Referans
Gauss (Rusça adı Гс, uluslararası - G), CGS sistemindeki manyetik indüksiyon ölçüm birimidir. Adını alan Alman fizikçi ve matematikçi Carl Friedrich Gauss.
1 G = 100 µT;
1 T = 104 G.
CGS sisteminin temel ölçü birimleri üzerinden şu şekilde ifade edilebilir: 1 Gs = 1 g 1/2 .cm −1/2 .s −1.
Deneyim
Kaynak: Manyetizma üzerine fizik ders kitapları, Berkeley kursu.
Konu: m Maddedeki manyetik alanlar.
Hedef: Farklı maddelerin manyetik alana nasıl tepki verdiğini öğrenin.
Çok güçlü bir alanla bazı deneyler hayal edelim. İç çapı 10 cm, uzunluğu 40 cm olan bir solenoid yaptığımızı varsayalım.
1. Güçlü bir manyetik alan oluşturan bobin tasarımı. Gösterilen enine kesit Soğutma suyunun aktığı sargılar. 2. Bobin ekseninde alan büyüklüğü eğrisi B 2.
Dış çapı 40 cm olup, boşluğun büyük bir kısmı bakır sargı ile doldurulmuştur. Böyle bir bobin 30.000'lik sabit bir alan sağlayacaktır. gs merkezde, eğer 400 getirirsen kW yaklaşık 120 kişiye elektrik gücü ve su temini benısıyı gidermek için dakikada.
Bu spesifik veriler, cihazın olağanüstü bir şey olmasa da yine de oldukça saygın bir laboratuvar mıknatısı olduğunu göstermek için verilmiştir.
Mıknatısın merkezindeki alan kuvveti yaklaşık 10 5 kat daha fazladır manyetik alan Dünya muhtemelen herhangi bir manyetik demir çubuğun veya at nalı mıknatısın yakınındaki alandan 5 veya 10 kat daha güçlüdür!
Solenoidin merkezine yakın bir yerde, alan oldukça düzgündür ve bobinin uçlarına yakın eksende yaklaşık olarak yarı yarıya azalır.
sonuçlar
Dolayısıyla, deneylerin gösterdiği gibi, bu tür mıknatıslarda, mıknatısın hem içindeki hem de dışındaki alan gücü (yani indüksiyon veya yoğunluk), Dünya'nın alanından neredeyse beş kat daha büyüktür.
Ayrıca yalnızca iki kez - "bazen!" - mıknatısın dışında daha küçüktür.
Ve aynı zamanda normalden 5-10 kat daha güçlü kalıcı mıknatıs.
Dünyanın yüzeydeki ortalama alan gücü yaklaşık 0,5 Oe'dir (5,10 -5 T)
Bununla birlikte, böyle bir mıknatıstan zaten birkaç yüz metre (onlarca olmasa da) uzakta, manyetik pusula iğnesi akımı açmaya veya kapatmaya yanıt vermiyor.
Aynı zamanda, dünyanın alanına veya anormalliklerine iyi tepki verir. en ufak bir değişiklik hükümler. Bu ne anlama gelir?
Her şeyden önce, dünyanın manyetik alanının indüksiyonunun açıkça küçümsenen rakamı hakkında - yani indüksiyonun kendisi değil, onu nasıl ölçtüğümüz hakkında.
Çerçevenin akıma tepkisini, dünyanın manyetik alanındaki dönüş açısını ölçüyoruz.
Herhangi bir manyetometre doğrudan değil dolaylı olarak ölçme prensibi üzerine inşa edilmiştir:
Sadece gerilim değerinin değişmesi doğası gereği;
Yalnızca dünyanın yüzeyinde, atmosferde ve yakın uzayda ona yakın.
Belirli bir maksimuma sahip alanın kaynağını bilmiyoruz. Yalnızca farklı noktalardaki alan gücündeki farkı ölçüyoruz ve yoğunluk gradyanı yükseklikle çok fazla değişmiyor. Kullanırken maksimum değeri belirleyecek matematiksel hesaplama yok klasik yaklaşım burada çalışmıyorlar.
Manyetik alanın etkisi - deneyler
Güçlü manyetik alanların bile kimyasal ve biyokimyasal süreçler üzerinde neredeyse hiçbir etkisinin olmadığı bilinmektedir. Elinizi (saat olmadan!) 30 alanlı bir solenoidin içine yerleştirebilirsiniz. kgf gözle görülür bir sonuç olmadan. Elinizin hangi madde sınıfına (paramanyetik veya diyamanyetik) ait olduğunu söylemek zordur, ancak ona etki eden kuvvet her halükarda birkaç gramdan fazla olmayacaktır. Tüm nesil fareler, üzerlerinde gözle görülür bir etkisi olmayan güçlü manyetik alanlarda yetiştirildi ve büyütüldü. Diğer biyolojik deneyler de biyolojik süreçler üzerinde kayda değer manyetik etkiler bulamadı.
