磁気ってなんだろう？
電磁波っていうくらいだから
電気と磁気が混じり合っているんだろうな
ってところまでは想像がつくよね。
でも電気っていうのは
どことなくなじみがあるように思えるんだけど
磁気ってあまりイメージできないんだよ。
冷蔵庫にメモを張り付けるのに
便利だってことぐらいかな。
この磁力じつは未だによくわかっていない部分が
多いそうだ。
磁気が発生するための要件として
電気の流れっていうものが
あげられることは実験・観測の結果
わかってはいるようなんだけど
ではそれだけですべてが
説明できるかって言われると
『？』が付くみたいだね。
電磁石っていうのは
あきらかに電気を利用して
磁気を発生させている。
電気の時に書いたみたいに
電気が動けば磁気ができるっていうのは
確かなんだ。
だけどそんなことがわかる前から
磁石っていうのは使われているんだね。
コロンブス、バスコ・ダ・ガマ、マゼラン
なんて超有名な人たちが
大航海時代にいろいろな国に行けたのは
磁石があったからと言っても
過言じゃないと思うよ。
なんといってもコンパスのない海上航海なんて
無謀でしかないもの。
そう電気と磁気の関係が解き明かされる前から
『永久磁石』ってものが
発見されていたんだよね。
もっと極端に言えば
この地球だって大きな磁石みたいなものじゃない。
磁石がかならず北と南を指すのは
地球そのものが磁気を帯びているからだもんね。
たしかに雷なんかの影響を受けて
磁気を帯びたものが
磁石になったということも
あるみたいだけど
それだけじゃ説明のつかない事例も
あるみたいなんだよね。
永久磁石
永久磁石って聞いたことがあると思うけど
こんな永久なんて言葉をつけなくて
単純に『磁石』って呼ばれるもののことだね。
自然界にあるのは
磁鉄鉱っていう鉄の酸化鉱物が
磁力を帯びたものなんだけど
どんな磁鉄鉱でも磁力を帯びるかっていうと
そうじゃないみたいなんだ。
ある組成と結晶構造が必要だってあるんだけど
それがどんな組成と結晶なのかは
だれか詳しい人に聞いてね。
もともと鉄は磁石になる要素を
持っているらしいんだ。
でも、それぞれの鉄原子が一定の方向にそろっていないから
お互いの磁力を打つ消し合っているってことらしい。
だからそこに磁石を持ってくると
磁極の向きがそろっちゃうから
磁石に鉄はくっつくし
くっついた時には
鉄本体も磁力を持っちゃうってことなんだそうだ。
こんな性質を持つのは
鉄だけじゃなくて
ニッケルやコバルトも
持っているそうなんだけどね。
だから磁鉄鋼だけじゃなくて
いろいろな素材で
磁石（永久磁石だよ）は人工的に
作られているってことらしい。
ぼくたちがよく目にする磁石は
フェライト磁石ってもの。
フェライトは酸化鉄からつくらってことは
自然界の磁石を人工的に
作ったってことだろうね。
現在では電車や自動車みたいなものから
ハードディスクや携帯電話なんて小さいものまで
小さくて強力な磁石のいるところで
使われているのはネオジウム磁石かな。
フェライト磁石よりネオジウム磁石のほうが
磁石としての性能は高いけど
なんといってもネオジウム磁石には
希土類（レアアースってやつだね）がいるから
値段も高くなっちゃうという
欠点があるそうだ。
もう一つアルニコ磁石っていうのもある（あった？）けど
これもレアメタルのコバルトが
おもいきり高くなっちゃったから
今では使われてないんじゃないかな。
永久磁石は磁性体って呼ばれる
（酸化鉄とか酸化クロム、コバルトなんかだね）
簡単に磁性を帯びることのできるものに
無理やり磁気を帯びさせることによって
できあがるってことだね。
無理やり磁気を帯びさせる方法としては
電気を流したり磁場の中に放置したり
熱を加えるって方法もあるみたい。
人工磁石はほとんどが電気を流すか
電磁石の中に放り込むかだし
天然の磁石は
雷や地球そのもののの中で
長時間眠っていることで
