Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для общего описания самого минерала см. Магнетит .
Для использования в других целях, см Lodestone (значения) .
Магнит, привлекающий железные гвозди
Lodestone в зале самоцветов в Смитсоновском
Магнит, притягивающий куски железа

Магнетит является естественным намагниченным куском минерала магнетита . [1] [2] Это природные магниты , которые могут притягивать железо . Свойство магнетизма было впервые обнаружено в древности через магнитные камни. [3] Кусочки магнита, приостановленные , чтобы они могли поворачиваться, были первые магнитные компасы , [3] [4] [5] [6] и их значение для ранней навигации указываются название магнит , который в среднеанглийскомозначает «путевой камень» или «ведущий камень» [7] от ныне устаревшего значения слова lode как «путешествие, путь». [8]

Магнитный камень - один из очень немногих минералов, которые намагничены естественным образом. [1] Магнетит черный или коричневато-черный, с металлическим блеском , твердостью по шкале Мооса 5,5–6,5 и черной полосой .

Происхождение [ править ]

Процесс создания магнитного камня долгое время оставался открытым вопросом в геологии. Лишь небольшое количество магнетита на Земле намагничено как магнит. Обычный магнетит притягивается к магнитному полю, как железо и сталь, но сам не имеет тенденции намагничиваться; у него слишком низкая магнитная коэрцитивная сила (сопротивление размагничиванию), чтобы оставаться намагниченным в течение длительного времени. [9] Микроскопическое исследование нашло ведущие камни , чтобы они были изготовлено из магнетита (Fe 3 O 4 ) с включениями из маггемита (кубическая Fe 2 O 3 ), часто с примесью металлических ионами из титана, алюминий и марганец . [9] [10] [11] Эта неоднородная кристаллическая структура придает этому разнообразию магнетита достаточную коэрцитивную силу, чтобы оставаться намагниченным и, таким образом, быть постоянным магнитом . [9] [10] [11]

Другой вопрос - как магнитные камни намагничиваются . В магнитном поле Земли на 0,5 Гс слишком слаб , чтобы намагнитить магниту сам по себе. [9] [10] Основная теория гласит, что магнитные камни намагничиваются сильными магнитными полями, окружающими молнии . [9] [10] [11] Это подтверждается наблюдением, что они в основном находятся у поверхности Земли, а не похоронены на большой глубине. [10]

История [ править ]

Один из самых ранних известных ссылок на магнитные свойства Lodestone было сделано шестым веком до нашей эры греческого философа Фалес из Милета , [12] , которого древние греки приписывают открытие притяжения к магниту железу и другим ведущим камням. [13] Название « магнит» может происходить от магнитных камней, найденных в Магнезии , Анатолия . [14]

Самое раннее упоминание магнетизма в китайской литературе встречается в « Книге Владыки Дьявольской долины» ( Гуйгузи ), относящейся к IV веку до нашей эры . [15] В хронике Люши Чунцю , датируемой 2 веком до нашей эры, прямо говорится, что «магнитный камень заставляет железо приходить или притягивает его». [16] [17] Самое раннее упоминание о притяжении иглы встречается в работе, написанной между 20 и 100 годами нашей эры, « Лунхэн» (« Сбалансированные запросы» ): «Магнит притягивает иглу». [18]Во 2 веке до нашей эры китайские геоманты экспериментировали с магнитными свойствами магнитного камня, чтобы сделать «ложку, указывающую на юг» для гадания. Когда ложку кладут на гладкую бронзовую тарелку, она неизменно поворачивается по оси север-юг. [19] [20] [21] Хотя это и было доказано, археологам еще предстоит обнаружить настоящую ложку из магнетита в гробнице Хань. [22]

Основываясь на своем открытии артефакта ольмеков (магнитный стержень формы и рифления) в Северной Америке, астроном Джон Карлсон предполагает, что магнитный камень, возможно, использовался ольмеками более чем за тысячу лет до открытия Китая. [23] Карлсон предполагает, что ольмеки в астрологических или геомантических целях использовали аналогичные артефакты в качестве устройства направления или для ориентации своих храмов, жилищ живых или погребений мертвых. [23] Детальный анализ артефакта ольмеков показал, что «стержень» состоит из гематита с титановыми пластинками Fe 2 – x Ti x O 3.это объясняет 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 остальные европейские утверждения были исключены детальное исследование ... » [25]