Hatırlanması önemli!
Zayıf etkilerin her zaman sonuçsuz kalacağını varsaymak yanlış olur. Böyle bir akıl yürütme, yerçekiminin moleküler ölçekte enerjisel bir önemi olmadığı, ancak yamaçtaki ağaçların yine de dikey olarak büyüdüğü sonucuna varabilir. Görünüşe göre açıklama, boyutları molekülün boyutlarından çok daha büyük olan biyolojik bir nesneye etki eden toplam kuvvette yatmaktadır. Gerçekten de benzer bir fenomen ("tropizm"), çok düzgün olmayan bir manyetik alanın varlığında büyüyen fideler durumunda deneysel olarak gösterilmiştir.
Bu arada, başınızı güçlü bir manyetik alana yerleştirip sallarsanız, ağzınızda elektrolitik akımın "tadını" alırsınız, bu da indüklenen elektromotor kuvvetin varlığının kanıtıdır.
Maddeyle etkileşime girdiğinde manyetik ve elektrik alanların rolleri farklıdır. Atomlar ve moleküller yavaş hareket eden elektrik yüklerinden oluştuğundan, moleküler süreçlerde elektriksel kuvvetler manyetik kuvvetlere üstün gelir.
sonuçlar
Böyle bir mıknatısın manyetik alanının biyolojik nesneler üzerindeki etkisi bir sivrisinek ısırığından başka bir şey değildir. Herhangi bir canlı veya bitki, sürekli olarak çok daha güçlü toprak manyetizmasının etkisi altındadır.
Bu nedenle yanlış ölçülen alanın etkisi fark edilmez.
Hesaplamalar
1 gauss=110-4 Tesla.
Cu sistemindeki jeomanyetik alan kuvvetinin (T) birimi metre başına amperdir (A/m). Manyetik araştırmada 10-5 Oe'ye eşit başka bir birim olan Oersted (E) veya gama (G) da kullanıldı. Bununla birlikte, pratikte ölçülen manyetik alan parametresi manyetik indüksiyondur (veya manyetik akı yoğunluğu). C sistemindeki manyetik indüksiyon birimi Tesla'dır (T). Manyetik araştırmada, 10-9 Tesla'ya eşit daha küçük bir nanotesla (nT) birimi kullanılır. Manyetik alanın incelendiği çoğu ortam için (hava, su, manyetik olmayan tortul kayaların büyük çoğunluğu), Dünyanın manyetik alanı manyetik indüksiyon birimleri (nT cinsinden) veya karşılık gelen alanda niceliksel olarak ölçülebilir. güç - gama.
Şekil 1980 dönemi için Dünya'nın manyetik alanının toplam gücünü göstermektedir. T izolinleri 4 μT boyunca çizilmiştir (P. Sharma'nın "Bölgesel jeolojide jeofizik yöntemler" kitabından).
Böylece
Kutuplarda, manyetik indüksiyonun dikey bileşenleri yaklaşık 60 μT'ye, yatay bileşenler ise sıfıra eşittir. Ekvatorda yatay bileşen yaklaşık 30 µT, dikey bileşen ise sıfırdır.
Aynen böyle modern bilim Jeomanyetizma ile ilgili olarak, manyetizmanın temel prensibini çoktan terk etmiş durumdayız; birbirine düz olarak yerleştirilen iki mıknatıs, zıt kutuplara bağlanma eğilimindedir.
Yani, ekvatordaki son ifadeye bakılırsa, mıknatısı dünyaya çeken herhangi bir kuvvet (dikey bileşen) yoktur! Bir o kadar da itici!
Bu iki mıknatıs birbirini çekmiyor mu? Yani çekim kuvveti yok ama gerilim kuvveti var mı? Anlamsız!
Ancak mıknatısın bu düzeniyle kutuplarda oradadır, ancak yatay kuvvet kaybolur.
Üstelik bu bileşenler arasındaki fark sadece 2 kat!
Sadece iki mıknatıs alıyoruz ve bu konumda mıknatısın önce açıldığından ve sonra çekildiğinden emin oluyoruz. GÜNEY KUTUP'TAN KUZEY KUTUP'A!
Birlikte manyetik alanın ne olduğunu anlayalım. Sonuçta birçok insan tüm hayatı boyunca bu alanda yaşıyor ve bunu düşünmüyor bile. Bunu düzeltmenin zamanı geldi!
Bir manyetik alan
Bir manyetik alan- özel bir madde türü. Kendi manyetik momentine (kalıcı mıknatıslar) sahip olan hareketli elektrik yükleri ve cisimler üzerindeki eylemde kendini gösterir.
Önemli: Manyetik alan sabit yükleri etkilemez! Hareket ederek de manyetik alan oluşur. elektrik ücretleri veya zamanla değişiyor Elektrik alanı veya atomlardaki elektronların manyetik momentleri. Yani içinden akımın geçtiği herhangi bir tel aynı zamanda bir mıknatıs haline gelir!
