แม่เหล็กถาวร: หลักการทำงาน การผลิต และการใช้งาน แม่เหล็กทำงานอย่างไร?

เป็นการยากที่จะหาสนามที่ไม่ใช้แม่เหล็ก ของเล่นเพื่อการศึกษา อุปกรณ์เสริมที่มีประโยชน์ และอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่ซับซ้อนเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของตัวเลือกมากมายสำหรับการใช้งาน ในขณะเดียวกัน มีเพียงไม่กี่คนที่รู้ว่าแม่เหล็กทำงานอย่างไร และอะไรคือความลับของพลังดึงดูดใจ เพื่อตอบคำถามเหล่านี้ คุณจะต้องเจาะลึกความรู้พื้นฐานทางฟิสิกส์ แต่ไม่ต้องกังวล การดำน้ำจะสั้นและตื้น แต่หลังจากทำความคุ้นเคยกับทฤษฎีนี้แล้ว คุณจะได้เรียนรู้ว่าแม่เหล็กประกอบด้วยอะไร และธรรมชาติของแรงแม่เหล็กของมันจะชัดเจนยิ่งขึ้นสำหรับคุณ

อิเล็กตรอนเป็นแม่เหล็กที่เล็กที่สุดและเรียบง่ายที่สุด

สารใด ๆ ที่ประกอบด้วยอะตอมและในทางกลับกันอะตอมก็ประกอบด้วยนิวเคลียสซึ่งอนุภาคที่มีประจุบวกและลบ - โปรตอนและอิเล็กตรอน - หมุนรอบตัว หัวข้อที่เราสนใจคืออิเล็กตรอนอย่างแม่นยำ การเคลื่อนที่ของพวกมันทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในตัวนำ นอกจากนี้ อิเล็กตรอนแต่ละตัวยังเป็นแหล่งขนาดเล็กของสนามแม่เหล็ก และจริงๆ แล้ว ยังเป็นแม่เหล็กธรรมดาอีกด้วย เพียงแต่ว่าในองค์ประกอบของวัสดุส่วนใหญ่ทิศทางการเคลื่อนที่ของอนุภาคเหล่านี้นั้นไม่เป็นระเบียบ เป็นผลให้ค่าใช้จ่ายของพวกเขาสมดุลกัน และเมื่อทิศทางการหมุนของอิเล็กตรอนจำนวนมากในวงโคจรของมันเกิดขึ้นพร้อมกันจะเกิดแรงแม่เหล็กคงที่

อุปกรณ์แม่เหล็ก

ดังนั้นเราจึงแยกแยะอิเล็กตรอนได้ และตอนนี้เราใกล้จะตอบคำถามว่าแม่เหล็กมีโครงสร้างอย่างไร เพื่อให้วัสดุดึงดูดหินชิ้นเหล็ก ทิศทางของอิเล็กตรอนในโครงสร้างของมันจะต้องตรงกัน ในกรณีนี้ อะตอมจะก่อตัวเป็นบริเวณที่มีการเรียงลำดับที่เรียกว่าโดเมน แต่ละโดเมนมีเสาคู่หนึ่ง: เหนือและใต้ แรงแม่เหล็กเคลื่อนผ่านแนวคงที่ พวกมันเข้าไปในขั้วโลกใต้และออกจากขั้วโลกเหนือ การจัดเรียงนี้หมายความว่าขั้วเหนือจะดึงดูดขั้วใต้ของแม่เหล็กอีกอันหนึ่งเสมอ ในขณะที่ขั้วที่คล้ายกันจะผลักกัน

แม่เหล็กดึงดูดโลหะได้อย่างไร

แรงแม่เหล็กไม่ส่งผลต่อสารทุกชนิด สามารถดึงดูดได้เฉพาะวัสดุบางชนิดเท่านั้น: เหล็ก นิกเกิล โคบอลต์ และโลหะหายาก ก้อนหินที่เป็นเหล็กไม่ใช่แม่เหล็กตามธรรมชาติ แต่เมื่อสัมผัสกับสนามแม่เหล็ก โครงสร้างจะถูกจัดเรียงใหม่เป็นโดเมนที่มีขั้วเหนือและขั้วใต้ ดังนั้นเหล็กจึงสามารถดึงดูดและรักษาโครงสร้างที่เปลี่ยนแปลงไว้ได้เป็นเวลานาน

แม่เหล็กเกิดขึ้นได้อย่างไร?

เราได้ทราบแล้วว่าแม่เหล็กประกอบด้วยอะไร เป็นเนื้อหาที่มีการวางแนวของโดเมนตรงกัน สนามแม่เหล็กแรงสูงหรือกระแสไฟฟ้าสามารถใช้เพื่อบอกคุณสมบัติเหล่านี้ให้กับหินได้ ในขณะนี้ ผู้คนได้เรียนรู้ที่จะสร้างแม่เหล็กที่ทรงพลังมาก ซึ่งมีแรงดึงดูดมากกว่าน้ำหนักของตัวเองหลายสิบเท่าและคงอยู่นานหลายร้อยปี เรากำลังพูดถึงซุปเปอร์แม่เหล็กหายากที่ทำจากโลหะผสมนีโอไดเมียม สินค้าดังกล่าวมีน้ำหนัก 2-3 กก. สามารถบรรจุสิ่งของที่มีน้ำหนัก 300 กก. ขึ้นไปได้ แม่เหล็กนีโอไดเมียมประกอบด้วยอะไร และอะไรทำให้เกิดคุณสมบัติที่น่าทึ่งเช่นนี้

เหล็กธรรมดาไม่เหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีพลังดึงดูดอันทรงพลังอย่างประสบความสำเร็จ ซึ่งจำเป็นต้องมีองค์ประกอบพิเศษที่จะช่วยให้สามารถสั่งซื้อโดเมนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างใหม่ เพื่อทำความเข้าใจว่าแม่เหล็กนีโอไดเมียมประกอบด้วยอะไรบ้าง ลองจินตนาการถึงผงโลหะที่มีส่วนประกอบของนีโอไดเมียม เหล็ก และโบรอน ซึ่งเมื่อใช้การติดตั้งทางอุตสาหกรรม จะถูกดึงดูดด้วยสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งและเผาผนึกเป็นโครงสร้างที่แข็งแรง จึงเคลือบด้วยเปลือกสังกะสีที่ทนทานเพื่อปกป้องวัสดุนี้ เทคโนโลยีการผลิตนี้ทำให้เราสามารถผลิตสินค้าได้หลายขนาดและรูปร่าง ในร้านค้าออนไลน์ของ World of Magnets คุณจะได้พบกับผลิตภัณฑ์แม่เหล็กมากมายสำหรับการทำงาน ความบันเทิง และชีวิตประจำวัน

เมื่อแม่เหล็กดึงดูดวัตถุที่เป็นโลหะ ดูเหมือนว่าเป็นเวทมนตร์ แต่ในความเป็นจริงแล้ว คุณสมบัติ "มหัศจรรย์" ของแม่เหล็กมีความเกี่ยวข้องเฉพาะกับการจัดระเบียบพิเศษของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น เนื่องจากอิเล็กตรอนที่โคจรรอบอะตอมจะสร้างสนามแม่เหล็ก อะตอมทั้งหมดจึงเป็นแม่เหล็กขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม ในสสารส่วนใหญ่ ผลกระทบทางแม่เหล็กที่ไม่เป็นระเบียบของอะตอมจะหักล้างซึ่งกันและกัน

สถานการณ์จะแตกต่างออกไปในแม่เหล็ก โดยสนามแม่เหล็กของอะตอมจะถูกจัดเรียงตามลำดับที่เรียกว่าโดเมน แต่ละภูมิภาคดังกล่าวมีขั้วเหนือและขั้วใต้ ทิศทางและความเข้มของสนามแม่เหล็กมีลักษณะเฉพาะคือเส้นแรงที่เรียกว่าเส้นแรง (แสดงเป็นสีเขียวในรูป) ซึ่งออกจากขั้วเหนือของแม่เหล็กและเข้าสู่ทิศใต้ ยิ่งเส้นแรงหนาแน่นเท่าใด แม่เหล็กก็จะยิ่งมีความเข้มข้นมากขึ้นเท่านั้น ขั้วเหนือของแม่เหล็กอันหนึ่งจะดึงดูดขั้วใต้ของอีกอันหนึ่ง ในขณะที่ขั้วที่เหมือนกันสองอันจะผลักกัน แม่เหล็กดึงดูดเฉพาะโลหะบางชนิดเท่านั้น ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเหล็ก นิกเกิล และโคบอลต์ เรียกว่าเฟอร์ริกแม่เหล็ก แม้ว่าวัสดุที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าจะไม่ใช่แม่เหล็กตามธรรมชาติ แต่อะตอมของพวกมันจะจัดเรียงตัวเองใหม่เมื่อมีแม่เหล็กในลักษณะที่ตัววัตถุที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าจะพัฒนาขั้วแม่เหล็ก

โซ่แม่เหล็ก

การแตะปลายแม่เหล็กกับคลิปหนีบกระดาษโลหะจะสร้างขั้วเหนือและใต้สำหรับคลิปหนีบกระดาษแต่ละอัน เสาเหล่านี้วางในทิศทางเดียวกับแม่เหล็ก คลิปหนีบกระดาษแต่ละอันกลายเป็นแม่เหล็ก

แม่เหล็กเล็กๆนับไม่ถ้วน

โลหะบางชนิดมีโครงสร้างผลึกที่ประกอบด้วยอะตอมที่จัดกลุ่มเป็นโดเมนแม่เหล็ก ขั้วแม่เหล็กของโดเมนมักจะมีทิศทางที่แตกต่างกัน (ลูกศรสีแดง) และไม่มีเอฟเฟกต์แม่เหล็กสุทธิ

การก่อตัวของแม่เหล็กถาวร

โดยปกติแล้ว โดเมนแม่เหล็กของเหล็กจะมีทิศทางแบบสุ่ม (ลูกศรสีชมพู) และแม่เหล็กตามธรรมชาติของโลหะจะไม่ปรากฏ
หากคุณนำแม่เหล็ก (แถบสีชมพู) เข้าใกล้เหล็กมากขึ้น ขอบเขตแม่เหล็กของเหล็กจะเริ่มเรียงตัวกันตามแนวสนามแม่เหล็ก (เส้นสีเขียว)
โดเมนแม่เหล็กของเหล็กส่วนใหญ่จะเรียงตัวกันอย่างรวดเร็วตามแนวสนามแม่เหล็ก เป็นผลให้เหล็กกลายเป็นแม่เหล็กถาวร

ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับโครงสร้างพื้นฐานของสสารก็ค่อยๆ พัฒนาไป ทฤษฎีอะตอมของโครงสร้างของสสารแสดงให้เห็นว่าไม่ใช่ทุกสิ่งในโลกจะทำงานได้อย่างที่เห็นเมื่อมองแวบแรก และความซับซ้อนในระดับหนึ่งสามารถอธิบายได้อย่างง่ายดายในรายละเอียดระดับถัดไป ตลอดศตวรรษที่ 20 หลังจากการค้นพบโครงสร้างของอะตอม (นั่นคือ หลังจากการปรากฏตัวของแบบจำลองอะตอมของบอร์) ความพยายามของนักวิทยาศาสตร์มุ่งเน้นไปที่การคลี่คลายโครงสร้างของนิวเคลียสของอะตอม

เดิมสันนิษฐานว่ามีอนุภาคเพียงสองประเภทในนิวเคลียสของอะตอม - นิวตรอนและโปรตอน อย่างไรก็ตาม ในช่วงทศวรรษที่ 1930 นักวิทยาศาสตร์เริ่มได้รับผลการทดลองมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งไม่สามารถอธิบายได้ภายในกรอบของแบบจำลอง Bohr แบบคลาสสิก สิ่งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าจริงๆ แล้วนิวเคลียสเป็นระบบไดนามิกของอนุภาคต่างๆ ซึ่งการก่อตัว ปฏิกิริยาและการสลายอย่างรวดเร็วมีบทบาทสำคัญในกระบวนการนิวเคลียร์ ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 การศึกษาอนุภาคมูลฐานเหล่านี้ ตามที่เรียกกันนั้น ได้ก้าวมาถึงแนวหน้าของวิทยาศาสตร์กายภาพ"
elementy.ru/trefil/46
“ทฤษฎีทั่วไปของการโต้ตอบนั้นมีพื้นฐานอยู่บนหลักการของความต่อเนื่อง

