वस्तुओं का चुंबकीय संपर्क ब्रह्मांड में सब कुछ नियंत्रित करने वाली मूलभूत प्रक्रियाओं में से एक है। इसकी दृश्य अभिव्यक्तियाँ चुंबकीय घटनाएँ हैं। इनमें उत्तरी रोशनी, चुम्बक का आकर्षण, चुंबकीय तूफान आदि हैं। वे कैसे उत्पन्न होते हैं? वे क्या हैं?
चुंबकत्व
चुंबकीय परिघटनाओं और गुणों को सामूहिक रूप से चुम्बकत्व कहा जाता है। उनका अस्तित्व बहुत लंबे समय से जाना जाता है। यह माना जाता है कि लगभग चार हजार साल पहले, चीनियों ने इस ज्ञान का उपयोग कम्पास बनाने और समुद्री यात्राओं को नेविगेट करने के लिए किया था। प्रयोगों का संचालन और भौतिक चुंबकीय घटना का गंभीरता से अध्ययन केवल 19 वीं शताब्दी में शुरू हुआ। हैंस ओर्स्टेड को इस क्षेत्र के पहले शोधकर्ताओं में से एक माना जाता है।
चुंबकीय परिघटनाएं अंतरिक्ष और पृथ्वी दोनों में घटित हो सकती हैं, और केवल चुंबकीय क्षेत्रों के भीतर ही प्रकट होती हैं। ऐसे क्षेत्र विद्युत आवेशों से उत्पन्न होते हैं। जब आवेश स्थिर होते हैं, तो उनके चारों ओर एक विद्युत क्षेत्र बनता है। जब वे चलते हैं - एक चुंबकीय क्षेत्र।
अर्थात चुंबकीय क्षेत्र की घटना. के आगमन के साथ घटित होती हैविद्युत धारा या प्रत्यावर्ती विद्युत क्षेत्र। यह अंतरिक्ष का एक क्षेत्र है जिसमें एक बल कार्य करता है जो चुंबक और चुंबकीय कंडक्टर को प्रभावित करता है। इसकी अपनी दिशा होती है और जैसे-जैसे यह अपने स्रोत - कंडक्टर से दूर जाती है, घटती जाती है।
चुंबक
जिस पिंड के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है उसे चुंबक कहा जाता है। उनमें से सबसे छोटा इलेक्ट्रॉन है। चुम्बकों का आकर्षण सबसे प्रसिद्ध भौतिक चुंबकीय घटना है: यदि आप दो चुम्बकों को एक दूसरे से जोड़ते हैं, तो वे या तो आकर्षित होंगे या पीछे हटेंगे। यह सब एक दूसरे के सापेक्ष उनकी स्थिति के बारे में है। प्रत्येक चुंबक के दो ध्रुव होते हैं: उत्तर और दक्षिण।
एक ही नाम के ध्रुव एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, जबकि विपरीत ध्रुव इसके विपरीत आकर्षित करते हैं। यदि आप इसे दो भागों में काटते हैं, तो उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव अलग नहीं होंगे। परिणामस्वरूप, हमें दो चुम्बक मिलेंगे, जिनमें से प्रत्येक में दो ध्रुव भी होंगे।
ऐसी कई सामग्रियां हैं जो चुंबकीय हैं। इनमें लोहा, कोबाल्ट, निकल, स्टील आदि शामिल हैं। इनमें तरल पदार्थ, मिश्र धातु, रासायनिक यौगिक हैं। यदि चुम्बक को चुम्बक के पास रखा जाए, तो वे स्वयं एक हो जाएंगे।
शुद्ध लोहा जैसे पदार्थ इस गुण को आसानी से प्राप्त कर लेते हैं, लेकिन जल्दी से इसे अलविदा भी कह देते हैं। अन्य (जैसे स्टील) चुम्बकित होने में अधिक समय लेते हैं लेकिन लंबे समय तक प्रभाव बनाए रखते हैं।
चुंबक बनाना
हमने ऊपर स्थापित किया है कि आवेशित कण गतिमान होने पर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। लेकिन हम किस तरह की हलचल के बारे में बात कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, रेफ्रिजरेटर पर लटके हुए लोहे के टुकड़े में? सभीपदार्थ परमाणुओं से बने होते हैं, जिनमें गतिमान कण होते हैं।
