كيف يعمل المغناطيس؟

-------- في طفولتنا كنا نعجبُ كثيراً من المغناطيس، وكيفَ أنَّهُ يجذبُ المعدِنَ غيرَ الملامسِ لهُ، كأنَّ بينهُما قوةً سحريةً لا نراها تقومُ بدفعِ أحدِهما نحوَ الآخرِ، فما هي هذه القوة السحرية؟

147- المغناطيس
--------
في طفولتنا كُنّا نعجبُ كثيراً من المغناطيس، وكيفَ أنَّهُ يجذبُ المعدِنَ غيرَ الملامسِ لهُ، كأنَّ بينهُما قوةً سحريةً لا نراها تقومُ بدفعِ أحدِهما نحوَ الآخرِ، اتضحَ فيما بعد أنَّ هذهِ القوة السحريةُ هي المجالُ المغناطيسيُّ، والذي ما زالَ يُعتبرُ قوةً سحريةً رغمَ هذا الإسم العلميِّ الرصين.!

يوجدُ الكثيرُ من الأساطيرِ حولَ اكتشافِ المغناطيس، أشهرُها يُزعم حدوثُها قبلَ 4000 عام، وهيُ قصةُ راعي ماشيةٍ عجوزٍ اسمه ماجنيتس كان يسوقُ قطيعَهُ في أحدِ الأيامِ، ثمَّ تفاجأ أنَّ المساميرَ الموجودةَ في حذائِه والرأسَ المعدنيَّ الموجودَ في عصاه ينجذبانِ نحوَ صخرةٍ كبيرةٍ كان يقفَ عليها، ، فقامَ بالحفرِ وتكسيرِ الصخرةِ للبحثِ عن سببِ هذا الانجذابِ الغريب، ثم اكتشفَ أنَّ معدن الماغنتيت سببُ هذه الظاهرة الغريبة، ويُزعم أنَّ هذا سببه تسميةُ المغناطيس بهذا الإسم.
وبعد اكتشاف (المغناطيس) أحاطت به الكثير من الخرافات، كالقدرةِ على شفاءِ الجروحِ، وطردِ الارواحِ الشريرة، وإغراقِ السفن، وغيرها من الخرافات، وقد استُخدِمَ في الكثيرِ من التطبيقاتِ المفيدةِ قديماً كالبوصلةِ..

أما حديثاً فقد تمَّ الربطُ بينَ الكهرباءِ والمجالِ المغناطيسي، وذلك في تجربةِ هانز اورستد عام 1820 حينما قام بتقريبِ بوصلةٍ من سلكٍ يمرُ فيه تيار، فلاحظ تغيراً في اتجاهِ البوصلة، وأدّى ذلك إلى إكتشافِ خاصيةٍ مهمةٍ هي أنَّ حركةَ الجسمِ المشحونِ تولِّدُ مجالاً مغناطيسياً، وأخيراً قامَ العالمُ ماكسويل بالربطِ بين الكهرباء والمجالات المغناطيسية بمعادلاتٍ بسيطةٍ يحفظها كل مهندسِ كهرباء عن ظهرِ قلب، ويعتمد عليها توليدُ الكهرباءِ في يومِنا الحاضر.
لكن المبدأ العام بسيطٌ للغاية وهو >> إذا حركت سلكاً في مجالٍ مغناطيسيٍّ فسيسري فيه تيار كهربي.

لكن ما هو المغناطيس؟
المغناطيس هو جسمٌ يحملُ مجالاً مغناطيسياً ساكناً، ويتكوَّنُ المغناطيسُ من قُطبين: شماليّ وجنوبيّ يتحركُ بينهُما المجال، والمجالُ هو المنطقةُ غير المرئية المجاورة للمغناطيس التي يمكن الإحساسُ فيها بقوةِ المغناطيسِ، فكُلّما ازدادت قوةُ المجالِ المغناطيسيِ كلما كان المغناطيسُ أقدرَ على جذبِ أو التنافرِ مع الأجسامِ المعدنيةِ البعيدةِ.

للأرض أيضاً مجال مغناطيسي، يكون أقوى ما يكون في القطبين الشماليّ والجنوبيّ للأرض، منَ الأمورِ المدهشةِ أنَّ الطيورَ تستخدِمُ المجالَ المغناطيسيّ للأرضِ لتحديدِ اتجاهاتها في الرحلاتِ الطويلةِ حول الأرض، تماماً كما كان يفعلُ البحارةُ باستخدامِ البوصلة.

كذلك تستخدمُ القطاراتُ الحديثةُ المغناطيسَ في جعلِها ترتَفعُ بضعَ سنتيمتراتٍ عن القُضبان، وذلك يقلِّلُ الإحتكاكَ بنسبةٍ كبيرةٍ ممّا يمّكنُ تلك القطارات من السيرِ بسرعاتٍ عاليةٍ.

نهايةً أقترحُ أن يتمَّ تغيير اسمِ المغناطيس إلى اسمٍ أيسر وأسهل من ذلك، فقد عانيت كثيراً من جملٍ مثلَ "يقوم المجال المغناطيسي لمغناطيس بمغنطة...إلخ. :D

إعداد: محمد عوض.
تدقيق: محمد نضال.
#فيزيائي
#الفيزياء_للجميع
#مصر_بتتكلم_علم
#أسبوع_العلوم_المصري

المصادر:
1- http://www.tooter4kids.com/Magnets/history.htm
2- http://www.howmagnetswork.com/history.html