ขั้นตอนแรกในการสร้างทฤษฎีทั่วไปคือการทำให้หลักการนามธรรมแห่งความต่อเนื่องกลายเป็นจริงไปสู่โลกที่มีอยู่จริงที่เราสังเกตเห็นรอบตัวเรา อันเป็นผลมาจากการเป็นรูปธรรมดังกล่าว ผู้เขียนได้ข้อสรุปเกี่ยวกับการมีอยู่ของโครงสร้างภายในของสุญญากาศทางกายภาพ สุญญากาศคือพื้นที่ที่เต็มไปด้วยอนุภาคมูลฐานอย่างต่อเนื่อง - ไบออน - การเคลื่อนไหว การจัดเรียง และการเชื่อมโยงต่างๆ ซึ่งสามารถอธิบายความสมบูรณ์และความหลากหลายของธรรมชาติและจิตใจได้

เป็นผลให้มีการสร้างทฤษฎีทั่วไปใหม่ซึ่งขึ้นอยู่กับหลักการเดียวดังนั้นจึงเชื่อมโยงภาพ (วัสดุ) ที่เหมือนกันสอดคล้องและมีเหตุผลมากกว่าอนุภาคเสมือนอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติและปรากฏการณ์ของจิตใจมนุษย์
วิทยานิพนธ์หลักคือหลักการของความต่อเนื่อง

หลักการของความต่อเนื่องหมายความว่า ไม่ใช่กระบวนการเดียวที่มีอยู่จริงในธรรมชาติที่สามารถเริ่มต้นได้เองตามธรรมชาติและสิ้นสุดอย่างไร้ร่องรอย กระบวนการทั้งหมดที่สามารถอธิบายได้ด้วยสูตรทางคณิตศาสตร์สามารถคำนวณได้โดยใช้ความสัมพันธ์หรือฟังก์ชันต่อเนื่องเท่านั้น การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดมีเหตุผล ความเร็วของการส่งข้อมูลของการโต้ตอบใด ๆ ถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของสภาพแวดล้อมที่วัตถุโต้ตอบกัน แต่วัตถุเหล่านี้เองก็เปลี่ยนสภาพแวดล้อมที่พวกเขาอยู่และมีปฏิสัมพันธ์กัน
\
ฟิลด์คือชุดขององค์ประกอบที่กำหนดการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ สนามยังต่อเนื่องกัน - องค์ประกอบหนึ่งของสนามผ่านไปยังอีกสนามหนึ่งอย่างราบรื่นซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุขอบเขตระหว่างองค์ประกอบเหล่านั้น

คำจำกัดความของสนามนี้ยังเป็นไปตามหลักการของความต่อเนื่องอีกด้วย (คำจำกัดความ) ต้องมีคำอธิบายขององค์ประกอบที่รับผิดชอบฟิลด์และการโต้ตอบทุกประเภท
ในทฤษฎีทั่วไปของการโต้ตอบ ตรงกันข้ามกับทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพที่เป็นที่นิยมในปัจจุบัน องค์ประกอบดังกล่าวได้รับการนิยามไว้อย่างชัดเจน
ธาตุนี้คือไบออน พื้นที่ทั้งหมดของจักรวาลทั้งสุญญากาศและอนุภาคประกอบด้วยไบออน ไบออนคือไดโพลเบื้องต้น นั่นคืออนุภาคที่ประกอบด้วยประจุสองอันที่เชื่อมต่อกัน ซึ่งมีขนาดเท่ากัน แต่มีเครื่องหมายต่างกัน ประจุรวมของไบออนเป็นศูนย์ โครงสร้างโดยละเอียดของไบออนแสดงอยู่ในหน้า โครงสร้างของสุญญากาศทางกายภาพ
\
เป็นไปไม่ได้ที่จะระบุขอบเขตของไบออน (การเปรียบเทียบที่ชัดเจนกับชั้นบรรยากาศของโลก ซึ่งไม่สามารถกำหนดขอบเขตได้อย่างแม่นยำ) เนื่องจากการเปลี่ยนผ่านทั้งหมดราบรื่นมาก ดังนั้นจึงไม่มีแรงเสียดทานภายในระหว่างไบออนเลย อย่างไรก็ตาม อิทธิพลของ "แรงเสียดทาน" ดังกล่าวจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนในระยะไกล และเราสังเกตเห็นว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงสีแดง
สนามไฟฟ้าในทฤษฎีปฏิสัมพันธ์ทั่วไป
การมีอยู่ของสนามไฟฟ้าในภูมิภาคใดๆ ของอวกาศจะเป็นตัวแทนของโซนของไบออนที่มีตำแหน่งและทิศทางสม่ำเสมอในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง
b-i-o-n.ru/_mod_files/ce_image...
สนามแม่เหล็กในทฤษฎีปฏิสัมพันธ์ทั่วไป
สนามแม่เหล็กจะเป็นตัวแทนของตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของไบออนแบบไดนามิก
b-i-o-n.ru/ทฤษฎี/elim/

สนามไฟฟ้าคือบริเวณหนึ่งของช่องว่างที่สุญญากาศทางกายภาพมีโครงสร้างที่ได้รับคำสั่งบางอย่าง ในที่ที่มีสนามไฟฟ้า สุญญากาศจะออกแรงกับประจุไฟฟ้าทดสอบ ผลกระทบนี้เกิดจากตำแหน่งของไบออนในพื้นที่ที่กำหนด
น่าเสียดายที่เรายังไม่สามารถเจาะลึกความลึกลับเกี่ยวกับวิธีการทำงานของประจุไฟฟ้าได้ มิฉะนั้นจะเกิดภาพต่อไปนี้ ตัวอย่างเช่น ประจุใดๆ ก็ตามที่เป็นลบ จะทำให้เกิดการวางแนวของไบออนรอบๆ ตัวมันเอง ซึ่งก็คือสนามไฟฟ้าสถิต
พลังงานส่วนหลักเป็นของประจุซึ่งมีขนาดที่แน่นอน และพลังงานของสนามไฟฟ้าคือพลังงานของการจัดเรียงไบออนแบบเรียงลำดับ (ทุกลำดับมีพื้นฐานพลังงาน) เป็นที่ชัดเจนว่าประจุ "รู้สึก" ซึ่งกันและกันจากระยะไกลเพียงใด “อวัยวะที่บอบบาง” เหล่านี้เป็นไบออนที่มุ่งเน้นในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง ให้เราสังเกตข้อสรุปที่สำคัญอีกประการหนึ่ง อัตราการก่อตัวของสนามไฟฟ้าถูกกำหนดโดยความเร็วของการหมุนของไบออนเพื่อให้พวกมันมีทิศทางสัมพันธ์กับประจุดังแสดงในรูป และสิ่งนี้อธิบายว่าทำไมความเร็วในการสร้างสนามไฟฟ้าจึงเท่ากับความเร็วแสง: ในทั้งสองกระบวนการ ไบออนจะต้องถ่ายโอนการหมุนซึ่งกันและกัน
เมื่อดำเนินการขั้นตอนถัดไปที่ง่ายดาย เราสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าสนามแม่เหล็กแสดงถึงโครงร่างไดนามิกถัดไปของไบออน
b-i-o-n.ru/ทฤษฎี/elim

เป็นที่น่าสังเกตว่าสนามแม่เหล็กจะไม่ปรากฏตัวในทางใดทางหนึ่งจนกว่าจะมีวัตถุที่สามารถมีอิทธิพลได้ (เข็มเข็มทิศหรือประจุไฟฟ้า)
หลักการซ้อนทับของสนามแม่เหล็ก แกนหมุนของไบออนจะอยู่ในตำแหน่งกึ่งกลาง ขึ้นอยู่กับทิศทางและความแรงของสนามปฏิกิริยา
ผลของสนามแม่เหล็กต่อประจุที่เคลื่อนที่
"
สนามแม่เหล็กไม่กระทำต่อประจุที่อยู่นิ่ง เนื่องจากไบออนที่หมุนอยู่จะสร้างการแกว่งของประจุดังกล่าว แต่เราจะไม่สามารถตรวจจับการแกว่งดังกล่าวได้เนื่องจากมีขนาดเล็ก

