Kuchli magnitlar. Eng katta magnitlar

Eng katta magnit

Bizning dunyomizda juda ko'p turli xil narsalar mavjud, ularning kelib chiqishi butunlay ilmiy tushuntirish. Ammo shunga qaramay, ular hali ham ko'p tortishuvlarga va ko'plab odamlar orasida katta qiziqish uyg'otmoqda. Ushbu dolzarb muammolardan biri eng kuchli magnitlardan foydalanishdir. Dunyoda juda ko'p magnitlar mavjud, ularning har biri o'ziga xos tarzda noyobdir. Ammo qaysi biri eng kuchli?

G'ayrioddiy va kuchli magnit yulduz

Magnit neytron yulduzi, Gamma Relay 1806-20 deb nomlangan, koinotdagi eng kuchli magnit ob'ektdir. U lokomotivni chorak million milya masofadan (Yerdan Oygacha bo'lgan yo'l) sekinlashtirish uchun etarli magnit kuchni bostiradi.

Yoniq bu daqiqa Bunday noodatiy ob'ektlarning faqat o'ntasi topilgan. 100 milliard Tesla magnit maydoniga ega yulduz Yerni tutadi. Yerning magnit maydoni 0,00005 tesla. Kosmosdan bu eng kuchli magnitning kuchiga hech qachon sun'iy qurilmaning yaqinlashishi dargumon.

Eng kuchli Amerika magniti

Ko'pchilik kuchli magnit Floridada ishlab chiqilgan , qurilish tartibidagi texnik bosqichni ifodalaydi Kosmik stansiya va muhandislik jasoratidir. Florida shtati (AQSh) tadqiqotchilari hozirda 90-yillarda joriy etilgan gibrid magnit tizim yordamida yozib olishmoqda. Og'irligi 35 tonna bo'lgan kuchli magnit tizim Yerning magnit maydonidan million marta kattaroq magnit maydonga ega.

G'ayrioddiy magnit yoki ulkan taqa

Bu ismni eshitib, darhol hayoliga ulkan taqa keladi. Biroq, ichida Ushbu holatda Biz umuman bunday deb o'ylamaymiz. Bu haqida Floridadagi universal magnit tizim haqida. U birgalikda ishlaydigan ikkita katta egri magnitdan iborat. Tashqi qatlam- bu super sovutish va o'ta o'tkazuvchanlikka ega eng kuchli magnit. Inson tomonidan yaratilgan shunga o'xshash qurilmalar orasida uning tengi yo'q. Magnit doimiy ravishda haddan tashqari suyuqlik geliy bilan yaqin haroratgacha sovutiladi mutlaq nol. Tizimning markazida ulkan qarshilik magniti joylashgan.

Sinovlardan qiziqarli lahzalar

Bu ulkan rezistor magnit murakkab armatura markazida joylashgan qurilma. Ammo uning kattaligiga qaramay, bu super magnit kamdan-kam qo'llaniladi. Gap shundaki, uni sinovdan o'tkazish uchun juda kichik sinov maydonchasi ajratilgan. Shu sababli, sinov ob'ektlari mayda va oddiy qalamning uchidan katta emas.

Bundan tashqari, sinov paytida sinov namunasi ma'lum bir haroratgacha sovutilishi kerak. Buning uchun u sovutish suvi bilan maxsus silindrsimon rezervuarga tushiriladi.

Magnitning tibbiyotda qo'llanilishi

Har qanday eng kuchli magnit o'z qo'llanilishini tibbiyotda osongina topishi mumkin. Ushbu qurilmalardan foydalanish zamonaviy tibbiy asbob-uskunalarni modernizatsiya qilish muammosini hal qilish imkonini beradi.

Misol uchun, tomografiya uchun ishlatiladigan eng katta magnit Florida shtatida joylashgan. Ushbu 24 tonnalik gigant nafaqat miya va orqa miyani o'rganishga imkon beradi turli kasalliklar, balki bemorning bir marta olgan jarohatlari ham. Magnit maydon qanchalik baland bo'lsa, natijalar shunchalik aniq bo'ladi. Brain universiteti o'ta kuchli magnitlardan foydalanish miya va orqa miya shikastlanishlarini tadqiq qilishda yordam beradi, deb hisoblaydi.

Loyihalardan biri kuchli magnit yordamida tirik hujayralarni funksional tasvirlashdan foydalanishni rejalashtirmoqda. Tajriba davomida olimlar vaqt o‘tishi bilan miya to‘qimalari qancha va qanday zararlanishini bilib olishadi dorilar bunga ta'sir qilishi mumkin.

Magnitlarni ham o'z ichiga olgan MRI texnologiyasi tananing hujayra yadrolarini tekislash uchun kuchli magnit maydondan foydalanadi. Bunday holda, bitta magnit harakatsiz, ikkinchisi esa yadrolarni aylantiradi va signal hosil qiladi. Buni kompyuterlar o'qiydi. Keyin ular qabul qilingan signalni qayta ishlaydi va uch o'lchovli vizual tasvirga aylantiradi.

Magnitlar odamlarga ta'sir qiladimi?

Kengaytirilmoqda tibbiy foydalanish magnitlar aniq savol tug'diradi: magnit maydonlar yaxshi yoki yomonmi? inson tanasi? IN o'tgan yillar yaqin yashashning oqibatlari haqida ko'p bahs-munozaralar bo'ldi yuqori kuchlanish liniyalari quvvat uzatish

Ammo dalalar juda tez tushib ketganligi sababli, elektr uzatish liniyasidan atigi 50 fut uzoqlikda yashaydigan odam ikki milligausdan ko'p bo'lmasligi mumkin. Oxirgi tadqiqotda bunday ta'sir darajasi tanaga zararli ta'sir ko'rsatishi haqida hech qanday dalil yo'q edi.

Neodim magnitlari: nima va qanday

Ushbu magnitlar juda kuchli. Ular kuchli va juda xavfsiz, ammo og'ir. Ulardan ba'zilarining og'irligi yuzlab kilogrammga etishi mumkin. Bu juda kuchli yopishtiruvchi kuchga ega bo'lgan noyob magnit qotishma qismlari. Bunday qurilmalar qo'shimcha po'latdan yasalgan korpusga joylashtirilishi mumkin, bu ularning og'irligi va tutilishini oshiradi. Ular, shuningdek, bunday qo'shimcha qobiqdan mahrum bo'lishi mumkin. Shunga ko'ra, ular kamroq tutqich va vaznga ega bo'ladi.

