المغناطيسية موجودة في كل جزء من أرضنا ، نظامنا الشمسي ، كوننا. بدون المغناطيسية ، لن يكون ذلك ممكنا نوعا من الحياة والكون كما نعرفه. لقد كان معروفا دائما: أي منذ وجود الإنسان على الأرض. في العصور القديمة كانت قوى الطبيعة هذه تعتبر آلهة خيرية. كان استخدام البوصلة مصدرا قديما جدا لتطبيق ظاهرة المغناطيسية. (عرفها الصينيون قبل العصر المسيحي واستوردت إلى أوروبا في أوائل العصور الوسطى). المغناطيسية هي جزء من أرضنا وحياتنا كما هو الحال بالنسبة للكهرباء والماء والضوضاء وما إلى ذلك. المغناطيسية لديها أيضا عيب ، إذا كان بإمكاننا تسميتها ، من عدم كونها مرئية أو ملموسة. إن القول بأن الكهرباء موجودة أمر سهل للغاية: مجرد لفتة بسيطة لتشغيل الضوء. نحن لا نشعر بوعي بالمغناطيسية ، في حين أن جسمنا وأعضائه وخلاياه بدورها تشعر به وتتأثر به. يمكننا أن نجد أمثلة مثيرة للاهتمام للغاية لاستغلال المجال المغناطيسي للأرض لتوجيه نفسها من قبل بعض أنواع مثل الحمام الزاجل والنحل وبعض أنواع الأسماك وحتى بعض البكتيريا. كل هذه الكائنات الحية لها هياكل في الكائن الحي ، تسمى بشكل خاص الجسيمات المغناطيسية ، والتي تكون قادرة على تلقي قوة المجال المغناطيسي. سيكون فقط مع القرن 19 أنه من خلال الفضول العلمي لبعض الناس بدأت ازدهار بطيء للدراسات حول المغناطيسية وأصولها. تم اتخاذ خطوات عملاقة بين عامي 1820 و 1831 عندما تمت صياغة قوانين الكهرومغناطيسية: أي تم اكتشاف تلك القواعد التي سمحت ببناء أجهزة قادرة على إنتاج وتوزيع الكهرباء: مثل المولدات والمحولات والمحركات.
ولكن ما هي المغناطيسية حقا؟ المغناطيسية هي قوة أساسية للطبيعة.
دعنا نحاول تعريفه من خلال مثال بسيط للغاية:
– لنأخذ ورقة رقيقة من الزجاج.
– لنأخذ بعض غبار الحديد.
نضع هذا المسحوق على اللوحة ونرى أنه يتم توزيعه بشكل عشوائي على اللوحة الزجاجية. عند هذه النقطة نأخذ مغناطيسا ونضعه تحت اللوحة الزجاجية. سنرى أن المسحوق الذي تم توزيعه عشوائيا سابقا قد تم ترتيبه الآن بطريقة دقيقة للغاية وصارمة تقريبا!
تم تحديد هذا الترتيب الهندسي بواسطة المغناطيس: من خلال قوته. خلقت قوة المغناطيس مجالا مغناطيسيا وكل ما يتلامس مع هذا المجال أو يقع تحت تأثيره يتم ترتيبه بطريقة معينة: يتم محاذاة في الفضاء!

يمكننا القول أيضا أن قوة المغناطيس التي يمكننا تسميتها بالبساطة الطاقة التي يمتلكها المغناطيس ، تعمل على كل ما يدخل مجاله المغناطيسي.