น่าแปลกที่ฉันไม่ได้พบเพียงคำตอบในตำราเรียนเพียงเล่มเดียวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคำถามที่เห็นได้ชัดว่าควรเกิดขึ้นกับทุกคนที่เริ่มศึกษาปรากฏการณ์ทางแม่เหล็ก
นี่คือคำถาม เหตุใดโมเมนต์แม่เหล็กของวงจรที่นำกระแสจึงไม่ขึ้นอยู่กับรูปร่างของวงจรนี้ แต่ขึ้นอยู่กับพื้นที่ของมันเท่านั้น ฉันคิดว่าคำถามดังกล่าวไม่ได้ถูกถามอย่างแม่นยำเพราะไม่มีใครรู้คำตอบ จากแนวคิดของเรา คำตอบก็ชัดเจน สนามแม่เหล็กของวงจรคือผลรวมของสนามแม่เหล็กของไบออน และจำนวนไบออนที่สร้างสนามแม่เหล็กนั้นถูกกำหนดโดยพื้นที่ของวงจรและไม่ขึ้นอยู่กับรูปร่างของมัน”
หากคุณมองให้กว้างขึ้น โดยไม่ต้องคำนึงถึงทฤษฎี แม่เหล็กจะทำงานโดยการสั่นเป็นจังหวะของสนามแม่เหล็ก เนื่องจากการเต้นเป็นจังหวะนี้ ความเป็นระเบียบเรียบร้อยของการเคลื่อนที่ของอนุภาคแรง จึงเกิดแรงทั่วไปที่ส่งผลต่อวัตถุโดยรอบ การกระแทกจะถูกถ่ายโอนโดยสนามแม่เหล็ก ซึ่งสามารถปล่อยอนุภาคและควอนต้าออกมาได้
ทฤษฎีไบออนแยกไบออนว่าเป็นอนุภาคมูลฐาน คุณจะเห็นว่ามันเป็นพื้นฐานแค่ไหน
ทฤษฎีอวกาศกราวิตันระบุว่ากราวิตอนเป็นควอนตัมของจักรวาลทั้งหมด และประทานกฎพื้นฐานที่ควบคุมจักรวาล
n-t.ru/tp/ns/tg.htm ทฤษฎีอวกาศกราวิตอน
“ วิภาษวิธีของการพัฒนาวิทยาศาสตร์ประกอบด้วยการสะสมเชิงปริมาณของแนวคิดเชิงนามธรรม ("ปีศาจ") ซึ่งอธิบายรูปแบบใหม่ของธรรมชาติมากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งในขั้นตอนหนึ่งถึงระดับความซับซ้อนที่สำคัญการแก้ไขวิกฤตดังกล่าว จำเป็นต้องมีการก้าวกระโดดเชิงคุณภาพอย่างสม่ำเสมอ การแก้ไขแนวคิดพื้นฐานอย่างลึกซึ้ง ขจัด "ปีศาจ" ออกจากนามธรรมที่สะสมไว้ เผยให้เห็นแก่นแท้ที่มีความหมายในภาษาของทฤษฎีทั่วไปใหม่
*
ทีพีจีตั้งสมมุติฐานการดำรงอยู่ทางกายภาพ (ตามจริง) ของปริภูมิสกรรมกริยา ซึ่งองค์ประกอบต่างๆ ภายในกรอบของทฤษฎีนี้เรียกว่ากราวิตอน
*
เหล่านั้น. เราถือว่ามันเป็นพื้นที่ทางกายภาพของกราวิตอน (PG) ที่ทำให้แน่ใจถึงการเชื่อมโยงระหว่างวัตถุทางกายภาพที่เป็นสากลซึ่งความรู้ของเราสามารถเข้าถึงได้ และเป็นสารที่จำเป็นขั้นต่ำสุดหากปราศจากความรู้ทางวิทยาศาสตร์จะเป็นไปไม่ได้ในหลักการ
*
ทีพีจีตั้งสมมุติฐานถึงความรอบคอบและความไม่แบ่งแยกขั้นพื้นฐานของกราวิตอน โดยที่ไม่มีโครงสร้างภายในใดๆ เหล่านั้น. กราวิตอนซึ่งอยู่ในกรอบของ TPG ทำหน้าที่เป็นอนุภาคมูลฐานสัมบูรณ์ ซึ่งใกล้เคียงกับอะตอมของเดโมคริตุสในแง่นี้ ในแง่คณิตศาสตร์ กราวิตอนคือเซตว่าง (เซตว่าง)
*
คุณสมบัติหลักและเพียงอย่างเดียวของกราวิตอนคือความสามารถในการคัดลอกตัวเอง ทำให้เกิดกราวิตอนใหม่ คุณสมบัตินี้กำหนดความสัมพันธ์ของลำดับที่ไม่สมบูรณ์ที่เข้มงวดบนเซตของ PG: gi< gi+1, где gi – гравитон-родитель и gi+1 – дочерний гравитон, являющийся копией родителя. Это отношение интенсионально определяет ПГ как транзитивное и антирефлексивное множество, из чего следует также его асимметричность и антисимметричность.
*
TPG ตั้งสมมุติฐานถึงความต่อเนื่องและความหนาแน่นสูงสุดของ PG โดยเติมเต็มจักรวาลทั้งหมดที่เข้าถึงความรู้ได้ในลักษณะที่วัตถุทางกายภาพใดๆ ในจักรวาลนี้สามารถเชื่อมโยงกับเซตย่อยที่ไม่ว่างเปล่าของ PG ซึ่งจะกำหนดตำแหน่งของวัตถุนี้โดยเฉพาะ ใน PG และในจักรวาลด้วย
*
PG เป็นปริภูมิเมตริก ตามการวัด PG ตามธรรมชาติ เราสามารถเลือกจำนวนการเปลี่ยนขั้นต่ำจากกราวิตอนที่อยู่ใกล้เคียงหนึ่งไปยังอีกกราวิตอนที่อยู่ใกล้เคียง ซึ่งจำเป็นในการปิดสายโซ่สกรรมกริยาที่เชื่อมต่อกราวิตอนคู่หนึ่ง ซึ่งเป็นระยะห่างที่เรากำหนด
"
คุณสมบัติของกราวิตอนทำให้เราสามารถพูดถึงธรรมชาติควอนตัมของแนวคิดนี้ได้ กราวิตอนเป็นควอนตัมของการเคลื่อนที่ ซึ่งเกิดขึ้นจากการกระทำของกราวิตอนที่คัดลอกตัวเองและการ "กำเนิด" ของกราวิตอนใหม่ ในแง่คณิตศาสตร์ การกระทำนี้สามารถสอดคล้องกับการบวกหนึ่งเข้ากับจำนวนธรรมชาติที่มีอยู่แล้วได้
"
ผลที่ตามมาอีกประการหนึ่งของการเคลื่อนที่ที่เหมาะสมของ PG ก็คือปรากฏการณ์เรโซแนนซ์ที่สร้างอนุภาคมูลฐานเสมือน โดยเฉพาะโฟตอนของรังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิก
*
ด้วยการใช้แนวคิดพื้นฐานของ TPG เราได้สร้างแบบจำลองทางกายภาพของอวกาศ ซึ่งไม่ใช่ภาชนะแฝงของวัตถุทางกายภาพอื่นๆ แต่ตัวมันเองเปลี่ยนแปลงและเคลื่อนที่อย่างแข็งขัน น่าเสียดายที่ไม่มีเครื่องมือใดที่เป็นไปได้ที่จะเปิดโอกาสให้เราศึกษากิจกรรมของ GHG ได้โดยตรง เนื่องจากกราวิตอนแทรกซึมเข้าไปในวัตถุทั้งหมด โดยมีปฏิสัมพันธ์กับองค์ประกอบที่เล็กที่สุดของโครงสร้างภายในของมัน อย่างไรก็ตาม เราสามารถรับข้อมูลที่มีความหมายเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของกราวิตอนได้โดยการศึกษารูปแบบและปรากฏการณ์การสั่นพ้องของสิ่งที่เรียกว่ารังสีสะท้อน ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากกิจกรรมของ GHG
*
ธรรมชาติของอันตรกิริยาแรงโน้มถ่วง

“แรงโน้มถ่วงนั้นควรเป็นคุณลักษณะภายในของสสารที่มีมาแต่กำเนิดและจำเป็น ซึ่งจะทำให้วัตถุใดๆ กระทำต่ออีกวัตถุหนึ่งได้ในระยะไกลผ่านสุญญากาศ โดยไม่มีตัวกลางใดๆ ซึ่งสามารถส่งการกระทำและแรงจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งได้ อีกประการหนึ่ง สำหรับฉันดูเหมือนว่าเป็นเรื่องไร้สาระที่โจ่งแจ้งซึ่งในความเชื่อมั่นอย่างลึกซึ้งของฉัน ไม่ใช่คนเดียวที่มีประสบการณ์ในเรื่องปรัชญาและมีความสามารถในการคิดที่จะเห็นด้วยกับมัน” (จากจดหมายของนิวตันถึงริชาร์ด เบนท์ลีย์)
**
ภายในกรอบของ TPG แรงโน้มถ่วงปราศจากธรรมชาติของแรงและถูกกำหนดไว้อย่างแม่นยำอย่างสมบูรณ์ว่าเป็นรูปแบบของการเคลื่อนที่ของวัตถุทางกายภาพที่ "ผูก" กราวิตอนอิสระกับปริมาตรทั้งหมดของโครงสร้างภายใน เนื่องจากกราวิตอนเจาะทะลุวัตถุทางกายภาพใด ๆ ได้อย่างอิสระ องค์ประกอบสำคัญของโครงสร้างภายใน วัตถุทางกายภาพทั้งหมด "ดูดซับ" กราวิตอน ซึ่งบิดเบือนการแพร่กระจายของไอโซโทรปิกของ GHG ด้วยเหตุนี้ วัตถุอวกาศขนาดใหญ่ที่ค่อนข้างใกล้จึงก่อตัวเป็นกระจุกขนาดกะทัดรัด จัดการเพื่อชดเชยการขยายตัวของ GHG ภายในกระจุก แต่กระจุกเหล่านี้เองที่ถูกแยกออกจากกันด้วยปริมาณ GHG ดังกล่าว ซึ่งการแพร่กระจายซึ่งไม่สามารถชดเชยได้ ยิ่งกระจายได้เร็วเท่าไร ปริมาณ GHG ก็จะยิ่งแยกออกจากกันมากขึ้นเท่านั้น เหล่านั้น. กลไกเดียวกันนี้กำหนดทั้งผลของ "แรงดึงดูด" และผลของการขยายตัวของกาแลคซี
***
ให้เราพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับกลไกของ "การดูดซึม" ของกราวิตอนด้วยวัตถุทางกายภาพ ความเข้มของ "การดูดซึม" นั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างภายในของวัตถุอย่างมีนัยสำคัญและถูกกำหนดโดยการมีอยู่ของโครงสร้างเฉพาะในโครงสร้างนี้ตลอดจนจำนวนของมัน “การดูดกลืน” แรงโน้มถ่วงของกราวิตอนอิสระเป็นกลไกที่ง่ายและอ่อนแอที่สุดซึ่งไม่ต้องการโครงสร้างพิเศษใดๆ Graviton เดี่ยวมีส่วนเกี่ยวข้องในการกระทำของ “การดูดซึม” ดังกล่าว ปฏิสัมพันธ์ประเภทอื่นใดใช้อนุภาคปฏิสัมพันธ์ที่สอดคล้องกับประเภทนี้ ซึ่งกำหนดไว้ในเซ็ตย่อยของกราวิตอน ดังนั้นประสิทธิภาพของปฏิสัมพันธ์ดังกล่าวจึงสูงกว่ามาก ในการกระทำระหว่างกัน กราวิตอนจำนวนมากจะถูก "ดูดซับ" ไปพร้อมกับอนุภาคที่กำหนดไว้บนพวกมัน . ให้เราทราบด้วยว่าในการโต้ตอบดังกล่าว วัตถุใดวัตถุหนึ่งต้องทำหน้าที่ในบทบาทเดียวกันกับที่ PG เล่นในปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วง กล่าวคือ มันจะต้องสร้างอนุภาคใหม่ของการโต้ตอบที่กำหนดมากขึ้นเรื่อย ๆ โดยใช้โครงสร้างเฉพาะที่เรากล่าวถึงข้างต้นสำหรับกิจกรรมดังกล่าว ดังนั้น รูปแบบทั่วไปของการโต้ตอบใดๆ ก็ตามจะยังคงเหมือนเดิมเสมอ และพลังของการโต้ตอบจะถูกกำหนดโดย "ปริมาตร" ของอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์และกิจกรรมของแหล่งกำเนิดที่สร้างอนุภาคเหล่านั้น"
เราสามารถเข้าใจปฏิสัมพันธ์ของแม่เหล็กในฐานะแบบจำลองของการสร้างและการดูดกลืนอนุภาคมูลฐานของสนามแม่เหล็ก ยิ่งไปกว่านั้น อนุภาคยังมีความถี่ที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงเกิดสนามศักย์ไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยระดับความตึงเครียด รุ้งกินน้ำ อนุภาคจะลอยไปตามระดับเหล่านี้ พวกมันสามารถถูกดูดซับโดยอนุภาคอื่น ๆ เช่นไอออนของโครงตาข่ายคริสตัลของโลหะบางชนิด แต่อิทธิพลของสนามแม่เหล็กที่มีต่อพวกมันจะยังคงดำเนินต่อไป โลหะถูกดึงดูดเข้ากับตัวแม่เหล็ก
ทฤษฎีซุปเปอร์สตริง แม้จะมีชื่อ แต่ก็วาดภาพโลกได้ชัดเจน ดีกว่า: เน้นย้ำถึงเส้นทางปฏิสัมพันธ์มากมายในโลก
ergeal.ru/other/superstrings.htm ทฤษฎี Superstring (Dmitry Polyakov)
“ดังนั้น เชือกจึงเป็นสิ่งสร้างขั้นต้นในจักรวาลที่มองเห็นได้

วัตถุนี้ไม่ใช่วัตถุ อย่างไรก็ตาม สามารถจินตนาการได้โดยประมาณในรูปแบบของด้ายยืด เชือก หรือตัวอย่างเช่น สายไวโอลินที่บินในอวกาศ-เวลาสิบมิติ

วัตถุที่ขยายออกไปนี้บินในสิบมิติและยังมีการสั่นสะเทือนภายในอีกด้วย จากการสั่นสะเทือน (หรืออ็อกเทฟ) สสารทั้งหมดเกิดขึ้น (และดังที่จะชัดเจนในภายหลัง ไม่ใช่เพียงสสารเท่านั้น) เหล่านั้น. ความหลากหลายของอนุภาคในธรรมชาติเป็นเพียงอ็อกเทฟที่แตกต่างกันของการสร้างสรรค์ในยุคดึกดำบรรพ์ในท้ายที่สุดนั่นคือสตริง ตัวอย่างที่ดีของอ็อกเทฟที่แตกต่างกันสองอันที่เกิดจากสายเดี่ยวคือแรงโน้มถ่วงและแสง (กราวิตอนและโฟตอน) จริงอยู่ มีรายละเอียดปลีกย่อยบางประการที่นี่ - จำเป็นต้องแยกแยะระหว่างสเปกตรัมของสตริงแบบปิดและแบบเปิด แต่ตอนนี้ต้องละเว้นรายละเอียดเหล่านี้

ดังนั้นจะศึกษาวัตถุดังกล่าวได้อย่างไร มีสิบมิติเกิดขึ้นได้อย่างไร และจะหาการกระชับสิบมิติให้ถูกต้องกับโลกสี่มิติของเราได้อย่างไร

