Акыркы 50 жылдын ичинде илимдин бардык тармактары тездик менен алдыга кадам таштады. Бирок магнетизм жана тартылуу күчүнүн табияты тууралуу көптөгөн журналдарды окугандан кийин, адамда мурункудан да көп суроолор бар деген жыйынтыкка келүүгө болот.
Магнитизм жана тартылуу жаратылышы
Курсылган предметтердин жерге бат кулашы баарына ачык жана түшүнүктүү. Аларды эмне кызыктырат? Аларды кандайдыр бир белгисиз күчтөр өзүнө тартып турат деп ишенсек болот. Ошол эле күчтөр табигый тартылуу деп аталат. Андан кийин кызыккан ар бир адам көптөгөн талаш-тартыштарга, божомолдорго, божомолдорго жана суроолорго туш болот. Магнитизмдин табияты кандай? Гравитациялык толкундар деген эмне? Алар кандай таасирдин натыйжасында пайда болот? Алардын маңызы, ошондой эле жыштыгы эмнеде? Алар айлана-чөйрөгө жана ар бир адамга жекече кандай таасир этет? Бул көрүнүштү цивилизациянын жыргалчылыгы үчүн канчалык рационалдуу колдонууга болот?
Магнитизм түшүнүгү
Он тогузунчу кылымдын башында физик Ганс Кристиан Эрстед электр тогунун магнит талаасын ачкан. Бердимагнетизмдин табияты бар атомдордун ар биринин ичинде пайда болгон электр тогу менен тыгыз байланышта деп болжолдоо мүмкүнчүлүгү. Суроо туулат, жер магнетизминин табиятын кандай кубулуштар түшүндүрө алат?
Бүгүнкү күнгө чейин магниттелген объекттердеги магниттик талаалар өз огунун жана учурдагы атомдун ядросунун айланасында тынымсыз айланган электрондор тарабынан көбүрөөк пайда болоору аныкталган.
Электрондордун баш аламан кыймылы чыныгы электр тогу экени жана анын өтүшү магнит талаасынын пайда болушун шарттай тургандыгы эчак эле аныкталган. Бул бөлүктүн жыйынтыгын чыгарсак, электрондор атомдордун ичиндеги башаламан кыймылынан улам атом ичиндеги агымдарды пайда кылышат, бул болсо өз кезегинде магнит талаасынын пайда болушуна салым кошот деп ишенимдүү айта алабыз.
Бирок ар кандай маселелерде магнит талаасынын өзүнүн мааниси боюнча олуттуу айырмачылыктарга, ошондой эле ар кандай магниттөө күчтөрүнө ээ болушунун себеби эмнеде? Бул атомдордогу көз карандысыз электрондордун кыймылынын октору жана орбиталары бири-бирине салыштырмалуу ар кандай абалда болушу мүмкүн экендигине байланыштуу. Бул кыймылдуу электрондор тарабынан пайда болгон магнит талаасынын да тиешелүү позицияларда жайгашканына алып келет.
Ошентип, магнит талаасы пайда болгон чөйрө ага түздөн-түз таасир этип, талаанын өзүн көбөйтүп же алсыратаарын белгилей кетүү керек.
Магнит талаасы пайда болгон талааны алсыратуучу материалдар диамагниттик, ал эми өтө начар күчөтүүчү материалдар деп аталатмагнит талаасы парамагниттик деп аталат.
Заттардын магниттик өзгөчөлүктөрү
Белгилей кетчү нерсе, магнетизмдин табияты электр тогу менен гана эмес, туруктуу магниттер тарабынан да пайда болот.
Туруктуу магниттер Жердеги аз сандагы заттардан жасалышы мүмкүн. Бирок магнит талаасынын радиусунда боло турган бардык объекттер магниттелишип, магнит талаасынын түз булактары болоорун белгилей кетүү керек. Жогорудагыларды талдап чыккандан кийин, заттын бар учурда магнит индукциясынын вектору вакуумдук магнит индукциясынын векторунан айырмаланарын кошумчалай кетели.
Ампердин магнетизмдин табияты жөнүндөгү гипотезасы
Себеп-натыйжа байланышын, анын натыйжасында денелердин магниттик өзгөчөлүктөргө ээ болушунун ортосундагы байланышты көрүнүктүү француз окумуштуусу Андре-Мари Ампер ачкан. Бирок Ампердин магнетизмдин табияты жөнүндөгү гипотезасы кандай?
Окумуштуу көргөн күчтүү таасирдин аркасында тарых башталган. Ал Оерстед Лмьердин изилдөөлөрүнүн күбөсү болгон, ал Жердин магнетизминин себеби жер шарынын ичинде үзгүлтүксүз өтүп турган агымдар деп тайманбай айткан. Негизги жана эң олуттуу салым кошкон: денелердин магниттик өзгөчөлүктөрүн алардагы токтун үзгүлтүксүз циркуляциясы менен түшүндүрүүгө болот. Ампер төмөнкүдөй корутунду чыгаргандан кийин: бар болгон денелердин кайсынысынын болбосун магниттик өзгөчөлүктөрү алардын ичинде агып жаткан электр агымдарынын жабык схемасы менен аныкталат. Физиктин билдирүүсү тайманбастык менен кайраттуу иш болду, анткени ал мурункулардын баарын чийип салганденелердин магниттик өзгөчөлүктөрүн түшүндүргөн ачылыштар.
