Alexey Khoroshev
Высший разум
(1625876)
14 лет назад
Первые письменные свидетельства о магнитных явлениях исходят из Китая. Они имеют более чем двухтысячелетнюю давность. В них упоминается о применении постоянных магнитов в качестве компасов. В работах древнегреческих и римских ученых есть упоминание о притяжении и отталкивании магнитов и о намагничивании в присутствии магнита железных опилок.
В XII веке в Европе стал широко применяться компас и были предприняты попытки экспериментального изучения свойств магнитов разной формы французским ученым Пьером де Марикуром. Результаты исследований были обобщены в эпоху Возрождения в труде английского физика Гильберта “О магните, магнитных телах и о большом магните – Земле”.
Гильберт показал в частности, что Земля – это магнитный диполь и доказал невозможность разъединения двух разноименных полюсов магнита. В трактате “Опыт теории электричества и магнетизма” – 1759 год – русский физик Эпинус подчеркнул аналогию между электрическими и магнитными явлениями .
В 1820 году датский физик Эрстед открыл магнитное поле электрического тока. В том же году французский физик Ампер установил законы магнитного взаимодействия токов, эквивалентность магнитных свойств кругового тока и тонкого плоского магнита, он объяснил существование молекулярных токов, природу магнитного поля Земли.
Новый этап в изучении магнитных явлений начинается с работ английского физика Фарадея, который дал последовательную трактовку магнитных явлений на основе представлений о реальности электромагнитного поля.
Происхождение магнитного поля было и все еще остается загадочным. Известно только, что магнитное поле возникает там, где протекает электрический ток. А поскольку имеются доказательства о существовании металлического ядра Земли, можно и магнитное поле связать с процессами, происходящими в этом ядре. Связь между магнитным полем и геологическими процессами, так же, как и воздействия магнитного поля на живые организмы, до сих пор еще достаточно не объяснены. Изучение магнитных свойств горных пород показывает, что в течение последних 200 миллионов лет магнитное поле Земли многократно внезапно менялось: Северный и Южный магнитные полюсы просто менялись местами. Что может при этом произойти, совершенно ясно. Если Земля хотя бы на мгновение потеряет свою магнитную защиту, то на неё попадет большое количество космического излучения, имеющего подобное действие, как и радиоактивное излучение. При изучении более длительного периода геологической истории обнаруживается еще одно явление : магнитные полюсы медленно перемещаются. У нас, на севере, благодаря наличию магнитного поля и расположению его, возникают северные сияния. В настоящее время магнитное поле земли используется и для других практических целей – от простых навигационных компасов до поисков месторождений минерального сырья.
Долгое время оставался загадкой вопрос, почему атомные веса многих химических элементов дробные. Английский ученый Содди в 1910 г. предложил, что существуют атомы с одинаковыми химическими свойствами, но разными массами. Теперь такие атомы называют изотопами.
Прошло почти 10 лет, прежде чем английский физик Астон сумел электрическим и магнитным полем “взвесить” атомы неона. Массы атомов Астон измерил с помощью масс спектрометра – прибора, определяющего массу по отклонению иона в магнитном поле. Такой спектрометр весьма точно измеряет массу атомов. Погрешность измерения массы ядер в современных масс-спектрометрах составляет порядка одной десятимиллионной атомной единицы. В настоящее время масс-спектроскопия получила большое применение и в других областях, например, в геологии – для определения возраста горных пород и рудного образования; в химии – для элементного и структурного молекулярного анализа. С помощью масс – спектрометра проведены измерения нейтрального и ионного состава верхней атмосферы Земли, Венеры, Марса. Масс-спектрометр начинает применяться для газового анализа в медицине.