اگر یک آهنربا را نزدیک گیره کاغذ، سوزن یا درب یخچال ببرید، چیزی شگفت‌انگیز اتفاق می‌افتد؛ بدون اینکه آهنربا جسم را لمس کند، آن را به سمت خودش می‌کشد. این رفتار عجیب از کجا می‌آید؟ چرا بعضی آهنرباها همدیگر را جذب می‌کنند و بعضی دیگر با شدت از هم دور می‌شوند؟ برای پاسخ به این پرسش‌ها باید وارد دنیای نیروهای نامرئی شویم: دنیای مغناطیس.
هر آهنربا دو قطب دارد: قطب شمال (N) و قطب جنوب (S). رفتار این قطب‌ها کاملاً مشخص و همیشه یکسان است:
قطب‌های همنام، همدیگر را دفع می‌کنند.
قطب‌های غیرهمنام، همدیگر را جذب می‌کنند.
این تنها قانونی است که همه آهنرباها از آن پیروی می‌کنند، از آهنرباهای کوچک اسباب‌بازی گرفته تا بزرگ‌ترین آهنرباهای جهان در دستگاه‌های MRI بیمارستان‌ها.
اطراف هر آهنربا یک ناحیه نامرئی وجود دارد که می‌تواند بر اجسام اثر بگذارد. این ناحیه همان میدان مغناطیسی است. اگر براده‌های آهن را روی کاغذ اطراف یک آهنربا بریزیم، الگوی زیبایی از خطوط خمیده تشکیل می‌شود؛ این خطوط در واقع مسیر میدان مغناطیسی را نشان می‌دهند.
شدت میدان در نزدیکی قطب‌ها بیشتر و در فاصله دورتر کمتر می‌شود. همین میدان است که باعث می‌شود اجسام بدون تماس فیزیکی حرکت کنند.
نه همه فلزات، بلکه فقط فلزاتی مانند آهن، نیکل و کبالت جذب آهنربا می‌شوند. دلیل این موضوع، وجود «دامین‌های مغناطیسی» در داخل این فلزات است.
دامین‌ها بخش‌های کوچکی هستند که مانند آهنرباهای ریز رفتار می‌کنند. وقتی یک آهنربا به چنین فلزی نزدیک می‌شود، این دامین‌ها در یک راستا قرار می‌گیرند و کل جسم مانند یک آهنربا رفتار می‌کند.
اما فلزاتی مثل مس، آلومینیوم یا طلا چنین رفتاری ندارند، پس جذب مغناطیسی هم نمی‌شوند.
یکی از شگفت‌انگیزترین واقعیت‌ها این است که زمین خود یک آهنربای بزرگ است!
هسته خارجی زمین از آهن مذاب تشکیل شده و حرکت این مواد باعث ایجاد میدان مغناطیسی قوی شده است. همین میدان است که باعث می‌شود عقربه قطب‌نما همیشه به سمت شمال جغرافیایی قرار بگیرد.
جالب است بدانید که قطب‌های مغناطیسی زمین هر چند هزار سال یک‌بار جابه‌جا می‌شوند!
شاید فکر کنید مغناطیس فقط در آزمایشگاه‌ها یا کلاس‌های درس استفاده می‌شود، ولی حقیقت این است که بخش بزرگی از فناوری‌های امروز بر پایه همین نیروی نامرئی ساخته شده‌اند:
بلندگو و هدفون:
جریان برق و میدان مغناطیسی با هم کار می‌کنند تا صدا تولید شود.
موتورهای الکتریکی:
قلب بسیاری از وسایل خانه مانند پنکه، ماشین لباسشویی و جاروبرقی به شمار می‌روند.
کارت‌های بانکی:
نوار مغناطیسی پشت کارت‌ها اطلاعات را ذخیره می‌کند.
قطارهای پرسرعت مغناطیسی:
این قطارها با استفاده از نیروی دافعه روی ریل شناور می‌شوند و تقریباً بدون اصطکاک حرکت می‌کنند.
درهای یخچال:
یک آهنربای ساده که در را محکم نگه می‌دارد.
اگر می‌خواهید میدان مغناطیسی را ببینید، یک آهنربا، یک کاغذ و مقداری براده آهن بردارید. کاغذ را روی آهنربا قرار دهید و براده‌ها را آرام روی آن بریزید. شکل‌های زیبایی پیدا می‌شود که جهت میدان را نشان می‌دهد. این آزمایش ساده، یکی از بهترین راه‌ها برای درک رفتار نیروهای نامرئی است.
نیروی مغناطیسی یکی از اسرارآمیزترین و در عین حال کاربردی‌ترین نیروهای جهان است. از حرکت سوزن قطب‌نما تا کارکرد موتورهای الکتریکی، همه و همه نتیجه همان برهم‌کنش ساده قطب‌های N و S هستند. آشنایی با این نیرو نه تنها به درک بهتر درس علوم کمک می‌کند، بلکه نگاه عمیق‌تری به فناوری‌های اطراف ما می‌دهد.
