și descoperind mai multe dintre forțele care guvernează lumea noastră.
În noua lui carteÎncărcare: De ce domnește gravitația?„, fizicianul teoretician Frank Close explorează forțele fundamentale care guvernează universul nostru, punând întrebări pe parcurs care încearcă să explice modul în care echilibrul delicat al sarcinilor pozitive și negative a deschis calea gravitației să modeleze universul nostru.
În această excepție, el explică cum a fost descoperit magnetismul, forța fundamentală, tangibilă, de unde a venit și cum și-a luat numele.
Puterea este în interior
Magnetismul este o manifestare a electricității și invers. Electricitatea și magnetismul au fost imprimate în împrejurimile noastre încă de la început. Acum cinci miliarde de ani, când Pământul în curs de dezvoltare era o plasmă fierbinte de curenți electrici turbionari, aceste fluxuri au creat câmpuri magnetice. Când magma s-a răcit pentru a forma ceea ce este cunoscut astăzi ca crusta exterioară solidă a lumii, Magnetism A fost prins în minerale care conțineau fier, cum ar fi magnetita.
azi e Miezul lichid al Pământului Există încă o frenezie terpsichoriană a curenților electrici, care generează un câmp magnetic. Aceasta se extinde în atmosferă și dincolo și este invizibil pentru simțurile noastre naturale. Dar pe măsură ce se răspândește de la sursa sa în miezul topit la cerul de deasupra, ea pătrunde mai întâi în scoarța terestră. Aici lasă o amprentă tangibilă, dovada existenței unei forțe mai puternice decât gravitația care operează în interiorul Pământului și a cărei influență se extinde la o distanță foarte mare.
Revenind la precambrianul timpuriu, acum patru miliarde de ani, când suprafața s-a răcit, elementele atomice s-au acumulat în straturi. Cel mai stabil dintre aceste elemente este fierul, care astăzi este unul dintre cele mai abundente elemente din scoarța terestră. Roci magmatice s-au format din lavă. Aceste roci au proprietatea că, în prezența unui câmp magnetic, atomii lor de fier acționează ca soldații într-o paradă, devenind ei înșiși magnetici. Acest lucru este exploatat în demonstrațiile populare în care câmpul magnetic al unui magnet bar poate fi făcut vizibil.
Bucăți mici de fier sunt mai întâi împrăștiate pe suprafața mesei și apoi este plasat cu grijă între ele un magnet. Câmpul său magnetic stimulează magnetismul din pilitura de fier, transformându-le în mii de magneți miniaturali. Fiecare dintre aceste elemente se orientează în câmpul magnetic, dezvăluind modul în care direcția forței magnetice se schimbă de la un loc la altul.
Legate de: De ce magneții au poli nord și sud?
Un magnet bar este un model simplu care arată ce se întâmplă cu pământul magnetic însuși. Polii magnetici nord și sud ai Pământului Ele seamănă cu cele ale unui magnet bar, câmpul magnetic al planetei noastre care se extinde departe în spațiu. Nu există pilitură de fier în spațiu, dar cantități mari de minereu de fier se găsesc pe dealuri, versanți și munți de pe Pământ. În unele locuri, întâmplător, aceste ansambluri magnetice sunt foarte extinse, cum ar fi pe insula Elba și Muntele Ida din Asia Mică, unde aflorimente mari păstrează amprenta magnetică în roci cunoscute istoric sub numele de lodestone și acum numite magnetit.
Există legende care spun că, cu mii de ani în urmă, în Grecia antică, un cioban care purta cizme de piele ținute cu cuie de fier s-a împiedicat literalmente de magnetit când magnetismul puternic a capturat cuiele în pantof. Indiferent dacă un cioban pe nume Magnes a descoperit sau nu stânca cu același nume și, dacă da, fie în Magnezia, la nord de Atena, fie pe Muntele Ida din Asia Mică, fie chiar pe un alt Munte Ida de pe insula Creta, este foarte probabil că astfel de experiențe, dacă mai puțin dramatice decât în poveste, s-ar fi putut întâmpla cu diferite ocazii.
Cu siguranță puterea magnetismului a fost evidentă încă din epoca fierului. Fulgerul este un fulger de curent electric care generează câmpuri magnetice intense și magnetizează roca de fier. Topirea pentru a recupera fierul pur din aceste surse ar dezvălui atracția lor magnetică. Deci, acest fenomen a fost cunoscut probabil acum aproximativ 3.000 de ani. Asemenea descoperirii focului, magnetismul poate să fi apărut în mai multe locuri în mod independent, toate inspirate de magnetizarea naturală a fierului din roci.
Pentru că roci magnetice sunt peste tot. Până în secolul al XVI-lea, călătorii au înregistrat cele mai bune exemple, din estul Indiei și coasta Chinei: „Foarte mari și grele; [the stone] „El va trage sau ridica o greutate suficientă de fier sau oțel”. [Robert Norman, The Newe Attractive, 1581]. Pe măsură ce cunoștințele despre acest fenomen s-au răspândit din mitologia greacă în latină și apoi în engleză, numele s-au schimbat în „magnes rock” sau „magnet”.
© [Oxford University Press]
Extras din CHARGE: De ce domnește gravitația? Scris de Frank Close, publicat de Oxford University Press, Disponibil în formate hardcover și e-book
„Mândru pasionat al rețelelor sociale. Savant web fără scuze. Guru al internetului. Pasionat de muzică de-o viață. Specialist în călătorii.”
More Stories
Cum ar putea explica găurile negre primordiale materia întunecată
Utilizarea zilnică a unei mărci populare de apă de gură „ar putea crește riscul de cancer”, spune un om de știință.
Observațiile lui Webb indică un asteroid gigant care impactează un sistem planetar din apropiere