De ce este magnetismul așa grozav? Din punctul de vedere al fizicianului, lucrul cel mai fascinant este că electricitatea și magnetismul sunt două fețe ale aceleiași monede. Magnetismul nu este doar una din cele patru forțe fundamentale ale naturii, el are o importanță mai mare decât ne imaginăm. Cartea de credit, laptopul, telefonul, ușa firgiderului, soneria, toate folosesc magneți! Chiar acum câmpul magnetic trece prin noi toti, întrucât Pământul este un magnet uriaș! El are înăuntrul său metal topit care se mișcă, generând un câmp magnetic care se întinde câteva zeci de mii de km în spațiu și ne protejează de radiații cosmice nocive. De asemenea, studiind lava, putem înțelege că Pământul este o planetă dinamică ce și-a inversat polii nu doar o data, ci de 400 ori în ultimele 330 milioane de ani!
Cum funcționează un magnet? Ei bine, chiar celebrul fizician R. Feynman a avut mari probleme în a explica acest lucru… într-un reportaj. Magnetismul este legat de mișcarea electronilor, adică de electricitate. Dacă experimentam și luăm un cui înfășurat într-un fir conductor, tot ce trebuie să facem e să conectăm firul la o baterie și așa obținem un electromagnet. Un magnet obișnuit nu este conectat la o baterie, dar știm că dacă încercăm să îl rupem în bucăți din ce în ce mai mici obținem… alți magneți. De aici, putem trage concluzia că orice magnet este alcătuit dintr-un număr foarte mare de mici magneți ce nu sunt altceva decât electronii în mișcare ai atomilor.
În materialele obișnuite, „minimagneții” sunt dispuși haotic, câmpurile lor anulându-se. De aceea, majoritatea materialelor nu au câmp magnetic. În materiale precum fierul, minimagneții se organizează în domenii, într-un domeniu minimagneții indicând nordul după aceeași direcție. Dar iarăși un domeniu față de altul este haotic dispus si fierul obișnuit… nu va avea câmp magnetic. Dar într-un magnet permanent, toți minimagneții indică nordul după aceeași drecție, câmpurile lor cumulându-se și producând efectele pe care le știm.
Urmează întrebarea cheie: de ce o bucată de fier este atrasă de un magnet? Sub acțiunea magnetului, minimagneții din fier se aliniază. Fierul devine un magnet temporar și va fi atras de cel permanent. Când acțiunea magnetului permanent dispare, minimagnetii din fier o iau razna și fierul nu mai are câmp magnetic.
Magnetismul este lumină! Atunci când doi magneți interacționează, ei schimbă fotoni. Nu este vorba despre fotonii „obișnuiți”, pe care îi putem recepționa cu ochii noștri, ci de fotoni virtuali. Aceștia se ciocnesc și datorită faptului că schimbă impuls, noi putem simți ca polii de același fel se resping sau ca cei contrari se atrag.
Magneții pot veni în diferite forme și dimensiuni, mari cât Pământul sau mici cât un atom. Dar este important să înțelegem că nu este nimic misterios legat de magnetism și că totul se poate explica… gratie electricității!
Mara Strungaru este studentă la Universitatea „A.I.Cuza” din Iași, Facultatea de Fizică. În vacanța aceasta de vară este în York, in Anglia și încearca să modeleze ce se întâmplă în hard-diskul unui computer sau în tratarea cancerului folosind nanoparticule magnetice (hipertermie). Ea a castigat anul acesta Finala FameLab Romania, competitia de popularizare a stiintei, organizata de British Council.
