Магнетизм — это форма взаимодействия движущихся электрических зарядов, осуществляемая на расстоянии посредством магнитного поля.
В природе магнетизм проявляется в самых разных масштабах, от микроскопических атомов до планетарных процессов.
Ниже разберёмся, что именно скрывается за термином «природный магнетизм», как он возникает и как влияет на нашу жизнь.
Краткая история открытий
Древнейшие свидетельства
- Китай: легендарный император Хуан-ди упоминал «магнитные» материалы ещё в XXVII веке до н. э. для наведения порядка в войсках.
- Греция: камень-магнитит (магнис-лифос) описывался ещё Фалесом Милетским и Анаксагором.
- Индия: в трактатах по мореплаванию фигурирует «рыбья машина» — дословно maccha-yantra, ранний компас-рыбка.
Средневековье и Возрождение
- Китайские мореплаватели конца II тысячелетия до н. э. использовали ложкообразные компасы.
- В Европе первое письменное упоминание — англичанин Александр Некам (XII в.).
- Одна из легенд гласит, что «ювелир» Флавио Джойя изобрёл компас, чтобы жениться на дочери богатого Доменико.
Откуда берётся природный магнетизм
Магнетит (оксид железа Fe₃O₄)
Основной «природный магнит» — минерал магнетит. Он способен притягивать железо уже в земной коре.
Где встречается: в базальтах, габбро, кимберлитах, а также в «чёрных песках» прибрежных районов.
Тектономагнетизм
При охлаждении магматических пород атомы магнетита «записывают» направление геомагнитного поля.
Это позволяет геологам «читать» историю движения континентальных плит.
Биомагнетизм
- Миграция птиц и рыб — осуществляется за счёт чувствительности к магнитному полю Земли.
- Магнетотактические бактерии синтезируют наночастицы магнетита, которые выстраиваються в цепочку внутри клеток.
Геомагнетизм Земли
Строение магнитного поля
Считается, что главная причина геомагнетизма, динамо-эффект в жидком внешнем ядре Земли.
Потоки расплавленного железа создают электрические токи, которые, в свою очередь, формируют магнитное поле.
Магнитные полюса
| Полюс | Географические координаты (2026 г;) | Наклонение |
|---|---|---|
| Северный | ≈ 86° N, 158° W | ≈ 90° (магнитная стрелка стоит вертикально) |
| Южный | ≈ 64° S, 136° E | ≈ 90° |
Как измеряют природный магнетизм
Основные физические величины и единицы в системе СИ:
- Индукция магнитного поля — B, измеряется в тесла (Тл).
- Напряжённость магнитного поля — H, измеряется в ампер на метр (А/м).
- Магнитный момент, m, измеряется в А·м².
Практическое значение природного магнетизма
Навигация
Компас — самый очевидный пример использования геомагнетизма.
Современные электронные компасы и магнитометры встроены даже в смартфоны.
Геологоразведка
Аномалии магнитного поля указывают на месторождения железа, никеля и нефти.
Медицина
Магнитоэнцефалография (МЭГ) позволяет регистрировать слабые магнитные поля, создаваемые электрической активностью мозга.
Природный магнетизм — это не только «притягательные» камни в древних легендах, а мощный фундамент современной науки и техники.
Он объединяет геологию, физику, биологию, навигацию и медицину в единое поле знаний, позволяя человечеству лучше понимать как Землю, так и самих себя.