Bunday qurilmalarning kuchi va kuchi tufayli 1000 kg gacha bo'lgan yuklarni ko'tarish mumkin bo'ldi.

Qidiruv magnitlari nima uchun ishlatiladi?

Eng kuchli qidiruv magnitlari qimmatbaho narsalarni qidirish uchun ishlatiladigan kichik qurilmalardir. metall buyumlar va ob'ektlar. Bunday topilmalar har doim bo'lgan tarixiy ma'no va uchun muhim har xil turlari tadqiqot kompaniyalari, arxeologik jamiyatlar va boshqa antikvar ixlosmandlari.

Qoida tariqasida, ular kuchli neodim magnitlari, kauchuk va po'lat qutilar va boshqa qismlardan iborat. Qurilmalarning o'lchamlari juda ixcham, shuning uchun ularni qo'lingizda olib yurish mumkin. Ular nafaqat sirtda, balki quduqlarda, botqoqlarda va daryolarda ham qo'llanilishi mumkin. Ular ikki tomonlama yoki bir tomonlama bo'lishi mumkin, shuningdek, ularning og'irligi va kuchi bilan farqlanadi.

Kuchli va kuchli neodim magnitlari

Eng kuchli neodim magnitlari bilan bir xil jozibali kuchga ega bo'lgan doimiy magnitlar mavjud. Ular AlNiCo magnitlari deb ataladi. Bunday qurilmalar odatda alyuminiy, kobalt va nikel asosida yaratilgan. Kattaroq o'lchamlar uchun quyma va uning murakkab shakllari qo'llaniladi.

Mutaxassislarning fikriga ko'ra, bu turdagi magnitlar mukammal termal xususiyatlarga ega. Buning yordamida ular avtomobil ABS tormoz tizimlari, qamish kalitlari bo'lgan mahsulotlar (masalan, sensorlar) ishlab chiqarishda o'zlarining qo'llanilishini topdilar. yoqilg'i ta'minoti) va gitara pikaplari.

Ko'rib turganingizdek, magnitlar hayotimizning muhim qismidir. Ular ichida ishlatiladi turli sohalar bizning faoliyatimiz va turli maqsadlar uchun.

Yigirmanchi asrning 50-yillari oxirida Ginnes rekordini o‘rnatgan hamyurtlarimiz ediki, bu hali hech bir davlatda buzilmagan. Magnit Moskva viloyatida (Dubna) Yadro tadqiqotlari birlashgan institutida yaratilgan.

Sovet fiziklariga bunday gigant nima uchun kerak edi? Ushbu magnit butun dunyoda sinxofazotron nomi bilan mashhur bo'lgan ulkan qurilmaning "yuragi" bo'ldi. U mikrodunyoni o'rganish uchun mo'ljallangan edi. Uning "otasi" - taniqli fizik Vladimir Veksler.

Vladimir Veksler

Sinxrofasotron - maxsus turdagi zaryadlangan zarracha tezlatgichi. Ikkinchisi o'rnatishda juda yuqori tezlikka va natijada yuqori energiyaga tezlashadi. Boshqa atom zarralari bilan o'zaro ta'sir qilish orqali fiziklar materiyaning xususiyatlari va tuzilishi haqida tasavvur hosil qiladilar. Sinxrofasotronni o'rnatishning eng muhim parametrlaridan biri tezlashtirilgan zarrachalar nurining intensivligidir.

Sinxofazotron

Nima uchun magnit bunday ta'sirchan o'lchamlarga ega? Gap shundaki, sinxofazotrondagi zarrachalar nuri zaif fokuslangan. U o'lchamlari ikki metrdan qirq santimetr bo'lgan vakuum kamerasida joylashgan. Shuning uchun, zarralarni halqa ichida ushlab turish uchun g'ayrioddiy kuchli va kuchli magnit maydon kerak. Bu ulkan Dubna magniti tomonidan ta'minlangan.

Sovet olimlarining g'oyasi butun dunyoda qabul qilindi. Birinchi sinxofazotron ishga tushirilgandan so'ng, shunga o'xshash loyihalar AQSh va Shveytsariyada paydo bo'ldi. So'nggi yillarda qurilgan tezlatgichlar sezilarli darajada modernizatsiya qilindi, ammo ular hali ham Wechsler tamoyillariga asoslanadi.

Gigant magnitning taqdiri qanday? Tezlatgich bilan birga qisman demontaj qilingan. Uni Birlashgan Institutdan olib o'tishning iloji yo'q. Yarim asrdan ko'proq vaqt davomida magnitning og'irligi binoni deformatsiya qildi. Shuning uchun, agar siz keyingi tashish uchun strukturani demontaj qilishni boshlasangiz, institut shunchaki qulab tushadi. Rejaga ko‘ra, magnitni joyida qoldirish va uni muzey eksponatiga aylantirish. Variant sifatida frantsuz olimlari bilan birgalikda eskisi asosida yangi tezlatkichni qurish ham ko'rib chiqilmoqda. Gigant magnitning ichiga bir nechta zamonaviy magnitlar joylashtiriladi va "oqsoqol" ular uchun biologik qalqon bo'lib xizmat qiladi.

Ayni paytda tezlatgich ishlamoqda tadqiqot ishlari Muallif:

Energiya ishlab chiqarishning yangi usullarini izlash;

Yadroviy chiqindilarni utilizatsiya qilish uchun innovatsion imkoniyatlarni ochish;

Mikrosxemalarning og'ir ionlarga chidamliligiga erishish.

Yuqorida aytib o'tilganidek, hozirgi kunga qadar hech kim sovet olimlarining rekordini yangilay olmadi. Ammo urinishlar bor. Shunday qilib, asosiyning etakchiligi yadro markazi Hindiston mamlakat janubi-sharqida, Tamilnadu provinsiyasida eng kuchli va eng katta doimiy magnitni o‘rnatmoqchiligi haqida bayonot berdi. Uning og‘irligi 50 ming tonnadan oshishi kutilmoqda. Ular gigantdan yer osti neytrino rasadxonasida foydalanishni rejalashtirmoqda. Uning qurilishi Hindiston hukumati tomonidan 2010 yilda tasdiqlangan. Aynan shu yerda hind olimlari tezlatkichda tajribalar davomida “qazib olingan” neytrinolarni chuqur o‘rganmoqchi. Loyihani ishlab chiquvchilar uchun neytrinolarning bir shakldan ikkinchisiga o'tish qobiliyati alohida qiziqish uyg'otadi.