प्रत्येक परमाणु का अपना चुंबकीय क्षेत्र होता है। लेकिन, कुछ सामग्रियों में, इन क्षेत्रों को अलग-अलग दिशाओं में बेतरतीब ढंग से निर्देशित किया जाता है। इस वजह से इनके आसपास एक भी बड़ा मैदान नहीं बन पाता है। ऐसे पदार्थ चुम्बकित करने में सक्षम नहीं होते हैं।
अन्य सामग्रियों (लोहा, कोबाल्ट, निकल, स्टील) में परमाणु लाइन अप करने में सक्षम होते हैं ताकि वे सभी एक ही तरह से इंगित करें। नतीजतन, उनके चारों ओर एक सामान्य चुंबकीय क्षेत्र बनता है और शरीर चुम्बकित हो जाता है।
यह पता चला है कि किसी पिंड का चुंबकीयकरण उसके परमाणुओं के क्षेत्रों का क्रम है। इस आदेश को तोड़ने के लिए, इसे जोर से मारना पर्याप्त है, उदाहरण के लिए, हथौड़े से। परमाणुओं के क्षेत्र अव्यवस्थित रूप से घूमने लगेंगे और अपने चुंबकीय गुणों को खो देंगे। सामग्री को गर्म करने पर भी ऐसा ही होगा।
चुंबकीय प्रेरण
चुंबकीय परिघटनाएं गतिमान आवेशों से जुड़ी होती हैं। तो, एक विद्युत प्रवाह वाले कंडक्टर के चारों ओर, एक चुंबकीय क्षेत्र निश्चित रूप से उत्पन्न होगा। लेकिन क्या यह दूसरी तरफ हो सकता है? अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी माइकल फैराडे ने एक बार यह प्रश्न पूछा और चुंबकीय प्रेरण की घटना की खोज की।
उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि एक स्थिर क्षेत्र विद्युत प्रवाह का कारण नहीं बन सकता है, लेकिन एक परिवर्तनशील हो सकता है। करंट चुंबकीय क्षेत्र के एक बंद सर्किट में होता है और इसे इंडक्शन कहा जाता है। इस मामले में, विद्युत वाहक बल परिपथ में प्रवेश करने वाले क्षेत्र की गति में परिवर्तन के अनुपात में बदल जाएगा।
फैराडे की खोज एक वास्तविक सफलता थी और इससे विद्युत निर्माताओं को काफी लाभ हुआ। उसके लिए धन्यवाद, यांत्रिक ऊर्जा से वर्तमान प्राप्त करना संभव हो गया। वैज्ञानिक द्वारा बनाया गया कानून लागू किया गया था औरविद्युत मोटर, विभिन्न जनरेटर, ट्रांसफार्मर, आदि के उपकरण में उपयोग किया जाता है।
पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र
बृहस्पति, नेपच्यून, शनि और यूरेनस में चुंबकीय क्षेत्र है। हमारा ग्रह कोई अपवाद नहीं है। सामान्य जीवन में, हम शायद ही इसे नोटिस करते हैं। यह मूर्त नहीं है, इसमें कोई स्वाद या गंध नहीं है। लेकिन यह उसके साथ है कि प्रकृति में चुंबकीय घटनाएं जुड़ी हुई हैं। जैसे कि अरोरा, चुंबकीय तूफान या जानवरों में चुम्बक ग्रहण करना।
अनिवार्य रूप से, पृथ्वी एक विशाल, लेकिन बहुत मजबूत चुंबक नहीं है, जिसके दो ध्रुव हैं जो भौगोलिक के साथ मेल नहीं खाते हैं। चुंबकीय रेखाएं ग्रह के दक्षिणी ध्रुव को छोड़कर उत्तर में प्रवेश करती हैं। इसका मतलब यह है कि वास्तव में पृथ्वी का दक्षिणी ध्रुव चुंबक का उत्तरी ध्रुव है (इसलिए पश्चिम में दक्षिणी ध्रुव को नीले - एस में और लाल रंग में उत्तरी ध्रुव - एन को क्यों दर्शाया गया है)।
चुंबकीय क्षेत्र ग्रह की सतह से सैकड़ों किलोमीटर दूर है। यह एक अदृश्य गुंबद के रूप में कार्य करता है जो शक्तिशाली गांगेय और सौर विकिरण को दर्शाता है। पृथ्वी के खोल से विकिरण कणों के टकराने के दौरान कई चुंबकीय परिघटनाएँ बनती हैं। आइए उनमें से सबसे प्रसिद्ध को देखें।
चुंबकीय तूफान
