Читать «Магнит за три тысячелетия (4-е изд., перераб. и доп.)» онлайн - страница 9
Владимир Петрович Карцев
солидный суммарный магнитный момент. Однако тело в целом магнитным моментом не
обладает, поскольку домены в теле расположены хаотично.
Помещая тело в магнитное поле, мы способствуем тому, что все домены постепенно
ориентируются в направлении внешнего магнитного поля и их магнитные свойства
суммируются. Сняв внешнее магнитное поле, получим новый магнит — ферромагнитное
тело, в котором все домены намагничены в одном направлении. Если мы хотим в
течение длительного времени сохранить магнитные свойства "рукотворного магнита",
нужно приложить усилия к тому, чтобы домены не вернулись к прежнему хаотическому
расположению. Для этого магнит не нужно трясти и нагревать.
Почему же намагниченные тела притягиваются? Теория утверждает, что всякая
система пытается принять такое положение, в котором ее энергия минимальна.
Почему камень падает на землю? Он падает на землю потому, что стремится занять
такое положение, в котором его потенциальная энергия будет минимальной. Другими
словами, камень стремится занять энергетически наиболее низкое положение и
поэтому падает.
Существуют громоздкие математические формулы, говорящие о том, что суммарная
энергия двух магнитов, касающихся один другого, меньше, чем энергия магнитов,
разнесенных на некоторое расстояние. Поскольку система должна занять
энергетически наиболее "низкое" положение, магниты притягиваются. То же самое
можно сказать о магните и куске железа.
Такое объяснение универсально и просто. Если оно вас удовлетворяет, можете
считать загадку магнита решенной.
Нужно отметить, однако, что поскольку современное объяснение магнетизма следует
из категорий квантовой физики, полная разгадка тайны магнита наступит тогда,
когда мы полностью поймем суть пока еще таинственных процессов, происходящих в
микромире.
Рукотворные магниты
В этой главе, начинающейся историей флюгера Оксфордского собора, говорится о тех
магнитах, которые сделаны людьми с помощью других магнитов.
Из железа изготовляют множество чрезвычайно полезных вещей. Так, англичанин
Вильям Гильберт четыре столетия назад писал:
"Иное железо пригодно для панцирей, иное против выстрелов метательных орудий,
иное против мечей и против стали кривых сабель (обычно называемой
"цементированной сталью"); одно служит для мечей, другое нужно для лошадиных
копыт. Из него делаются гвозди, крюки, задвижки, пилы, ключи, решетки, двери,
створки, лопаты, палочки, подпорки, рыболовные и прочие крючки, трезубцы,
горшки, треножники, наковальни, молоты, клинья, цепи, ручные и ножные оковы,
кирки, сечки, серпы, корзинки, заступы, мотыги, струги, грабли, сошники, вилы,
чаши, чашечки, ложечки, ложки, вертелы, ножи, кинжалы, мечи, секиры, копья,
дротики, пики, обоюдоострые мечи, якори и множество нужных для мореходства
предметов; кроме того, ядра, короткие копья, шины, панцири, шлемы, нагрудники,
конские подковы, ножи, проволоки, струны для музыкантов, кресла, опускные
решетки, луки, баллисты и гибельные для человеческого рода бомбарды, пули и
пушечные ядра и бесконечное множество неизвестных латинянам орудий".