磁石は鉄を引きつける不思議な石として古代から知られ、ギリシャ時代にプラトンもマグネシアの石として述べていますが、現象について長く謎に包まれていました。
その磁石を科学的に説明し、近代の科学技術の発展に大きな貢献をしたイギリス人が多くいました。その人々が行ったこと、さらにどのように現在に活かされてかを簡単にお話いたします。
※イギリス人以外にも関わった人は多くいます。すべては書き切れませんので、ポイントを抑えるとイギリス人に絞る形となりました。
地球が磁石であることを説明した人物
磁石を科学的に説明したギルバード
16世紀にエリザベス1世の侍医であったウィリアム・ギルバードは初めて磁石の現象を科学的に研究した人物で、様々な現象を解明しました。
・地球のミニチュア版の球形磁石を作って方位磁針の動きを観察し、地球は巨大な磁石でありこのため方位磁針は北をさすということを検証した（方位磁針は1000年頃に中国で発明された）
・鉄は磁石を付けると磁力をもつようになり、その鉄を高温で熱すると磁力が失われることを実験によって示した※
・同じように静電気の力も物を引きつけるが温度を上げると消えてしまい、磁力とは別物として扱った
ギルバードは凄い人物なのですね。そういえば17世紀に万有引力の法則を発見したアイザック・ニュートンもイギリス人ですね。万有引力よりも前に、地球は磁石であることが分かっていたんですね。
※さっき、この鉄などを磁力をもつモノを高温で熱すると磁力が無くなってしまうことをギルバードは見つけたと言いましたが、その温度のことをキュリー温度と呼び19世紀にキュリー夫人の夫であるピエール・キュリーが名付けました。
※ウィリアム・ギルバードの著書：『磁石及び磁性体ならびに大磁石としての地球の生理学』(De Magnete, Magneticisque Corporibvs,et De Magno Magnete Tellure)
ウィリアム・ギルバート (物理学者) – Wikipedia
電磁石を発明した男
電磁石を発明したスタージャン
電磁石って知ってますか？
小学校か中学校の時に習った気はしますが・・・
簡単に言うと鉄の棒にコイルをぐるぐる巻いて電流を流すと、その鉄の棒は磁石のように磁力を持つようになるんだ。このことを電磁石と呼んでいます。この電磁石を初めて作ったのが写真の、ウィリアム・スタージャンです。ギルバードが説明した磁力を積極的に発生させた人物ですね。
この電磁石の基本的な考えはアンドレ・マリー・アンペールがソレノイドという考えを示しており、それを実際に証明した形になったんだ。
ウィリアム・スタージャンは1824年サリー州のアディスクームにあった東インド会社カレッジで科学の講師になり、翌年には最初の電磁石を公開している。7オンスの鉄の塊に導線を巻きつけ、それに電池からの電流を流して電磁石とし、9ポンドの鉄の塊を持ち上げるという実験で電磁石の威力を示した。 （ウィキペディアより）
アンペールってなんか聞いたことがある気がしますが・・
おっ、覚えていましたか。アンペールはフランスの物理学者で、右手の法則を発見した人ですよ。
右手の法則！思い出しました・・・・ええっと・・・
右手の法則をちょっといいかえると、親指を立てて右手を握った時に、親指以外の指の方向に小指からグルグルと電流が流れたとすると、親指の方向に磁力が発生する、という法則です。これがソレノイド、つまりは電磁石の働きを表していて、これの実物を作った人物がスタージャンという訳さ。
電気という言葉を作った人物
電気という言葉を初めて使ったブラウン
ちょっと話はそれますが、electricity（電気）という英語を初めて使ったのは17世紀のイギリスの作家であるトーマス・ブラウンです。
これは先ほど述べたウィリアム・ギルバードが静電気を意味する言葉「琥珀を擦り付けると引きつける力が発生する」として用いたelectricusが語源と言われています。ちなみに琥珀はギリシャ語でelektronと呼ばれていました。
電磁誘導を発見した人物
電磁誘導を発見したファラデー
18世紀にイタリアの物理学者ボルタによって電池が発明されて電流は作ることに成功したんだ。さらに、1831年にイギリスの科学者・物理学者のファラデーは、先ほどお話ししたソレノイドコイルの中で、磁石を動かすと電流が発生することを発見しました。ちょっと難しく説明すると、磁石を動かすとコイル内の磁場が変化してそれによって電流が流れる、電磁誘導という現象が起きるということです。
へえ～、それってすごい発見なんですか？
私達の日常生活に欠かせない発見であった
ファラデーの発見はとても凄いです。コイルの中で磁石を動かすと電流が発生する、という現象を利用して発電機の発明に繋がったんだ。また逆にいうと、コイルの中で電流を流すと磁石が動くということになり、これがモーターの発明に繋がったんだ。
さらに先ほどのコイルを巻いた電磁石も、棒じゃなくてＳ極やＮ極が現れないリングのような形にすると電圧を上げたり下げたりできることもファラデーは発見し、変圧器の発明したんだ。
※変圧器はトランスと呼ばれ、インダクターやチョークコイルと呼ばれる部品も生まれ自動車やあらゆる電化製品に使用されています。
電化製品、車、電子機器・・・僕たちのなすごい発明ですね！
最後に
難しい専門的な内容を、誰にもわかりやすいように説明したつもりです。このため専門知識がある方からすると、おかしいのじゃないか？足りないのじゃないか？と思われる点があるかもしれません。
磁気や磁石に関して知らない方が、この記事を読まれて興味を持つきっかけになってもらえれば有難いと思います。
最後まで読んでくださり有難うございました。
コメント