เมื่อไม่สามารถ "จับ" เชือกได้ เราก็จะตามรอยของมันและตรวจสอบวิถีของมัน เช่นเดียวกับวิถีของจุดที่เป็นเส้นโค้ง วิถีของวัตถุขยายหนึ่งมิติ (สตริง) ก็คือพื้นผิวสองมิติ

ดังนั้นในทางคณิตศาสตร์ ทฤษฎีสตริงคือพลวัตของพื้นผิวสุ่มสองมิติที่ฝังอยู่ในปริภูมิมิติที่สูงกว่า

แต่ละพื้นผิวดังกล่าวเรียกว่า WORLD SHEET

โดยทั่วไปแล้ว ความสมมาตรทุกประเภทมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในจักรวาล

จากความสมมาตรของแบบจำลองทางกายภาพโดยเฉพาะ เรามักจะสามารถสรุปข้อสรุปที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับไดนามิก (แบบจำลอง) วิวัฒนาการ การกลายพันธุ์ ฯลฯ ของมัน

ในทฤษฎีสตริง ความสมมาตรที่เป็นรากฐานสำคัญเช่นนี้เรียกว่า ความแปรผันของการซ่อมแซม (หรือ "กลุ่มของความแตกต่าง") ความคงที่นี้ซึ่งพูดอย่างคร่าว ๆ และโดยประมาณหมายถึงสิ่งต่อไปนี้ ลองนึกภาพในใจว่าผู้สังเกตการณ์คนหนึ่ง "นั่งลง" บนแผ่นโลกใบหนึ่งที่ "ถูกกวาด" ด้วยเชือก ในมือของเขามีไม้บรรทัดที่ยืดหยุ่นได้ โดยเขาจะตรวจสอบคุณสมบัติทางเรขาคณิตของพื้นผิวของแผ่นโลกด้วยความช่วยเหลือ ดังนั้นคุณสมบัติทางเรขาคณิตของพื้นผิวจึงไม่ขึ้นอยู่กับระดับของไม้บรรทัดอย่างเห็นได้ชัด ความเป็นอิสระของโครงสร้าง World Sheet จากขนาดของ "ผู้ปกครองทางจิต" เรียกว่า Reparameterization Invariance (หรือ R-invariance)

แม้จะมีความเรียบง่ายที่เห็นได้ชัด แต่หลักการนี้นำไปสู่ผลลัพธ์ที่สำคัญอย่างยิ่ง ก่อนอื่น มันใช้ได้ในระดับควอนตัมหรือไม่?
^
วิญญาณคือสนาม (คลื่น แรงสั่นสะเทือน อนุภาค) ความน่าจะเป็นของการสังเกตจะเป็นลบ

สำหรับนักเหตุผลนิยม แน่นอนว่านี่เป็นเรื่องไร้สาระ เพราะท้ายที่สุดแล้ว ความน่าจะเป็นแบบคลาสสิกของเหตุการณ์ใดๆ ก็ตามจะอยู่ระหว่าง 0 เสมอ (ซึ่งเหตุการณ์นั้นจะไม่เกิดขึ้นอย่างแน่นอน) และ 1 (ซึ่งตรงกันข้าม มันจะเกิดขึ้นอย่างแน่นอน)

อย่างไรก็ตาม ความเป็นไปได้ที่วิญญาณจะปรากฏขึ้นนั้นเป็นเชิงลบ นี่เป็นหนึ่งในคำจำกัดความที่เป็นไปได้ของวิญญาณ คำจำกัดความที่ไม่ชัดเจน ในเรื่องนี้ ข้าพเจ้านึกถึงคำจำกัดความของความรักของอับบา โดโรธีสที่ว่า “พระเจ้าทรงเป็นศูนย์กลางของวงกลม และผู้คนก็มีรัศมี เมื่อรักพระเจ้าแล้ว ผู้คนก็เข้าใกล้ศูนย์กลางเหมือนรัศมี เมื่อรักกัน พวกเขาเข้าใกล้พระเจ้าเหมือน ศูนย์กลาง”

เรามาสรุปผลลัพธ์แรกกันดีกว่า

เราได้พบกับผู้สังเกตการณ์ซึ่งถูกวางลงบนแผ่นโลกด้วยไม้บรรทัด และการสำเร็จการศึกษาของผู้ปกครองเมื่อมองแวบแรกนั้นเป็นไปตามอำเภอใจและ World Sheet ก็ไม่แยแสต่อความเด็ดขาดนี้

ความเฉยเมย (หรือสมมาตร) นี้เรียกว่าความไม่แปรผันของพารามิเตอร์ใหม่ (R-invariance, กลุ่มของดิฟฟิโอมอร์ฟิซึม)

ความจำเป็นในการเชื่อมโยงความเฉยเมยกับความไม่แน่นอนนำไปสู่ข้อสรุปว่าจักรวาลมีสิบมิติ

ในความเป็นจริงทุกอย่างค่อนข้างซับซ้อนกว่า

แน่นอนว่าไม่ว่าจะมีผู้ปกครองคนใดก็ตาม จะไม่มีใครยอมให้ผู้สังเกตการณ์เข้าสู่รายชื่อโลกได้ โลกสิบมิตินั้นสดใส เข้มงวด และไม่ยอมให้มีเรื่องปิดปากใดๆ สำหรับการปิดปากใดๆ ในเวิลด์ชีต ผู้ปกครองไอ้สารเลวจะถูกพรากไปตลอดกาล และเขาจะถูกเฆี่ยนอย่างดี เหมือนโปรเตสแตนต์
^
แต่หากผู้สังเกตการณ์ไม่ใช่โปรเตสแตนต์ เขาจะได้รับผู้ปกครองที่ถูกกำหนดเพียงครั้งเดียวและตลอดไป ได้รับการตรวจสอบแล้ว ไม่มีการเปลี่ยนแปลงมานานหลายศตวรรษ และด้วยผู้ปกครองเดี่ยวที่ได้รับการคัดเลือกอย่างเข้มงวดนี้ เขาจึงได้รับอนุญาตให้เข้าสู่รายชื่อโลก

ในทฤษฎี Superstring พิธีกรรมนี้เรียกว่า "การล็อกเกจ"

อันเป็นผลมาจากการแก้ไขการสอบเทียบ Spirits Faddeev-Popov เกิดขึ้น

วิญญาณเหล่านี้เองที่มอบไม้บรรทัดให้กับผู้สังเกตการณ์

อย่างไรก็ตาม การเลือกการสอบเทียบเป็นเพียงหน้าที่ของตำรวจที่แปลกประหลาดอย่างแท้จริงของสุรา Faddeev-Popov ภารกิจขั้นสูงที่แปลกใหม่ของวิญญาณเหล่านี้คือการเลือกการบดอัดที่ถูกต้อง และต่อมา เพื่อสร้างโซลิตันและความโกลาหลในโลกที่ถูกบดอัด

สิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรนั้นเป็นคำถามที่ละเอียดอ่อนมากและไม่ชัดเจนทั้งหมด ฉันจะพยายามอธิบายกระบวนการนี้ให้สั้นและชัดเจนที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยละเว้นรายละเอียดทางเทคนิคให้มากที่สุด

บทวิจารณ์ทั้งหมดเกี่ยวกับทฤษฎี Superstring มีสิ่งที่เรียกว่า ทฤษฎีบทเกี่ยวกับการไม่มีวิญญาณ ทฤษฎีบทนี้ระบุว่า แม้ว่าวิญญาณจะกำหนดทางเลือกในการสอบเทียบ แต่ก็ไม่ได้ส่งผลโดยตรงต่อการสั่นสะเทือนของเชือก (การสั่นสะเทือนที่ทำให้เกิดสสาร) กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตามทฤษฎีบท สเปกตรัมของสตริงไม่มีสปิริต นั่นคือ พื้นที่ของวิญญาณนั้นแยกออกจากการเล็ดลอดของสสารโดยสิ้นเชิง และวิญญาณก็ไม่มีอะไรมากไปกว่าสิ่งประดิษฐ์ของการตรึงการปรับเทียบ เราสามารถพูดได้ว่าสิ่งเหล่านี้คือวิญญาณ - เป็นผลมาจากความไม่สมบูรณ์ของผู้สังเกตซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับไดนามิกของสายอักขระ นี่เป็นผลลัพธ์แบบคลาสสิก จริงไม่มากก็น้อยในบางกรณี อย่างไรก็ตาม การบังคับใช้ทฤษฎีบทนี้มีจำกัด เนื่องจาก หลักฐานที่ทราบทั้งหมดไม่ได้คำนึงถึงความแตกต่างที่สำคัญอย่างยิ่งข้อเดียว ความแตกต่างนี้เชื่อมโยงกับสิ่งที่เรียกว่า "การละเมิดความสมมาตรของภาพเขียน"
มันคืออะไร? พิจารณาการสั่นสะเทือนตามอำเภอใจของเชือก เช่น การเปล่งแสง (โฟตอน) ปรากฎว่ามีหลายวิธีในการอธิบายการเล็ดลอดออกมานี้ กล่าวคือ ในทฤษฎีสตริง การเปล่งออกมาจะถูกอธิบายโดยใช้สิ่งที่เรียกว่า "ตัวดำเนินการจุดยอด" การเปล่งออกมาแต่ละครั้งจะสอดคล้องกับตัวดำเนินการจุดยอดที่เทียบเท่ากันหลายตัว ตัวดำเนินการที่เทียบเท่ากันเหล่านี้แตกต่างกันโดย "หมายเลขวิญญาณ" เช่น โครงสร้างของ Dukhov Faddeev-Popov

แต่ละคำอธิบายที่เทียบเท่ากันของการหลั่งออกมาเดียวกันนั้นเรียกว่ารูปภาพ มีสิ่งที่เรียกว่า “ภูมิปัญญาดั้งเดิม” ยืนกรานถึงความเท่าเทียมของจิตรกรรม ได้แก่ ตัวดำเนินการจุดยอดที่มีตัวเลขลมต่างกัน สมมติฐานนี้เรียกว่า "สมมาตรที่เปลี่ยนรูปภาพของตัวดำเนินการจุดยอด"

"ภูมิปัญญาดั้งเดิม" นี้แสดงให้เห็นโดยปริยายในการพิสูจน์ทฤษฎีบทการขาดงาน อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์อย่างรอบคอบมากขึ้นแสดงให้เห็นว่าไม่มีความสมมาตรนี้ (แม่นยำยิ่งขึ้น มีอยู่ในบางกรณีและเสียในที่อื่น ๆ ) เนื่องจากการละเมิดสมมาตรของรูปภาพ ทฤษฎีบทที่กล่าวถึงข้างต้นจึงถูกละเมิดในหลายกรณีเช่นกัน และนี่หมายความว่า - วิญญาณมีบทบาทโดยตรงต่อการสั่นสะเทือนของเชือก พื้นที่ของสสารและวิญญาณไม่เป็นอิสระจากกัน แต่เชื่อมโยงกันในลักษณะที่ละเอียดอ่อนที่สุด

