पिछले 50 वर्षों में विज्ञान की सभी शाखाओं ने तेजी से कदम बढ़ाया है। लेकिन चुंबकत्व और गुरुत्वाकर्षण की प्रकृति के बारे में बहुत सारी पत्रिकाएँ पढ़ने के बाद, कोई इस निष्कर्ष पर पहुँच सकता है कि किसी व्यक्ति के पास पहले से भी अधिक प्रश्न हैं।
चुंबकत्व और गुरुत्वाकर्षण की प्रकृति
यह सभी के लिए स्पष्ट और समझ में आता है कि ऊपर फेंकी गई वस्तुएं तेजी से जमीन पर गिरती हैं। ऐसा क्या है जो उन्हें आकर्षित करता है? हम सुरक्षित रूप से मान सकते हैं कि वे कुछ अज्ञात ताकतों द्वारा आकर्षित हैं। उन्हीं बलों को प्राकृतिक गुरुत्वाकर्षण कहा जाता है। उसके बाद, रुचि रखने वाले प्रत्येक व्यक्ति को बहुत सारे विवादों, अनुमानों, धारणाओं और प्रश्नों का सामना करना पड़ता है। चुंबकत्व की प्रकृति क्या है? गुरुत्वाकर्षण तरंगें क्या हैं? वे किस प्रभाव के परिणामस्वरूप बनते हैं? उनका सार, साथ ही आवृत्ति क्या है? वे पर्यावरण और प्रत्येक व्यक्ति को व्यक्तिगत रूप से कैसे प्रभावित करते हैं? सभ्यता के लाभ के लिए इस घटना का तर्कसंगत रूप से उपयोग कैसे किया जा सकता है?
चुंबकत्व की अवधारणा
उन्नीसवीं सदी की शुरुआत में, भौतिक विज्ञानी हैंस क्रिश्चियन ओर्स्टेड ने विद्युत प्रवाह के चुंबकीय क्षेत्र की खोज की। यह दिया गयायह मानने की संभावना है कि चुंबकत्व की प्रकृति विद्युत प्रवाह से निकटता से संबंधित है जो प्रत्येक मौजूदा परमाणु के अंदर उत्पन्न होता है। प्रश्न उठता है कि कौन-सी घटनाएँ स्थलीय चुम्बकत्व की प्रकृति की व्याख्या कर सकती हैं?
आज तक, यह स्थापित किया गया है कि चुम्बकित वस्तुओं में चुंबकीय क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों द्वारा अधिक हद तक उत्पन्न होते हैं जो लगातार अपनी धुरी के चारों ओर और मौजूदा परमाणु के नाभिक के चारों ओर घूमते हैं।
यह लंबे समय से स्थापित किया गया है कि इलेक्ट्रॉनों की अराजक गति एक वास्तविक विद्युत प्रवाह है, और इसका मार्ग एक चुंबकीय क्षेत्र के उद्भव को भड़काता है। इस भाग को सारांशित करते हुए, हम सुरक्षित रूप से कह सकते हैं कि इलेक्ट्रॉनों, परमाणुओं के अंदर उनकी अराजक गति के कारण, अंतर-परमाणु धाराएं उत्पन्न करते हैं, जो बदले में, एक चुंबकीय क्षेत्र के उद्भव में योगदान करते हैं।
लेकिन इस तथ्य का क्या कारण है कि विभिन्न मामलों में चुंबकीय क्षेत्र के अपने मूल्य में महत्वपूर्ण अंतर होता है, साथ ही साथ विभिन्न चुंबकीयकरण बल भी होते हैं? यह इस तथ्य के कारण है कि परमाणुओं में स्वतंत्र इलेक्ट्रॉनों की गति के अक्ष और कक्षाएं एक दूसरे के सापेक्ष विभिन्न स्थितियों में हो सकती हैं। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि गतिमान इलेक्ट्रॉनों द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र भी इसी स्थिति में स्थित होते हैं।
इस प्रकार, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जिस वातावरण में चुंबकीय क्षेत्र की उत्पत्ति होती है, वह इसे सीधे प्रभावित करता है, क्षेत्र को बढ़ाता या कमजोर करता है।
वे पदार्थ, जिनका चुंबकीय क्षेत्र परिणामी क्षेत्र को कमजोर करता है, प्रतिचुंबकीय कहलाते हैं, और सामग्री, बहुत कमजोर रूप से प्रवर्धित करने वाली होती हैचुंबकीय क्षेत्र को अनुचुंबकीय कहा जाता है।
पदार्थों के चुंबकीय गुण
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चुंबकत्व की प्रकृति न केवल विद्युत प्रवाह से, बल्कि स्थायी चुंबक द्वारा भी उत्पन्न होती है।
पृथ्वी पर कम संख्या में पदार्थों से स्थायी चुम्बक बनाए जा सकते हैं। लेकिन यह ध्यान देने योग्य है कि सभी वस्तुएँ जो चुंबकीय क्षेत्र की त्रिज्या के भीतर होंगी, चुम्बकित हो जाएँगी और चुंबकीय क्षेत्र के प्रत्यक्ष स्रोत बन जाएँगी। उपरोक्त का विश्लेषण करने के बाद, यह जोड़ने योग्य है कि किसी पदार्थ की उपस्थिति के मामले में चुंबकीय प्रेरण का वेक्टर वैक्यूम चुंबकीय प्रेरण के वेक्टर से भिन्न होता है।
चुंबकत्व की प्रकृति के बारे में एम्पीयर की परिकल्पना
कारण और प्रभाव संबंध, जिसके परिणामस्वरूप चुंबकीय विशेषताओं द्वारा निकायों के कब्जे के बीच संबंध की खोज उत्कृष्ट फ्रांसीसी वैज्ञानिक आंद्रे-मैरी एम्पीयर ने की थी। लेकिन चुंबकत्व की प्रकृति के बारे में एम्पीयर की परिकल्पना क्या है?
