хочу все знать

[avva]

Ой, а верно ли, как пишет журнал Дискавер, мы не знаем, отчего магниты притягивают металлы и как это на самом деле работает?

Честно признаюсь, что последние полтора часа провел в Википедии, читая кучу соответствующих статей, и все равно так и не понял, понятен ли в действительности механизм действия магнитов или нет.

Comments

[prosto-tak.livejournal.com]

По-моему понятен так же хорошо или так же плохо, как любая сила, действующая на расстоянии. Разве механизм работы гравитации толком понятен?

[nine_k]

Разве ОТО не описывает механизм гравитации с приличной точностью?

[dennett.livejournal.com]

В этой статье постоянно упоминается дальнодействие (action at a distance), хотя ясно, что любое действие, включая столкновение бильярдных шаров, есть действие на расстоянии - молекулы шаров на самом деле не касаются - и все, если аккуратно подойти, объясняется через понятие полей или обмена частицами. Иными словами, есть только то действие - близко или дально - которое имеет место в случае магнита.

Если подытожить - понятия, которыми наука объясняет явления, иногда похожи на привычные бытовые понятия - и тогда возникает удовлетворяющее бытового человека объяснение - иногда непохожи, и тогда возникаем момент научной магии.

Ощущение магического часто связано с возрастом, в котором человек впервые знакомится с парой явление-объяснение - если первое знакомство происходит в зрелом возрасте, магии почти никогда не избежать - если же человек привыкает к неким понятием и объяснениям с детства, то все для него происходит естественно.

Вообще, связь психологического и концептуального в действии объяснения - да и сама природа объяснительной силы - увлекательнейшая область.

[trueblacker.livejournal.com]

> столкновение бильярдных шаров, есть действие на расстоянии - молекулы шаров на самом деле не касаются

молекулы, в свою очередь, не могут касаться, это же не бильярдные шары :)

[drmor.livejournal.com]

Для начала разверните слово "понятен". :)

[avva.livejournal.com]

Мне непонятны следующие вещи:

1) говорится, что магнитный момент возникает у всех атомов, у которых есть непарные электроны во внешней оболочке. Но только некоторые из них оказываются ферромагнитными, а другие, у которых не меньше непарных электронов, нет. Почему?

2) говорится, что атомы ферромагнитного материала
объединяются в magnetic domains. Однако почему это объясняет большую их склонность притягиваться, мне неясно. Объясняется, что атомы с магнитным моментом склонны выравниваться в направлении внешнего магнитного поля (paramagnetism), но этот эффект очень слаб, потому что только малая часть атомов выровняется. Почему в ферромангитном материале, с magnetic domains, эффект оказывается настолько более сильным?

3) предположим, я все понял насчет намагничивания ферромагнитного материала. Остается непонятным, почему собственно он притягивается к исходному магниту, или почему два магнита отталкиваются одинаковыми полюсами? Что собственно вызывает движение? Магнитное поле действует только на заряды, но мы тут имеем дело с нейтральным куском железа. Кроме того, если бы действовало магнитное поле первого магнита, почему было ему не действовать на любой материал - чем важно то, что материал ферромагнитный и намагнитился?

[spamsink.livejournal.com]

Пользуясь моделью "искривления пространства" притяжение еще можно как-то объяснить, разве что магнитная "яма", в отличие от гравитационной, не гладкая, а со "штырями", поэтому в нее проваливается только то, у чего "fabric of the matter" с соответствущими "дырками", в которые эти штыри и вставляются. Штыри конусные, поэтому для материалов с разным размером дырок яма выглядит как разной глубины, а для материалов совсем без дырок - как и нет её.

А вот как, пользуясь этой моделью, на пальцах объяснить отталкивание, если предмет повернуть другой стороной, я не знаю.

[ygam.livejournal.com]

У Зи в Quantum Field Theory in a Nutshell объясняется, почему взаимодействие, которое переносит частица со спином 0 (пион в модели сильного взаимодействия Юкавы), притягивает одинаковые заряды, со спином 1 (фотон в электромагнитном) - отталкивает, а со спином 2 (гравитон) - тоже притягивает. Я это несколько раз пытался понять, но так и не понял.

[pargentum.livejournal.com]

Притягивает магнит не металлы, а ферромагнетики (например некоторые оксиды железа).
Разноименные полюса магнита притягиваются. Магнит создает в притягиваемом железе намагниченность вдоль линий своего поля, то есть возле южного полюса магнита возникает северный полюс наведенного магнетизма в железке. Они и притягиваются.