Kendi manyetik alanına sahip bir cisim.
Mıknatısın kuzey ve güney adı verilen kutupları vardır. "Kuzey" ve "güney" isimleri yalnızca kolaylık sağlamak amacıyla verilmiştir (elektrikteki "artı" ve "eksi" gibi).
Manyetik alan şu şekilde temsil edilir: Güvenlik güçleri manyetik çizgiler . Kuvvet çizgileri sürekli ve kapalıdır ve yönleri her zaman alan kuvvetlerinin hareket yönüyle çakışmaktadır. Metal talaşları kalıcı bir mıknatısın etrafına saçılırsa metal parçacıkları net bir resim gösterecektir. Güç hatları Manyetik alan kuzeyden çıkıp güney kutbuna giriyor. Manyetik alanın grafik karakteristiği - kuvvet çizgileri.
Manyetik alanın özellikleri
Manyetik alanın temel özellikleri şunlardır: manyetik indüksiyon, manyetik akı Ve manyetik geçirgenlik. Ama her şeyi sırayla konuşalım.
Sistemde tüm ölçü birimlerinin verildiğini hemen belirtelim. Sİ.
Manyetik indüksiyon B – manyetik alanın ana kuvvet karakteristiği olan vektör fiziksel miktarı. Mektupla belirtilir B . Manyetik indüksiyon ölçü birimi – Tesla (T)).
Manyetik indüksiyon, bir yüke etki eden kuvveti belirleyerek alanın ne kadar güçlü olduğunu gösterir. Bu kuvvete denir Lorentz kuvveti.
Burada Q - şarj, v - manyetik alandaki hızı, B - indüksiyon, F - Alanın yüke etki ettiği Lorentz kuvveti.
F– devre alanı ile manyetik indüksiyonun çarpımına ve indüksiyon vektörü ile akının içinden geçtiği devre düzlemine normal arasındaki kosinüse eşit fiziksel bir miktar. Manyetik akı- manyetik alanın skaler karakteristiği.
Manyetik akının birim alana giren manyetik indüksiyon hatlarının sayısını karakterize ettiğini söyleyebiliriz. Manyetik akı ölçülür Weberach (Wb).
Manyetik geçirgenlik– belirleyici katsayı manyetik özelliklerçevre. Bir alanın manyetik indüksiyonunun bağlı olduğu parametrelerden biri manyetik geçirgenliktir.
Gezegenimiz birkaç milyar yıldır büyük bir mıknatıs olmuştur. Dünyanın manyetik alanının indüksiyonu koordinatlara bağlı olarak değişir. Ekvatorda bu değer yaklaşık olarak 3,1 çarpı 10 üzeri Tesla'nın beşinci kuvvetidir. Ayrıca alanın değerinin ve yönünün komşu alanlardan önemli ölçüde farklı olduğu manyetik anormallikler de vardır. Gezegendeki en büyük manyetik anormalliklerden bazıları - Kursk Ve Brezilya manyetik anomalileri.
Dünyanın manyetik alanının kökeni bilim insanları için hâlâ bir sır olarak kalıyor. Alanın kaynağının Dünya'nın sıvı metal çekirdeği olduğu varsayılıyor. Çekirdek hareket ediyor, bu da erimiş demir-nikel alaşımının hareket ettiği anlamına geliyor ve yüklü parçacıkların hareketi, manyetik alanı oluşturan elektrik akımıdır. Sorun şu ki bu teori ( jeodinamo) alanın nasıl sabit tutulduğunu açıklamıyor.
Dünya çok büyük bir manyetik dipoldür. Manyetik kutuplar birbirine çok yakın olmasına rağmen coğrafi kutuplarla çakışmaz. Üstelik Dünya'nın manyetik kutupları da hareket ediyor. Yer değiştirmeleri 1885'ten beri kaydediliyor. Örneğin son yüz yılda manyetik kutup V Güney Yarımküre neredeyse 900 kilometre kaymış ve şu anda Güney Okyanusu'nda bulunuyor. Arktik yarımkürenin kutbu Kuzey'e doğru hareket ediyor Kuzey Buz Denizi Doğu Sibirya Manyetik Anomalisine göre hareket hızı (2004 verilerine göre) yılda yaklaşık 60 kilometre idi. Artık kutupların hareketinde bir hızlanma var - ortalama olarak hız yılda 3 kilometre artıyor.
Dünyanın manyetik alanının bizim için önemi nedir? Her şeyden önce Dünya'nın manyetik alanı, gezegeni kozmik ışınlardan ve güneş rüzgarlarından korur. Derin uzaydan gelen yüklü parçacıklar doğrudan yere düşmez, dev bir mıknatıs tarafından saptırılır ve onun kuvvet çizgileri boyunca hareket eder. Böylece tüm canlılar zararlı radyasyondan korunur.
