I løbet af de sidste 50 år er alle grene af videnskaben gået hurtigt frem. Men efter at have læst en masse magasiner om karakteren af magnetisme og tyngdekraft, kan man komme til den konklusion, at en person har endnu flere spørgsmål end før.
magnetismes og tyngdekraftens natur
Det er indlysende og forståeligt for enhver, at genstande, der kastes op, falder hurtigt til jorden. Hvad er det, der tiltrækker dem? Vi kan roligt antage, at de er tiltrukket af nogle ukendte kræfter. De samme kræfter kaldes naturlig tyngdekraft. Derefter står alle interesserede over for en masse polemik, formodninger, antagelser og spørgsmål. Hvad er karakteren af magnetisme? Hvad er gravitationsbølger? Som et resultat af hvilken indflydelse dannes de? Hvad er deres essens, samt frekvens? Hvordan påvirker de miljøet og hver person individuelt? Hvor rationelt kan dette fænomen bruges til gavn for civilisationen?
Begrebet magnetisme
I begyndelsen af det nittende århundrede opdagede fysiker Hans Christian Ørsted det magnetiske felt af elektrisk strøm. Det gavmuligheden for at antage, at magnetismens natur er tæt forbundet med den elektriske strøm, der genereres inde i hvert af de eksisterende atomer. Spørgsmålet opstår, hvilke fænomener kan forklare naturen af jordisk magnetisme?
Hidtil er det blevet fastslået, at magnetiske felter i magnetiserede objekter i højere grad genereres af elektroner, der kontinuerligt roterer omkring deres akse og rundt om kernen i et eksisterende atom.
Det har længe været fastslået, at elektronernes kaotiske bevægelse er en ægte elektrisk strøm, og dens passage fremkalder fremkomsten af et magnetfelt. Sammenfattende denne del kan vi roligt sige, at elektroner på grund af deres kaotiske bevægelse inde i atomer genererer intraatomare strømme, som igen bidrager til fremkomsten af et magnetfelt.
Men hvad er årsagen til, at magnetfeltet i forskellige forhold har betydelige forskelle i sin egen værdi, såvel som forskellige magnetiseringskræfter? Dette skyldes det faktum, at bevægelsesakserne og -banerne for uafhængige elektroner i atomer kan være i forskellige positioner i forhold til hinanden. Dette fører til, at de magnetiske felter, der produceres af bevægelige elektroner, også er placeret i de tilsvarende positioner.
Det skal derfor bemærkes, at det miljø, som magnetfeltet opstår i, påvirker det direkte, hvilket øger eller svækker selve feltet.
Materialer, hvis magnetfelt svækker det resulterende felt, kaldes diamagnetiske, og materialer, der forstærker meget svagtmagnetiske felter kaldes paramagnetiske.
Magnetiske træk ved stoffer
Det skal bemærkes, at magnetismens natur ikke kun genereres af elektrisk strøm, men også af permanente magneter.
Permanente magneter kan laves af et lille antal stoffer på Jorden. Men det er værd at bemærke, at alle objekter, der vil være inden for magnetfeltets radius, bliver magnetiserede og bliver direkte kilder til magnetfeltet. Efter at have analyseret ovenstående er det værd at tilføje, at vektoren for magnetisk induktion i tilfælde af tilstedeværelsen af et stof adskiller sig fra vektoren for vakuummagnetisk induktion.
Ampères hypotese om magnetismens natur
Årsag-og-virkning-forholdet, som et resultat af hvilket forbindelsen mellem besiddelse af kroppe med magnetiske træk, blev opdaget af den fremragende franske videnskabsmand Andre-Marie Ampère. Men hvad er Ampères hypotese om magnetismens natur?
Historien begyndte takket være det stærke indtryk af, hvad videnskabsmanden så. Han var vidne til forskningen fra Oersted Lmier, som frimodigt foreslog, at årsagen til Jordens magnetisme er de strømme, der regelmæssigt passerer inden for kloden. Det grundlæggende og mest betydningsfulde bidrag blev ydet: legemers magnetiske træk kunne forklares ved den kontinuerlige cirkulation af strømme i dem. Efter Ampere fremsatte følgende konklusion: de magnetiske egenskaber ved enhver af de eksisterende legemer bestemmes af et lukket kredsløb af elektriske strømme, der flyder inde i dem. Fysikerens udtalelse var en dristig og modig handling, eftersom han overstregede alle tidligereopdagelser, der forklarer kroppens magnetiske træk.
