على مدار الخمسين عامًا الماضية ، تقدمت جميع فروع العلم بسرعة إلى الأمام. ولكن بعد قراءة الكثير من المجلات حول طبيعة المغناطيسية والجاذبية ، يمكن للمرء أن يستنتج أن لدى الشخص أسئلة أكثر من ذي قبل.
طبيعة المغناطيسية والجاذبية
من الواضح والمفهوم للجميع أن الأشياء التي يتم رميها تسقط بسرعة على الأرض. ما الذي يجذبهم؟ يمكننا أن نفترض بأمان أنهم منجذبون من قبل بعض القوى المجهولة. هذه القوى نفسها تسمى الجاذبية الطبيعية. بعد ذلك يواجه كل من يهمه الأمر الكثير من الجدل والتخمينات والافتراضات والأسئلة. ما هي طبيعة المغناطيسية؟ ما هي موجات الجاذبية؟ نتيجة أي تأثير يتم تشكيلها؟ ما هو جوهرها وكذلك تكرارها؟ كيف تؤثر على البيئة وعلى كل شخص على حدة؟ ما مدى عقلانية استخدام هذه الظاهرة لصالح الحضارة؟
مفهوم المغناطيسية
في أوائل القرن التاسع عشر ، اكتشف الفيزيائي هانز كريستيان أورستد المجال المغناطيسي للتيار الكهربائي. أعطتإمكانية افتراض ارتباط طبيعة المغناطيسية ارتباطًا وثيقًا بالتيار الكهربائي المتولد داخل كل ذرة من الذرات الموجودة. السؤال الذي يطرح نفسه ، ما هي الظواهر التي يمكن أن تفسر طبيعة المغناطيسية الأرضية؟
حتى الآن ، ثبت أن المجالات المغناطيسية في الأجسام الممغنطة تتولد إلى حد كبير بواسطة الإلكترونات التي تدور باستمرار حول محورها وحول نواة ذرة موجودة.
لقد ثبت منذ فترة طويلة أن الحركة الفوضوية للإلكترونات هي تيار كهربائي حقيقي ، ويؤدي مرورها إلى ظهور مجال مغناطيسي. بتلخيص هذا الجزء ، يمكننا القول بأمان أن الإلكترونات ، بسبب حركتها الفوضوية داخل الذرات ، تولد تيارات داخل الذرة ، والتي بدورها تساهم في ظهور مجال مغناطيسي.
لكن ما هو سبب حقيقة أن المجال المغناطيسي له اختلافات كبيرة في قيمته الخاصة ، بالإضافة إلى قوى مغنطة مختلفة في الأمور المختلفة؟ هذا يرجع إلى حقيقة أن محاور ومدارات حركة الإلكترونات المستقلة في الذرات يمكن أن تكون في مواقع مختلفة بالنسبة لبعضها البعض. هذا يؤدي إلى حقيقة أن المجالات المغناطيسية التي تنتجها الإلكترونات المتحركة تقع أيضًا في المواضع المقابلة.
وبالتالي ، يجب ملاحظة أن البيئة التي ينشأ فيها المجال المغناطيسي تؤثر عليه بشكل مباشر ، مما يزيد أو يضعف المجال نفسه.
المواد ، التي يضعف المجال المغناطيسي منها المجال الناتج ، تسمى بالمغناطيسية ، والمواد ، تضخيم بشكل ضعيف جدًايسمى المجال المغناطيسي البارامغناطيسي.
الميزات المغناطيسية للمواد
وتجدر الإشارة إلى أن طبيعة المغناطيسية تتولد ليس فقط عن طريق التيار الكهربائي ، ولكن أيضًا عن طريق المغناطيس الدائم.
يمكن صنع مغناطيس دائم من عدد صغير من المواد على الأرض. لكن من الجدير بالذكر أن جميع الأشياء التي ستكون داخل نصف قطر المجال المغناطيسي ستصبح ممغنطة وتصبح مصادر مباشرة للحقل المغناطيسي. بعد تحليل ما سبق ، يجدر إضافة أن متجه الحث المغناطيسي في حالة وجود مادة يختلف عن متجه الحث المغناطيسي الفراغي.
فرضية أمبير حول طبيعة المغناطيسية
العلاقة بين السبب والنتيجة ، والتي نتج عنها اكتشاف العلاقة بين حيازة الجثث بواسطة السمات المغناطيسية ، من قبل العالم الفرنسي البارز أندريه ماري أمبير. لكن ما هي فرضية أمبير حول طبيعة المغناطيسية؟
بدأ التاريخ بفضل الانطباع القوي لما رآه العالم. لقد شهد بحث Oersted Lmier ، الذي اقترح بجرأة أن سبب مغناطيسية الأرض هو التيارات التي تمر بانتظام داخل الكرة الأرضية. تم تقديم المساهمة الأساسية والأكثر أهمية: يمكن تفسير السمات المغناطيسية للأجسام من خلال الدوران المستمر للتيارات فيها. بعد أمبير طرح الاستنتاج التالي: يتم تحديد السمات المغناطيسية لأي من الأجسام الموجودة بواسطة دائرة مغلقة من التيارات الكهربائية المتدفقة داخلها. كان تصريح الفيزيائي عملاً جريئًا وشجاعًا ، لأنه شطب كل ما سبقاكتشافات وشرح الملامح المغناطيسية للأجسام
حركة الإلكترونات والتيار الكهربائي
تنص فرضية
Ampère على وجود شحنة أولية ومتداولة للتيار الكهربائي داخل كل ذرة وجزيء. وتجدر الإشارة إلى أننا نعلم اليوم بالفعل أن تلك التيارات نفسها تتشكل نتيجة للحركة الفوضوية والمستمرة للإلكترونات في الذرات. إذا كانت المستويات المتفق عليها مرتبطة بشكل عشوائي ببعضها البعض بسبب الحركة الحرارية للجزيئات ، فإن عملياتها يتم تعويضها بشكل متبادل وليس لها أي ميزات مغناطيسية على الإطلاق. وفي الجسم الممغنط ، أبسط التيارات تهدف إلى ضمان تنسيق أفعالها.