Dünya tarihi boyunca birçok olay meydana geldi. ters çevirmeler Manyetik kutupların (değişimleri). Kutup ters çevirme- bu, yer değiştirdikleri zamandır. Bu fenomenin en son meydana geldiği zaman yaklaşık 800 bin yıl önceydi ve Dünya tarihinde toplamda 400'den fazla jeomanyetik tersinme yaşandı. Bazı bilim adamları, manyetik kutupların hareketinin gözlemlenen ivmesi göz önüne alındığında bir sonraki kutbun olduğuna inanıyor. önümüzdeki birkaç bin yıl içinde tersine dönmesi beklenmeli.
Neyse ki yüzyılımızda henüz bir kutup değişikliği beklenmiyor. Bu, manyetik alanın temel özelliklerini ve özelliklerini göz önünde bulundurarak, hoş şeyler düşünebileceğiniz ve Dünya'nın eski güzel sabit alanında hayatın tadını çıkarabileceğiniz anlamına gelir. Ve bunu yapabilmeniz için, bazı eğitim sorunlarınızı güvenle emanet edebileceğiniz yazarlarımız var! ve diğer çalışma türlerini bağlantıyı kullanarak sipariş edebilirsiniz.
Soru her zaman ortaya çıktı: Pusula nasıl çalışır? Ve bugün DÜNYANIN MANYETİK ALANI diye bir şeyden bahsedeceğiz. Ve ne yazık ki editörün süresi sınırlı olduğundan ve ilginç bir şey vermek istediğimizden, size birkaç farklı kaynak kullanarak "karasal manyetizma" yı anlatacağız.
Bu yüzden:
Dünyanın manyetik alanı uzun zamandır bir sır olarak kaldı çünkü taş mıknatıslar yok, değil mi? Ancak Dünya'nın içinde muazzam miktarda demir olduğunu keşfettiğinizde her şey yerli yerine oturuyor gibi görünüyor. Demir, nedenini bilmeden buzdolabına takmak için satın aldığımız plastik domuz yavrularına ve ayı yavrularına yapışan mıknatıslar gibi "kalıcı" bir mıknatıs oluşturmaz. Dünyanın bağırsakları daha çok bir dinamo gibidir. Bu arada buna jeomanyetik dinamo deniyor. Daha önce de belirttiğimiz gibi, Dünya'nın çekirdeğindeki demir, tam merkezdeki katı, yoğun bir "top" dışında çoğunlukla erimiş haldedir. Sıvı kısım hala ısınmaya devam ediyor. Daha önce bu olgu, radyoaktif elementlerin evrendeki diğer her şeyden daha yoğun olmasıyla açıklanıyordu. kimyasal bileşim gezegenler tam merkeze gömülmüş, orada kilitlenmiş durumda ve ısı, yaydıkları radyoaktif enerjiyle sağlanıyor. Modern teori ise tamamen farklı bir açıklama sunuyor: Çekirdeğin sıvı kısmı ısınırken katı kısmı soğur. Katı çekirdekle temas halinde olan erimiş demir yavaş yavaş katılaşır ve ısı açığa çıkar. Bu ısının bir yere gitmesi gerekiyor; ılık bir hava nefesi gibi öylece yok olamaz; her tarafta binlerce kilometrelik katı kayalar var. Isı, erimiş çekirdek katmanına aktarılarak onu ısıtır.
Katı çekirdekle temas eden parçanın soğuyup katılaşabilmesi ve aynı zamanda bu katılaşma sürecinde ısınabilmesi sizi şaşırtabilir. Açıklaması basit: Sıcak erimiş demir ısındıkça yükselir. Sıcak hava balonunu hatırla. Havayı ısıttığınızda yükselir. Bunun nedeni, havanın ısıtıldığında genleşmesi, yoğunluğunun azalması ve daha az yoğun maddelerin daha yoğun olanların üzerinde yüzmesidir. Balon havayı, genellikle parlak renkli ve banka veya emlak acentelerinin amblemleriyle boyanmış büyük bir ipek torba içinde tutar ve havayla birlikte yükselir. Sıcak demir hiçbir şeyle boyanmaz, ancak sıcak hava gibi yükselerek katı çekirdekten uzaklaşır. Yavaşça yukarı doğru yüzer, soğur ve sonra hava çok soğuduğunda, daha doğrusu nispeten soğuk, yeniden derinliklere batmaya başlar. Sonuç olarak, dünyanın çekirdeği sürekli hareket halindedir; içi ısınır ve dışı soğur. Bir anda yükselemez, yani çekirdeğin bazı bölgeleri yüzerken diğerleri tekrar batar. Bu tür dolaşımdaki ısı transferine konveksiyon denir.