لنأخذ بوصلة. يتكون من قرص تدور في منتصفه إبرة رفيعة على دبوس. هذه الإبرة الرفيعة مغناطيسية. يمكننا ملاحظة أن هذه الإبرة مرتبة تقريبا في اتجاه الشمال والجنوب. أقصى هذه الإبرة نقطتين إلى الشمال سأسميها القطب الشمالي للمغناطيس ، والطرف الآخر سأسميه القطب الجنوبي. تستخدم الكلمات الشمال والجنوب للتمييز بين الأقطاب المغناطيسية المتقابلة تماما كما هو الحال في البطارية حيث لدينا قطب موجب وقطب سالب (بدلا من اثنين من الشمال والجنوب ، في البطارية يتم استخدام الكلمات الموجبة والسالبة). ملحوظة: قبل المتابعة ، من الضروري أن نقول قطبين متقابلين ، أي القطب الشمالي والقطب الجنوبي يجذبان بعضهما البعض بينما يتنافر القطبان المتساويان ، أي القطب الشمالي للمغناطيس والقطب الشمالي لمغناطيس آخر. ومن ثم، إذا ربطنا مغناطيسا بالبوصلة، فإن الإبرة بقطب الشمال ستوجه نفسها في اتجاه القطب الجنوبي للمغناطيس. نحدد في هذه المرحلة أن الأرض نفسها مغناطيس كبير. بالنسبة للحقائق التاريخية ، ومع ذلك ، فإن القطب الجنوبي لمغناطيس الأرض ، يسمى جغرافيا القطب الشمالي. معرفة هذا يفسر لماذا يشير القطب الشمالي للبوصلة نحو القطب الشمالي الجغرافي للأرض ، في حين أنه في الواقع هو القطب الجنوبي المغناطيسي. ببطء يجب أن نكون قادرين على فهم ماهية المغناطيس وكيف يظهر قبل كل شيء عمله.
دعنا نعود للحظة إلى تاريخ المغناطيسية:
– في عام 1873 أثبت العالم ماكسويل بالحسابات الرياضية أن الكهرباء والمغناطيسية تتشكل من الموجات وأن هذه الموجات تشكل مجالات كهرومغناطيسية. تخيل حقلا اثنين حرثه مزارع بطريقة متمايلة إلى حد ما. نحصل على حقل موجة مرئي. يتكون المجال المغناطيسي من سلسلة كاملة من الموجات ولكنها غير مرئية ، والتي لا يمكن جعلها مرئية. في محيط هذا المجال يوضح المغناطيس عمله. عمل المغناطيس هو نفسه في أي نقطة في الحقل ، أي أن قوته تساوي تماما المركز وكذلك في محيط الحقل. كلما كان المغناطيس أكثر قوة ، زاد حجم المجال وأقوى عمله. لقد رأينا كيف أن مسحوق الحديد بعد الاقتراب من المغناطيس قد رتب نفسه في ترتيب هندسي تقريبا. إذا نظرنا عن كثب إلى الشكل ، نلاحظ كيف تم رسم هذا الترتيب تقريبا في خطوط منحنية. يتم إعطاء عمل المجال المغناطيسي بواسطة خطوط منحنية تسمى خطوط قوة المجال المغناطيسي. في الممارسة العملية ، يظهر المجال المغناطيسي عمله ، أي قوته ، من خلال ترتيب كل شيء يدخل في نطاق عمل مجاله بطريقة معينة. بالعودة إلى قوة المجال المغناطيسي: إنه يحاذي وفقا لقواعد دقيقة مكونات المواد المعرضة لعملها. هام: المادة التي هي في حالة توازن لن تتأثر بقوة المجال المغناطيسي. يجب أن نحدد أيضا عند هذه النقطة نوع المواد التي يمكن أن يؤثر عليها المجال المغناطيسي. أي مادة تتكون من عناصر إيجابية وسلبية: على سبيل المثال خلايا أي نوع من الكائنات الحية. ومن ثم، فإن أي عنصر يحتوي على شحنة كهربية يمكن أن يتأثر بالمجال المغناطيسي. يتميز المغناطيس بخاصية فريدة: بغض النظر عن عدد المرات التي نقسمها فيها ، سيكون لها دائما قطب شمالي وقطب جنوبي. إذا تخيلنا تقسيم الأرض إلى قسمين مثل البطيخ ، فسيكون لدينا قطبهما على كلا الجانبين. من الواضح ، مثل كل شيء في العلوم البشرية ، أن المجال المغناطيسي له أيضا وحدة قياس خاصة به وهي GAUSS. هناك أيضا وحدة قياس أخرى وهي TESLA. هم بالضبط نفس الشيء يقال في كلمة مختلفة. ومع ذلك ، سنستخدم مصطلح GAUSS فقط. غاوس يساوي 10 أس سالب 4 تسلا.

المغناطيسية الأرضية:

يتم ترتيب المجال المغناطيسي للأرض حوله مع خطوط القوة التي تربط القطب الشمالي بالقطب الجنوبي. قوة هذا المجال المغناطيسي ليست هي نفسها في جميع النقاط على الأرض. تذكر أنه بالنسبة للمغناطيس الاصطناعي ، فإن قوته متساوية في جميع نقاط المجال المغناطيسي.

