Магнитные поля в различных средах

Идеальной средой для магнитных шнуров является вакуум, то есть чистый эфир. Если он спокоен, то все находящиеся в нем электроны очень быстро выстроятся в магнитные шнуры; только направление вращения соседних шнуров всегда будет паразитным (антипараллельным). Одно направление вращения соседних магнитных шнуров может возникать, как было сказано выше, в эфирном завихрении, и тогда образуется магнитный пучок.

Примером почти чистой эфирной среды для магнитных проявлений может служить безвоздушный космос. На дальних подступах к Земле электроны, летящие от Солнца, имеют возможность выстроится в магнитные шнуры, и подлетая к нашей планете, они уже представляют собой поток параллельно летящих нитей. Назвать такой пучок магнитным нельзя, так как в нем будет неупорядоченное направление вращения всех магнитных шнуров. Вокруг Земли, как мы знаем, действует метазавихрение; оно уже вынуждает соседние магнитные шнуры вращаться в одном направлении, и оно превращает нашу планету в магнит. Опускающиеся к ее полюсам мириады магнитных шнуров, образующие сложные поверхности и отражающие косой свет, выглядят как северное сияние и как красочное природное явление. Возникает оно в тихие дни, когда нет ветра и, стало быть, нет порождающего его эфирного ветра; а когда он есть, то своей турбулентностью он легко разрушает и магнитные потоки, и магнитные шнуры.

Та зона на границе магнитного поля Земли, где происходит переориентация магнитных нитей солнечного ветра в упорядоченные направления вращения, называется магнитопаузой.

Благоприятной средой для магнитных шнуров и пучков являются ферромагнитные материалы, а из них лучшими — магнитно-мягкие, такие как электротехническая малоуглеродистая сталь с присадкой кремния, чистое электротехническое железо, пермаллой и другие. Они хороши по двум соображениям: их атомы, молекулы и кристаллы очень плотно насыщены электронами, и эти электроны почти беспрепятственно могут собираться в магнитные шнуры и также легко распадаться. Препятствия возникают в тех случаях, когда ориентация магнитных шнуров не соответствует ориентации атомов, молекул и кристаллов; такие свойства материалов называются магнитно-анизотропными.

Магнитно-твердые ферромагнетики, а к ним относятся хромовольфрамовые и хромомолибденовые стали, насыщены электронами не меньше, но отличаются от мягких тем, что с трудом перемагничиваются; а это значит, что электроны в них склонны удерживать свое положение и, направление вращения. На примере твердых ферромагнетиков хорошо видна инерционность электронных шнуров, усугубляющаяся нежеланием атомов изменять свои положения.

В сотни и тысячи раз слабее магнитные поля в парамагнитных материалах; к ним относятся воздух, алюминий и другие среды. Нетрудно сообразить, что ориентировать пушистые электроны среди пушистых атомов воздуха не составляет особого труда; слабость магнитных полей объясняется только редким расположением электронов в этих средах. Попутно выясняется, что плотность электронов в воздухе в сотни и тысячи раз меньше, чем в металлах, за исключением алюминия (правда, Дмитрий Иванович Менделеев его к чистым металлам не относил), но про него можно сказать так: внутри атомов алюминия электронов практически нет; мало их и в пространствах между его атомами, но поверхностные присасывающие желоба у него почти ничем не отличаются от желобов других металлов и поэтому хорошо проводят электроны; поэтому-то алюминиевые провода почти не уступают медным.

Хуже всего действуют на магнитные поля диамагнитные материалы, к которым относятся вода, кварц, серебро, медь и другие; они не усиливают внешнее магнитное поле как ферромагнетики и не равнодушны к нему как парамагнетики, а даже ослабляют его. Чем это можно объяснить? Едва ли это вызвано отсутствием электронов; можно даже утверждать, что их там очень много. Причина, вероятнее всего, кроется в том, что атомы диамагнетиков не позволяют своим электронам ни смещаться до соосности, ни поворачивать свои оси вращения.