Fizikçilere göre hareket eden sıvılar belirli üç koşulun karşılanması durumunda manyetik alan oluşturabilir. Öncelikle sıvının elektrik akımını iletmesi gerekir ve demir bunu çok iyi yapar. İkincisi, başlangıçta en azından küçük bir manyetik alan mevcut olmalıdır ve o zamanlar hala çok genç olan Dünyamızın belirli bir miktarda kişisel manyetizmaya sahip olduğuna inanmak için iyi nedenler vardır. Üçüncüsü, bir şeyin orijinal manyetik alanı bozarak bu sıvıyı döndürmesi gerekir ve Dünya için böyle bir dönüş, merkezkaç kuvvetine benzer şekilde Coriolis kuvveti nedeniyle meydana gelir, ancak daha zayıf etki eder ve Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesinden kaynaklanır. Kabaca söylemek gerekirse, dönme başlangıçta zayıf olan manyetik alanı bozar ve onu çatal üzerindeki spagetti gibi büker. Daha sonra manyetizma, demir çekirdeğin yüzen kütleleri tarafından yakalanarak yukarıya doğru yükselir. Tüm bu dönme sonucunda manyetik alan çok daha güçlü hale gelir.
Evet, bir bakıma Dünya'nın sanki içinde kocaman bir mıknatıs varmış gibi davrandığını söyleyebilirsiniz ama gerçekte her şey çok daha karmaşık. Tabloyu biraz daha spesifik hale getirmek için, Dünya'da manyetik alanın varlığını belirleyen en az yedi faktörün daha olduğunu hatırlayalım. Yani bazı bileşenler yerkabuğu kalıcı mıknatıslar olabilir. Kuzeyi gösteren bir pusula iğnesi gibi, yavaş yavaş daha güçlü olan jeomanyetik dinamoyla aynı hizaya gelerek onu daha da güçlendirdiler. Atmosferin üst katmanlarında yüklü iyonize gaz tabakası bulunur. Uydular icat edilmeden önce iyonosfer hayati rol radyo iletişimi sağlamada: radyo dalgaları yüklü gazdan yansıdı ve uzaya gitmedi. İyonosfer hareket halindedir ve hareket eden elektrik bir manyetik alan yaratır. Yaklaşık 15.000 mil (24.000 km) yükseklikte, devasa bir torus oluşturan düşük yoğunluklu iyonize parçacıklardan oluşan bir katman olan bir halka akıntısı akar. Bu, Dünya'nın manyetik alanının gücünü biraz zayıflatır.
Sonraki iki faktör, güneş rüzgarının Dünya'nın manyetosferi üzerindeki etkisi altında ortaya çıkan sözde manyetopoz ve manyetik kuyruktur. Güneş rüzgarı sabit akış Hiperaktif Güneş'in yaydığı parçacıklar. Manyetopoz, Dünya'nın manyetik alanının güneş rüzgârına karşı hareket eden baş dalgasıdır ve manyetik kuyruk, bu dalganın, Dünya'nın kendi manyetik alanının dışarıya doğru "sızdığı" gezegenin karşı tarafından gelen izidir; ayrıca, Güneş rüzgarının etkisiyle yok oldu. Ayrıca, güneşli rüzgar Manyetosferdeki alan hizalı akım olarak bilinen manyetik alan çizgilerinde ek bir bozulma yaratarak, Dünya'nın yörüngesi boyunca bir tür itme kuvvetine neden olur. Ve son olarak, auroral akışlar var. Kuzey ışıkları veya aurora borealis, kuzey kutup gökyüzünde parıldayan nefis, gizemli soluk ışık tabakalarıdır. Benzer bir performans olan aurora australis, Güney Kutbu yakınında gözlemlenebilir. Auroralar iki grup tarafından yaratılmıştır elektrik akımı manyetopozdan manyetik kuyruğa akıyor. Bu da yeni manyetik alanlar ve batı ve doğu olmak üzere iki elektrik akımı yaratır.
Yani Dünya'nın sadece büyük bir mıknatıs olduğunu mu söylüyorsunuz? Evet, okyanus da bir kase sudur.
Antik kayalarda bulunan manyetik malzemeler, zaman zaman Dünya'nın manyetik alanının polaritesini değiştirdiğini, kuzey manyetik kutbunun güneye ve tersinin de gerçekleştiğini göstermektedir. Bu durum yaklaşık olarak her yarım milyon yılda bir gerçekleşir, ancak kesin bir model gözlemlenmemiştir. Ancak bunun neden olduğunu kimse tam olarak bilmiyor Matematiksel modeller Dünyanın manyetik alanının her iki yönde de eşit olasılıkla yönlendirilebileceğini ve hiçbirinin kararlı olmadığını gösterin. Er ya da geç herhangi bir pozisyon stabiliteyi kaybeder ve sopayı karşı tarafa geçirir. Geçişler hızlı bir şekilde, yaklaşık 5 bin yılda gerçekleşirken, aralarındaki süre ise yüz kat daha uzundur.
Çoğu gezegenin manyetik alanı vardır ve bu gerçeği açıklamak, dünyanın alanını açıklamak kadar zordur. Gezegensel manyetizma hakkında hâlâ öğrenecek çok şeyimiz var.