จุดตัดของช่องว่างเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการกระชับแบบไดนามิกและการก่อตัวของความโกลาหล "
วิสัยทัศน์อีกประการหนึ่งของทฤษฎี Superstring elementy.ru/trefil/21211
"ทฤษฎีสตริงเวอร์ชันต่างๆ ได้รับการพิจารณาว่าเป็นคู่แข่งหลักของชื่อทฤษฎีสากลที่ครอบคลุมซึ่งอธิบายธรรมชาติของทุกสิ่ง และนี่คือจอกศักดิ์สิทธิ์ประเภทหนึ่งของนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับทฤษฎีอนุภาคมูลฐานและจักรวาลวิทยา ทฤษฎีสากล (รวมถึงทฤษฎีของสรรพสิ่งด้วย) มีสมการเพียงไม่กี่ข้อที่รวมองค์ความรู้ทั้งหมดของมนุษย์เกี่ยวกับธรรมชาติของการมีปฏิสัมพันธ์และคุณสมบัติขององค์ประกอบพื้นฐานของสสารที่ใช้สร้างจักรวาล ปัจจุบัน ทฤษฎีสตริงได้ ถูกรวมเข้ากับแนวคิดเรื่องสมมาตรยิ่งยวดซึ่งเป็นผลมาจากทฤษฎีของ superstrings ถือกำเนิดขึ้นและในปัจจุบันนี่คือจุดสูงสุดที่บรรลุผลสำเร็จในแง่ของการรวมทฤษฎีของการโต้ตอบหลักทั้งสี่เข้าด้วยกัน (แรงที่กระทำในธรรมชาติ)
*****
เพื่อความชัดเจน อนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์ถือได้ว่าเป็น "อิฐ" ของจักรวาล และอนุภาคพาหะถือได้ว่าเป็นซีเมนต์
*****
ภายในแบบจำลองมาตรฐาน ควาร์กทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบสำคัญ และเกจโบซอนซึ่งควาร์กเหล่านี้แลกเปลี่ยนระหว่างกัน ทำหน้าที่เป็นพาหะปฏิสัมพันธ์ ทฤษฎีสมมาตรยิ่งยวดไปไกลกว่านั้นและระบุว่าควาร์กและเลปตันนั้นไม่ใช่พื้นฐาน พวกมันทั้งหมดประกอบด้วยโครงสร้างสสาร (บล็อคก่อสร้าง) ที่หนักกว่าและไม่ได้ค้นพบจากการทดลอง ซึ่งยึดติดกันด้วย "ซีเมนต์" ที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นของอนุภาคพลังงานมหาศาล - พาหะของปฏิกิริยามากกว่าควาร์กที่ประกอบด้วยแฮดรอนและโบซอน โดยธรรมชาติแล้วยังไม่มีการทดสอบการทำนายทฤษฎีสมมาตรยิ่งยวดในสภาพห้องปฏิบัติการอย่างไรก็ตามส่วนประกอบที่ซ่อนอยู่ในสมมุติฐานของโลกวัตถุนั้นมีชื่ออยู่แล้ว - ตัวอย่างเช่นอิเล็กตรอน (หุ้นส่วนสมมาตรยิ่งยวดของอิเล็กตรอน) สควาร์ก ฯลฯ อย่างไรก็ตาม การมีอยู่ของอนุภาคเหล่านี้เป็นไปตามทฤษฎีที่คาดการณ์ไว้อย่างไม่คลุมเครือ
*****
อย่างไรก็ตาม ภาพของจักรวาลที่นำเสนอโดยทฤษฎีเหล่านี้นั้นค่อนข้างง่ายต่อการมองเห็น ในระดับ 10–35 ม. นั่นคือขนาด 20 ลำดับที่เล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของโปรตอนเดียวกันซึ่งรวมถึงควาร์กที่ถูกผูกไว้สามตัวโครงสร้างของสสารแตกต่างจากสิ่งที่เราคุ้นเคยแม้ในระดับประถมศึกษา อนุภาค ในระยะห่างที่น้อยเช่นนี้ (และที่ปฏิสัมพันธ์พลังงานสูงจนไม่อาจจินตนาการได้) สสารก็จะกลายเป็นคลื่นนิ่งชุดหนึ่ง คล้ายกับคลื่นที่ตื่นเต้นกับสายเครื่องดนตรี เช่นเดียวกับสายกีตาร์ ในสายดังกล่าว นอกเหนือจากโทนเสียงพื้นฐานแล้ว ยังสามารถตื่นเต้นกับโอเวอร์โทนหรือฮาร์โมนิกต่างๆ ได้ ฮาร์มอนิกแต่ละตัวมีสถานะพลังงานของตัวเอง ตามหลักการสัมพัทธภาพ (ดูทฤษฎีสัมพัทธภาพ) พลังงานและมวลมีความเท่าเทียมกัน ซึ่งหมายความว่า ยิ่งความถี่ของการสั่นของคลื่นฮาร์มอนิกของสตริงสูง พลังงานก็จะยิ่งสูงขึ้น และมวลของอนุภาคที่สังเกตได้ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

อย่างไรก็ตาม ถ้ามันค่อนข้างง่ายที่จะแสดงภาพคลื่นนิ่งในสายกีตาร์ คลื่นนิ่งที่เสนอโดยทฤษฎีสายเหนือนั้นยากที่จะมองเห็น ความจริงก็คือการสั่นสะเทือนของสายเหนือเกิดขึ้นในอวกาศที่มี 11 มิติ เราคุ้นเคยกับอวกาศสี่มิติซึ่งประกอบด้วยมิติเชิงพื้นที่สามมิติและมิติชั่วคราวหนึ่งมิติ (ซ้าย-ขวา ขึ้น-ลง ไปข้างหน้า-ถอยหลัง อดีต-อนาคต) ในพื้นที่ซูเปอร์สตริง สิ่งต่างๆ จะซับซ้อนกว่ามาก (ดูกล่อง) นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีแก้ไขปัญหาลื่นของมิติเชิงพื้นที่ "พิเศษ" โดยการโต้แย้งว่ามิติเหล่านี้ "ถูกซ่อน" (หรือในแง่วิทยาศาสตร์ "กะทัดรัด") ดังนั้นจึงไม่ได้สังเกตด้วยพลังงานธรรมดา

เมื่อเร็วๆ นี้ ทฤษฎีสตริงได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมในรูปแบบของทฤษฎีของเมมเบรนหลายมิติ โดยพื้นฐานแล้ว สิ่งเหล่านี้เป็นสตริงเดียวกัน แต่เป็นแบน ดังที่ผู้เขียนคนหนึ่งล้อเล่นว่า เยื่อต่างจากเชือกในลักษณะเดียวกับที่บะหมี่แตกต่างจากวุ้นเส้น

บางที นี่อาจเป็นทั้งหมดที่สามารถบอกสั้น ๆ เกี่ยวกับทฤษฎีหนึ่งที่ในปัจจุบันอ้างว่าเป็นทฤษฎีสากลของการรวมกันอันยิ่งใหญ่ของปฏิกิริยาระหว่างกำลังทั้งหมด โดยไม่มีเหตุผล "
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D... ทฤษฎีซูเปอร์สตริง
ทฤษฎีสากลที่อธิบายปฏิสัมพันธ์ทางกายภาพทั้งหมด: elementy.ru/trefil/21216
“แรงพื้นฐานมีสี่แรงในธรรมชาติ และปรากฏการณ์ทางกายภาพทั้งหมดเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากอันตรกิริยาระหว่างวัตถุทางกายภาพที่เกิดจากแรงเหล่านี้ตั้งแต่หนึ่งแรงขึ้นไป ปฏิกิริยาสี่ประเภทตามลำดับความแรงจากมากไปน้อยคือ:

* ปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งที่เก็บควาร์กในฮาดรอนและนิวคลีออนในนิวเคลียสของอะตอม
* ปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างประจุไฟฟ้าและแม่เหล็ก
* ปฏิกิริยาที่อ่อนแอซึ่งรับผิดชอบปฏิกิริยาการสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสีบางประเภท และ
* ปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วง

ในกลศาสตร์คลาสสิกของนิวตัน แรงใดๆ เป็นเพียงแรงดึงดูดหรือแรงผลักที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในลักษณะการเคลื่อนไหวของร่างกาย อย่างไรก็ตาม ในทฤษฎีควอนตัมสมัยใหม่ แนวคิดเรื่องแรง (ปัจจุบันถูกตีความว่าเป็นอันตรกิริยาระหว่างอนุภาคมูลฐาน) ถูกตีความแตกต่างออกไปบ้าง ปฏิกิริยาระหว่างแรงได้รับการพิจารณาว่าเป็นผลมาจากการแลกเปลี่ยนอนุภาคพาหะอันมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคสองตัวที่มีปฏิสัมพันธ์กัน ด้วยวิธีการนี้ ปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างอิเล็กตรอนสองตัวนั้นเกิดจากการแลกเปลี่ยนโฟตอนระหว่างพวกมัน และในทำนองเดียวกัน การแลกเปลี่ยนอนุภาคตัวกลางอื่น ๆ จะนำไปสู่การเกิดขึ้นของอันตรกิริยาอื่นอีกสามประเภท (ดูรายละเอียดในรุ่นมาตรฐาน)

นอกจากนี้ลักษณะของปฏิกิริยายังถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางกายภาพของอนุภาคพาหะ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตันและกฎของคูลอมบ์มีสูตรทางคณิตศาสตร์ที่เหมือนกันทุกประการ เนื่องจากในทั้งสองกรณี สารพาหะของอันตรกิริยานั้นเป็นอนุภาคที่ไม่มีมวลนิ่ง ปฏิกิริยาที่อ่อนแอจะปรากฏในระยะทางที่สั้นมากเท่านั้น (อันที่จริงภายในนิวเคลียสของอะตอมเท่านั้น) เนื่องจากพาหะของพวกมัน - โบซอนเกจ - เป็นอนุภาคที่หนักมาก ปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงยังปรากฏเฉพาะในระยะที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า แต่ด้วยเหตุผลอื่น ต่อไปนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับ "การจับควาร์ก" ภายในฮาดรอนและเฟอร์มิออน (ดูแบบจำลองมาตรฐาน)

ป้ายกำกับในแง่ดี ได้แก่ “ทฤษฎีสากล” “ทฤษฎีของทุกสิ่ง” “ทฤษฎีรวมใหญ่” และ “ทฤษฎีขั้นสูงสุด” ถูกนำมาใช้สำหรับทฤษฎีใดๆ ก็ตามที่พยายามรวมปฏิสัมพันธ์ทั้งสี่เข้าด้วยกัน โดยมองว่าสิ่งเหล่านี้เป็นการสำแดงที่แตกต่างกันของพลังเดี่ยวและพลังอันยิ่งใหญ่บางอย่าง . หากเป็นไปได้ รูปภาพของโครงสร้างของโลกจะถูกทำให้เรียบง่ายขึ้นจนถึงขีดจำกัด สสารทั้งหมดจะประกอบด้วยควาร์กและเลปตันเท่านั้น (ดูแบบจำลองมาตรฐาน) และแรงในลักษณะเดียวกันจะกระทำระหว่างอนุภาคเหล่านี้ทั้งหมด สมการที่อธิบายปฏิสัมพันธ์พื้นฐานระหว่างพวกมันจะสั้นและชัดเจนมากจนสามารถใส่ลงในโปสการ์ดได้ ในขณะเดียวกันก็อธิบายพื้นฐานของแต่ละกระบวนการที่พบในจักรวาลเป็นหลัก ตามที่ผู้ได้รับรางวัลโนเบล นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีชาวอเมริกัน สตีเวน ไวน์เบิร์ก (พ.ศ. 2476-2539) กล่าวว่า “นี่จะเป็นทฤษฎีเชิงลึก ซึ่งรูปแบบการรบกวนของโครงสร้างของจักรวาลจะแผ่กระจายออกไปราวกับลูกศรในทุกทิศทาง และรากฐานทางทฤษฎีที่ลึกกว่านั้นจะไม่ จะต้องเกิดขึ้นในอนาคต” ดังที่เห็นได้จากอารมณ์เสริมอย่างต่อเนื่องในใบเสนอราคา ทฤษฎีดังกล่าวยังไม่มีอยู่จริง สิ่งที่เหลืออยู่สำหรับเราคือการร่างโครงร่างโดยประมาณของกระบวนการที่สามารถนำไปสู่การพัฒนาทฤษฎีที่ครอบคลุมดังกล่าว
~
ทฤษฎีการรวมทั้งหมดเกิดขึ้นจากความจริงที่ว่าเมื่อมีพลังงานปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคสูงเพียงพอ (เมื่อพวกมันมีความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วที่จำกัดของแสง) "น้ำแข็งละลาย" เส้นแบ่งระหว่างปฏิสัมพันธ์ประเภทต่าง ๆ จะถูกลบและแรงทั้งหมด เริ่มทำตัวเท่าๆ กัน ยิ่งไปกว่านั้น ทฤษฎีทำนายว่าสิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นพร้อมๆ กันสำหรับแรงทั้งสี่ แต่จะค่อยๆ เกิดขึ้นเมื่อพลังงานอันตรกิริยาเพิ่มขึ้น