Bevægelse af elektroner og elektrisk strøm
Ampères hypotese siger, at der inde i hvert atom og molekyle er en elementær og cirkulerende ladning af elektrisk strøm. Det er værd at bemærke, at vi allerede i dag ved, at de samme strømme dannes som et resultat af den kaotiske og kontinuerlige bevægelse af elektroner i atomer. Hvis de aft alte planer er tilfældigt i forhold til hinanden på grund af den termiske bevægelse af molekyler, er deres processer gensidigt kompenseret og har absolut ingen magnetiske egenskaber. Og i et magnetiseret objekt er de enkleste strømme rettet mod at sikre, at deres handlinger er koordineret.
Ampères hypotese er i stand til at forklare, hvorfor magnetiske nåle og rammer med elektrisk strøm i et magnetfelt opfører sig identisk med hinanden. Pilen skal til gengæld betragtes som et kompleks af små strømførende kredsløb, der er rettet identisk.
En særlig gruppe af paramagnetiske materialer, hvori det magnetiske felt er stærkt forstærket, kaldes ferromagnetisk. Disse materialer omfatter jern, nikkel, kobolt og gadolinium (og deres legeringer).
Men hvordan forklarer man karakteren af magnetismen i permanente magneter? Magnetiske felter dannes af ferromagneter, ikke kun som et resultat af elektronernes bevægelse, men også som et resultat af deres egen kaotiske bevægelse.
Vinkelmomentet (korrekt moment) har fået navnet - spin. Elektroner roterer i hele eksistenstiden rundt om deres akse og danner sammen med en ladning et magnetfeltmed feltet dannet som et resultat af deres orbitale bevægelse omkring kernerne.
Temperatur Marie Curie
Den temperatur, over hvilken et ferromagnetisk stof mister sin magnetisering, har fået sit specifikke navn - Curie-temperaturen. Det var trods alt en fransk videnskabsmand med dette navn, der gjorde denne opdagelse. Han kom til den konklusion, at hvis en magnetiseret genstand opvarmes væsentligt, vil den ikke længere være i stand til at tiltrække genstande lavet af jern.
Ferromagneter og deres anvendelser
På trods af det faktum, at der ikke er så mange ferromagnetiske legemer i verden, er deres magnetiske egenskaber af stor praktisk nytte og betydning. Kernen i spolen, lavet af jern eller stål, forstærker magnetfeltet mange gange, mens det ikke overstiger strømforbruget i spolen. Dette fænomen er i høj grad med til at spare energi. Kernerne er udelukkende lavet af ferromagneter, og det er lige meget, til hvilket formål denne del skal tjene.
Magnetisk optagemetode
Ved hjælp af ferromagneter fremstilles førsteklasses magnetbånd og magnetiske miniaturefilm. Magnetiske bånd er meget udbredt inden for lyd- og videooptagelse.
Magnetisk tape er en plastikbase, der består af PVC eller andre komponenter. Ovenpå lægges et lag, som er en magnetisk lak, som består af mange meget små nåleformede partikler af jern eller anden ferromagnet.
Optagelsesprocessen udføres på bånd takket væreelektromagneter, hvis magnetfelt er udsat for ændringer i tid på grund af lydvibrationer. Som et resultat af båndets bevægelse nær det magnetiske hoved, udsættes hver sektion af filmen for magnetisering.
Tyngekraftens natur og dens begreber
Det er først og fremmest værd at bemærke, at tyngdekraften og dens kræfter er indeholdt i loven om universel tyngdekraft, som siger, at: to materielle punkter tiltrækker hinanden med en kraft, der er direkte proportional med produktet af deres masser og omvendt proportional til kvadratet af afstanden mellem dem.
Moderne videnskab er begyndt at betragte begrebet gravitationskraft lidt anderledes og forklarer det som virkningen af Jordens gravitationsfelt, hvis oprindelse desværre endnu ikke er fastslået.
Opsummering af alt ovenstående vil jeg gerne bemærke, at alt i vores verden er tæt forbundet, og der er ingen signifikant forskel mellem tyngdekraft og magnetisme. Tyngdekraften har jo den samme magnetisme, bare ikke i stort omfang. På Jorden er det umuligt at rive et objekt af naturen - magnetisme og tyngdekraft er krænket, hvilket i fremtiden kan komplicere civilisationens liv betydeligt. Man bør høste frugterne af store videnskabsmænds videnskabelige opdagelser og stræbe efter nye resultater, men man bør bruge alle fakta rationelt uden at skade naturen og menneskeheden.