इतिहास की शुरुआत वैज्ञानिक ने जो देखा उसके मजबूत प्रभाव के लिए धन्यवाद। उन्होंने ओर्स्टेड ल्मियर के शोध को देखा, जिन्होंने साहसपूर्वक सुझाव दिया कि पृथ्वी के चुंबकत्व का कारण धाराएं हैं जो नियमित रूप से दुनिया के भीतर से गुजरती हैं। मौलिक और सबसे महत्वपूर्ण योगदान दिया गया था: निकायों की चुंबकीय विशेषताओं को उनमें धाराओं के निरंतर संचलन द्वारा समझाया जा सकता है। एम्पीयर द्वारा निम्नलिखित निष्कर्ष सामने रखने के बाद: किसी भी मौजूदा निकायों की चुंबकीय विशेषताएं उनके अंदर बहने वाली विद्युत धाराओं के एक बंद सर्किट द्वारा निर्धारित की जाती हैं। भौतिक विज्ञानी का बयान एक साहसिक और साहसी कार्य था, क्योंकि उन्होंने पिछले सभी को पार कर लिया थापिंडों की चुंबकीय विशेषताओं की व्याख्या करते हुए खोजें।
इलेक्ट्रॉनों की गति और विद्युत प्रवाह
एम्पीयर की परिकल्पना में कहा गया है कि प्रत्येक परमाणु और अणु के अंदर विद्युत प्रवाह का एक प्राथमिक और परिसंचारी आवेश होता है। यह ध्यान देने योग्य है कि आज हम पहले से ही जानते हैं कि परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों की अराजक और निरंतर गति के परिणामस्वरूप वही धाराएँ बनती हैं। यदि अणुओं के ऊष्मीय संचलन के कारण सहमत विमान एक दूसरे के सापेक्ष यादृच्छिक रूप से संबंधित हैं, तो उनकी प्रक्रियाओं को पारस्परिक रूप से मुआवजा दिया जाता है और बिल्कुल कोई चुंबकीय विशेषताएं नहीं होती हैं। और एक चुंबकीय वस्तु में, सबसे सरल धाराओं का उद्देश्य यह सुनिश्चित करना है कि उनके कार्यों का समन्वय हो।
एम्पीयर की परिकल्पना यह समझाने में सक्षम है कि चुंबकीय क्षेत्र में विद्युत प्रवाह के साथ चुंबकीय सुई और फ्रेम एक दूसरे के समान व्यवहार क्यों करते हैं। बदले में, तीर को छोटे करंट-कैरिंग सर्किट के एक जटिल के रूप में माना जाना चाहिए जो समान रूप से निर्देशित होते हैं।
अनुचुंबकीय पदार्थों का एक विशेष समूह जिसमें चुंबकीय क्षेत्र बहुत अधिक बढ़ जाता है, लौहचुम्बकीय कहलाता है। इन सामग्रियों में लोहा, निकल, कोबाल्ट और गैडोलीनियम (और उनके मिश्र) शामिल हैं।
लेकिन स्थायी चुम्बक के चुम्बकत्व की प्रकृति की व्याख्या कैसे करें? फेरोमैग्नेट्स द्वारा चुंबकीय क्षेत्र न केवल इलेक्ट्रॉनों की गति के परिणामस्वरूप बनते हैं, बल्कि उनके स्वयं के अराजक आंदोलन के परिणामस्वरूप भी बनते हैं।
कोणीय संवेग (उचित बलाघूर्ण) ने स्पिन नाम प्राप्त कर लिया है। अस्तित्व के पूरे समय के दौरान इलेक्ट्रॉन अपनी धुरी के चारों ओर घूमते हैं और चार्ज होने पर एक साथ एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैंनाभिक के चारों ओर उनकी कक्षीय गति के परिणामस्वरूप गठित क्षेत्र के साथ।
तापमान मैरी क्यूरी