सूर्य का हमारे ग्रह पर गहरा प्रभाव है। यह हमें न केवल गर्मी और प्रकाश देता है, बल्कि तूफान जैसी अप्रिय चुंबकीय घटनाओं को भी भड़काता है। उनकी उपस्थिति सौर गतिविधि में वृद्धि और इस तारे के अंदर होने वाली प्रक्रियाओं से जुड़ी है।
सूर्य से आयनित कणों के प्रवाह से पृथ्वी लगातार प्रभावित होती है। वे साथ चलते हैं300-1200 किमी/सेकेंड की गति और सौर हवा के रूप में विशेषता है। लेकिन समय-समय पर, इन कणों की एक बड़ी संख्या का अचानक निष्कासन एक तारे पर होता है। वे पृथ्वी के खोल पर झटके की तरह काम करते हैं और चुंबकीय क्षेत्र को दोलन करने का कारण बनते हैं।
ऐसे तूफान आमतौर पर तीन दिन तक चलते हैं। इस समय, हमारे ग्रह के कुछ निवासी अस्वस्थ महसूस करते हैं। खोल के कंपन हम में सिरदर्द, बढ़े हुए दबाव और कमजोरी के साथ परिलक्षित होते हैं। एक व्यक्ति अपने जीवनकाल में औसतन 2,000 तूफानों का अनुभव करता है।
उत्तरी रोशनी
प्रकृति में और भी सुखद चुंबकीय घटनाएं हैं - उत्तरी रोशनी या औरोरा। यह तेजी से बदलते रंगों के साथ आकाश की चमक के रूप में प्रकट होता है, और मुख्य रूप से उच्च अक्षांशों (67-70 °) में होता है। सूर्य की प्रबल सक्रियता के साथ, चमक और भी कम देखी जाती है।
ध्रुवों से लगभग 64 किलोमीटर ऊपर, आवेशित सौर कण चुंबकीय क्षेत्र की दूर तक पहुँचते हैं। यहाँ, उनमें से कुछ पृथ्वी के चुंबकीय ध्रुवों की ओर जाते हैं, जहाँ वे वायुमंडल की गैसों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, यही कारण है कि उरोरा प्रकट होता है।
चमक का स्पेक्ट्रम हवा की संरचना और उसके विरलीकरण पर निर्भर करता है। लाल चमक 150 से 400 किलोमीटर की ऊंचाई पर होती है। नीले और हरे रंग के रंग ऑक्सीजन और नाइट्रोजन की उच्च सामग्री से जुड़े होते हैं। वे 100 किलोमीटर की ऊंचाई पर होते हैं।
मैग्नीटोरसेप्शन
चुंबकीय परिघटनाओं का अध्ययन करने वाला मुख्य विज्ञान भौतिकी है। हालाँकि, उनमें से कुछ जीव विज्ञान से भी संबंधित हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, जीवन की चुंबकीय संवेदनशीलताजीव - पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को पहचानने की क्षमता।
कई जानवरों, खासकर प्रवासी प्रजातियों के पास यह अनोखा तोहफा है। चुम्बक ग्रहण करने की क्षमता चमगादड़ों, कबूतरों, कछुओं, बिल्लियों, हिरणों, कुछ जीवाणुओं आदि में पाई गई थी। यह जानवरों को अंतरिक्ष में नेविगेट करने और दसियों किलोमीटर दूर जाकर अपना घर खोजने में मदद करती है।
यदि कोई व्यक्ति दिशा-निर्देश के लिए कंपास का उपयोग करता है, तो जानवर पूरी तरह से प्राकृतिक उपकरणों का उपयोग करते हैं। वैज्ञानिक अभी तक यह निर्धारित करने में सक्षम नहीं हैं कि चुंबकत्व कैसे और क्यों काम करता है। लेकिन यह ज्ञात है कि कबूतर पूरी तरह से अंधेरे बॉक्स में पक्षी को बंद करते हुए, सैकड़ों किलोमीटर दूर ले जाने पर भी अपना घर खोजने में सक्षम होते हैं। कछुओं को अपना जन्मस्थान सालों बाद मिलता है।
अपने "महाशक्तियों" के लिए धन्यवाद, जानवर ज्वालामुखी विस्फोट, भूकंप, तूफान और अन्य प्रलय का अनुमान लगाते हैं। वे चुंबकीय क्षेत्र में उतार-चढ़ाव के प्रति संवेदनशील होते हैं, जिससे आत्म-संरक्षण की क्षमता बढ़ जाती है।