Alfred Wegener
Gezegenimizin en etkileyici özelliklerinden biri 1912 yılında keşfedilmiş ancak 60'lı yıllara kadar dikkate alınmamıştı. Onun lehine en ikna edici kanıt tam olarak manyetik kutupların değişmesiydi. Hakkında Dünyadaki kıtaların sabit durmadığını, yavaş yavaş gezegenin yüzeyi boyunca sürüklendiğini. Bir Alman bilim adamına göre Alfred Wegener Teorisini ilk yayınlayan kişi olan Dr. Pangea(yani "tüm dünya"). Yaklaşık 300 milyon yıl önce vardı.
Elbette bunu ilk düşünen Wegener değildi. Onun fikri, en azından kısmen, Afrika ve Güney Amerika kıyıları arasındaki çarpıcı benzerlikten etkilenmişti. Bu özellikle haritada fark edilir. Doğal olarak Wegener başka verilere de güveniyordu. O bir jeolog değil, bir meteorolog, eski iklimler konusunda uzmandı ve soğuk iklime sahip bölgelerde, sıcak iklime sahip bölgelerde açıkça ortaya çıkan kayaların bulunmasına ve bunun tersinin de geçerli olmasına şaşırdı. Örneğin Sahra'da 420 milyon yıllık eski buzulların kalıntılarını hâlâ bulabilirsiniz, Antarktika'da ise fosilleşmiş eğrelti otlarını bulabilirsiniz. O günlerde herkes ona iklimin değiştiğini söylerdi. Ancak Wegener, Buzul Çağı dışında iklimin neredeyse aynı kaldığına ve kıtaların değiştiğine, yani hareket ettiğine inanıyordu. Bunların Dünya'nın mantosundaki konveksiyon sonucu ayrıldığını varsaydı ama emin değildi.
Bu fikir, özellikle bir jeolog tarafından önerilmediği için çılgınca kabul edildi ve ayrıca Wegener, teorisine uymayan tüm gerçekleri görmezden geldi. Afrika ile Afrika arasında ne gibi benzerlikler var? Güney Amerika pek de ideal değildi ve kıtaların kayması açıklanamazdı. Çok zayıf olduğundan konveksiyonun bununla hiçbir ilgisi yoktur. Büyük A'Tuin(A’Tuin’in kız olduğundan şüpheleniyor), belki de onu sırtında taşıyor tüm dünya ama o sadece bir kurgu ve gerçek dünyada öyle görünüyor ki, bu tür güçler düşünülemez.
“Düşünülemez” kelimesini tesadüfen kullanmadık. Pek çok parlak ve saygın bilim adamı sıklıkla aynı hatayı tekrarlıyor. “Bu nasıl olur anlamıyorum” ifadesini “Bu kesinlikle imkansızdır” ifadesi ile karıştırıyorlar. Bunlardan biri, her ne kadar itiraf etmekten utansa da, birimiz ikimiz, bir matematikçiydi ve mükemmel bir matematikçiydi, ancak hesaplamaları dünyanın mantosunun kıtaları hareket ettiremeyeceğini gösterdiğinde, hesaplamaların dayandığı teorilerin yanlış olduğu aklına bile gelmedi. Adı Sör Harold Jeffreys'ti ve onun sorunu açıkça hayal gücünden yoksun olmasıydı, çünkü sadece Atlantik'in her iki yakasındaki kıtaların ana hatları çakışmıyordu. Jeoloji ve paleontoloji açısından da her şey birleşti. Örneğin, adı verilen bir canavarın fosilleşmiş kalıntılarını ele alalım. mesozor 270 milyon yıl önce hem Güney Amerika'da hem de Afrika'da yaşamış. Mesosaur'un Atlantik Okyanusu'nu yüzerek geçmesi pek olası değil; daha doğrusu Pangea'da yaşadı ve henüz ayrılmadıklarında her iki kıtaya da yerleşmeyi başardı.
Ancak yirminci yüzyılın 60'lı yıllarında Wegener'in fikri kabul edildi ve onun "kıtaların kayması" teorisi bilimde yerleşti. Önde gelen jeologların bir toplantısında, Ponder Toups'a çok benzeyen Edward Ballard adında genç bir adam ve iki meslektaşı, bilgisayar adı verilen o zamanlar yeni bir cihazın yeteneklerini gösterdi. Makineyi yalnızca Afrika ile Güney Amerika arasındaki değil, aynı zamanda en iyi eşleşmeyi bulma göreviyle görevlendirdiler. Kuzey Amerika Avrupa'nın yanı sıra olası ancak küçük değişiklikleri de hesaba katıyor. Mevcut ana hatları almak yerine kıyı şeridi Başlangıçta pek parlak bir fikir olmayan bu durum, sürüklenme teorisinin karşıtlarının kıtaların aynı hizada olmadığını iddia etmelerine olanak tanıdı ve genç bilim insanları deniz seviyesinden 3.200 feet (1.000 m) derinliğe karşılık gelen bir kontur kullandılar, çünkü: onlara göre erozyona daha az maruz kalıyordu. Konturlar çok iyi uyuyordu ve jeoloji çok iyiydi. Konferanstaki insanlar hala bir fikir birliğine varamamış olsalar da, kıtaların kayması teorisi sonunda bir miktar kabul gördü.
