最も美しい GIF の科学的説明

クリック。軽くタッチすると、色のピースが飛び跳ねて踊り始めます。あたかも自分自身の人生を持っているかのように、わずか数秒のうちに、すべての小さな円が次々に集まり、不思議な力の下で組織化されます。あるいは、その力が磁気引力に他ならないことは明らかであるため、そうではありません。これらの奇妙な磁石は、大成功を収めたクラウドファンディング キャンペーンでゲームとして発売されました。しかし、単純な磁石が提供する可能性はさらに先を行くようです。プラスチックでコーティングされた強磁性金属の破片はなぜこれほど美しくなるのですか?

磁石の魔法

磁石は何で磁石になるのでしょうか？金属の磁性は、私たちが知っている中で最も神秘的で壮大な物理的現象の 1 つです。私たちを地球に引き寄せる力 (重力) や、理解するのがより難しい弱い核力と強い核力のように、電磁気は、これら 4 つの力のおかげで、宇宙の基本的な力 (または相互作用) の 1 つです。宇宙はありのままです。物理学では、運動量、磁場、強度などの用語が使用されます。私たちが知っているすべての物質は、原子の配置によってそのようになります。正の原子核とその原子核に対する負の電荷 (電子)これらの電子は「浮遊」して原子を結合する結合を形成し、要素が結合し、分子が結合して物質が生成されます。

これらの同じ電子は、今度は小さな磁場のように振る舞います。これは物質の基本的な特性の 1 つです。大まかに言えば、電流は電磁場を生成します。そして、電流は運動する電子に他なりません。しかし、「普通の」物質では、これらの小さな磁石（何十億、何兆もの）が無秩序になり、互いに打ち消し合います。磁石には地球と同じように北と南の 2 つの極があります。磁力は一方から他方へ伝わります。この力が反対方向の力と出会うと、その力は相殺されます。磁性材料では、これらの磁石 (およびその力) の向きを「強制」して、より強力な磁場によってすべてを配置することができます。鉄でも起こります。

このようにして、磁石にくっついた鉄片は、より強度の低い磁石のように動作します。そして、それはすべて、最も小さな電子がこの素晴らしい性質を持っているために起こります。したがって、電流から生成される大きな電磁石からマジネーションのような強磁性体まで、それぞれが生成する場と力線に応じて引き付けたり反発したりします。これらの線は目には見えませんが、工夫すれば観察することができます。それぞれの磁石は、このゲームの各色のピースと同様に、目には見えませんが、そこに存在する磁場に囲まれています。

そして秩序ある混乱が起こった。

各磁石の周囲には独自の磁場があり、その磁場が残りの磁石の磁場と相互作用します。これらの場によって生成される力は、可能な限りキャンセルされます。各磁石は、過度の圧力がかからない隙間を探します。このようにして、重力によって押しつぶされた各磁石が空間中に配置される。さらに、彼らの周囲には別の磁石 (黒色) があり、それが彼らを取り囲む磁場を形成し、彼らを狭い空間に閉じ込めます。

突然、最後の 1 つのピースがシステム全体に過大な圧力をかけます。もう磁石は存在せず、磁場によってピースは圧力があまりかからない別の場所を求めて「ジャンプ」します。しかし、もちろん、重力は依然としてそれらを捕まえるために存在します。それらが回転しながら落下すると、他のフィールドと相互作用し、バランスの取れた状況が見つかるまで順番にピースを回転させます。磁石が飛び跳ねたり回転したりするこの混沌の中で、自然に発生し、磁石の引力のおかげでのみ発生し得ることが 1 つあります。それは、「秩序」です。

磁石で遊ぶ

これらの磁石の提案はしばらく前から存在していましたが、依然として同様に興味深いものです。作成者は KickStarter キャンペーンでこのプロジェクトを発表しましたが、1 時間も経たないうちに、プロジェクトの実行に必要な資金がすでに集まりました。しかし、ゲームに加えて、磁石の使用は、まったく新しい作品や芸術的表現を作成する方法にもなり得ます。これは、私たちの最も創造的な側面を探索しながら、磁気の最も特徴的な特性のいくつかを発見するかなり興味深い方法です。それもすべて、私たちの宇宙を構成する最も不穏で美しい根本的な力のおかげです。