Ayni paytda, Hindiston rasadxonasi faqat qog'ozda mavjud, Dubna magniti Ginnesning rekordlar kitobida munosib o'rinni egallaydi.

Shuningdek, ichida Qadimgi Xitoy jalb qilish uchun ba'zi metallar xususiyatiga e'tibor qaratdi. Ushbu jismoniy hodisa magnitlanish deb ataladi va bunday qobiliyatga ega bo'lgan materiallar magnit deb ataladi. Endi bu xususiyat radioelektronika va sanoatda faol qo'llaniladi va ayniqsa kuchli magnitlar, boshqa narsalar qatorida, katta hajmdagi metallni ko'tarish va tashish uchun ishlatiladi. Ushbu materiallarning xususiyatlari kundalik hayotda ham qo'llaniladi - ko'pchilik bolalarni o'rgatish uchun magnit kartalar va harflarni bilishadi. Qanday magnitlar bor, ular qayerda ishlatiladi, neodimiy nima, bu matn sizga bu haqda aytib beradi.

Magnit turlari

IN zamonaviy dunyo Ular yaratgan magnit maydon turiga qarab uchta asosiy toifaga bo'linadi:

• doimiy, iborat tabiiy material bu jismoniy xususiyatlarga ega bo'lish, masalan, neodimiy;
• vaqtinchalik, magnit maydon ta'sirida ushbu xususiyatlarga ega;
• Elektromagnitlar - bu o'tkazgich orqali energiya o'tganda elektromagnit maydon hosil qiluvchi yadrodagi sim bo'laklari.

O'z navbatida, eng keng tarqalgan doimiy magnitlar kimyoviy tarkibiga ko'ra beshta asosiy sinfga bo'linadi:

• temir va uning bariy va stronsiy bilan qotishmalariga asoslangan ferromagnitlar;
• o'z ichiga olgan neodim magnitlari nodir tuproq metali neodimiy, temir va bor bilan qotishma (Nd-Fe-B, NdFeB, NIB);
• neodimiy bilan taqqoslanadigan magnit xususiyatlarga ega samarium-kobalt qotishmalari, lekin ayni paytda kengroq harorat oralig'i (SmCo);
• UNDC sifatida ham tanilgan Alnico qotishmasi, bu qotishma yuqori korroziyaga qarshilik va yuqori harorat chegarasi;
• magnit qotishmaning biriktiruvchi bilan aralashmasi bo'lgan magnetoplastlar, bu sizga turli shakl va o'lchamdagi mahsulotlarni yaratishga imkon beradi.

Magnit metallarning qotishmalari mo'rt va juda mo'rt arzon mahsulotlar o'rtacha sifatlarga ega. Odatda stronsiy va bariy ferritlari bilan temir oksidining qotishmasi. Harorat diapazoni barqaror ishlash magnit 250-270 ° S dan yuqori bo'lmagan. Texnik xususiyatlari:

• majburlash kuchi - taxminan 200 kA / m;
• qoldiq induksiya - 0,4 Tesla gacha;
• o'rtacha xizmat muddati 20-30 yil.

Neodimiy magnitlari nima

Bu doimiy bo'lganlarning eng kuchlisi, lekin ayni paytda ular juda mo'rt va korroziyaga chidamli emas, bu qotishmalar noyob tuproq minerali - neodimiyga asoslangan; Bu eng ko'p kuchli magnit doimiylaridan.

Xususiyatlari:

• majburlash kuchi - taxminan 1000 kA / m;
• qoldiq induksiya - 1,1 Tesla gacha;
• o'rtacha xizmat muddati 50 yilgacha.

Ulardan foydalanish faqat harorat oralig'ining past chegarasi bilan cheklangan, neodimiyum magnitining eng issiqlikka chidamli markalari uchun u 140 ° C, kamroq chidamli bo'lganlar esa 80 darajadan yuqori haroratlarda yo'q qilinadi.

Samarium-kobalt qotishmalari

Yuqori texnik xususiyatlarga ega, lekin ayni paytda juda qimmat qotishmalarga ega.

Xususiyatlari:

• majburlash kuchi - taxminan 700 kA / m;
• qoldiq induksiya - 0,8-1,0 Tesla gacha;
• o'rtacha xizmat muddati 15-20 yil.

Ular uchun ishlatiladi qiyin sharoitlar ishlari: yuqori haroratlar, agressiv muhit va og'ir yuk. Nisbatan tufayli yuqori narx ulardan foydalanish biroz cheklangan.

Alniko

Kobaltdan (37-40%) alyuminiy va nikel qo'shilgan chang qotishmasi ham yaxshi xususiyatlarga ega. ishlash xususiyatlari, bundan tashqari, ularning saqlab qolish qobiliyati magnit xususiyatlari 550 ° S gacha bo'lgan haroratlarda. Ularning texnik xususiyatlari ferromagnit qotishmalarga qaraganda past va quyidagilar:

• majburlash kuchi - taxminan 50 kA / m;
• qoldiq induksiya - 0,7 Tesla gacha;
• o'rtacha xizmat muddati 10-20 yil.

Ammo, shunga qaramay, bu qotishma ilmiy sohada foydalanish uchun eng qiziqarli hisoblanadi. Bundan tashqari, qotishmaga titan va niobiy qo'shilishi qotishmaning majburlash kuchini 145-150 kA / m gacha oshirishga yordam beradi.

Magnit plastmassalar

Ular asosan kundalik hayotda magnit kartalar, kalendarlar va boshqa kichik narsalarni tayyorlash uchun ishlatiladi, magnit tarkibining past konsentratsiyasi tufayli magnit maydonning xarakteristikalari biroz pasayadi;

Bu asosiy turlar doimiy magnitlar. Elektromagnitning ishlash printsipi va qo'llanilishi bunday qotishmalardan biroz farq qiladi.

Qiziqarli. Neodim magnitlari deyarli hamma joyda, shu jumladan suzuvchi tuzilmalarni yaratish uchun dizaynda va madaniyatda xuddi shu maqsadlarda qo'llaniladi.