Магниты часто выставлялись как ценные или престижные предметы. В музее Эшмола в Оксфорде находится магнит, украшенный позолоченной короной, подаренной Мэри Кавендиш в 1756 году, возможно, для обеспечения назначения ее мужа канцлером Оксфордского университета. [26] Перстень-печатка Исаака Ньютона, как сообщается, содержал магнит, который был способен поднимать вес более чем в 200 раз превышающий его собственный. [27] А в Лондоне 17 века Королевское общество показало шестидюймовый сферический магнитный камень ( террелла или «маленькая Земля»), который использовался для иллюстрации магнитных полей Земли и функции компасов моряков. [28]Один современный писатель, сатирик Нед Уорд , заметил, как террелла «заставляла бумагу из стальных опилок колоть себя одна на спину другой, что они стояли, указывая, как щетина хедж-борова , и давали такую ​​жизнь и веселье». сверток игл, который они танцевали [...], как будто дьявол был в них ». [29]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Hurlbut, Корнелиус Сирл; У. Эдвин Шарп; Эдвард Солсбери Дана (1998). Минералы Даны и способы их изучения . Джон Уайли и сыновья. С.  96 . ISBN 0-471-15677-9.
  2. ^ Боулз, JFW; RA Howie; DJ Vaughan; Дж. Зуссман (2011). Породообразующие минералы: несиликаты: оксиды, гидроксиды и сульфиды, Том 5А, 2-е изд . Великобритания: Геологическое общество Лондона. п. 403. ISBN 978-1862393158.
  3. ^ a b Du Trémolet de Lacheisserie, Этьен; Дэмьен Жиньу; Мишель Шленкер (2005). Магнетизм: основы . Springer. С. 3–6. ISBN 0-387-22967-1.
  4. ^ Дилл, Дж. Грегори (январь – февраль 2003 г.). «Магнитный камень и игла: подъем магнитного компаса» . Океанский навигатор онлайн . Издательство "Навигатор" . Проверено 1 октября 2011 .
  5. ^ Merrill, Рональд Т .; Майкл В. МакЭлхинни; Филлип Л. Макфадден (1998). Магнитное поле Земли . Академическая пресса. п. 3. ISBN 0-12-491246-X.
  6. ^ Нидхэм, Джозеф; Колин А. Ронан (1986). Более короткая наука и цивилизация в Китае . Великобритания: Cambridge Univ. Нажмите. стр. 6, 18. ISBN 0-521-31560-3.
  7. ^ "Магнитный камень" . Онлайн-словарь Merriam-Webster . Merriam-Webster, Inc. 2009 . Проверено 12 июня 2009 .
  8. ^ "магнитный камень" . Оксфордский словарь английского языка (Интернет-изд.). Издательство Оксфордского университета. (Требуется подписка или членство в организации-участнике .) : «Буквально« путевой камень »из-за использования магнита для руководства моряками».
  9. ^ a b c d e Ливингстон, Джеймс Д. (1996). Движущая сила: естественная магия магнитов . Издательство Гарвардского университета. С. 14–20. ISBN 0674216458.
  10. ^ a b c d e Василевский, Питер; Гюнтер Клетечка (1999). «Магнитный камень: единственный в природе постоянный магнит - что это такое и как он заряжается». Письма о геофизических исследованиях . 26 (15): 2275–78. Bibcode : 1999GeoRL..26.2275W . DOI : 10.1029 / 1999GL900496 .
  11. ^ a b c Уорнер, Теренс Э. (2012). Синтез, свойства и минералогия важных неорганических материалов . Джон Уайли и сыновья. С. 114–115. ISBN 978-0470976029.