[avva.livejournal.com]

Разноименные полюса магнита притягиваются.

Почему?

[kray-zemli.livejournal.com]

Насколько я понимаю, вопрос сводится к более известному вопросу: а знаем ли мы, что такое электричество.

[dzh.livejournal.com]

Вообще-то современная наука так и не ответила ни на один вопрос "Почему?"

[imfromjasenevo.livejournal.com]

на этот вопрос она и не хочет отвечать,
она только отвечает на вопрос "Как?"

[gaus.livejournal.com]

Зависит от того, что понимать под "пониманием". Есть два подхода: феноменологический и содержательный. Cовременная физика развивается по первому пути: зафиксировать явление и его описать (почитайте статьи по физике, cкажем, сверхпроводимости, посмотрите, за что именно давали нобелевские премии). В этом смысле с магнетизмом и электричеством все ясно.

А вот на уровне объяснения причин - нет.

[amarao-san.livejournal.com]

... правильно говорить "мотивов". Любые преступления совершаются из-за мотивов.

[amarao-san.livejournal.com]

Стандартная подстава. "Что такое электричество?" "Как магниты притягивают?". Это неправильная формулировка.

Правильная должна звучать так: можем ли описать процесс взаимодействия магнитов и металлов, есть ли у нас модель, описывающая и позволяющая предсказывать такое поведение?

[gaus.livejournal.com]

Если исходить из логики: "правильный вопрос"="вопрос, на который я знаю ответ", то да, спрашивать, почему магниты притягиваются - "неправильно".

Греческий миф о Деметре и Персефоне - отличная модель, предсказывающая смену времен года. Но почему-то мы не считаем ее научной. Интересно, почему? :)

[mopexod.livejournal.com]

Интересно даже не столько "почему?", сколько "зачем?" :)
Опять же, до какого уровня "почему"? Можно считать, что формула Лоренца с векторным произведением - аксиома природы. Можно считать, что магнитный момент электрона обусловлен его вращением, магнитного монополя нет, а аксиомой природы считать законы электрослабых взаимодействий. Пятикурсник физтеха, наверное, еще чего-нибудь назовет :)
Но на каком-то уровне (совсем, кстати, недалеко) современные знания кончаются...

[flying-bear.livejournal.com]

Ответы на все Ваши вопросы, в общем, известны. Слово "в общем" означает, что, как всегда, есть детали, которые можно прояснять еще тысячу лет, но основы объяснений не изменятся.

Википедия, равно как и популярные жирналы - крайне плохой источник информации, когда речь идет о физике. Это, несомненно, печально. Вот, например, недавняя длинная дискуссия о трудостях популяризации: http://flying-bear.livejournal.com/522569.html

[avva.livejournal.com]

Спасибо. Да, помню эту дискуссию, очень интересная.

чего тут думать - намагниченные они ... так одна сорокон

[wil-keys.livejournal.com]

так одна сороконожка стала думать как именно и в какой последовательности она переставляет ноги - и разучилась ходить ... во-как ... будь осторожнее

[msado.livejournal.com]

я тебе чтот длинно ответил
http://msado.livejournal.com/1551893.html

[avva.livejournal.com]

Я, правда, не верю в магию. Но спасибо ;)

[http://users.livejournal.com/_nik_/]

> понятен ли в действительности механизм действия
> магнитов или нет

На первых нескольких уровнях они так таки понятны.
А потом начинается Общая Теория Поля, которую ещё толком не придумали.

[carabaas.livejournal.com]

А электрический ток - понятен?

[orleanz.livejournal.com]

о, отличная тема

я никогда не мог понять что такое эл.ток

мечтаю разобраться пока жив

[orleanz.livejournal.com]

Анатолий, Ваш ум воспитан на программировании, а это означает, что Вам присуще, как и профессиональным математикам, стремление разобраться в теме до такого уровня, что ВСЕ ПОНЯТНО

А в физике это часто невозможно

Для понимания физики нужно обладать редкой способностью *пресекать желание разобраться* в некоторых вещах, и двигаться дальше. Разумеется, крайно важно, чтобы этот инстинкт указывал именно на те вещи, понимание которых можно отложить на потом, или вообще отринуть. Так же разумеется, что во вногих других вещах надо разбираться с "программистской" ясностью.

Физика это наполовину наука, наполовину магия.

[flying-bear.livejournal.com]

> Физика это наполовину наука, наполовину магия.

В отличие от математики, которая есть чистая, беспримесная магия.

Очень жаль, что Сова отсюда ушел. Было бы очень интересно послушать его мнение насчет "все понятно" в математике. Да и насчет сравнения математики с программированием.

