.jpg/1280px-Lodestone_(black).jpg)
Магнитные камни — это естественно намагниченные куски минерала магнетита . [1] [2] Это природные магниты , которые могут притягивать железо . Свойство магнетизма было впервые обнаружено в древности с помощью магнитных камней. [3] Куски магнитного камня, подвешенные так, чтобы они могли поворачиваться, были первыми магнитными компасами , [3] [4] [5] [6] и их важность для ранней навигации обозначена названием lodestone , которое на среднеанглийском означает «курсовой камень» или «направляющий камень», [7] от ныне устаревшего значения lode как «путешествие, путь». [8]
Магнитный железняк — один из немногих минералов, который встречается в природе в намагниченном виде. [1] Магнетит — черный или коричневато-черный минерал с металлическим блеском , твердостью по шкале Мооса 5,5–6,5 и черной полосой .
Процесс, посредством которого создается магнитный железняк, долгое время был открытым вопросом в геологии. Только небольшое количество магнетита на Земле обнаружено намагниченным как магнитный железняк. Обычный магнетит притягивается магнитным полем , как железо и сталь, но сам по себе не склонен намагничиваться; у него слишком низкая магнитная коэрцитивная сила (сопротивление размагничиванию), чтобы оставаться намагниченным долгое время. [9] Микроскопическое исследование магнитных железняков показало, что они состоят из магнетита (Fe 3 O 4 ) с включениями маггемита (кубического Fe 2 O 3 ) , часто с примесными ионами металлов титана , алюминия и марганца . [9] [10] [11] Эта неоднородная кристаллическая структура придает этой разновидности магнетита достаточную коэрцитивную силу , чтобы оставаться намагниченным и, таким образом, быть постоянным магнитом . [ 9 ] [10] [11]
Другой вопрос заключается в том, как намагничиваются магнитные камни . Магнитное поле Земли в 0,5 гаусса слишком слабое, чтобы намагнитить магнитный камень самостоятельно. [9] [10] Ведущая теория заключается в том, что магнитные камни намагничиваются сильными магнитными полями, окружающими молнии . [9] [10] [11] Это подтверждается наблюдением, что они в основном находятся вблизи поверхности Земли, а не зарыты на большой глубине. [10]
Одно из самых ранних известных упоминаний о магнитных свойствах магнита было сделано греческим философом 6 века до н. э. Фалесом Милетским , [12] которому древние греки приписывали открытие притяжения магнита к железу и другим магнитам. [13] Название магнит может происходить от магнитов, найденных в Магнезии , Анатолия . [14] Древнеиндийский медицинский текст Сушрута Самхита описывает использование магнитных свойств магнита для удаления стрел, застрявших в теле человека. [ необходима цитата ]
Самое раннее китайское литературное упоминание о магнетизме встречается в « Книге мастера долины дьявола» ( Guiguzi ) 4-го века до н. э. [15] В хронике «Люйши Чуньцю » 2-го века до н. э. прямо говорится, что «магнит заставляет железо приходить или притягивает его». [16] [17] Самое раннее упоминание о притяжении иглы появляется в работе, написанной между 20 и 100 годами н. э., « Луньхэн » ( Сбалансированные исследования ): «Магнит притягивает иглу». [18] Во 2 веке до н. э. китайские геоманты экспериментировали с магнитными свойствами магнита, чтобы сделать «ложку, указывающую на юг» для гадания. Когда ее кладут на гладкую бронзовую пластину, ложка неизменно вращается по оси север-юг. [19] [20] [21] Хотя это и доказало свою эффективность, археологам еще предстоит обнаружить настоящую ложку из магнетита в гробнице династии Хань. [22]
Основываясь на своем открытии артефакта ольмеков (формованного и рифленого магнитного стержня) в Северной Америке, астроном Джон Карлсон предполагает, что магнит мог использоваться ольмеками более чем за тысячу лет до китайского открытия. [23] Карлсон предполагает, что ольмеки в астрологических или геомантических целях использовали подобные артефакты в качестве устройства направления или для ориентации своих храмов, жилищ живых или захоронений мертвых. [23] Подробный анализ артефакта ольмеков показал, что «стержень» состоял из гематита с титановыми пластинками Fe 2–x Ti x O 3 , что объясняло аномальный остаточный магнетизм артефакта. [24]
«Столетие исследований отодвинуло первое упоминание о магнитном компасе в Европе до Александра Неккама около +1190, за которым вскоре последовали Гийо де Провен в +1205 и Жак де Витри в +1269. Все другие европейские заявления были исключены в результате детального изучения...» [25]
Магнитные камни часто выставлялись как ценные или престижные предметы. В музее Эшмола в Оксфорде хранится магнитный камень, украшенный позолоченной короной, который был подарен Мэри Кавендиш в 1756 году, возможно, чтобы обеспечить назначение ее мужа канцлером Оксфордского университета. [26] Сообщается, что в перстне Исаака Ньютона находился магнитный камень, способный поднять вес, превышающий его собственный в 200 раз. [27] А в Лондоне XVII века Королевское общество выставило сферический магнитный камень размером 6 дюймов (15 см) ( терреллу или «маленькую Землю»), который использовался для иллюстрации магнитных полей Земли и функций морских компасов. [28] Один современный писатель, сатирик Нед Уорд , отмечал, как террелла «сделала бумагу из стальных опилок, которые вонзились одна в другую так, что они стояли, торча, как щетина ежа ; и придала такую жизнь и веселье пучку иголок, что они танцевали [...], как будто в них вселился дьявол». [29]
un pass dans le
Liu-che-tch'ouen-ts'ieou
[...]: «La pierre d'aimant fait venir lefer ou elle l'attire».
