Магнитный камень - Lodestone

Общее описание самого минерала см. Магнетит.
Для использования в других целях см. Магнитный камень (значения).
Магнит, привлекающий железные гвозди
Магнит в Зал самоцветов из Смитсоновский институт
Магнит, притягивающий куски железа

А магнит естественно намагниченный кусок минерала магнетит.[1][2] Они встречаются в природе магниты, который может привлечь утюг. Собственность магнетизм был впервые обнаружен в древность через магниты.[3] Кусочки магнитного камня, подвешенные так, чтобы они могли вращаться, были первыми магнитные компасы,[3][4][5][6] и их важность для раннего навигация обозначается именем магнит, который в Средний английский означает «курсирующий камень» или «ведущий камень»,[7] из теперь уже устаревшего значения жила как «путешествие, путь».[8]

Магнитный камень - один из очень немногих минералов, которые намагничены естественным образом.[1] Магнетит бывает черного или коричневато-черного цвета с металлическим отливом. блеск, а Твердость по Моосу 5,5–6,5 и черный полоса.

Источник

Процесс создания магнитного камня долгое время оставался открытым вопросом в геологии. Лишь небольшое количество магнетита на Земле намагничено как магнит. Обычный магнетит притягивается к магнитное поле как железо и сталь, но не имеет тенденции к намагничиванию; у него слишком низкий магнитная коэрцитивность (сопротивление размагничиванию), чтобы оставаться намагниченным в течение длительного времени.[9] Исследование магнитов под микроскопом показало, что они состоят из магнетита (Fe3О4) с включения из маггемит (куб. Fe2О3), часто с примесью металла ионы из титан, алюминий, и марганец.[9][10][11] Эта неоднородная кристаллическая структура дает этому разнообразию магнетита достаточное количество принуждение оставаться намагниченным и таким образом быть постоянный магнит.[9][10][11]

Другой вопрос, как магниты получают намагниченный. В Магнитное поле Земли при 0,5 гаусс слишком слаб, чтобы намагнитить магнит сам по себе.[9][10] Ведущая теория гласит, что магнитные камни намагничиваются сильными магнитными полями, окружающими молния болты.[9][10][11] Это подтверждается наблюдением, что они в основном находятся у поверхности Земли, а не похоронены на большой глубине.[10]

История

Одно из самых первых известных упоминаний о магнитных свойствах магнитного камня было сделано греческим философом VI века до н.э. Фалес Милетский,[12] которому древние греки приписывали открытие притяжения магнитного камня к железу и другим магнитным камням.[13] Название магнит может происходить из магнитных камней, найденных в Магнезия, Анатолия.[14]

Самое раннее упоминание магнетизма в китайской литературе относится к IV веку до нашей эры. Книга Мастера Долины Дьявола (Guiguzi ).[15]В хронике Люши Чуньцю, начиная со 2 века до нашей эры, прямо говорится, что «магнитный камень делает утюг приходите или это привлекает ".[16][17] Самое раннее упоминание о притяжении иглы встречается в работе, написанной между 20 и 100 годом нашей эры. Lunheng (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 было показано, что это работает, археологам еще предстоит обнаружить настоящую ложку, сделанную из магнетита в гробнице Хань.[22]

На основании его открытия Ольмек Астроном Джон Карлсон предполагает, что магнитный камень (магнитный стержень определенной формы) из Северной Америки, возможно, использовался ольмеками более чем за тысячу лет до открытия Китая.[23] Карлсон предполагает, что ольмеки, астрологические или геомантик В этих целях подобные артефакты использовались в качестве устройства направления или для ориентации своих храмов, жилищ живых или погребений мертвых.[23] Детальный анализ артефакта ольмеков показал, что «бар» состоял из гематит с титан ламели Fe2 – хTiИксО3 что объясняет аномальный остаточный магнетизм артефакта.[24]

"Столетие исследований отодвинуло первое упоминание о магнитном компасе в Европе до Александр Неккам около +1190, за которым вскоре последовали Гюйо де Провен в +1205 и Жак де Витри в +1269. Все другие европейские претензии были исключены подробным исследованием .... "[25]

Магниты часто выставлялись как ценные или престижные предметы. В Ашмоловский музей в Оксфорде есть магнит, украшенный позолоченной короной, подаренный Мэри Кавендиш в 1756 году, возможно, чтобы обеспечить назначение ее мужа канцлером Оксфордского университета.[26] Исаак Ньютон По имеющимся сведениям, кольцо с печаткой содержало магнитный камень, который мог поднимать более чем в 200 раз собственный вес.[27] А в Лондоне 17 века Королевское общество показал шестидюймовый сферический магнитный камень ( Terrella или «маленькая Земля»), который использовался для иллюстрации магнитных полей Земли и функции компасов моряков.[28] Один современный писатель, сатирик Нед Уорд отметил, как Terrella «сделал лист из стальных опилок, наколачивающийся одна на спину другой, так что они стояли, указывая, как щетина Ежик; и дали такую ​​жизнь и веселье Связке игл, что они танцевали [...], как будто дьявол был в них ».[29]

