المغانط

هذان الشيئان... يُجذبان لبعضهما. إذا أدرنا أحدهما، ودفعناه نحو الآخر، فإنهما يتنافران عن بعضهما. هذان مغناطيسان. عادة ما نقوم بطلاء المغناطيس، ليكون أحد جانبيه أحمرا، والآخر أبيض. يجذب الجانب الأبيض والأحمر بعضهما. لكن إذا قربنا الجانبين الأحمرين من بعضهما، فإنهما ينفران من بعضهما. إذا قربنا الجانبين الأبيضين من بعضهما، فإنهما أيضا يتنافران من بعضهما. هذا لأن للمغناطيس قطبان، نسميهما بالقطب الجنوبي، والقطب الشمالي، والأقطاب المتعاكسة تتجاذب، بينما تتنافر الأقطاب المتماثلة. لكن كيف يمكن أن يؤثر شيء ما على شيء آخر بدون لمسه؟ ما هو الشيء غير المرئي، الذي يجعل القطب الجنوبي والقطب الشمالي يتجاذبان لبعضهما؟ للإجابة عن ذلك، نبدأ بالنظر إلى بوصلة. البوصلة أيضا مغناطيس، بقطب جنوبي وقطب شمالي. لنحرك البوصلة حول مغناطيس. تدور البوصلة وتشير إلى اتجاهات مختلفة، بناءً على مكانها. لنقم برسم اتجاهها عند كل موقع. هذا يُكون نمطا. من هذا النمط يمكننا رسم خطوط. توضح الخطوط كيف يبدو المجال المغناطيسي حول المغناطيس. الخطوط هي خطوط المجال. المجال المغناطيسي هو ما يجعل الشيئين يؤثران على بعضهما. تجري خطوط المجال عبر المغناطيس، وتشكل أقواسا حوله. كلما كانت خطوط المجال أقرب لبعضها، كلما كان المجال المغناطيسي أقوى. المجال المغناطيسي غير مرئي، لكنه موجود، ويمكننا أن نراه، بمساعدة البوصلة. تتوجه البوصلة نحو خطوط المجال المغناطيسي. هناك طريقة شائعة أخرى لإظهار خطوط المجال. لنقم بوضع طبق زجاجي فوق المغناطيس، ثم نسكب بحرص قطعا حديدية صغيرة فوق الزجاج. توجه قطع الحديد نفسها على طول خطوط المجال المغناطيسي. هاتان قطعتان حديديتان أكبر حجما. إنهما لا يتجاذبان أو يتنافران. إنهما غير ممغنطان. لكن إن اقتربت قطعة حديد من مغناطيس، فقطعة الحديد نفسها تصبح مغناطيسا، وبما أن قطبها الجنوبي موجه نحو القطب الشمالي للمغناطيس، فإنهما يتجاذبان. لقد تجاذبا إلى بعضهما، والآن، تغيرت خطوط المجال. المغناطيس الأول وقطعة الحديد اتحدا معا مكونان شيئا واحد ممغنطا أكبر حجما. المغناطيس باللونين الأحمر والأبيض، والذي كان له سابقا قطبين أحمر وأبيض، أصبح الآن قطب جنوبيا فقط، وقطعة الحديد التي كانت غير ممغنطة سابقا، أصبحت قطبا شماليا. إذا أزلنا قطعة الحديد، يرجع المغناطيس لأصله. لنحاول الآن فعل نفس الشيء لقطعة من الألومنيوم. لا شيء يحدث. لا يصبح الألومنيوم ممغنطا. إنه لا يتجاذب أو يتنافر. لذا تختلف الخصائص المغناطيسية باختلاف المواد. بعض المواد مثل الحديد، يمكن أن تصبح مغناطيسية، بينما لا يمكن ذلك لمواد أخرى مثل الألومنيوم. ماذا يحدث إن قطعنا المغناطيس لنصفين، بحيث نفرق القطب الجنوبي عن الشمالي؟ يصبح لدينا مغناطيسان أصغر حجما، لكل منهما قطب جنوبي وآخر شمالي. يوجد في لب الأرض كتل من الجديد، وتوجد حول الأرض خطوط مجال مغناطيسي، بقطب مغناطيسي شمالي، وقطب مغناطيسي جنوبي. الأرض عبارة عن مغناطيس ضخم. أتذكر كيف تتصرف البوصلة؟ إنها تتوجه عبر خطوط المجال المغناطيسي، وبما أن الأقطاب المغناطيسية للأرض قريبة من أقطابها الجغرافية، فإن البوصلة تشير نحو الشمال تماما تقريبا، ونحو الجنوب تماما تقريبا. لذا فبسبب المغناطيسية، يمكن للبوصلة دائما أن ترينا اتجاه كل من الشمال والجنوب.