Jak fungují magnety?
Ah, magnety. Ledničky jsou jich plné. Napájejí naše binge-sessions na Netflixu. Když se rozloží na malé kousky a rozbijí na Silly Putty, mohou poskytnout hodiny zábavy.
Magnetismus je síla, kterou působí magnety, tedy předměty, které se vzájemně odpuzují nebo přitahují. Tento mocný fyzikální jev je jednou ze součástí elektromagnetismu, jedné ze základních přírodních sil.
Pohyb elektricky nabitých částic, které se nacházejí ve všech látkách, vyvolává elektrické proudy, které vytvářejí magnetické pole. Tyto částice se stávají malými magnety, z nichž každý má severní a jižní pól. Z technického hlediska podléhá veškerá hmota magnetickým silám, které prostupují naším vesmírem. Podle BBC jsou některé z těchto účinků zřetelnější než jiné.
Zkontrolovali jste dnes twitter? Řídili jste auto? Sledovali jste v poslední době na Bingu nějaký nový seriál? Svět, ve kterém žijeme, je poháněn těmito elektromagnety.
Často jsou magnetická pole vytvářená těmito částicemi náhodná, což znamená, že jejich severní a jižní pól se navzájem ruší. Některé předměty – od kusů železné rudy až po magnet s abecedou přilepený na vaší ledničce – mají magnetická pole uspořádaná ve stejném směru. Podle časopisu Live Science magnetická pole těchto objektů sílí s rostoucí rychlostí těchto elektricky nabitých částic.
Magnetismus je v tomto vesmíru záhadnou silou. Vědci plně nerozumějí tomu, proč vůbec vzniká. Nejsou si jisti ani tím, proč mají tyto částice severní a jižní směr, podle Live Science existuje mnoho různých forem magnetismu.
Záhadné síly
Ferromagnetismus, nejsilnější forma magnetismu, se podle webu Georgia State University HyperPhysics objevuje, když jsou materiály vystaveny vnější magnetické síle. Tyto objekty se trvale zmagnetují díky procesu zvanému hystereze. Dřívější železné kompasové jehly byly zmagnetizovány lodestonem neboli zmagnetizovanými minerály magnetitu, které byly vytaženy ze Země. Jedná se o jedinou magnetickou sílu, kterou mohou lidé hmatatelně cítit.
Ferromagnetismus je sice nejnápadnější formou magnetismu, ale elektromagnetismus je pravděpodobně nejdůležitější. Je to základní síla „zodpovědná za samotnou strukturu naší hmoty,“ uvedla pro Science Channel astronomka Michele Thalerová z Goddardova střediska vesmírných letů NASA.
💡Dalšími základními silami jsou gravitace, slabá jaderná síla a silná jaderná síla.
Elektřina a magnetismus jsou úzce propojeny a jejich pole se vzájemně vyživují a ovlivňují. Elektromagnetismus vytváří světlo a energii a bez něj by se atomy a molekuly, z nichž jsme složeni, rozpadly. V roce 1865 fyzik James Clerk Maxwell poukázal na souvislost mezi těmito dvěma silami a připravil tak půdu pro Einsteina k vytvoření jeho slavné speciální teorie relativity.
Použití elektromagnetismu v každodenním životě je samozřejmě rozsáhlé. Elektromagnetické vlny pohánějí vše od mikrovlnných trub a televizorů až po rádia a rentgenové přístroje.
V případech, kdy je předmět vystaven elektrickému proudu, vytváří dočasné magnetické pole ve tvaru cívky. Po vypnutí proudu však pole zmizí. Takovému zařízení se říká elektromagnet.
Zkontrolovali jste dnes twitter? Řídili jste auto? Bingovali jste v poslední době nový seriál? Svět, ve kterém žijeme, je poháněn těmito elektromagnety.
Magnet pod nohama
Země je díky našemu roztavenému železnému vnějšímu jádru v podstatě obří magnet s odpovídajícími geomagnetickými severním a jižním póly. Magnetické pole ve tvaru slzy, které Země vytváří a které je mačkáno slunečním větrem a nazývá se magnetosféra, zajišťuje fungování našich kompasů, poskytuje zářivé polární záře a dokonce nás chrání před škodlivým kosmickým zářením. Je rozhodující pro ochranu naší vytoužené atmosféry.
Magnetizované částice v lávových horninách podél zemského povrchu zaznamenávají směr magnetického pole naší planety. Díky tomu jsou vědci schopni zjistit, že se magnetické póly Země v průběhu času měnily a že se tektonické desky, na kterých žijeme, postupně pohybují, uvádí National Geographic.
V posledních letech posun magnetických pólů Země nabírá na obrátkách. Některé studie ukázaly, že se pohybují rychlostí až 35 mil za rok. To může narušit navigační systémy a způsobit cestujícím bolesti hlavy.
Naše fascinace magnetismem se táhne už tisíce let. Mezoameričané této síle porozuměli velmi brzy a Řekové byli první, kdo její zázraky zdokumentovali. Tato fascinace se v průběhu let nezmenšila. Naše chápání magnetismu mělo zásadní význam pro utváření světa, ve kterém dnes žijeme.
Bez něj bychom byli ztraceni. Doslova.