เกณฑ์พลังงานต่ำสุดที่แรงฟิวชั่นครั้งแรกประเภทต่างๆ สามารถเกิดขึ้นได้นั้นสูงมาก แต่ก็อยู่ในขอบเขตของตัวเร่งที่ทันสมัยที่สุดแล้ว พลังงานอนุภาคในช่วงแรกของบิกแบงมีสูงมาก (ดูจักรวาลยุคแรกด้วย) ในช่วง 10-10 วินาทีแรก พวกเขารับประกันการรวมตัวของแรงนิวเคลียร์และแรงแม่เหล็กไฟฟ้าแบบอ่อนให้เป็นอันตรกิริยาที่อ่อนแอทางไฟฟ้า นับจากนี้เป็นต้นไปกองกำลังทั้งสี่ที่เรารู้จักก็แยกจากกันในที่สุด จนถึงขณะนี้ มีแรงพื้นฐานเพียงสามแรงเท่านั้น: ปฏิกิริยาที่รุนแรง ไฟฟ้าอ่อน และแรงโน้มถ่วง
~
การรวมตัวกันครั้งต่อไปเกิดขึ้นที่พลังงานเกินกว่าที่สามารถทำได้ในห้องปฏิบัติการภาคพื้นดิน - พวกมันมีอยู่ในจักรวาลในช่วง 10e (–35) แรกของการดำรงอยู่ เริ่มต้นจากพลังงานเหล่านี้ ปฏิกิริยาอิเล็กโทรอ่อนแอจะรวมกับพลังงานที่แข็งแกร่ง ทฤษฎีที่อธิบายกระบวนการรวมเป็นหนึ่งเรียกว่าทฤษฎีรวมใหญ่ (GUT) เป็นไปไม่ได้ที่จะทดสอบพวกมันในสภาวะทดลอง แต่พวกมันทำนายทิศทางของกระบวนการจำนวนหนึ่งที่เกิดขึ้นที่พลังงานต่ำกว่าได้ดี และสิ่งนี้ทำหน้าที่เป็นการยืนยันทางอ้อมถึงความจริงของพวกเขา อย่างไรก็ตาม ในระดับ TBT ความสามารถของเราในการทดสอบทฤษฎีสากลนั้นหมดลงแล้ว ถัดมาคือสาขาทฤษฎีการรวมยอด (SUT) หรือทฤษฎีสากล และเมื่อกล่าวถึงทฤษฎีเหล่านี้ ประกายไฟก็ส่องสว่างขึ้นในสายตาของนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี TSR ที่สม่ำเสมอจะทำให้สามารถรวมแรงโน้มถ่วงเข้าด้วยกันด้วยปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงไฟฟ้าและคลื่นไฟฟ้าแรงเพียงครั้งเดียว และโครงสร้างของจักรวาลจะได้รับคำอธิบายที่ง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้"
การค้นหากฎและสูตรของมนุษย์ที่อธิบายปรากฏการณ์ทางกายภาพทั้งหมดนั้นถูกบันทึกไว้ การค้นหานี้รวมถึงกระบวนการระดับจุลภาคและกระบวนการระดับมหภาค ต่างกันในเรื่องความแข็งแกร่งหรือพลังงานที่แลกเปลี่ยนกัน
ปฏิกิริยาที่ระดับสนามแม่เหล็กอธิบายได้ด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า

“แม่เหล็กไฟฟ้า*

การศึกษาปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้าเริ่มต้นจากการค้นพบของเออร์สเตด ในปี ค.ศ. 1820 เออร์สเตดแสดงให้เห็นว่าลวดที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะทำให้เข็มแม่เหล็กเบนเข็ม เขาตรวจสอบความเบี่ยงเบนนี้โดยละเอียดจากด้านคุณภาพ แต่ไม่ได้ให้กฎทั่วไปที่สามารถกำหนดทิศทางของการเบี่ยงเบนได้ในแต่ละกรณี หลังจากเออร์สเตด การค้นพบก็เกิดขึ้นทีละอย่าง Ampere (1820) ตีพิมพ์ผลงานของเขาเกี่ยวกับการกระทำของกระแสบนกระแสหรือกระแสบนแม่เหล็ก แอมแปร์มีกฎทั่วไปสำหรับการกระทำของกระแสบนเข็มแม่เหล็ก: หากคุณจินตนาการว่าตัวเองอยู่ในตัวนำที่หันหน้าไปทางเข็มแม่เหล็ก และยิ่งไปกว่านั้น เพื่อให้กระแสไหลจากขาถึงศีรษะ ขั้วเหนือจะเบี่ยงเบนไป ทางซ้าย. ต่อไปเราจะเห็นว่าแอมแปร์ลดปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นปรากฏการณ์ไฟฟ้าไดนามิก (1823) ผลงานของ Arago มีอายุย้อนกลับไปในปี 1820 โดยสังเกตเห็นว่าลวดที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านนั้นดึงดูดตะไบเหล็ก เขาเป็นคนแรกที่ดึงดูดลวดเหล็กและเหล็กกล้าโดยวางไว้ในขดลวดทองแดงที่มีกระแสไหลผ่าน นอกจากนี้เขายังพยายามทำให้เข็มเป็นแม่เหล็กโดยการวางมันลงในขดลวดและปล่อยขวดเลย์เดนผ่านขดลวด เดวีค้นพบการดึงดูดของเหล็กและเหล็กโดยอิสระจากอาราโก

การพิจารณาเชิงปริมาณครั้งแรกของผลกระทบของกระแสบนแม่เหล็กนั้นย้อนกลับไปในปี 1820 และเป็นของ Biot และ Savart
หากคุณเสริมเข็มแม่เหล็กขนาดเล็ก sn ใกล้กับตัวนำ AB แนวตั้งยาว และทำให้สนามโลกคงที่ด้วยแม่เหล็ก NS (รูปที่ 1) คุณจะพบสิ่งต่อไปนี้:

1. เมื่อกระแสไหลผ่านตัวนำ เข็มแม่เหล็กจะถูกตั้งโดยความยาวเป็นมุมฉากกับแนวตั้งฉากโดยลดจากจุดศูนย์กลางของเข็มลงบนตัวนำ

2. แรงที่กระทำต่อขั้วใดขั้วหนึ่ง n และ s ตั้งฉากกับระนาบที่ลากผ่านตัวนำและขั้วนี้

3. แรงที่กระแสไฟฟ้าที่กำหนดไหลผ่านตัวนำตรงที่ยาวมากกระทำต่อเข็มแม่เหล็กจะแปรผกผันกับระยะห่างจากตัวนำถึงเข็มแม่เหล็ก

การสังเกตทั้งหมดนี้และอื่นๆ สามารถอนุมานได้จากกฎปริมาณเบื้องต้น ที่เรียกว่ากฎลาปลาซ-ไบโอต์-ซาวาร์ต:

dF = k(อิมซิน θ ds)/r2, (1),

โดยที่ dF คือการกระทำขององค์ประกอบกระแสบนขั้วแม่เหล็ก ผม - ความแรงในปัจจุบัน; m คือปริมาณของสนามแม่เหล็ก θ คือมุมที่เกิดจากทิศทางของกระแสในองค์ประกอบที่มีเส้นเชื่อมระหว่างขั้วกับองค์ประกอบกระแส ds คือความยาวขององค์ประกอบปัจจุบัน r คือระยะห่างขององค์ประกอบที่เป็นปัญหาจากขั้ว k - สัมประสิทธิ์สัดส่วน

ตามกฎแล้วการกระทำเท่ากับปฏิกิริยา แอมแปร์สรุปว่าขั้วแม่เหล็กจะต้องกระทำกับธาตุกระแสด้วยแรงเท่ากัน

dФ = k(imSin θ ds)/r2, (2)

ตรงกันข้ามในทิศทางเดียวกับแรง dF ซึ่งกระทำในทิศทางเดียวกันโดยทำมุมฉากกับระนาบที่ผ่านขั้วและองค์ประกอบที่กำหนด แม้ว่าสำนวน (1) และ (2) จะสอดคล้องกับการทดลองเป็นอย่างดี แต่ก็ต้องมองว่าสำนวนเหล่านี้ไม่ใช่กฎธรรมชาติ แต่เป็นวิธีที่สะดวกในการอธิบายด้านปริมาณของกระบวนการ สาเหตุหลักคือเราไม่ทราบกระแสใดๆ นอกเหนือจากกระแสปิด ดังนั้นสมมติฐานเกี่ยวกับองค์ประกอบของกระแสจึงไม่ถูกต้องโดยพื้นฐาน นอกจากนี้ ถ้าเราเพิ่มนิพจน์ (1) และ (2) ฟังก์ชันบางฟังก์ชันที่ถูกจำกัดโดยเงื่อนไขที่ว่าอินทิกรัลตามแนวเส้นชั้นปิดเท่ากับศูนย์เท่านั้น ข้อตกลงกับการทดลองก็จะสมบูรณ์ไม่น้อยไปกว่านี้

ข้อเท็จจริงทั้งหมดข้างต้นนำไปสู่ข้อสรุปว่ากระแสไฟฟ้าทำให้เกิดสนามแม่เหล็กรอบตัวมันเอง สำหรับแรงแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กนี้ กฎทั้งหมดที่ถูกต้องสำหรับสนามแม่เหล็กโดยทั่วไปจะต้องถูกต้อง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ค่อนข้างเหมาะสมที่จะแนะนำแนวคิดเรื่องเส้นสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้า ทิศทางของเส้นแรงในกรณีนี้สามารถกำหนดได้ตามปกติโดยใช้ตะไบเหล็ก หากคุณส่งลวดแนวตั้งที่มีกระแสไฟฟ้าผ่านแผ่นกระดาษแข็งแนวนอนและโรยขี้เลื่อยบนกระดาษแข็งจากนั้นเมื่อแตะเบา ๆ ขี้เลื่อยจะถูกจัดเรียงเป็นวงกลมศูนย์กลางหากเพียงตัวนำเท่านั้นที่ยาวพอ
เนื่องจากเส้นแรงรอบเส้นลวดปิด และเนื่องจากเส้นแรงกำหนดเส้นทางที่หน่วยแม่เหล็กจะเคลื่อนที่ในสนามที่กำหนด จึงชัดเจนว่ามีความเป็นไปได้ที่จะทำให้ขั้วแม่เหล็กหมุนรอบกระแส . อุปกรณ์ชิ้นแรกที่ดำเนินการหมุนดังกล่าวถูกสร้างขึ้นโดยฟาราเดย์ แน่นอนว่าความแรงของกระแสไฟฟ้าสามารถตัดสินได้จากความแรงของสนามแม่เหล็ก ตอนนี้เราจะมาถึงคำถามนี้

เมื่อพิจารณาถึงศักย์แม่เหล็กของกระแสไฟฟ้าเป็นเส้นตรงที่ยาวมาก เราสามารถพิสูจน์ได้อย่างง่ายดายว่าศักย์ไฟฟ้านี้มีหลายค่า เมื่อถึงจุดที่กำหนด มันสามารถมีค่าที่แตกต่างกันได้เป็นจำนวนมากอย่างไม่สิ้นสุด ต่างกันประมาณ 4 กิโลเมตร π โดยที่ k คือสัมประสิทธิ์ และจะทราบตัวอักษรที่เหลือ สิ่งนี้อธิบายความเป็นไปได้ของการหมุนอย่างต่อเนื่องของขั้วแม่เหล็กรอบกระแส 4 กิโลเมตร π เป็นงานที่ทำระหว่างการหมุนขั้วโลกหนึ่งครั้ง มันถูกพรากไปจากพลังงานของแหล่งกำเนิดปัจจุบัน สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือกรณีกระแสไฟปิด เราสามารถจินตนาการถึงกระแสปิดในรูปแบบของวงรอบที่ทำบนเส้นลวดที่กระแสไหลผ่าน ห่วงมีรูปร่างตามอำเภอใจ ปลายทั้งสองของห่วงถูกม้วนเป็นมัด (สายไฟ) และไปยังองค์ประกอบที่ห่างไกล

อะไรทำให้โลหะบางชนิดถูกดึงดูดด้วยแม่เหล็ก? ทำไมแม่เหล็กไม่ดึงดูดโลหะทุกชนิด? เหตุใดแม่เหล็กด้านหนึ่งจึงดึงดูดและอีกด้านผลักโลหะ? และอะไรทำให้โลหะนีโอไดเมียมแข็งแกร่งมาก?