Рекомендации

  1. ^ а б Херлбат, Корнелиус Сирл; У. Эдвин Шарп; Эдвард Солсбери Дана (1998). Минералы Даны и как их изучать. Джон Уайли и сыновья. стр.96. ISBN  0-471-15677-9.
  2. ^ Bowles, J. F. W .; Р. А. Хауи; Д. Дж. Воган; Дж. Зуссман (2011). Породообразующие минералы: несиликаты: оксиды, гидроксиды и сульфиды, Том 5A, 2-е изд.. Великобритания: Геологическое общество Лондона. п. 403. ISBN  978-1862393158.
  3. ^ а б 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". Получено 2011-10-01.
  5. ^ Меррилл, 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. С. 6, 18. ISBN  0-521-31560-3.
  7. ^ "Магнитный камень". Онлайн-словарь Merriam-Webster. Merriam-Webster, Inc. 2009 г.. Получено 2009-06-12.
  8. ^ "магнитный камень". Оксфордский словарь английского языка (Интернет-изд.). Издательство Оксфордского университета. (Подписка или членство участвующего учреждения требуется.): «Буквально« путевой камень »из-за использования магнита в управлении моряками».
  9. ^ а б c d е Ливингстон, Джеймс Д. (1996). Движущая сила: природная магия магнитов. Издательство Гарвардского университета. С. 14–20. ISBN  0674216458.
  10. ^ а б c d е 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. Дои:10.1029 / 1999GL900496.
  11. ^ а б 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 оригинал на 2009-05-01. Получено 2009-06-21.
  13. ^ Кейтли, Джозеф Ф. (1999). История электрических и магнитных измерений: с 500 г. до н. Э. к 1940-м годам. Джон Уайли и сыновья. п. 2. ISBN  0-7803-1193-0.
  14. ^ В Греческий член μαγνῆτις λίθος магнетис литос (видеть Платонис Опера, Мейер и Целлер, 1839, стр. 989) означает «магнезианский камень». Неясно, следует ли употреблять прилагательное μαγνῆτις «Магнезии» для обозначения города. Магнезия и сипилум в Лидия (современный Маниса, Турция ) или после греческого региона Магнезия сам (откуда пришел колонист, основавший лидийский город); см., например, "Магнит". Блог Language Hat. 28 мая 2005 г.. Получено 22 марта 2013. Смотрите также: Пол Хьюитт, Концептуальная физика. 10-е изд. (2006), стр. 458.
  15. ^ Раздел «Фаньинг 2» (反應 第二 ) из В Guiguzi: "其 察 言 也 ， 不失 若 磁石 之 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. Дои:10.1086/348315. JSTOR  227361. S2CID  143585290. проезд в данс ле Лю-че-тч'оуэн-ц'иоу [...]: «La Pierre d'Aimant fait venir le fer ou elle l'attire».
    Из раздела "Jingtong" (精通) "Альманаха последнего осеннего месяца" (季秋 紀): "慈 石 召 鐵 ， 或 引 之 也]"
  18. ^ В разделе "Последнее слово о драконах " (亂 龍 篇 Луаньлун) из Lunheng: "Янтарь поднимает соломку, и грузный камень притягивает иглы "(頓 牟 掇 芥 ， 磁石 引 針).
  19. ^ Том, К. С. (1989). Отголоски древнего Китая: жизнь, легенды и предания 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, Клерки и мастера в Китае и на Западе: лекции и выступления по истории науки и техники. Кембридж: University Press, 1970, стр. 241.
  23. ^ а б Карлсон, Дж. Б. (1975). «Компас магнетита: китайское или ольмекское первенство ?: Междисциплинарный анализ гематитового артефакта ольмеков из Сан-Лоренцо, Веракрус, Мексика». Наука. 189 (4205): 753–760. Bibcode:1975Наука ... 189..753C. Дои: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, п. 1097, Elsevier, Physica B + C 86-88 (1977), S. 1091-1099
  25. ^ Нидхэм, Клерки и мастера, п. 240.
  26. ^ Келл, Патрисия (1996). "Инв. 47759 - статья Sphaera".
  27. ^ Томпсон, Сильванус (1891). Электромагнит и электромагнитный механизм (PDF). Лондон: E. & F. N. Spon. п. 128.
  28. ^ "Терелла". Картинная библиотека Королевского общества.
  29. ^ Фара, Патрисия (1996). Симпатические влечения: магнитные практики, убеждения и символизм в Англии восемнадцатого века. Университет Принстона. п. 23. ISBN  9780691634913.

внешняя ссылка