[alef-grizley.livejournal.com]

Че то журнал Дискавери совсем загнался.. С тем же успехом можно вопросить "Что такое электрический заряд" (они кстати тоже притягиваются), "Что такое гравитация" итд..А дискуссия приобрела настолько общефилософски - эпистемологический характер - свалившись в тему "можем ли мы вообще утверждать что знаем что либо?"

Насколько я помню притяжение магнита следует из простого уравнения U(потенциальная энергия) = - m * H (где m - магнитный момент, а H - магнитное поле, произведение векторное). Это уравнение достаточно "первично". - из него следует, что магнитный момент будет а) стремиться развернуться по направлению поля б) втягиваться в область более сильного поля - то есть при притяжении существенно то что поле неоднородно - сила Fx = m(dH/dx)

В ферромагнитных материалах, насколько я понимаю, атомам с нескомпенсированным магнитным моментом энергетически выгодно объединяться в домены внутри которых моменты выстраиваются параллельно - и каждый атомный момент m находится в общем магнитном поле домена - достигая минимума пот. энергии. (можно достать Ландау-Лифшица и углубиться в дебри..) Попадая во внешнее магнитное поле - домены А) выстраиваются в направлении поля (насколько это возможно), Б) начинают втягиваться в область более сильного поля - так как у куска железа возникает собственный макроскопический момент. После этого еще остаточная намагниченность остается.

[gaus.livejournal.com]

"Насколько я помню притяжение магнита следует из простого уравнения U(потенциальная энергия) = - m * H (где m - магнитный момент, а H - магнитное поле, произведение векторное)"

"Cледует из уравнения" - это не объяснение, это описание.

Уравнение откуда взялось? Или, выражаясь более академично, каков его физический смысл?

[http://users.livejournal.com/_strngr/]

Ууууу... Так есть туча интересных вещей. Например, теория выпрямляющего контакта - диод имеется в виду, а вот самого обычного невыпрямляющего контакта нетуть. А там масса забавного.

[superwolf.livejournal.com]

неверно, знаем. Но это, как и большинство других знаний, наука представляет в виде моделей :)

механизм, понятен. Курс электрика и магнетизм для 3-го семестра обучения по прикладной физике. Для лучшего понимания рекомендую стандартный учебник
"Савельев, И. В. Курс общей физики. Т. 2. Электричество и магнетизм." Есть вещи, которые сложно понять только по Википедии.

[karakal.livejournal.com]

На вступительном экзамене меня попросили рассказать - типа, дополнительный вопрос - о природе всемирного тяготения.

Я сказал, что мне достаточно "четверки" :)

Но экзаменатор, очевидно, знала! Где ее теперь искать?

[lupus-lupusum.livejournal.com]

существует ли корова, на которую мы не смотрим.

[doktor-gradus.livejournal.com]

Вы всего лишь порождение моего разума?

Я считал солипсизм давно уже отправлен на свалку истории. Вернее, курезов истории.

[igor-t-ru.livejournal.com]

Для себя я магнетизм объясняю так :
неподвижное в пространстве в пространстве-времени все движется со скоростью света по оси времени. Если электрическое поле сбалансировано, то частицы движутся во времени паралельно друг-другу не изменяя своего положения в пространстве. Если поля не сбалансированы,то происходит искривление траекторий при движении в пространстве-времени, что выглядит как притяжение в пространстве. Ну а дальше уравнения Максвелла дают количественную характеристику.

[baca6u.livejournal.com]

Вспомнилось по ассоциации, как академик Капица огорошил по телевиизору, сказав, что ученые не совсем понимают почему светит Солнце. Конкретно - выход нейтрино примерно в 10 раз меньше, чем должно быть по теории термоядерного синтеза. То есть теория что будет с Солнцем через 10 млрд лет уже есть, но теория о том что там сейчас происходит дает результаты не согласующиеся с экспериментом. Это удивительно.
Второй такой-же пример - ученые не знают каким органом кошки мурлычат. Механизм не понятен, хотя казалось бы...

[(Anonymous)]

Ну, сейчас с Солнцем, вроде, разобрались: осцилляции нейтрино. И предсказания теорий о будущем Солнца через 10 млрд лет не нужно выбрасывать...

[wildernesscat.livejournal.com]

How Stuff Works (http://science.howstuffworks.com/magnet.htm)?...

[malaya-zemlya.livejournal.com]

Очень хороший ответ на ту статью:
http://backreaction.blogspot.com/2008/04/spooky-action.html