Oficjalna strona miesięcznika "Czwarty Wymiar"

Wojciech Sowa
Ziemski magnetyzm

Ziemski magnetyzm

Najczęściej nie zdajemy sobie z tego sprawy, ale z polem magnetycznym mamy do czynienia wszędzie, gdyż generują je otaczające nas ze wszystkich stron urządzenia elektryczne. Oswoiliśmy magnetyzm i nauczyliśmy się wykorzystywać go do własnych celów. Zanim został odkryty, chronił życie na naszej planecie przed zgubnymi skutkami promieniowania z kosmosu. Zdaje się, że jest z nami od zawsze, ale czy w przyszłości też tak będzie?

Któż z nas nie bawił się kiedyś magnesami, obserwując, jak jakaś nieuchwytna siła przyciąga je ku sobie w miarę zbliżania, a następnie trzyma splecione w niewidzialnym uścisku, utrudniając ich rozdzielenie. Z kolei wystarczyło odwrócić jeden, by drugi zaczął przed nim uciekać, a o połączeniu nie było już mowy. Zapewne podobna fascynacja towarzyszyła niejednej osobie przy pierwszym zetknięciu z kompasem, który mimo stosowania wymyślnych sztuczek i przeróżnych prób przyprawienia o zawrót głowy i tak niechybnie wskazywał północ. Oczywiście jeśli nie był uszkodzony lub umieszczony w pobliżu innego źródła magnetyzmu. W jaki sposób ów magnetyzm powstaje? Jest efektem nierozerwalnie towarzyszącym przepływowi ładunków, czyli prądowi elektrycznemu, który np. w przewodniku generuje otaczające go pole magnetyczne. Co w takim razie ze wspomnianymi magnesami? Nie są przecież elementami żadnego obwodu. W tym przypadku głównymi składowymi są moment spinowy oraz ruch ujemnie naładowanych elektronów wokół jąder atomowych, co odpowiada dipolowi w skali mikroskopowej. Niektóre z materiałów, jak choćby żelazo, nikiel czy kobalt, a także ich stopy, charakteryzują się właściwościami ferromagnetycznymi, co oznacza, że np. w obecności zewnętrznego pola mają zdolność namagnesowania się. Pozostają wówczas magnesami stałymi. Tak w dużym skrócie wygląda mechanizm odpowiedzialny za powstawanie siły magnetycznej.

Przygoda naszego gatunku z tym oddziaływaniem rozpoczęła się około IV wieku p.n.e. W literaturze chińskiej tego okresu możemy znaleźć pierwsze nawiązania do przyciągania pomiędzy żelazem a jego najbogatszą rudą. Z kolei w 83 roku n.e. nadworny kronikarz należącego do Wschodniej Dynastii Han cesarza Liu Da opisywał łyżeczki, które położone na kamieniu podtrzymującym je w samym środku długości tak, aby umożliwić swobodny obrót,

w magiczny sposób
wskazywały południe.

Musiały wzbudzać ogromne zainteresowanie, gdyż odtąd wzmianki o tak nietypowych zachowaniach różnych przedmiotów zaczęły coraz częściej pojawiać się wśród rozwiniętych cywilizacji południowej Azji. Minęło kolejnych siedem stuleci, aż w Chinach zbudowano prototyp współczesnego kompasu. To połączenie ludzkiej pomysłowości z odwzorowaniem natury przybrało formę umieszczonej w miseczce z wodą magnetytowej figurki rybki pełniącej funkcję igły magnetycznej. Natomiast pierwsze udokumentowane wykorzystanie podobnego urządzenia przez marynarzy do prowadzenia nawigacji na morzu znaleźć można w wydanej w 1119 roku poruszającej tematykę żeglugi morskiej księdze Pingzhou Ketan autorstwa Zhu Yu. W jednym z fragmentów przytoczone rozporządzenie określa, że za dnia w nawigacji należy kierować się pozycją Słońca, w nocy – gwiazdami, a gdy pogoda uniemożliwia jedno lub drugie, rekomenduje się igłę wskazującą południe (tak Chińczycy nazywali kompas). Wkrótce po tym, przypuszczalnie za pośrednictwem kupców przemierzających Jedwabny Szlak, wynalazek dotarł do Europy. Najwcześniejsze odzwierciedlenia tego faktu w piśmiennictwie Starego Kontynentu pozostawił angielski uczony Alexander Neckam w swoim dziele O naturze rzeczy (De naturis rerum) powstałym około 1190 roku. Magnetyczny wskaźnik kierunków robi zawrotną karierę, pozwala na zapuszczanie się dalej na otwarte morze, minimalizując ryzyko zabłądzenia w razie utrzymującej się przez dłuższy czas niepogody, uniemożliwiającej nawigację. Otwiera europejskim ekspedycjom możliwość poszukiwania szlaków morskich do Chin i Indii, co staje się konieczne w obliczu opanowania Bliskiego Wschodu przez Imperium...

Wydanie

W najnowszym numerze

Oficjalna strona miesięcznika "Czwarty Wymiar", ukazującego się od 1996 roku.
Wydawca Centrum "REA" Rena Marciniak-Kosmowska - "Czwarty Wymiar" - All Rights Reserved. Wszystkie prawa zastrzeżone.
Kopiowanie i powielanie treści lub/i grafiki zawartej w tym serwisie bez zgody autora serwisu jest zabronione i chronione prawem.