Elektromagnit va demagnetizator

Agar elektromagnit elektr o'rashining burilishlaridan o'tayotganda maydon hosil qilsa, demagnetizator, aksincha, qoldiq magnit maydonni olib tashlaydi. Ushbu effektdan foydalanish mumkin turli maqsadlar uchun. Masalan, demagnetizator bilan nima qilish mumkin? Ilgari demagnetizator magnitafonlarning, televizor tasvir naychalarining tinglash boshlarini magnitsizlantirish va boshqa shunga o'xshash funktsiyalarni bajarish uchun ishlatilgan. Bugungi kunda u ko'pincha noqonuniy maqsadlarda, magnitlardan foydalangandan keyin hisoblagichlarni demagnetizatsiya qilish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, ushbu qurilma asboblardan qoldiq magnit maydonlarni olib tashlash uchun ishlatilishi mumkin va ishlatilishi kerak.

Demagnetizator odatda oddiy lasandan iborat, boshqacha qilib aytganda, dizayn jihatidan bu qurilma elektromagnitni to'liq takrorlaydi. Bobinga o'zgaruvchan kuchlanish qo'llaniladi, shundan so'ng biz qoldiq maydonni olib tashlaydigan qurilma demagnetizatorning qamrov zonasidan chiqariladi, shundan so'ng u o'chadi.

Muhim! Hisoblagichni "burilish" uchun magnitdan foydalanish noqonuniy hisoblanadi va jarimaga olib keladi. Demagnetizatorni noto'g'ri ishlatish qurilmaning to'liq demagnetizatsiyasiga va uning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin.

O'zingiz magnit yasash

Buning uchun uni topish kifoya metall bar po'latdan yoki boshqa ferroqotishmadan tayyorlangan, siz kompozit transformator yadrosidan foydalanishingiz mumkin, so'ngra o'rash qilishingiz mumkin. Yadro atrofida bir necha marta mis o'rash simini shamol qiling. Xavfsizlik uchun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan sug'urta o'rnatishga arziydi. Qanday qilib kuchli magnitni yasash mumkin? Buning uchun siz o'rashdagi oqim kuchini oshirishingiz kerak, u qanchalik baland bo'lsa, qurilmaning magnit kuchi shunchalik katta bo'ladi.

Qurilma tarmoqqa ulanganda va o'rashga elektr quvvati berilganda, qurilma metallni o'ziga tortadi, ya'ni aslida u biroz soddalashtirilgan dizaynga ega bo'lsa ham, haqiqiy elektromagnitdir.

Eng katta magnit

Magnit bo'ronlar odatda zilzilalar, tsunami yoki tayfunlar kabi dahshatli tabiiy hodisa hisoblanmaydi. To'g'ri, ular sayyoramizning yuqori kengliklarida radio aloqalarini buzadi va kompas ignalarini raqsga tushiradi. Endi bu aralashuvlar endi qo'rqinchli emas. Shaharlararo aloqa tobora ko'proq sun'iy yo'ldoshlar orqali amalga oshirilmoqda va ularning yordami bilan navigatorlar kemalar va samolyotlar uchun yo'nalishni belgilashadi.

Aftidan, magnit maydonning injiqliklari endi hech kimni bezovta qilmasligi mumkin. Ammo hozir ba'zi faktlar Yerning magnit maydonidagi o'zgarishlar tabiatning eng dahshatli kuchlarini solishtirganda oqarib yuboradigan falokatlarni keltirib chiqarishi mumkinligi haqidagi qo'rquvni keltirib chiqardi!

Ana shunday maydon o‘zgarishlaridan biri bugun ro‘y bermoqda... Nemis matematigi va fizigi Karl Gauss birinchi marta magnit maydonning matematik tavsifini berganidan beri keyingi o‘lchovlar – 150 yildan ortiq vaqt o‘tgan va hozirgi kunga qadar – Yer magnit maydonining doimiy ravishda zaiflashib borayotganini ko‘rsatadi.

Shu munosabat bilan, savollar tabiiy ko'rinadi: magnit maydon butunlay yo'qoladimi va bu yerdagilarga qanday tahdid solishi mumkin?

Sayyoramiz doimiy ravishda kosmik zarralar, ayniqsa quyosh shamoli deb ataladigan Quyosh chiqaradigan proton va elektronlar tomonidan kuchli bombardimon qilinishini eslaylik. Ular Yerdan oʻrtacha 400 km/s tezlikda oʻtib ketishadi. Yer magnitosferasi zaryadlangan zarralarning sayyora yuzasiga etib borishiga yo'l qo'ymaydi. U ularni qutblarga yo'naltiradi, u erda ular atmosferaning yuqori qismida ajoyib chiroqlarni tug'diradi. Ammo magnit maydon bo'lmasa, o'simlik va hayvonot dunyosi shunday uzluksiz olov ostida bo'lsa, organizmlarga radiatsiyaviy zarar butun biosfera taqdiriga eng halokatli ta'sir qiladi deb taxmin qilishimiz mumkin.

Bunday tahdid qanchalik real ekanligini aniqlash uchun biz Yerning magnit maydoni qanday paydo bo'lishini va bu mexanizmda muvaffaqiyatsiz bo'lishi mumkin bo'lgan ishonchsiz aloqalar mavjudligini esga olishimiz kerak.

Zamonaviy tushunchalarga ko'ra, sayyoramizning yadrosi qattiq qism va suyuq qobiqdan iborat. Qattiq yadro tomonidan isitiladi va yuqorida joylashgan mantiya bilan sovutiladi, yadroning suyuq moddasi sirkulyatsiyaga, konvektsiyaga tortiladi, u ko'plab alohida aylanma oqimlarga bo'linadi.

Xuddi shu hodisa Yer okeanlari uchun ham tanish, chuqur issiqlik manbalari okean tubiga yaqin bo'lib, uning isishiga sabab bo'ladi. Keyin suv ustunida vertikal oqimlar paydo bo'ladi. Misol uchun, Tinch okeanida Peru qirg'oqlaridagi bunday oqim yaxshi o'rganilgan. U juda ko'p miqdordagi ozuqa moddalarini chuqurlikdan suv yuzasiga olib boradi, bu okeanning bu hududini ayniqsa baliqlarga boy qiladi ...