เพื่อที่จะตอบคำถามเหล่านี้ คุณต้องนิยามแม่เหล็กก่อนและทำความเข้าใจหลักการของมัน แม่เหล็กคือวัตถุที่มีความสามารถในการดึงดูดวัตถุที่เป็นเหล็กและเหล็กกล้า และขับไล่วัตถุอื่นๆ เนื่องจากการกระทำของสนามแม่เหล็กของพวกมัน เส้นสนามแม่เหล็กเคลื่อนผ่านจากขั้วใต้ของแม่เหล็กและออกจากขั้วเหนือ แม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กแข็งจะสร้างสนามแม่เหล็กของตัวเองอย่างต่อเนื่อง แม่เหล็กไฟฟ้าหรือแม่เหล็กอ่อนสามารถสร้างสนามแม่เหล็กได้เฉพาะในที่ที่มีสนามแม่เหล็กและในช่วงเวลาสั้น ๆ เท่านั้นในขณะที่อยู่ในโซนการกระทำของสนามแม่เหล็กเฉพาะ แม่เหล็กไฟฟ้าจะสร้างสนามแม่เหล็กก็ต่อเมื่อไฟฟ้าผ่านเส้นลวดของขดลวดเท่านั้น

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ แม่เหล็กทั้งหมดทำมาจากองค์ประกอบโลหะหรือโลหะผสม องค์ประกอบของแม่เหล็กเป็นตัวกำหนดกำลังของมัน ตัวอย่างเช่น:

แม่เหล็กเซรามิก เช่นเดียวกับที่ใช้ในตู้เย็นและสำหรับการทดลองดั้งเดิม มีแร่เหล็กนอกเหนือจากวัสดุคอมโพสิตเซรามิก แม่เหล็กเซรามิกส่วนใหญ่หรือที่เรียกว่าแม่เหล็กเหล็กไม่มีแรงดึงดูดมากนัก

"แม่เหล็กอัลนิโก" ประกอบด้วยโลหะผสมของอลูมิเนียม นิกเกิล และโคบอลต์ พวกมันมีพลังมากกว่าแม่เหล็กเซรามิก แต่อ่อนแอกว่าธาตุหายากบางชนิดมาก

แม่เหล็กนีโอไดเมียมประกอบด้วยเหล็ก โบรอน และธาตุนีโอไดเมียม ซึ่งหาได้ยากในธรรมชาติ

แม่เหล็กโคบอลต์-ซาแมเรียมประกอบด้วยโคบอลต์และซาแมเรียมธาตุหายาก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ยังได้ค้นพบโพลีเมอร์แม่เหล็กหรือที่เรียกว่าแม่เหล็กพลาสติก บางส่วนมีความยืดหยุ่นและเป็นพลาสติกมาก อย่างไรก็ตาม บางชนิดทำงานที่อุณหภูมิต่ำมากเท่านั้น ในขณะที่บางชนิดสามารถยกได้เฉพาะวัสดุที่เบามากเท่านั้น เช่น ตะไบโลหะ แต่โลหะแต่ละชนิดจึงจำเป็นต้องมีแรงเพื่อให้มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก

การทำแม่เหล็ก

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่จำนวนมากมีพื้นฐานมาจากแม่เหล็ก การใช้แม่เหล็กในการผลิตอุปกรณ์เริ่มขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ เนื่องจากแม่เหล็กที่มีอยู่ในธรรมชาติไม่มีความแข็งแกร่งที่จำเป็นในการใช้งานอุปกรณ์ และเมื่อผู้คนพยายามทำให้พวกมันมีพลังมากขึ้นเท่านั้น พวกเขาจึงกลายเป็นองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้ในการผลิต หินเหล็กซึ่งเป็นแมกนีไทต์ชนิดหนึ่งถือเป็นแม่เหล็กที่แข็งแกร่งที่สุดที่พบในธรรมชาติ สามารถดึงดูดวัตถุขนาดเล็ก เช่น คลิปหนีบกระดาษ และลวดเย็บกระดาษได้

ที่ไหนสักแห่งในศตวรรษที่ 12 ผู้คนค้นพบว่าแร่เหล็กสามารถนำมาใช้ดึงดูดอนุภาคเหล็กได้ - นี่คือวิธีที่ผู้คนสร้างเข็มทิศ พวกเขายังสังเกตเห็นด้วยว่าหากคุณเคลื่อนแม่เหล็กไปตามเข็มเหล็กอย่างต่อเนื่อง เข็มก็จะกลายเป็นแม่เหล็ก เข็มนั้นถูกดึงไปในทิศทางเหนือ-ใต้ ต่อมานักวิทยาศาสตร์ชื่อดัง William Gilbert อธิบายว่าการเคลื่อนที่ของเข็มแม่เหล็กในทิศทางเหนือ - ใต้เกิดขึ้นเนื่องจากการที่โลกของเรามีลักษณะคล้ายกับแม่เหล็กขนาดใหญ่ที่มีขั้วสองขั้ว - ขั้วเหนือและขั้วใต้ เข็มเข็มทิศไม่แข็งแรงเท่ากับแม่เหล็กถาวรหลายตัวในปัจจุบัน แต่กระบวนการทางกายภาพที่ทำให้เข็มเข็มทิศและชิ้นส่วนของโลหะผสมนีโอไดเมียมเป็นแม่เหล็กนั้นเกือบจะเหมือนกัน ทั้งหมดนี้เกี่ยวกับบริเวณจุลทรรศน์ที่เรียกว่าโดเมนแม่เหล็ก ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก เช่น เหล็ก โคบอลต์ และนิกเกิล แต่ละโดเมนเป็นแม่เหล็กขนาดเล็กที่แยกจากกันโดยมีขั้วเหนือและขั้วใต้ ในวัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่ใช่แม่เหล็ก ขั้วเหนือแต่ละขั้วจะชี้ไปในทิศทางที่ต่างกัน โดเมนแม่เหล็กที่ชี้ไปในทิศทางตรงกันข้ามจะหักล้างกัน ดังนั้นตัววัสดุจึงไม่สร้างสนามแม่เหล็ก

ในทางกลับกัน ในแม่เหล็ก โดเมนแม่เหล็กเกือบทั้งหมดหรืออย่างน้อยที่สุดจะชี้ไปในทิศทางเดียว แทนที่จะหักล้างกัน สนามแม่เหล็กขนาดเล็กจะรวมกันจนเกิดเป็นสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่หนึ่งสนาม ยิ่งโดเมนชี้ไปในทิศทางเดียวกันมากเท่าไร สนามแม่เหล็กก็จะยิ่งแรงมากขึ้นเท่านั้น สนามแม่เหล็กของแต่ละโดเมนขยายจากขั้วเหนือไปยังขั้วใต้

นี่อธิบายว่าทำไมถ้าคุณหักแม่เหล็กลงครึ่งหนึ่ง คุณจะได้แม่เหล็กเล็กๆ สองอันที่มีขั้วเหนือและขั้วใต้ นอกจากนี้ยังอธิบายด้วยว่าเหตุใดขั้วตรงข้ามจึงดึงดูด - เส้นแรงออกมาจากขั้วเหนือของแม่เหล็กอันหนึ่งและเข้าไปในขั้วใต้ของแม่เหล็กอีกอัน ทำให้โลหะดึงดูดและสร้างแม่เหล็กขนาดใหญ่ขึ้นมาหนึ่งอัน การผลักกันเกิดขึ้นตามหลักการเดียวกัน - เส้นแรงเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามและจากการชนดังกล่าวแม่เหล็กก็เริ่มผลักกัน

การทำแม่เหล็ก

ในการสร้างแม่เหล็ก คุณเพียงแค่ต้อง "กำหนดทิศทาง" โดเมนแม่เหล็กของโลหะไปในทิศทางเดียว ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องทำให้โลหะเป็นแม่เหล็ก ลองพิจารณากรณีของเข็มอีกครั้ง: หากแม่เหล็กเคลื่อนที่ไปตามเข็มอย่างต่อเนื่องในทิศทางเดียว ทิศทางของพื้นที่ (โดเมน) ทั้งหมดจะอยู่ในแนวเดียวกัน อย่างไรก็ตาม คุณสามารถจัดแนวโดเมนแม่เหล็กด้วยวิธีอื่นได้ เช่น:

วางโลหะไว้ในสนามแม่เหล็กแรงสูงในทิศทางเหนือ-ใต้ -- เคลื่อนแม่เหล็กไปในทิศทางเหนือ-ใต้ โดยใช้ค้อนทุบอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้ขอบเขตแม่เหล็กอยู่ในแนวเดียวกัน - ส่งกระแสไฟฟ้าผ่านแม่เหล็ก

นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าสองวิธีนี้อธิบายว่าแม่เหล็กธรรมชาติก่อตัวในธรรมชาติได้อย่างไร นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ แย้งว่าแร่เหล็กที่เป็นแม่เหล็กจะกลายเป็นแม่เหล็กก็ต่อเมื่อถูกฟ้าผ่าเท่านั้น ยังมีอีกหลายคนเชื่อว่าแร่เหล็กในธรรมชาติกลายเป็นแม่เหล็กในเวลาที่ก่อตัวของโลกและยังคงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้

วิธีการทำแม่เหล็กที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบันคือกระบวนการวางโลหะในสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กหมุนรอบวัตถุที่กำหนดและเริ่มจัดแนวโดเมนทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ณ จุดนี้อาจมีความล่าช้าในกระบวนการใดกระบวนการหนึ่งที่เกี่ยวข้องซึ่งเรียกว่าฮิสเทรีซิส อาจใช้เวลาหลายนาทีเพื่อให้โดเมนเปลี่ยนทิศทางไปในทิศทางเดียว นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการนี้: บริเวณแม่เหล็กเริ่มหมุนเรียงกันตามแนวเส้นสนามแม่เหล็กเหนือ-ใต้

พื้นที่ที่หันไปทางทิศเหนือ-ใต้อยู่แล้วจะมีขนาดใหญ่ขึ้น ในขณะที่พื้นที่โดยรอบจะมีขนาดเล็กลง ผนังโดเมน ซึ่งเป็นขอบเขตระหว่างโดเมนข้างเคียง ค่อยๆ ขยายออก ทำให้โดเมนมีขนาดใหญ่ขึ้น ในสนามแม่เหล็กที่แรงมาก ผนังโดเมนบางส่วนจะหายไปโดยสิ้นเชิง

ปรากฎว่าพลังของแม่เหล็กขึ้นอยู่กับปริมาณแรงที่ใช้ในการเปลี่ยนทิศทางของโดเมน ความแรงของแม่เหล็กขึ้นอยู่กับความยากในการจัดแนวโดเมนเหล่านี้ วัสดุที่ดึงดูดแม่เหล็กได้ยากจะคงความเป็นแม่เหล็กไว้เป็นเวลานาน ในขณะที่วัสดุที่ดึงดูดแม่เหล็กได้ง่ายมีแนวโน้มที่จะล้างอำนาจแม่เหล็กอย่างรวดเร็ว

คุณสามารถลดความแรงของแม่เหล็กหรือลดอำนาจแม่เหล็กลงได้อย่างสมบูรณ์หากคุณกำหนดทิศทางสนามแม่เหล็กไปในทิศทางตรงกันข้าม คุณยังสามารถล้างอำนาจแม่เหล็กของวัสดุได้หากคุณให้ความร้อนจนถึงจุด Curie เช่น ขีดจำกัดอุณหภูมิของสถานะเฟอร์โรอิเล็กทริกซึ่งวัสดุเริ่มสูญเสียอำนาจแม่เหล็ก อุณหภูมิสูงจะล้างอำนาจแม่เหล็กของวัสดุและกระตุ้นอนุภาคแม่เหล็ก ซึ่งรบกวนความสมดุลของโดเมนแม่เหล็ก

การเคลื่อนย้ายแม่เหล็ก

แม่เหล็กขนาดใหญ่และทรงพลังถูกนำมาใช้ในกิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ ตั้งแต่การบันทึกข้อมูลไปจนถึงการนำกระแสไฟฟ้าผ่านสายไฟ แต่ปัญหาหลักในการใช้งานจริงคือวิธีขนส่งแม่เหล็ก ในระหว่างการขนส่ง แม่เหล็กอาจทำให้วัตถุอื่นเสียหาย หรือวัตถุอื่นอาจทำให้วัตถุเสียหาย ทำให้ยากต่อการใช้งานหรือแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย นอกจากนี้แม่เหล็กยังดึงดูดเศษเฟอร์โรแมกเนติกต่าง ๆ อยู่ตลอดเวลาซึ่งเป็นเรื่องยากมากและบางครั้งก็เป็นอันตรายในการกำจัด

ดังนั้นในระหว่างการขนส่งแม่เหล็กขนาดใหญ่มากจะถูกวางไว้ในกล่องพิเศษหรือวัสดุที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกขนส่งโดยทำแม่เหล็กโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ โดยพื้นฐานแล้วอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าธรรมดา

ทำไมแม่เหล็กถึง "ติด" กัน?