Bugün çok daha fazla kanıta sahibiz ve sürüklenme mekanizması hakkında net bir anlayışa sahibiz. Orta kısımda Atlantik Okyanusu Güney Amerika ile Afrika'nın ortasında, okyanus ortası sırtlarından biri güneyden kuzeye uzanıyor (bu arada bunlar diğer tüm okyanuslarda mevcut). Volkanik malzemeler tüm sırt boyunca derinliklerden yükselir ve daha sonra yamaçlara yayılır. Ve bu 200 milyon yıldır oluyor. Hatta bir denizaltı gönderip süreci izleyebilirsiniz. Elbette bunu fark etmek için bir ömür yetmez ama Amerika her yıl Afrika'dan 3/4 inç (2 cm) hızla uzaklaşıyor. Tırnaklarımız hemen hemen aynı hızda uzar ancak modern ekipmanlar bu değişiklikleri kaydedebilecek kapasitededir.
Kıta kaymasının en açık kanıtı Dünya'nın manyetik alanından geliyor: Sırtların her iki tarafındaki kayalar, kutupları kuzeyden güneye ve tekrar geriye doğru değiştiren ilginç bir manyetik şerit desenine sahip; her iki yamaçtaki desen de simetrik. Bu, şeritlerin soğudukça manyetik alanda donduğu anlamına gelir. Dünyanın dinamosu zaman zaman kutuplarını değiştirdiğinde, sırtın kayaları kendi alanında mıknatıslanmaya başladı. Daha sonra mıknatıslanmış kayalar ayrıldıktan sonra sırtın karşıt taraflarında aynı desenler ortaya çıktı.
Dünyanın yüzeyi katı bir küre değildir. Hem kıtalar hem de okyanus tabanı, aralarına magma sızdığında ayrılabilen devasa, özellikle sert plakalar üzerinde yüzüyor. (Ve çoğu zaman bu, mantodaki konveksiyon nedeniyle olur. Jeffreys, mantonun hareketi hakkında bildiğimiz her şeyi bilmiyordu.) Genişlikleri altı yüz (1000 km) ila altı bin arasında değişen yaklaşık bir düzine plaka var. (10.000 km) mil yol alıyorlar ve sürekli dönüyorlar. Sınırlarının dokunduğu, sürtündüğü ve kaydığı yerlerde sürekli depremler ve volkanik patlamalar meydana gelir. Özellikle tüm çevre boyunca uzanan Pasifik Ateş Kuşağı'nda Pasifik Okyanusu ve Şili'nin batı kıyısı dahil, Orta Amerika, ABD ve ayrıca Japon adaları ve Yeni Zelanda. Hepsi dev bir levhanın kenarında. Plakaların çarpıştığı yerde dağlar ortaya çıkar: Bir plaka diğerinin altına girer ve onu kaldırarak kenarını ezip ezer. Hindistan hiçbir şekilde Asya kıtasının bir parçası değil, sadece ona çarparak dünyanın en yüksek dağlarını - Himalayalar'ı yarattı. O kadar hızlandı ki hala hareketine devam ediyor ve Himalayalar büyüyor.
(c) Diskdünya Bilimi, Terry Pratchett, Jack Cohen, Ian Stewart(Aslında bu kitabı okuyun, en iyi fayda eğlenceli bir biçimde bulunamaz (ancak ondan önce, prensip olarak Pratchett'in “Discworld” serisini bibliyografik olarak MUTLU OLARAK DEĞİL sırayla tanıyın)).
Roscosmos'tan Manyetik Alanın Videosu:
Pusula nasıl çalışır?
Kim pusula görmedi? Tek elle saate benzeyen küçük bir şey. Onu çevirirsiniz, çevirirsiniz ama ok inatla tek yöne döner. Pusula iğnesi, iğne üzerinde serbestçe dönen bir mıknatıstır. Manyetik pusulanın çalışma prensibi iki mıknatısın birbirini çekmesi ve itmesi esasına dayanır. Mıknatısların zıt kutupları, kutupların ittiği gibi çeker. Gezegenimiz de böyle bir mıknatıs. Gücü küçüktür, ağır bir mıknatıs üzerinde kendini göstermesi yeterli değildir. Ancak bir iğne üzerinde dengelenen hafif pusula iğnesi de küçük bir manyetik alanın etkisi altında döner.
spor pusulası
Pusula iğnesinin sallanmaması ve sallanmadan bağımsız olarak yönü açıkça göstermesi için oldukça güçlü bir şekilde mıknatıslanmış olması gerekir. Spor pusulalarında üzerinde ok bulunan ampul sıvıyla doludur. Plastik ve metal parçalara karşı agresif değildir, kış sıcaklıklarında donmaz. Şişede kalan hava kabarcığı, pusulayı yatay düzlemde yönlendirmek için seviye göstergesi görevi görür.