Yadroning suyuq qismining moddasi ko'p miqdorda metallar bo'lgan eritmadir va shuning uchun u yaxshi elektr o'tkazuvchanligiga ega. Maktab kursidan biz bilamizki, agar o'tkazgich magnit maydonda uning chiziqlarini kesib o'tsa, unda elektromotor kuch qo'zg'aladi.

Zaif sayyoralararo magnit maydon dastlab eritma oqimlari bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin. Buning natijasida hosil bo'lgan oqim, o'z navbatida, sayyora yadrosini halqalar bilan o'rab olgan kuchli magnit maydonni yaratdi.

Erning tubida, qoida tariqasida, hamma narsa o'z-o'zidan hayajonlangan dinamoda bo'lgani kabi sodir bo'ladi, uning sxematik modeli odatda har bir maktab fizikasi sinfida mavjud. Farqi shundaki, chuqurlikdagi simlar o'rniga suyuq elektr o'tkazuvchan material oqimlari mavjud. Va, aftidan, dinamo rotorining bo'limlari va chuqurlikdagi eritmaning konveksiya oqimlari o'rtasidagi o'xshashlik juda qonuniydir. Shuning uchun Yerning magnit maydonini yaratuvchi mexanizm gidromagnit dinamo deb ataladi.

Ammo rasm, albatta, murakkabroq: halqali maydonlar, aks holda toroidal deb ataladi, sayyora yuzasiga etib bormaydi. Bir xil elektr o'tkazuvchan harakatlanuvchi suyuqlik massasi bilan o'zaro ta'sirlashib, ular biz Yer yuzasida boshqaradigan boshqa tashqi maydonni hosil qiladi.

Tashqi magnit maydoniga ega sayyoramiz odatda sxematik ravishda ikkita qutbli nosimmetrik magnitlangan shar shaklida tasvirlangan. Aslida, tashqi maydon shakli unchalik ideal emas. Simmetriya ko'plab magnit anomaliyalar bilan buziladi.

Ulardan ba'zilari juda muhim va kontinental deb ataladi. Bunday anomaliyalardan biri Sharqiy Sibirda, ikkinchisi Janubiy Amerikada joylashgan. Bunday anomaliyalar Yerning ichaklaridagi gidromagnit dinamoning zavodda qurilgan elektr mashinalari kabi nosimmetrik tarzda "loyihalanmagan"ligi sababli paydo bo'ladi, bu erda ular rotor va statorning koaksiyalligini ta'minlaydi va maxsus mashinalarda rotorlarni ehtiyotkorlik bilan muvozanatlashtiradi, ularning ishlashini ta'minlaydi. massa markazlari (aniqrog'i, inertsiyaning asosiy markaziy o'qi) aylanish o'qi bilan mos keladi. Tabiiy dinamo ishlaydigan er ichki qismining turli zonalarida materiya oqimining kuchi ham, ularning harakat tezligi bog'liq bo'lgan harorat sharoitlari ham bir xil emas. Katta ehtimol bilan, chuqur dinamoni rotor o'rashidagi bo'limlar turli qalinlikdagi va rotor va stator orasidagi bo'shliq o'zgarib turadigan mashina bilan solishtirish mumkin.

Kichikroq miqyosdagi anomaliyalar - mintaqaviy va mahalliy - er qobig'i tarkibining o'ziga xos xususiyatlari bilan izohlanadi - masalan, temir rudasining ulkan konlari tufayli paydo bo'lgan Kursk magnit anomaliyasi.

Bir so'z bilan aytganda, Yerning magnit maydonini yaratuvchi mexanizm barqaror, ishonchli va unda birdaniga ishdan chiqadigan qismlar yo'qdek tuyuladi. Bundan tashqari, Myunxen universiteti professori G. Zoffelning fikricha, chuqurlikdagi suyuq materialning elektr o‘tkazuvchanligi shunchalik kattaki, agar biror sababga ko‘ra gidromagnit dinamo to‘satdan «o‘chib qolsa», sayyora yuzasidagi magnit kuchlar. ko'p ming yilliklardan keyin bizga bu haqda signal beradi.

Ammo tabiiy mexanizmning "buzilishi" boshqa narsa, uning harakatining asta-sekin susayishi, xuddi sayyoramizning muzlashishiga olib kelgan sovuqqa o'xshash.

Ushbu holatni tahlil qilish uchun bizga magnit maydonning xatti-harakatlarini batafsilroq tushunish kerak bo'ladi: vaqt o'tishi bilan u qanday va nima uchun o'zgaradi.

Har qanday tosh, tarkibida temir yoki boshqa ferromagnit element bo'lgan har qanday modda doimo Yer magnit maydonining ta'siri ostida bo'ladi. Ushbu materialdagi elementar magnitlar o'zlarini kompas ignasi kabi maydon chiziqlari bo'ylab yo'naltirishga moyildirlar.

Biroq, agar material qizdirilsa, zarralarning termal harakati magnit tartibni buzadigan darajada baquvvat bo'ladigan nuqta keladi. Keyin, bizning materialimiz soviganida, ma'lum bir haroratdan boshlab (u Kyuri nuqtasi deb ataladi), magnit maydon xaotik harakat kuchlaridan ustun keladi. Elementar magnitlar maydon aytganidek yana qatorga joylashadi va agar tana yana qizdirilmasa, shu holatda qoladi. Maydon materialda "muzlatilgan" ko'rinadi.

Bu hodisa bizga er magnit maydonining o'tmishini ishonchli tarzda hukm qilish imkonini beradi. Olimlar yosh sayyorada qattiq qobiq sovigan shunday uzoq vaqtlarga kirib borishga muvaffaq bo'lishdi. O'sha paytdan beri saqlanib qolgan minerallar ikki milliard yil oldin magnit maydon qanday bo'lganligi haqida gapirib beradi.

Vaqt bo'yicha bizga ancha yaqinroq bo'lgan davrlarni o'rganish haqida gap ketganda - so'nggi 10 ming yil ichida - olimlar tahlil qilish uchun tabiiy lavalar yoki cho'kindilarni emas, balki sun'iy kelib chiqish materiallarini olishni afzal ko'rishadi. Bu odamlar tomonidan pishirilgan loy - idish-tovoqlar, g'ishtlar, marosim haykalchalari va boshqalar, ular tsivilizatsiyaning birinchi qadamlari bilan paydo bo'lgan. Sun'iy loydan yasalgan hunarmandchilikning afzalligi shundaki, arxeologlar ularning sanasini aniq belgilashlari mumkin.