  12. ^ Бренд, Майк; Шэрон Нивс; Эмили Смит (1995). «Магнитный камень» . Музей электричества и магнетизма, Mag Lab U . Национальная лаборатория сильных магнитных полей США. Архивировано из оригинала на 2009-05-01 . Проверено 21 июня 2009 .
  13. ^ Кейтли, Джозеф Ф. (1999). История электрических и магнитных измерений: с 500 г. до н.э. до 1940-х гг . Джон Уайли и сыновья. п. 2. ISBN 0-7803-1193-0.
  14. ^ Греческий термин μαγνῆτις λίθος magnētis Lithos (см Platonis Opera , Майер и Zeller, 1839, стр. 989) означает "Magnesian камень". Неясно, следует ли использовать прилагательное μαγνῆτις «Магнезия» для обозначения города Магнезия ад Сипилум в Лидии (современная Маниса, Турция ) или после греческой области самой Магнезии (откуда пришел колонист, основавший лидийский город ); см., например, «Магнит» . Блог Language Hat . 28 мая 2005 . Проверено 22 марта 2013 года .См. Также: Пол Хьюитт, Концептуальная физика . 10-е изд. (2006), стр. 458.
  15. ^ Раздел «Fanying 2» (反應 第二) из The Guiguzi : «其 察 言 也 ， 不失 若 磁石 取 鍼 ， 舌 之 取 燔 骨».
  16. ^ Диллон, Майкл (2017). Энциклопедия китайской истории . Рутледж. п. 98. ISBN 978-0415426992.
  17. ↑ Ли, Шу-хуа (1954). "Origine de la Boussole II. Aimant et Boussole". Исида (на французском). 45 (2): 175–196. DOI : 10.1086 / 348315 . JSTOR 227361 . S2CID 143585290 . un pass dans le Liu-che-tch'ouen-ts'ieou [...]: «La Pierre d'aimant fait venir le fer ou elle l'attire».  
    Из раздела « Цзинтун » (精通) «Альманаха последнего осеннего месяца» (季秋 紀): «慈 石 召 鐵 或 引 之 也]»
  18. ^ В разделе " Последнее слово на Драконов " (亂龍篇 Luanlong ) из Lunheng : " Amber занимает соломку, а нагрузка камень притягивает иглу" (頓牟掇芥,磁石引針).
  19. Перейти ↑ Tom, KS (1989). Эхо Старого Китая: жизнь, легенды и знания Среднего царства . Гавайский университет Press. п. 108.
  20. ^ Цянь, Гунлинь (2000). Китайские болельщики: артистизм и эстетика . Long River Press. п. 98. ISBN 978-1592650200.
  21. ^ Кертис Райт, Дэвид (2001). История Китая: (Истории Гринвуда современных наций) . Издательская группа «Гринвуд». п. 42.
  22. ↑ Джозеф Нидхэм, служащие и мастера в Китае и на Западе: лекции и выступления по истории науки и техники . Кембридж: University Press, 1970, стр. 241.
  23. ^ a b Карлсон, JB (1975). «Компас магнетита: китайское или ольмекское первенство ?: Междисциплинарный анализ гематитового артефакта ольмеков из Сан-Лоренцо, Веракрус, Мексика». Наука . 189 (4205): 753–760. Bibcode : 1975Sci ... 189..753C . DOI : 10.1126 / science.189.4205.753 . ISSN 0036-8075 . PMID 17777565 . S2CID 33186517 .   
  24. ^ Эванс, Б.Дж., Магнетизм и археология: магнитные оксиды в первой американской цивилизации, стр. 1097, Elsevier, Physica B + C 86-88 (1977), S. 1091-1099
  25. Перейти ↑ Needham, Clerks and Craftsmen , p. 240.
  26. ^ Келл, Патриция (1996). «Инв. 47759 - статья Sphaera» .
  27. ^ Томпсон, Сильванус (1891). Электромагнит и электромагнитный механизм (PDF) . Лондон: E. & FN Spon. п. 128.
  28. ^ "Терелла" . Картинная библиотека Королевского общества .
  29. Перейти ↑ Fara, Patricia (1996). Симпатические влечения: магнитные практики, верования и символизм в Англии восемнадцатого века . Университет Принстона. п. 23. ISBN 9780691634913.

Внешние ссылки [ править ]

  • Магнитный камень