Dünyanın manyetik alanıyla ilgili çalışmanın öncüsü İngiliz bilim adamı William Gilbert'e aittir. 1600 yılında yayınlanan “Mıknatıs, Manyetik Cisimler ve Büyük Mıknatıs - Dünya” adlı kitabında, Dünya'yı, ekseni dönme ekseniyle çakışmayan dev bir kalıcı mıknatıs biçiminde sundu. Toprak. Dönme ekseni ile manyetik eksen arasındaki açıya manyetik sapma denir.
Bu tutarsızlık sonucunda pusula ibresinin her zaman kuzeyi gösterdiğini söylemek tam anlamıyla doğru değildir. 2100 km uzaklıkta bulunan bir noktaya işaret ediyor Kuzey Kutbu, Somerset Adası'nda (koordinatları 75°, 6 K, 101° B - 1965 verileri) Dünyanın manyetik kutupları yavaş yavaş kayıyor. Ok yönündeki böyle bir hatanın yanı sıra (buna sistematik diyeceğiz), pusulanın düzgün çalışmamasının diğer nedenlerini de unutmamalıyız:
- Pusulanın yakınında bulunan metal nesneler veya mıknatıslar pusulanın iğnesini saptırır
- Elektromanyetik alanların kaynağı olan elektronik cihazlar
- Maden yatakları – metal cevherleri
- Yıllar süren güçlü güneş aktivitesi sırasında meydana gelen manyetik fırtınalar, Dünyanın manyetik alanını bozar.
Şimdi akıllı olanlar için şu soruları yanıtlamayı deneyin:
Ve sen düşünürken sana birkaç tane vereceğim ilginç gerçekler Dünyanın manyetik alanı hakkında.
Her 10 yılda bir yaklaşık %0,5 oranında zayıfladığı ortaya çıktı. Çeşitli tahminlere göre 1-2 bin yıl içinde yok olacak. Şu anda mıknatıs ile Dünya arasında bir kutup değişiminin meydana geleceği varsayılmaktadır. Bundan sonra alan yeniden artmaya başlayacak ancak kuzey ve güney manyetik kutupları yer değiştirecek. Bunun gezegenimizin başına çok sayıda kez geldiğine inanılıyor.
Göçmen kuşların da “pusulayla” yön buldukları, daha doğrusu Dünya'nın manyetik alanının onlara rehberlik ettiği ortaya çıktı. Son zamanlarda bilim adamları, kuşların göz bölgesinde küçük bir manyetik "pusulaya" sahip olduklarını öğrendiler - manyetik alanda mıknatıslanma yeteneğine sahip, manyetit kristallerinin bulunduğu küçük bir doku alanı.
Kendiniz basit bir pusula yapabilirsiniz. Bunu yapmak için dikiş iğnesini birkaç gün mıknatısın yanında bırakın. Bundan sonra iğne mıknatıslanacaktır. Katı veya sıvı yağ ile nemlendirdikten sonra iğneyi dikkatlice bardağa dökülen suyun yüzeyine indirin. Yağ batmasına izin vermeyecek ve iğne kuzeyden güneye (ya da tam tersi :)) dönecektir.
Etkilendin mi? Artık sorulara verdiğiniz yanıtları kontrol edebilirsiniz:
- Kuzey coğrafi kutbu ile kuzey manyetik kutbu arasındaysanız pusula iğnesinin nereye bakacağını düşünüyorsunuz?
- Okun kuzey ucu... güneyi, güney ucu da kuzeyi gösterecek! - Pusula manyetik kutbun yakınındayken ok nereye işaret ediyor?
– manyetik kutup bölgesindeki bir ipin üzerinde asılı duran bir okun, Dünya'nın manyetik çizgileri boyunca... aşağıya doğru dönme eğiliminde olduğu ortaya çıktı! - Bir pusulanın rehberliğinde çok uzun bir süre kesinlikle kuzeydoğuya doğru yürürseniz, o zaman nereye varacaksınız?
– kuzey manyetik kutbuna geleceksiniz! Dünya üzerindeki yolunuzu takip etmeye çalışın, çok ilginç bir rota olduğu ortaya çıkıyor.
ve Columbus'un gemisindeki deniz pusulası buna benziyor olabilir
Umarız bu materyali beğenmişsinizdir. Cevabınız evet ise, o zaman bu farklı olanlardan daha fazlasını yapacağız!
Bir hata bulursanız lütfen metnin bir kısmını vurgulayın ve tıklayın. Ctrl+Enter.
Görüntülemeler: 373