Rossiya Fanlar akademiyasining Yer fizikasi institutida arxeomagnitizm laboratoriyasi magnit maydonidagi o‘zgarishlarni o‘rganayotgan edi. U yerda laboratoriya va yetakchi xorijiy ilmiy markazlarda olingan keng qamrovli ma’lumotlar jamlangan. Buni rus olimlari ham qilyapti.

Haqiqatan ham, bu ma'lumotlar bizning davrimizda magnit maydon zaiflashayotganini tasdiqlaydi. Ammo bu erda ogohlantirish kerak: uzoq vaqt davomida maydonning harakatini aniq o'lchash sayyoramizning magnit maydoni turli davrlarga ega bo'lgan ko'plab tebranishlarga duchor bo'lishini ko'rsatadi. Agar ularning barchasini qo'shsak, biz 8 ming yillik davrga ega bo'lgan sinusoid bilan juda mos keladigan "tekislangan egri chiziq" ni olamiz.

Bu vaqtda magnit maydonning umumiy qiymati sinusoidning tushayotgan segmentida bo'ladi. Bu ba'zi mualliflarning xavotiriga sabab bo'ldi. Yuqori qiymatlar ortda, maydonning yanada zaiflashishi oldinda. Bu yana ikki ming yil davom etadi. Ammo keyin maydon mustahkamlana boshlaydi. Bu bosqich 4 ming yil davom etadi va keyin yana pasayadi. Avvalgi maksimal eramizning boshida sodir bo'lgan. Magnit maydon tebranishlarining ko'pligi, ko'rinishidan, gidromagnit dinamoning harakatlanuvchi qismlarida muvozanatning yo'qligi va ularning turli xil elektr o'tkazuvchanligi bilan izohlanadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, sinus to'lqinining amplitudasi o'rtacha maydon kuchining yarmidan kam. Boshqacha qilib aytganda, bu tebranishlar maydon qiymatini hech qanday tarzda nolga tushira olmaydi. Bu maydonning hozirgi zaiflashuvi oxir-oqibat kosmosdan zarrachalar bombardimon qilish uchun Yer yuzasini ochib beradi, deb ishonadiganlarga javobdir.

Yuqorida aytib o'tilganidek, egri chiziq Yer magnit maydonining turli xil tebranishlarining yig'indisini ifodalaydi - hozirgacha ularning o'nga yaqini aniqlangan. Aniq belgilangan davrlar 8000, 2700, 1800, 1200, 600 va 360 yil davom etadi. 5400, 3600 va 900 yil davrlari kamroq aniq ko'rinadi.

Ushbu davrlarning ba'zilari sayyora hayotidagi muhim hodisalar bilan bog'liq.

8000 yillik davr, shubhasiz, mintaqaviy, mahalliy xususiyatga ega bo'lgan, masalan, 600 yoki 360 yillik tebranishlardan farqli o'laroq, global miqyosda.

1800 yillardagi ko'plab tabiiy hodisalar bilan qiziqarli munosabatlar. Geograf A.V.Shnitnikov Yerning turli xil tabiiy ritmlarini taqqoslab, ularning nomli astronomik hodisa bilan bog'liqligini aniqladi. Quyosh, Yer va Oy bir xil to'g'ri chiziqda bo'lganda va bir vaqtning o'zida Yer yoritgichdan ham, sun'iy yo'ldoshdan ham eng qisqa masofada joylashganida katta sares. Bunday holda, gelgit kuchlari eng katta qiymatga etadi. Buyuk Sares har 1800 yilda takrorlanadi (burilishlar bilan) va ekvatorial zonada yer sharining kengayishi bilan birga keladi - bu Jahon okeani va er qobig'i ishtirok etadigan to'lqin to'lqini tufayli. Buning natijasida sayyoraning inertsiya momenti o'zgaradi va u o'z aylanishini sekinlashtiradi. Qutbiy muz chegarasining pozitsiyasi ham o'zgarib, okean sathi ko'tarilmoqda. Buyuk Sares Yer iqlimiga ta'sir qiladi - quruq va nam davrlar boshqacha almasha boshlaydi. O'tmishdagi tabiatdagi bunday o'zgarishlar dunyo aholisida ham o'z aksini topdi: masalan, xalqlar migratsiyasi ko'paydi...

Yer fizikasi instituti Buyuk Sares sabab bo'lgan hodisalar va magnit maydon harakati o'rtasida bog'liqlik bor-yo'qligini aniqlashga kirishdi. Ma'lum bo'lishicha, 1800 yillik dala tebranishlari davri Quyosh, Yer va Oyning nisbiy pozitsiyalari tufayli yuzaga keladigan hodisalar ritmiga yaxshi mos keladi. O'zgarishlarning boshlanishi va oxiri va ularning maksimallari bir-biriga to'g'ri keladi... Buni sayyora yadrosini o'rab turgan suyuqlik massasida Buyuk Sares davrida to'lqin to'lqini ham eng katta qiymatga erishganligi bilan izohlash mumkin, shuning uchun o'zaro ta'sir. ichki maydon bilan materiya oqimi ham o'zgardi.

Oxirgi 10 ming yil ichida yer tabiati notinch magnit maydon tufayli hech qanday ofatlarga uchramagan. Ammo chuqur o'tmish nimani yashiradi? Ma'lumki, Yer biosferasidagi eng dramatik hodisalar 10 ming yildan ko'proq vaqtga to'g'ri keladi. Ehtimol, ular magnit maydondagi ba'zi o'zgarishlar tufayli yuzaga kelganmi?

Shu o‘rinda ba’zi olimlarni xavotirga solib qo‘ygan bir faktga to‘xtalib o‘tishga to‘g‘ri keladi.

O'tmishdagi magnit maydonlar sovutilganda va Kyuri nuqtasidan o'tganda vulqon lavalariga "muzlatilgan" bo'lib chiqdi. Magnit maydonlar pastki cho'kindilarda ham muhrlanadi: tubiga cho'kayotgan zarralar, agar ular tarkibida ferromagnit bo'lsa, kompas ignalari kabi magnit maydon chiziqlari bo'ylab yo'naltiriladi. U toshga aylangan cho'kindilarda abadiy saqlanib qoladi, agar cho'kindilar kuchli qizdirilmasa...

