Пресечење магнетне шипке на пола неће скинути њене полове. Он ће произвести само два магнета, сваки са северним полом који ће бити привучен јужним полом другог магнета, и обрнуто.
Управо ово основно својство привлачности чини магнете корисним за многе сврхе, од држања позивнице за забаву у фрижидеру до прављења медицинских слика.
Али како настају ови полови? Зашто магнет има северни и јужни пол?
Магнети су „једна од најдубљих мистерија у физици“, рекао је он. Грег Боебингер (Отвара се у новој картици)Директор Националне лабораторије за високо магнетно поље у Талахасију, Флорида. док Људи користе магнете хиљадама година (Отвара се у новој картици)Научници још увек уче нове ствари о томе како раде.
Основни одговор зашто магнети имају полове лежи у понашању електрона. Сва материја, укључујући магнете, направљена је од атома. у сваком кукурузаЈезгро је окружено једним или више негативно наелектрисаних електрона. Сваки од ових електрона генерише сопствено мало магнетно поље, које научници називају „спин“. Ако довољно ових малих магнетних поља буде усмерено у истом правцу, сам материјал постаје парамагнетичан.
Повезан: Зашто метал варни у микроталасној пећници?
„Спин“ електрона је нешто апстрактан концепт, рекао је Боебингер за Ливе Сциенце. Технички, нико никада није видео окретање електрона – сувише је мали да би се могао видети под микроскопом. Али физичари знају да електрони имају магнетно поље јер су га измерили. А један од начина на који се ово поље може генерисати је ако се електрон окреће. Обрните смер ротације и магнетно поље ће се променити.
када је то могуће, Електрони ће се упарити тако да се њихов спин поништи (Отвара се у новој картици), што чини нето магнетизам атома нула. Али у неким елементима, као што је гвожђе, то се не може догодити. Број електрона и начин на који су постављени око језгра значи да ће сваки атом гвожђа имати неупарени електрон који генерише мало магнетно поље.
У немагнетном материјалу, ова појединачна магнетна поља су усмерена у различитим насумичним правцима. У овом случају се углавном међусобно поништавају, тако да материјал углавном није магнетан. Али под правим условима, мала субатомска магнетна поља могу се поравнати у истом правцу. Неко би ово могао замислити као разлику између гомиле људи који ходају около, наспрам свих који се организују и суочавају се у истом правцу. Комбинација ових веома малих магнетних поља ствара веће магнетно поље – тако материјал постаје магнет.
Многи магнети који се користе у свакодневном животу, као што су магнети за фрижидер, познати су као трајни магнети. У овим материјалима, магнетна поља многих атома у материјалу су постала трајно поравната спољном силом – као што је стављање унутар снажнијег магнетног поља.
Често се ово моћније магнетно поље генерише струјом. Електрицитет и магнетизам су фундаментално повезани, јер магнетна поља настају кретањем електричних наелектрисања. Зато електрон који се окреће садржи магнетно поље. Али научници такође могу да искористе електричну енергију за стварање веома јаких магнета Пауло Верацин (Отвара се у новој картици), виши научник у Националној лабораторији Лоренс Беркли у Калифорнији. Пропуштање довољно струје кроз калем жице генерише веома јако магнетно поље које траје све док струја тече. Ови електромагнети се често користе у истраживањима физике, рекао је Верацин за Ливе Сциенце. Такође се користи у медицинским инструментима као што су машине за магнетну резонанцу (МРИ).
Земља такође има своје магнетно поље – због чега игла компаса ради. Научници су дефинисали северни пол магнета као врх који показује на северни пол Земље ако се магнет слободно ротира. Али технички, објаснио је Боебингер, то значи да је Земљин магнетни северни пол заправо магнетни јужни пол, јер се супротни полови привлаче.
У физичком смислу, линије магнетног поља теку напоље од северног пола магнета до његовог јужног пола, формирајући затворену петљу.
Физичари су такође пронашли друге аранжмане за магнетне полове, Укључујући четворку (Отвара се у новој картици), где је група северних и јужних магнетних полова распоређена у квадрат. Један циљ остаје недостижан, рекао је Верацин: Нико још није пронашао магнетни монопол.
Електрони и протони су униполарни: сваки од њих има једно електрично наелектрисање, позитивно или негативно. Али електрони (и друге честице) имају магнетне полове. Пошто су фундаменталне честице, не могу се даље разлагати. Ова разлика између начина на који се честице понашају електрично и магнетно заинтригирала је многе физичаре, а за неке је проналазак честице са једним магнетним полом свети грал. Његово откриће би пркосило законима физике како их тренутно разумемо.
„Љубитељ пива. Предан научник поп културе. Нинџа кафе. Зли љубитељ зомбија. Организатор.“
More Stories
Када ће астронаути лансирати?
Према фосилима, праисторијску морску краву појели су крокодил и ајкула
Федерална управа за ваздухопловство захтева истрагу о неуспешном слетању ракете Фалцон 9 компаније СпацеКс