出来たんじゃないかって言われている。
では、なぜ磁気の作用は
（磁場とか磁界って呼ばれるけど）
おきるんだろう？
磁場
磁石は小さく切っていっても
新たに小さい磁石が生まれてくるってことは
たぶんみんなわかっていると思うんだ。
では、どこまで細かくできるのか？
そして最小ってものがあったら
その磁極（N極・S局ってやつだね）は
どうなるんだろう？
じつはまだこの答えに回答は
出ていないみたいなんだ。
磁石としての最小単位っていうのは
どうやら原子だってところまでは来ているんだけどね。
さて、また出て来た『原子』。
どうやら宇宙（ぼくたちが身近に感じる）の本質
ってものは
やはり原子に起因していると
考えたほうがいいかもしれない。
もっともその原子にしたって
陽子・中性子・電子で構成されているし
それらもじつはもっと微小なものが
結合してできているのかもしれないんだから
まだまだ人間の手に
おえるものじゃないのかもしれないけど。
いくつかいまのところ出ている
磁場についての説明を書いておこう。
まだ書いてないし
これからも書けるかどうかはわからないけど
素粒子（電子も含めて）は
じつは自転しているものだそうだ。
地球が太陽の周りを回るっていうのは公転
地球がひとりでくるくるしているのを自転って言うじゃない。
そんな感じで粒子は
自転しているものだってことらしいよ。
この自転のことを『スピン』と言うんだって。
電子が自転（スピン）しているってことは
電荷が動いているってことになるよね。
電荷が動けば電気が生じる。
電気が流れれば磁場ができるって
単純な図式があるじゃない。
だから電荷が動く→磁場 ってことになって
磁場の正体は
電場ってことになるらしいんだ。
前に書いた自然界の４つの力で
電力・磁力と言った分け方じゃなく
電磁力でひとつの力ってしていたのは
電気と磁気が同じ系統の
ものだってことだからなんじゃないかな。
だからその力を伝えるものは
とうぜん『光子』ってことになる。
もうひとつこれもなんとなく納得できるもんだけど
特殊相対性理論の
光の速さに近い速度で動く物は
縮んで見えるっていうのが
あったじゃない。
流れている電気と停止している電場の間には
相対速度差が出来ちゃうでしょう。
そうなればとうぜんその持つ電場に差が出るよね。
その電場の差を磁場と呼ぶんだってはなしもあるんだ。
どちらにしても磁場の正体は
電場だってことになるけどね。
ついでだからもう少し
磁石にくっつくものと
くっつかないものの違いってなんだろう
って思わない？
これも原子のスピンに
関係があるしいんだ。
多くの物っていうのは
スピンの方向（？）がバラバラだから
お互いの磁力が相殺されてしまうそうなんだ。
だけど鉄やコバルトは
相殺されない軌道（３ｄ軌道）を持っているから
余りの軌道にある電子が
磁石に吸い寄せられるらしい。
（この軌道って言葉は
量子論的にはおかしいけどね）
ここまで書いたからついでに
磁石って極によって
くっついたり反発するのは
なぜなんだろうって言うのも
書いておこう。
ただし一説であって
どこまで信じていいのかは
自分で考えてね。
磁力と電力は仲間みたいなもんだって
ことになっているね。
もしくは仲間どころか
同じものが姿かたちを
少し変えただけのものかもしれないけど。
だから磁石のＮ極とＳ極が引き合うのは
電荷の＋と－が引き合うことが
原因だって書かれているね。
もともとエネルギーは
安定したがるって性質があるのは
なんとなくわかるように思う。
エネルギーが高いと不安定になるし
低いと安定していく。
エネルギーにしたって
平穏な日々を送りたいんじゃないかな。
ベストはきっと±0になること
なのかもしれないよ。
だからプラスはマイナスとくっつきたがるし
マイナスは＋とくっつきたがる。
その仲介役をするのが
『光子』だってことだね。
これが事実だとすると
意外と宇宙の仕組みって
単純なのかもしれないよ。