जिस तापमान से ऊपर एक लौहचुम्बकीय पदार्थ अपना चुम्बकत्व खो देता है उसे उसका विशिष्ट नाम मिला है - क्यूरी तापमान। आखिर इस नाम के एक फ्रांसीसी वैज्ञानिक ने ही यह खोज की थी। वे इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि यदि किसी चुम्बकित वस्तु को अत्यधिक गर्म किया जाए, तो वह लोहे से बनी वस्तुओं को आकर्षित नहीं कर पाएगी।
लौह चुंबक और उनके उपयोग
इस तथ्य के बावजूद कि दुनिया में इतने सारे लौहचुंबकीय निकाय नहीं हैं, उनकी चुंबकीय विशेषताएं बहुत व्यावहारिक उपयोग और महत्व की हैं। लोहे या स्टील से बने कॉइल में कोर चुंबकीय क्षेत्र को कई बार बढ़ाता है, जबकि कॉइल में वर्तमान खपत से अधिक नहीं होता है। यह घटना ऊर्जा बचाने में बहुत मदद करती है। कोर विशेष रूप से फेरोमैग्नेट से बने होते हैं, और इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह हिस्सा किस उद्देश्य से काम करेगा।
चुंबकीय रिकॉर्डिंग विधि
फेरोमैग्नेट की सहायता से प्रथम श्रेणी के चुंबकीय टेप और लघु चुंबकीय फिल्म बनाई जाती है। ध्वनि और वीडियो रिकॉर्डिंग के क्षेत्र में चुंबकीय टेप का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
चुंबकीय टेप एक प्लास्टिक का आधार है, जिसमें पीवीसी या अन्य घटक होते हैं। इसके ऊपर एक परत लगाई जाती है, जो एक चुंबकीय वार्निश है, जिसमें लोहे या अन्य लौह चुंबक के बहुत छोटे सुई के आकार के कण होते हैं।
रिकॉर्डिंग प्रक्रिया टेप पर की जाती है धन्यवादविद्युत चुंबक, जिसका चुंबकीय क्षेत्र ध्वनि कंपन के कारण समय में परिवर्तन के अधीन है। चुंबकीय सिर के पास टेप की गति के परिणामस्वरूप, फिल्म के प्रत्येक खंड को चुंबकीयकरण के अधीन किया जाता है।
गुरुत्वाकर्षण की प्रकृति और इसकी अवधारणाएं
सबसे पहले यह ध्यान देने योग्य है कि गुरुत्वाकर्षण और उसके बल सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम के भीतर समाहित हैं, जिसमें कहा गया है कि: दो भौतिक बिंदु एक दूसरे को अपने द्रव्यमान के उत्पाद के सीधे आनुपातिक और व्युत्क्रमानुपाती बल के साथ आकर्षित करते हैं उनके बीच की दूरी के वर्ग तक।
आधुनिक विज्ञान ने गुरुत्वाकर्षण बल की अवधारणा को थोड़ा अलग तरीके से मानना शुरू कर दिया है और इसे पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की क्रिया के रूप में समझाता है, जिसकी उत्पत्ति दुर्भाग्य से, अभी तक स्थापित नहीं हुई है।
उपरोक्त सभी को सारांशित करते हुए, मैं यह नोट करना चाहूंगा कि हमारी दुनिया में सब कुछ आपस में जुड़ा हुआ है, और गुरुत्वाकर्षण और चुंबकत्व के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है। आखिरकार, गुरुत्वाकर्षण में एक ही चुंबकत्व होता है, बहुत हद तक नहीं। पृथ्वी पर, प्रकृति से किसी वस्तु को फाड़ना असंभव है - चुंबकत्व और गुरुत्वाकर्षण का उल्लंघन होता है, जो भविष्य में सभ्यता के जीवन को काफी जटिल कर सकता है। महान वैज्ञानिकों की वैज्ञानिक खोजों का फल भोगना चाहिए और नई उपलब्धियों के लिए प्रयास करना चाहिए, लेकिन प्रकृति और मानवता को नुकसान पहुंचाए बिना सभी तथ्यों का तर्कसंगत उपयोग करना चाहिए।