Электрондордун жана электр тогунун кыймылы
Ампер гипотезасы ар бир атомдун жана молекуланын ичинде электр тогунун элементардык жана циркуляциялык заряды бар экенин айтат. Белгилей кетсек, бүгүнкү күндө ошол эле токтар атомдордогу электрондордун башаламан жана үзгүлтүксүз кыймылынын натыйжасында пайда болоорун билебиз. Эгерде макулдашылган тегиздиктер молекулалардын жылуулук кыймылынан улам бири-бирине туш келди салыштырмалуу болсо, анда алардын процесстери өз ара компенсацияланган жана магниттик өзгөчөлүктөргө таптакыр ээ эмес. Ал эми магниттелген объектте эң жөнөкөй токтор алардын аракеттеринин координацияланышын камсыз кылууга багытталган.
Ампер гипотезасы эмне үчүн магнит талаасында электр тогу бар магниттик ийнелер менен алкактардын бири-бирине окшоштугун түшүндүрө алат. Жебе, өз кезегинде, бирдей багытталган кичинекей ток өткөрүүчү схемалардын комплекси катары каралышы керек.
Магниттик талаа абдан күчөгөн парамагниттик материалдардын өзгөчө тобу ферромагниттик деп аталат. Бул материалдарга темир, никель, кобальт жана гадолиний (жана алардын эритмелери) кирет.
Бирок туруктуу магниттердин магнетизминин табиятын кантип түшүндүрүүгө болот? Магниттик талаалар ферромагнетиктер тарабынан электрондордун кыймылынын натыйжасында гана эмес, өздөрүнүн башаламан кыймылынын натыйжасында да пайда болот.
Бурчтук импульс (туура момент) айлануу деген атка ээ болду. Электрондор бүткүл убакыт бою өз огунун айланасында айланат жана зарядга ээ болуу менен бирге магнит талаасын пайда кылышат.ядролордун айланасындагы орбиталык кыймылынын натыйжасында пайда болгон талаа менен.
Температура Мари Кюри
Ферромагниттик зат магниттелүүсүн жогото турган температура өзүнүн өзгөчө аталышын – Кюри температурасын алган. Анткени, бул ачылышты ушундай ысымдагы француз окумуштуусу жасаган. Ал эгер магниттелген объект олуттуу ысытылган болсо, ал темирден жасалган нерселерди тарта албайт деген жыйынтыкка келген.
Ферромагнетиктер жана алардын колдонулушу
Дүйнөдө ферромагниттик телолордун саны анчалык көп эмес экендигине карабастан, алардын магниттик өзгөчөлүктөрү практикалык жактан абдан чоң мааниге ээ. Катушкадагы темирден же болоттон жасалган өзөк магнит талаасын көп жолу күчөтөт, ошол эле учурда катушкадагы токтун керектөөсүнөн ашпайт. Бул көрүнүш энергияны үнөмдөөгө чоң жардам берет. Өзөктөр ферромагнетиктерден жасалган жана бул бөлүк кандай максатта кызмат кылаары маанилүү эмес.
Магниттик жаздыруу ыкмасы
Ферромагнетиктердин жардамы менен биринчи класстагы магниттик ленталар жана миниатюралык магниттик пленкалар жасалат. Магниттик ленталар үн жана видео жазуу тармагында кеңири колдонулат.
Магниттик лента – бул ПВХ же башка компоненттерден турган пластикалык негиз. Анын үстүнө темирдин же башка ферромагниттин ийне сымал өтө кичинекей бөлүкчөлөрүнөн турган магниттик лак катмары колдонулат.
Жазуу процесси аркасында кассетада жүргүзүлөтмагнит талаасы үн термелүүсүнөн улам убакыттын өтүшү менен өзгөрүүгө дуушар болгон электромагниттер. Магниттик баштын жанында лентанын кыймылынын натыйжасында пленканын ар бир бөлүгү магниттелүүгө дуушар болот.
Гравитациянын табияты жана анын түшүнүктөрү
Биринчиден, тартылуу күчү жана анын күчтөрү бүткүл дүйнөлүк тартылуу мыйзамынын чегинде камтылгандыгын белгилей кетүү керек, анда мындай деп айтылат: эки материалдык чекит бири-бирин алардын массаларынын көбөйтүндүсүнө түз пропорционалдуу жана тескери пропорционалдуу күч менен тартат. алардын ортосундагы аралыктын квадратына чейин.
Заманбап илим гравитациялык күч түшүнүгүн бир аз башкача карай баштады жана аны Жердин өзүнүн гравитациялык талаасынын аракети деп түшүндүрөт, тилекке каршы анын келип чыгышы али аныктала элек.
Жогоруда айтылгандардын бардыгын жыйынтыктап жатып, биздин дүйнөдө бардыгы бири-бири менен тыгыз байланышта экенин жана тартылуу күчү менен магнетизмдин ортосунда олуттуу айырма жок экенин белгилегим келет. Анткени, тартылуу күчүнүн эле магнетизми көп эмес. Жерде табияттан объектти үзүп салуу мүмкүн эмес - магнитизм жана тартылуу күчү бузулат, бул келечекте цивилизациянын жашоосун бир топ татаалдаштырышы мүмкүн. Улуу окумуштуулардын илимий ачылыштарынын жемишин терип, жаңы жетишкендиктерге умтулуу керек, бирок жаратылышка, адамзатка зыян келтирбей, бардык фактыларды сарамжалдуу пайдалануу керек.