فرضية أمبير قادرة على تفسير سبب سلوك الإبر المغناطيسية والإطارات ذات التيار الكهربائي في مجال مغناطيسي متطابقة مع بعضها البعض. يجب اعتبار السهم ، بدوره ، على أنه مجموعة معقدة من الدوائر الصغيرة الحاملة للتيار والتي يتم توجيهها بشكل مماثل.
مجموعة خاصة من المواد المغناطيسية التي يتم فيها تحسين المجال المغناطيسي بشكل كبير تسمى المغناطيسية الحديدية. وتشمل هذه المواد الحديد والنيكل والكوبالت والجادولينيوم (وسبائكها).
لكن كيف نفسر طبيعة المغناطيس الدائم؟ تتشكل المجالات المغناطيسية بواسطة المغناطيسات الحديدية ليس فقط نتيجة لحركة الإلكترونات ، ولكن أيضًا نتيجة لحركتها الفوضوية.
لقد اكتسب الزخم الزاوي (عزم الدوران المناسب) الاسم - الدوران. تدور الإلكترونات طوال فترة وجودها حول محورها ، وتولد معًا ، بوجود شحنة ، حقلاً مغناطيسيًامع المجال الذي تشكل نتيجة حركتهم المدارية حول النوى.
درجة الحرارة ماري كوري
درجة الحرارة التي فوقها تفقد المادة المغناطيسية المغناطيسية اسمها المحدد - درجة حرارة كوري. بعد كل شيء ، كان عالمًا فرنسيًا بهذا الاسم هو من قام بهذا الاكتشاف. لقد توصل إلى استنتاج مفاده أنه إذا تم تسخين جسم ممغنط بشكل كبير ، فلن يكون قادرًا على جذب الأشياء المصنوعة من الحديد.
المغناطيسات الحديدية واستخداماتها
على الرغم من عدم وجود الكثير من الأجسام المغناطيسية في العالم ، فإن ميزاتها المغناطيسية ذات فائدة عملية كبيرة وأهمية. يقوم قلب الملف ، المصنوع من الحديد أو الفولاذ ، بتضخيم المجال المغناطيسي عدة مرات ، مع عدم تجاوز الاستهلاك الحالي في الملف. هذه الظاهرة تساعد بشكل كبير في توفير الطاقة. صُنعت النوى حصريًا من المغناطيسات الحديدية ، ولا يهم الغرض الذي يخدمه هذا الجزء.
طريقة التسجيل المغناطيسي
بمساعدة المغناطيسات الحديدية ، يتم تصنيع أشرطة مغناطيسية من الدرجة الأولى وأفلام مغناطيسية مصغرة. تستخدم الأشرطة المغناطيسية على نطاق واسع في مجالات تسجيل الصوت والفيديو
الشريط المغناطيسي هو قاعدة بلاستيكية تتكون من PVC أو مكونات أخرى. يتم وضع طبقة فوقه ، وهي عبارة عن ورنيش مغناطيسي ، يتكون من العديد من الجزيئات الصغيرة جدًا على شكل إبرة من الحديد أو مغناطيس حديدي آخر.
تتم عملية التسجيل على شريط بفضلالمغناطيسات الكهربائية ، حيث يخضع مجالها المغناطيسي للتغيرات بمرور الوقت بسبب اهتزازات الصوت. نتيجة لحركة الشريط بالقرب من الرأس المغناطيسي ، يتعرض كل جزء من الفيلم للمغنطة.
طبيعة الجاذبية ومفاهيمها
تجدر الإشارة أولاً وقبل كل شيء إلى أن الجاذبية وقواتها مضمنة في قانون الجاذبية الكونية ، والذي ينص على ما يلي: تجذب نقطتان مادتان بعضهما البعض بقوة تتناسب طرديًا مع ناتج كتلتهما وتتناسب عكسيًا إلى مربع المسافة بينهما
بدأ العلم الحديث في النظر إلى مفهوم قوة الجاذبية بشكل مختلف قليلاً وشرحها على أنها فعل مجال الجاذبية للأرض نفسها ، والتي ، للأسف ، لم يتم تحديد أصلها بعد.
بإيجاز كل ما سبق ، أود أن أشير إلى أن كل شيء في عالمنا مترابط بشكل وثيق ، ولا يوجد فرق كبير بين الجاذبية والمغناطيسية. بعد كل شيء ، الجاذبية لها نفس المغناطيسية ، ولكن ليس إلى حد كبير. على الأرض ، من المستحيل تمزيق كائن من الطبيعة - يتم انتهاك المغناطيسية والجاذبية ، مما قد يؤدي في المستقبل إلى تعقيد حياة الحضارة بشكل كبير. يجب على المرء أن يجني ثمار الاكتشافات العلمية للعلماء العظماء والسعي لتحقيق إنجازات جديدة ، ولكن يجب على المرء أن يستخدم كل الحقائق بعقلانية ، دون الإضرار بالطبيعة والإنسانية.
