Все мы отлично знаем, что такое магнит. Не знают этого только магнитологи — ученые, изучающие проблемы магнетизма. Впрочем, в этом нет ничего удивительного; крупные специалисты в области электричества тоже не раз заявляли, что им неизвестно, что такое электричество. Кое-что, дескать, им ясно и понятно, но многое покрыто густым туманом тайны. 50 лет назад вопросов было не меньше...
Чего не знают магнитологи
Так же не ясны до конца и некоторые проблемы, связанные с магнетизмом. Рассеять туман, которым окружил себя этот могучий призрак — магнит, ученые пытаются не одну сотню лет.
В одном они добивались успеха. В другом, как это оказывалось впоследствии, они принимали за истину мираж, свои заблуждения. Может быть, эти ошибки прошлого и заставляют нынешних ученых быть столь скромными в оценке своих знаний о магните.
А может быть, дело здесь в простой логике: раз существуют такие отрасли науки, как магнитология, магнитометрия, наука о палеомагнетизме и многие другие, раз сотни ученых снова и снова бьются над расчетами и экспериментами, отправляются в длительные экспедиции по суше и морю — значит, не все тайны раскрыты, не все еще известно.
В самом слове «магнит» нет никакого смыслового содержания, раскрывающего природу явления: оно произошло от названия города в Малой Азии, где находились залежи магнитного железняка.
Впрочем, «пустым» было не только слово. Долгое время и сама наука о магните не содержала в себе почти ничего. Среди тех, кто пытался заполнить этот пробел, было немало крупнейших ученых. Но, увы, их «открытия» долго оставались лишь наивными предположениями.
Одно время, например, носительницей магнетизма признавали особую жидкость, содержащуюся в телах. Если этой жидкости в каком-то предмете недостает, то предмет как бы испытывает жажду и притягивает другие тела, стремясь восполнить нехватку магнитной влаги. Если же она содержится в предмете в избытке, то происходит отталкивание...
А потом, конечно, пришла пора разочарований и новых загадок. Ученые резали магнитный брусок между северным и южным полюсами и получали два совершенно полноценных магнита с теми же полюсами.
Разрезали брусок сотни раз, но результат не изменялся, Каким бы маленьким магнит ни был, у него сохранялся северный и южный полюс, а силовые линии, соединяющие полюса, создавали в окружающем пространстве свое собственное магнитное поле.
Оказалось, что магнитные свойства больших предметов зависят лишь от того, как в них расположены эти маленькие магнитики. Если их одноименные полюса повернуты примерно в одну сторону, то их магнитные поля помогают друг другу, складываются друг с другом и предмет становится магнитом, Если частицы расположены беспорядочно, действуют вразнобой, то они мешают друг другу и их «коллективная магнитная сила» никак не проявляется.
Позднее стало известно, что магнитными свойствами обладают и те кирпичики, из которых сложено само вещество,— атомы. А когда удалось заглянуть внутрь атома, обнаружилось, что и его ядро — магнит, так же как вращающийся вокруг него электрон.
Но и на этом дело не кончилось. Теперь известно, что протон и нейтрон, слагающие ядро, тоже являются магнитиками, причем магнит-протон почти в полтора раза сильнее магнита-нейтрона.
Конечно же, никакой «магнитной жидкости» (правда, о ней уже давным-давно никто всерьез не думал), никакой иной вещественной «магнитной причины» обнаружено не было. Осталось одно объяснение магнетизма — движение элементарных частиц: движение электрона по орбите, внутриядерное движение протонов и нейтронов.
Но хотя проникновение в микромагнитный мир позволило объяснить некоторые не понятные раньше явления, ученые столкнулись здесь со множеством новых тайн.
Ведь даже наша Земля — магнит, о существовании которого мы хорошо знаем и услугами которого пользуются мореплаватели и путешественники с тех пор, как изобретен компас,— задает ученым одну загадку за другой. На протяжении ста лет делаются попытки измерить поле Земли и составить подробную магнитную карту.
Сейчас за планетарным магнитом следят десятки обсерваторий на суше. Немагнитная шхуна «Заря» снова и снова отправляется в океан, храбро сражается с десятиметровыми волнами и штормовым ветром. За последние годы она много раз пересекала Тихий океан, Атлантический, Индийский.
Для справки:
в 90-е годы XX века шхуна "Заря" прекратила свое существование.
И все ради того, чтобы привезти на берег моток бумажных лент, на которых самописцы магнитометров записали все, что они узнали о магнитном поле планеты в дальних морях... А подробная магнитная карта Земли составлена лишь недавно!
Изучая магнитные бури, ученые долго не могли объяснить некоторые их особенности. Среди других предположений было и такое: на большом расстоянии от нашей планеты существуют мощные электрические токи, которые и создают «непонятную часть» земного магнитного поля. Но на каком расстоянии проходят эти токи? И вообще могут ли они там возникнуть?