磁石がなぜくっつくのか磁石がなぜくっつくのか

4コママンガで「磁石ってどーゆー原理でくっつくの？」っつー質問がありました。

オチとしてはNに線を足してMにして、「SとMは相性がいいからくっつく、SとSじゃうまくいきません」っつーオチでした。

まぁそんなことはどうでもよくて、普通になんで磁石がくっつくのかわからんので、気になって調べてみました。

とりあえず解明されてる範囲では理解できたので、その辺のことについて書いてみます。

興味ない人には何の意味もないけど、高校生の化学程度の知識があれば理解できると思われ。

磁石っつーのは磁性を持つもののことだそうです。

磁性ってのは、物質が他の物質にくっついたりはなれようとしたりする力を出す現象のことだそうです。

まず、根源的なところで磁石同士がなぜくっつくのかというと、その磁性を持った素粒子レベルで惹かれあってるので原理の説明が出来ません。

解明されてる云々ってか、それが世界の理だと納得するしかないようです。

まぁ、それでは面白くないので、理解できる範囲で磁石の原理を見てみます。

まず磁石にはいくつか種類があって、メジャーなのを言うと永久磁石と電磁石とかです。

電磁石っつーのは、物体の電荷を移動させることによってフレミングの左手の法則とかのアレで、磁場が発生して磁石の性質を帯びます。

まぁ、コレはおいといて(つ´∀｀)つ

永久磁石っつーのはなんでくっつくんだって話しですよ。

全ての原子は原子核と電子で構成されてるわけですが、その電子が電気(電荷)を持っています。

電子は電荷を持ってるだけのキャラなのかと思ったらそういうわけでもなく、常に回転するという運動エネルギーを持ってるそうです。

それをそのまんまスピンと呼ぶそうです。

昔量子力学に興味を持った時に見かけた事がありますが、このスピンってのはいくつかの素粒子が持ってる特性なようです。

まぁそんな話は置いといて(つ´∀｀)つ

そのスピンによって、電子1つ1つが磁石の性質(磁性)を持つそうです。

しかし、電子1つ1つのスピンはお互いの力を出来る限り打ち消しあおうとするので、磁性は外に出ることなく消えてしまいます。

あくまでも出来る限りなので、そのスピンの力を打ち消し損ねた原子は「磁性を持った原子」になります。

一般的に磁石を作るうえで重要な位置にある、鉄・ニッケル・コバルトなんかは、電子の数の問題(軌道？)であまった電子が発生します。

でも鉄やニッケルやコバルトはそれだけでは磁石ではありません。

鉄が全部くっついたらうざいです。

原子が磁性を持っていても、一塊の原子はそれぞれ違う方向に磁性(スピン)が働いてたりして結局原子レベルで打ち消しあいます。

その磁性(スピン)の向きを揃えることによって、物質としても磁性を持つようになります。

物質が磁性を持つということは永久磁石の完成です。（ジャジャーン

まぁ、要するにそうゆうことでした。

鉄の棒を南北に向けて金槌なんかで叩くと磁石になる。

これは、叩くことによって内部的にバラけた原子が、地球の磁力によってスピンが揃えられた上体で落ち着くからなんですねー。

遊んで帰ってきた後、家で何してんだって感じだけど、まぁ勉強になった。

※なお、全てWikipediaを見て理解した事ですが、内容が微妙に難しかったので間違って理解してたりしたらご指摘ください。