سؤال ربما يمكن أن يصبح واضحا في هذه المرحلة:

1) ما مدى قوة المجال المغناطيسي للأرض؟
2) لماذا سيؤثر أي مجال مغناطيسي يمكننا بناءه بشكل حاسم على إبرة البوصلة مقارنة بإبرة الأرض؟

جواب

1) المجال المغناطيسي للأرض يضعف على مدى آلاف السنين. من المعروف اليوم أن قوة المجال المغناطيسي للأرض هي 0.67 غاوس في القطبين و 0.37 غاوس عند خط الاستواء.
2) المجال المغناطيسي للأرض قوي جدا بالقرب من القطبين ولكنه أقل بكثير في بقية الكرة الأرضية.

هذه الإجابة تقودنا مباشرة إلى مناطق الاضطراب المغناطيسي. هناك مناطق في أي مكان على الأرض ، باستثناء منطقتين في قطبيها ، حيث تكون قوة المجال المغناطيسي للأرض أضعف لأنه مضطرب. ما الذي يمكن أن يسبب اضطرابا؟ على سبيل المثال ، يمكن أن تكون طبقة المياه الجوفية مصدرا لإضعاف المجال المغناطيسي للإشعاع الأرضي الناتج عن العمليات المشعة داخل الأرض. هذان المصدران للاضطراب من أصل طبيعي. من المعروف اليوم أنه يوجد في البرازيل والهند إشعاع أرضي قوي للغاية. من المهم عمل قوس صغير لملاحظة عدد التي تتجنب غريزيا الراحة أو التعشيش في المناطق المعرضة للتدخل ، فقط عدد قليل مثل القطط والنحل والثعابين يبحثون عنها. و’ مهم جدا لبعض الأنواع الحيوانية: الطيور المهاجرة ، النحل ، أنواع معينة من الأسماك ، لتوجيه أنفسهم على التوالي في السماء أو في الماء. (ملحوظة: الحمام موجه أيضا مع البصر)
في تجربة أجريت مع مجموعة أولى من الحمام الزاجل المجهزة بضمادة تزعج المجالات المغناطيسية ومجموعة أخرى بدلا من ذلك ، لوحظ أن المجموعة الأولى تم تحويلها بالكامل بينما المجموعة الثانية على الرغم من السماء الملبدة بالغيوم كانت قادرة على توجيه نفسها بشكل مثالي. في الواقع ، تم العثور على خلايا تحتوي على الفريت في أدمغة هذه الحيوانات. ربما يكون من المثير للاهتمام أن نذكر بإيجاز كيفية بناء المغناطيس. ما عليك سوى وضع قضيب حديدي داخل سلسلة من الدوائر المكونة من سلك واحد يقطعه تيار كهربائي. لماذا يحدث هذا؟ كما ذكرنا من قبل ، تشبه الكهرباء والمغناطيسية بعضهما البعض ويعتمد أحدهما على الآخر. يخلق السلك الذي يعبره تيار كهربائي مجالا مغناطيسيا مشابها لمجال أي مغناطيس. تأثيرات المجال المغناطيسي للأرض: لها تأثيرات تسمى الحماية الإشعاعية: فهي تمنع الإشعاع الضار بالكائنات الحية من الوصول إلى الغلاف الجوي للأرض. له تأثيرات فسيولوجية (أي آثار طبيعية وقبل كل شيء مفيدة): إنه يؤثر على إيقاعات الساعة البيولوجية: هذه هي ساعتنا الداخلية. يتم التحكم في عمل الجسم من قبل الدماغ والغدد التي تسمى الغدد الصماء التي تنتج الهرمونات. يوجد في دماغنا جزء خاص يعمل مثل الساعة للتحكم في مقدار هرمونات معينة يجب إنتاجها أو متى ، على سبيل المثال ، يحتاج الجسم إلى الراحة: أي أنه يجب أن ينام ثم عندما يستيقظ. بالإضافة إلى وظائف أخرى موضحة في صفحات أخرى. تفسيرات أخرى على صفحات أخرى: بالإضافة إلى المصادر الطبيعية للاضطراب في السنوات الخمسين الماضية ، تمت إضافة سلسلة لا حصر لها من المصادر التي أنشأها الإنسان. ظاهرة التلوث هذه المرة أيضا ، هو على المحك.