Paleomagnitologlar qadimgi magnit maydonlarini o'rganadilar. Ular uzoq o'tmishda magnit maydon sodir bo'lgan haqiqatan ham ulkan o'zgarishlarni aniqlashga muvaffaq bo'lishdi. Inversiya hodisasi - magnit qutblarning o'zgarishi - kashf qilindi. Shimoli janubiy joyiga, janubiy shimoliy joyiga ko'chdi.

Aytgancha, qutblar u qadar tez o'zgarmaydi - ba'zi hisob-kitoblarga ko'ra, o'zgarish 5 yoki hatto 10 ming yil davom etadi.

Oxirgi bunday harakat 700 ming yil oldin sodir bo'lgan. Avvalgisi yana 96 ming yil oldin. Sayyora tarixida yuzlab bunday siljishlar mavjud. Bu erda hech qanday muntazamlik topilmadi - uzoq sokin davrlar ma'lum, ular tez-tez inversiya vaqtlari bilan almashtirildi.

"Ekskursiyalar" deb ataladigan narsalar ham topildi - magnit qutblarning geografik qutblardan uzoq masofalarga chiqib ketishi, ammo avvalgi joyiga qaytish bilan yakunlandi.

Ko'pchilik qutblarning o'zgarishini tushuntirishga harakat qildi. Masalan, amerikalik olimlar R. Myuller va D. Morrislar buning asosiy sababini yirik meteoritlarning ta'siri deb hisoblashadi. Sayyoraning "silkitishi" uning chuqurligidagi eritmalar harakatining tabiatini o'zgartirishga majbur qildi. Ushbu gipoteza mualliflari 65 million yil oldin katta kosmik jismning Yerga inversiyasi va qulashi bir vaqtning o'zida sodir bo'lganiga asoslanadi, buning isboti kosmik iridiyga boy bo'lgan o'sha davr cho'kindilari. Gipoteza ta'sirli ko'rinardi, ammo bu voqealar o'rtasidagi vaqtinchalik bog'liqlik juda zaif isbotlanganligi sababli ishonchsiz edi. Yana bir gipoteza shundan iboratki, inversiya ferromagnit materialning ulkan bo‘laklari ularning ichiga tushganda chuqur eritma oqimlari natijasida yuzaga keladi. Magnit maydon chiziqlarini o'zida jamlagan bu bo'laklar uni o'zlari bilan birga "tortib" olayotganga o'xshaydi.

Va bu gipoteza munozarali.

Shubhasiz, milliardlab yillar davomida Yer yadrosi hajmi kattalashgan bo'lishi kerak. Ko'rinishidan, bu Yerning magnit maydoniga ta'sir qilmasligi mumkin edi. Ayni paytda, ikki milliard yil oldin sayyoraning magnit maydoni qanday bo'lganligi haqida ma'lumotga ega bo'lgan olimlar bu ma'lumotlarni bugungi ma'lumotlar bilan taqqoslaydilar va hatto yadro o'sishining magnit maydonga ta'sirining izlarini ham topa olmaydilar. Oddiyroq miqyosdagi hodisa, masalan, gipotetik "topaklar" dala holatiga ta'sir qilishi mumkinmi?

Hozirgi vaqtda qabul qilingan gidromagnit dinamo nazariyasi inversiyani tushuntirishga qodir, ammo bu nazariya qutblarning o'zgarishi majburiy ekanligini aytmaydi, shunchaki bu hodisaga zid kelmaydi.

Inversiyalarning sababi tabiiy gidromagnit dinamoning bir xil "konstruktiv kamchiliklari" dir. Ammo bular magnit maydonning o'nta tebranishlarining allaqachon tanish bo'lgan spektrini, ma'lum vaqtlardan keyin monoton ravishda takrorlanadigan tebranishlarni keltirib chiqaradigan nuqsonlardan farq qiladi. Inversiyalar bunday muntazam, sistematik xususiyatga ega emas.

Inversiya hodisasi, uning sabablari va oqibatlarini izlash faqat yer magnitlanishi tadqiqotchilarining qiziqishini uyg'otadi, deb ishonish mumkin. Ammo yo'q, bu hodisa ko'plab olimlarning, shu jumladan er biosferasining rivojlanishini o'rganayotganlarning e'tiborini tortdi.

So'nggi paytlarda bir nechta ilmiy maqolalarda teskari aylanishlar paytida Yerning magnit maydoni yo'qolishi aytilgan. Shunday qilib, biz sayyoramiz bir muncha vaqt o'zining ko'rinmas zirhlarini yo'qotishi haqida gapiramiz. Va bu, aftidan, ko'plab o'simliklar va hayvonlarning o'limiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun magnit maydon bo'ysunadigan o'zgarishlarda ba'zilar halokatli uchlikdan ko'ra dahshatliroq xavfni ko'rishadi: zilzilalar, tsunamilar, tayfunlar.

Bu taxmin mualliflari ularning to‘g‘riligiga dalil sifatida 65 million yil avval Yer yuzidan yo‘qolib ketgan dinozavrlarning yo‘q bo‘lib ketishi va o‘sha davrga xos tez-tez sodir bo‘ladigan inversiyalar o‘rtasidagi bog‘liqlikni keltirib o‘tadilar.

Yer yuzidagi barcha tirik tabiatning rivojlanishiga qutb burilishlarining bunday radikal ta'siri haqidagi gipoteza evolyutsionistlar tomonidan alohida mamnuniyat bilan kutib olindi, ular yaqin o'tmishda kompyuter yordamida sayyoramiz biosferasi tarixini birlamchidan boshlab taqlid qilishgan. tirik materiya shakllari. Dastur mutatsiyalar va tabiiy tanlanishga o'sha paytda ma'lum bo'lgan barcha omillarni o'z ichiga olgan. Tadqiqot natijalari kutilmagan edi: matematik talqinda birinchi hujayradan odamga evolyutsiya er tabiatining haqiqiy sharoitlariga qaraganda ancha sekinroq edi.