คุณคงทราบจากชั้นเรียนฟิสิกส์ว่าเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นลวด มันจะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้นมา ในแม่เหล็กถาวร สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าด้วย แต่สนามแม่เหล็กในแม่เหล็กไม่ได้เกิดขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนตัวของกระแสผ่านสายไฟ แต่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน

หลายคนเชื่อว่าอิเล็กตรอนเป็นอนุภาคเล็กๆ ที่โคจรรอบนิวเคลียสของอะตอม เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ แต่ตามที่นักฟิสิกส์ควอนตัมอธิบาย การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนมีความซับซ้อนกว่านี้มาก ขั้นแรก อิเล็กตรอนจะเติมเต็มวงโคจรที่มีรูปร่างคล้ายเปลือกของอะตอม โดยที่พวกมันจะมีพฤติกรรมเป็นทั้งอนุภาคและคลื่น อิเล็กตรอนมีประจุและมวลและสามารถเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ต่างกันได้

และถึงแม้ว่าอิเล็กตรอนของอะตอมจะไม่เคลื่อนที่ในระยะทางไกล แต่การเคลื่อนไหวดังกล่าวก็เพียงพอที่จะสร้างสนามแม่เหล็กขนาดเล็กได้ และเนื่องจากอิเล็กตรอนที่จับคู่กันเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม สนามแม่เหล็กของพวกมันจึงหักล้างกัน ในอะตอมขององค์ประกอบเฟอร์โรแมกเนติก ในทางกลับกัน อิเล็กตรอนจะไม่ถูกจับคู่และเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว ตัวอย่างเช่น เหล็กมีอิเล็กตรอนที่ไม่เชื่อมต่อถึงสี่ตัวซึ่งเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว เนื่องจากพวกมันไม่มีสนามต้านทาน อิเล็กตรอนเหล่านี้จึงมีโมเมนต์แม่เหล็กในวงโคจร โมเมนต์แม่เหล็กคือเวกเตอร์ที่มีขนาดและทิศทางของตัวเอง

ในโลหะ เช่น เหล็ก โมเมนต์แม่เหล็กในวงโคจรทำให้อะตอมที่อยู่ใกล้เคียงเรียงตัวตามเส้นแรงเหนือ-ใต้ เหล็กก็มีโครงสร้างผลึกเช่นเดียวกับวัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ ขณะที่พวกมันเย็นลงหลังกระบวนการหล่อ กลุ่มอะตอมจากวงโคจรหมุนขนานที่ขนานกันเรียงตัวกันภายในโครงสร้างผลึก นี่คือวิธีการสร้างโดเมนแม่เหล็ก

คุณอาจสังเกตเห็นว่าวัสดุที่สร้างแม่เหล็กที่ดีก็สามารถดึงดูดแม่เหล็กได้เช่นกัน สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากแม่เหล็กดึงดูดวัสดุที่มีอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่ซึ่งหมุนไปในทิศทางเดียวกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง คุณภาพที่เปลี่ยนโลหะให้เป็นแม่เหล็กก็จะดึงดูดโลหะเข้ากับแม่เหล็กด้วย องค์ประกอบอื่นๆ อีกหลายองค์ประกอบเป็นแบบไดแมกเนติก - พวกมันทำจากอะตอมที่ไม่มีคู่ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กที่ผลักแม่เหล็กเล็กน้อย วัสดุหลายชนิดไม่มีปฏิกิริยากับแม่เหล็กเลย

การวัดสนามแม่เหล็ก

คุณสามารถวัดสนามแม่เหล็กได้โดยใช้เครื่องมือพิเศษ เช่น ฟลักซ์มิเตอร์ สามารถอธิบายได้หลายวิธี: -- เส้นสนามแม่เหล็กวัดเป็นเวเบอร์ (WB) ในระบบแม่เหล็กไฟฟ้า ฟลักซ์นี้จะถูกเปรียบเทียบกับกระแส

ความแรงของสนามหรือความหนาแน่นของฟลักซ์วัดเป็นเทสลา (T) หรือในหน่วยเกาส์ (G) หนึ่งเทสลามีค่าเท่ากับ 10,000 เกาส์

ความแรงของสนามสามารถวัดได้ในหน่วยเวเบอร์ต่อตารางเมตร -- ขนาดของสนามแม่เหล็กวัดเป็นแอมแปร์ต่อเมตรหรือเออร์สเตด

ตำนานเกี่ยวกับแม่เหล็ก

เราจัดการกับแม่เหล็กตลอดทั้งวัน ตัวอย่างเช่นในคอมพิวเตอร์: ฮาร์ดไดรฟ์จะบันทึกข้อมูลทั้งหมดโดยใช้แม่เหล็ก และแม่เหล็กก็ใช้ในจอคอมพิวเตอร์หลายเครื่องเช่นกัน แม่เหล็กยังเป็นส่วนสำคัญของโทรทัศน์ที่ใช้หลอดรังสีแคโทด ลำโพง ไมโครโฟน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้า เทปคาสเซ็ต เข็มทิศ และมาตรวัดความเร็วรถยนต์ แม่เหล็กมีคุณสมบัติที่น่าทึ่ง พวกมันสามารถเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าในสายไฟและทำให้มอเตอร์ไฟฟ้าหมุนได้ สนามแม่เหล็กที่แรงเพียงพอสามารถยกวัตถุขนาดเล็กหรือแม้แต่สัตว์ขนาดเล็กได้ รถไฟลอยตัวแบบแม่เหล็กจะพัฒนาความเร็วสูงเนื่องจากการผลักของแม่เหล็กเท่านั้น ตามรายงานของนิตยสาร Wired บางคนถึงกับใส่แม่เหล็กนีโอไดเมียมเล็กๆ เข้าไปในนิ้วเพื่อตรวจจับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

อุปกรณ์สร้างภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กซึ่งทำงานโดยใช้สนามแม่เหล็ก ช่วยให้แพทย์ตรวจอวัยวะภายในของผู้ป่วยได้ แพทย์ยังใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อดูว่ากระดูกที่หักหายดีหรือไม่หลังจากการกระแทก สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่คล้ายกันนี้ถูกใช้โดยนักบินอวกาศที่อยู่ในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์เป็นเวลานาน เพื่อป้องกันความเครียดของกล้ามเนื้อและการแตกหักของกระดูก

แม่เหล็กยังใช้ในการปฏิบัติทางสัตวแพทย์เพื่อรักษาสัตว์อีกด้วย ตัวอย่างเช่น วัวมักจะทรมานจากบาดแผลที่สมองอักเสบ ซึ่งเป็นโรคที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นในสัตว์เหล่านี้ ซึ่งมักจะกลืนวัตถุโลหะขนาดเล็กไปพร้อมกับอาหารของมัน ซึ่งอาจทำลายผนังกระเพาะอาหาร ปอด หรือหัวใจของสัตว์ได้ ดังนั้น บ่อยครั้งก่อนให้อาหารวัว เกษตรกรผู้มีประสบการณ์จึงใช้แม่เหล็กเพื่อทำความสะอาดอาหารจากชิ้นส่วนเล็กๆ ที่กินไม่ได้ อย่างไรก็ตาม หากวัวกินโลหะที่เป็นอันตรายเข้าไปแล้ว ก็จะมีการมอบแม่เหล็กให้กับมันพร้อมกับอาหารของมัน แม่เหล็กอัลนิโกบางยาวหรือที่เรียกว่า "แม่เหล็กวัว" ดึงดูดโลหะทุกชนิดและป้องกันไม่ให้ทำอันตรายต่อกระเพาะของวัว แม่เหล็กดังกล่าวช่วยรักษาสัตว์ที่ป่วยได้จริง แต่ก็ยังดีกว่าที่จะให้แน่ใจว่าไม่มีองค์ประกอบที่เป็นอันตรายเข้าไปในอาหารของวัว สำหรับคน แม่เหล็กมีข้อห้ามในการกลืน เนื่องจากเมื่อเข้าไปในส่วนต่างๆ ของร่างกายแล้ว แม่เหล็กจะยังคงถูกดึงดูด ซึ่งอาจนำไปสู่การปิดกั้นการไหลเวียนของเลือดและการทำลายเนื้อเยื่ออ่อน ดังนั้นเมื่อบุคคลกลืนแม่เหล็กเข้าไป เขาจึงต้องได้รับการผ่าตัด

บางคนเชื่อว่าการบำบัดด้วยแม่เหล็กเป็นอนาคตของการแพทย์ เนื่องจากเป็นวิธีการรักษาที่ง่ายและมีประสิทธิภาพสำหรับโรคต่างๆ หลายๆ คนเชื่อในการกระทำของสนามแม่เหล็กในทางปฏิบัติแล้ว กำไลแม่เหล็ก สร้อยคอ หมอน และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่คล้ายกันมีประโยชน์ในการรักษาโรคต่างๆ ได้ดีกว่ายาเม็ด ตั้งแต่ข้ออักเสบไปจนถึงมะเร็ง แพทย์บางคนยังเชื่อด้วยว่าแก้วน้ำที่มีแม่เหล็กเป็นมาตรการป้องกันสามารถกำจัดอาการเจ็บป่วยที่ไม่พึงประสงค์ได้มากที่สุด ในอเมริกา มีการใช้แม่เหล็กบำบัดประมาณปีละ 500 ล้านดอลลาร์ และผู้คนทั่วโลกใช้จ่ายโดยเฉลี่ย 5 พันล้านดอลลาร์ในการรักษาดังกล่าว

ผู้เสนอการบำบัดด้วยแม่เหล็กมีการตีความประโยชน์ของวิธีการรักษานี้แตกต่างกัน บางคนบอกว่าแม่เหล็กสามารถดึงดูดธาตุเหล็กที่มีอยู่ในฮีโมโกลบินในเลือดได้ จึงทำให้การไหลเวียนโลหิตดีขึ้น บางคนอ้างว่าสนามแม่เหล็กเปลี่ยนโครงสร้างของเซลล์ข้างเคียงอย่างใดอย่างหนึ่ง แต่ในขณะเดียวกัน การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ยังไม่ยืนยันว่าการใช้แม่เหล็กคงที่สามารถบรรเทาความเจ็บปวดหรือรักษาโรคได้

ผู้เสนอบางคนยังแนะนำว่าทุกคนใช้แม่เหล็กในการกรองน้ำในบ้านของตน ดังที่ผู้ผลิตกล่าวไว้เองว่าแม่เหล็กขนาดใหญ่สามารถทำให้น้ำกระด้างบริสุทธิ์ได้โดยการกำจัดโลหะผสมเฟอร์โรแมกเนติกที่เป็นอันตรายทั้งหมดออกจากมัน อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าไม่ใช่แม่เหล็กเฟอร์ริกที่ทำให้น้ำกระด้าง ยิ่งไปกว่านั้น ในทางปฏิบัติ สองปีของการใช้แม่เหล็กไม่ได้แสดงการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในองค์ประกอบของน้ำ

แม้ว่าแม่เหล็กไม่น่าจะมีผลในการรักษา แต่ก็ยังคุ้มค่าที่จะศึกษา ใครจะรู้บางทีในอนาคตเราอาจจะค้นพบคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของแม่เหล็ก