Olimlarning xulosasiga ko'ra, dastur tabiatni bir vaqtning o'zida turlarni o'zgartirishga majbur qiladigan ba'zi energetik omillarni hisobga olmagan. Ularning fikricha, evolyutsiyaning ana shunday kuchli tezlatkichlaridan biri topilgan - bu qutblar almashinadigan davrlarda kosmik nurlanishning organik olamiga ta'siri... Hech bo'lmaganda Chernobil fojiasiga o'xshash narsa.

Shu fonda amerikalik geofiziklarning Oregon shtatida lava qatlamlarini kashf etganliklari, ulardagi “muzlab qolgan” maydon bor-yo‘g‘i ikki hafta ichida 90 gradusga aylanganini ko‘rsatganliklari haqidagi bayonoti xavotirga soladi yoki ishontiradi. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, o'zgarish minglab yillarni talab qilmaydi, lekin deyarli bir zumda bo'lishi mumkin. Ya'ni, kosmik nurlanishning halokatli ta'sirining vaqti qisqa, bu ularning xavfini kamaytiradi. Nima uchun maydon 180 daraja emas, faqat 90 darajaga aylangani aniq emas.

Biroq, qutblanishning o'zgarishi paytida magnit maydon yo'qoladi degan taxmin ishonchli faktlarga asoslangan haqiqat emas, balki faqat taxmindir. Aksincha, ba'zi paleomagnit tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, bu maydon teskari harakatlar paytida saqlanib qoladi. Biroq, u dipol tuzilishga ega emas va ancha zaifroq - 10 va hatto 20 marta. Oregon shtatidagi lavalarda topilgan to'satdan dala o'zgarishlarining talqini jiddiy e'tirozlarga sabab bo'ldi. Biz aytib o‘tgan professor G. Zoffel amerikalik hamkasblarning kashfiyoti butunlay boshqacha tarzda tushuntirilishi mumkin, deb hisoblaydi, masalan, shunday: o‘sha paytda urilgan chaqmoq natijasida hosil bo‘lgan magnit maydon sovutuvchi lavaga “muzlab qolgan”. .

Ammo bu e'tirozlar kosmik zarralarning o'simlik va hayvonot dunyosiga bevosita, ehtimol zaiflashgan ta'siri ehtimolini istisno qilmaydi. Ko'pgina olimlar ushbu gipoteza tomonidan qo'yilgan savollarga javob izlashda ishtirok etishdi.

SSSR Fanlar akademiyasining Yer fizikasi instituti xodimi V.P.Shcherbakovning o'z vaqtida bildirgan fikrlari diqqatga sazovordir. Uning fikricha, teskari aylanishlar paytida sayyoraning magnit maydoni zaiflashgan bo'lsa ham, o'z tuzilishini saqlab qoladi, xususan, qutblar mintaqasidagi magnit kuch chiziqlari hali ham sayyora yuzasiga to'g'ri keladi. Magnitosferada inversiya davrida harakatlanuvchi qutblar ustida, bizning kunlarimizdagi kabi, doimo kosmik zarralar quyilgan hunilar mavjud.

Inversiya davrida, zaiflashgan maydon bilan ular eng yaqin masofalarda yashil to'p yuzasiga uchib ketishlari va hatto unga etib borishlari mumkin.

Qidiruvga paleontologlar ham qo‘shildi. Masalan, ko'plab xorijiy laboratoriyalar bilan hamkorlikda bo'r davrining oxiriga to'g'ri keladigan tub cho'kindilarni o'rgangan nemis professori G. Herm. U bu davrlarda turlarning rivojlanishida sakrash sodir bo'lganligi haqida dalillarni topdi. Biroq, bu olim o'sha davrdagi inversiyalarni evolyutsiyani turtki bergan omillardan biri deb hisoblaydi. Agar magnit maydonda keskin o‘zgarishlar ro‘y bersa, G.Germ sayyoradagi kelajakdagi hayot haqida qayg‘urishga hech qanday asos topmaydi.

Moskva davlat universiteti professori, evolyutsion biolog B. M. Mednikov ham ularni xavfli deb hisoblamaydi va sababini tushuntiradi. Quyosh shamolidan asosiy himoya, deydi u, magnit maydon emas, balki atmosfera. Protonlar va elektronlar sayyora qutblari ustidagi uning yuqori qatlamlarida o'z energiyasini yo'qotadi, bu esa havo molekulalarining porlashiga, "porlashiga" olib keladi. Agar to'satdan magnit maydon yo'qolib qolsa, aurora nafaqat magnitosfera zarralarni boshqaradigan qutblar ustida, balki butun osmon bo'ylab - lekin bir xil balandliklarda bo'ladi. Quyosh shamoli hali ham tirik mavjudotlar uchun xavfsiz bo'lib qoladi.

B.M.Mednikov shuningdek, evolyutsiyani kosmik kuchlar tomonidan "rag'batlantirish" shart emasligini aytadi. Evolyutsiyaning eng so'nggi, ilg'or kompyuter modellari ishontiradi: uning haqiqiy tezligi tanadagi ichki molekulyar sabablar bilan to'liq izohlanadi. Yangi organizm tug'ilganda uning irsiyat apparati yaratilganda, yuz mingdan birida ota-onalik xususiyatlarini nusxalash xato bilan sodir bo'ladi. Bu hayvon va o'simlik turlarining atrof-muhitdagi o'zgarishlarga mos kelishi uchun etarli. Viruslar orqali gen mutatsiyalarining ommaviy tarqalish mexanizmi haqida unutmasligimiz kerak.

Magnitologlarning fikriga ko'ra, B. M. Mednikovning e'tirozlari muammoni o'chira olmaydi. Agar magnit maydondagi o'zgarishlarning biosferaga to'g'ridan-to'g'ri ta'siri bo'lmasa, unda bilvosita ham bor. Masalan, sayyoramizning magnit maydoni va uning iqlimi o'rtasida shubhasiz aloqalar mavjud ...

Ko'rib turganingizdek, magnit maydon va biosfera o'rtasidagi munosabatlar muammosida juda ko'p jiddiy qarama-qarshiliklar mavjud. Qarama-qarshiliklar, har doimgidek, tadqiqotchilarni izlanishga undaydi.

82. Eng qadimgi, eng katta, eng yosh (Tailand ibodatxonalari) Tailand Qirolligining poytaxti Bangkok, lekin bu nomdan asosan chet elliklar foydalanadi. Rasmiy ravishda, shahar boshqa nomga ega, xususan: