ロードストーン

磁石は、鉱物である磁鉄鉱の自然に磁化された破片である。^[1]^[2]磁石は天然の磁石であり、鉄を引き付けることができる。磁気の特性は、古代に磁石を通して初めて発見された。 ^[3]回転できるように吊り下げられた磁石の破片は、最初の磁気コンパスであった。^[3]^[4]^[5]^{[6]磁石が初期の}航海に重要であったことは、中英語で「コースストーン」または「リードストーン」を意味するlodestoneという名前によって示されている。 ^[7]これは、現在では使われなくなった「旅、道」というlodeの意味に由来する。^[8]

磁石は、自然に磁化された状態で発見される数少ない鉱物の1つです。^[1] 磁鉄鉱は黒または茶褐色で、金属光沢があり、モース硬度は5.5～6.5で、黒い縞があります。

起源

磁石がどのようにして生成されるかは、地質学において長い間未解決の問題であった。地球上の磁鉄鉱のうち、磁石として磁化されたものはごくわずかである。通常の磁鉄鉱は、鉄や鋼のように磁場に引き付けられるが、それ自体が磁化することはなく、保磁力（消磁に対する抵抗力）が低すぎるため、長時間磁化されたままでいることができない。^{[9]磁石を顕微鏡で調べたところ、磁鉄鉱（Fe}₃ O ₄）とマグヘマイト（立方晶Fe ₂ O ₃ ）の含有物でできており、不純物としてチタン、アルミニウム、マンガンなどの金属イオンが含まれていることが多いことがわかった。^[9]^[10]^[11] この不均一な結晶構造により、この種類の磁鉄鉱は磁化されたままでいるのに十分な保磁力を持ち、永久磁石となる。^[9]^[10]^[11]

もう一つの疑問は、磁石がどのように磁化されるかである。地球の磁場は0.5ガウスで、磁石自体を磁化させるには弱すぎる。^[9]^{[10]有力な説は、磁石は}雷の周囲の強力な磁場によって磁化されるというものである。^[9]^[10]^[11]これは、磁石が地球の深部に埋まっているのではなく、主に地表近くで発見されるという観察によって裏付けられている。^[10]

歴史

磁石の磁気特性に関する最も古い記録の一つは、紀元前6世紀のギリシャの哲学者ミレトスのタレスによるもので、^[12]古代ギリシャ人は彼を磁石が鉄や他の磁石に引き寄せられることを発見した人物とみなした。^[13]磁石という名前は、アナトリア地方のマグネシアで発見された磁石に由来している可能性がある。^[14]古代インドの医学書スシュルタ・サンヒターには、磁石の磁気特性を利用して人の体に刺さった矢を取り除くことが記されている。^[^要出典^]

磁気に関する中国の文献で最初の言及は、紀元前4世紀の『鬼谷子』である。^[15]紀元前2世紀の年代記『呂氏春秋』には、「磁石は鉄を引き寄せる、あるいは引き寄せる」と明確に述べられている。^[16]^[17]針の吸引力に関する最初の言及は、西暦20年から100年の間に書かれた『論衡』に見られる。「磁石は針を引き寄せる」。^[18]紀元前2世紀、中国の風水師は磁石の磁気特性を利用して占い用の「南を指すスプーン」を作ろうとしていた。滑らかな青銅の皿の上に置くと、スプーンは必ず南北の軸に回転した。^[19]^[20]^[21]この方法が効果的であることは証明されているが、考古学者は漢代の墓で磁鉄鉱で作られた実際のスプーンをまだ発見していない。^[22]

天文学者のジョン・カールソンは、北米で発見されたオルメカの遺物（形を整え溝をつけた磁石の棒）に基づいて、中国で発見されるより1000年以上も前にオルメカ人が磁石を使っていた可能性があると示唆している。 ^{[23]カールソンは、オルメカ人が占星術や}風水学の目的で、同様の遺物を方向を示す装置として、または寺院、生者の住居、死者の埋葬地の方向を示すために使っていたのではないかと推測している。^[23]オルメカの遺物の詳細な分析により、「棒」は鉄鉱石とチタンの薄板（Fe _2–x Ti _x O _3）で構成されており、これが遺物の異常な残留磁気の原因であることが明らかになった。 ^[24]

「1世紀にわたる研究の結果、ヨーロッパで最初に磁気コンパスについて言及されたのは、西暦1190年頃のアレクサンダー・ネッカム、その後すぐに西暦1205年のギヨー・ド・プロヴァン、西暦1269年のジャック・ド・ヴィトリーであることが判明した。詳細な研究により、その他のヨーロッパの主張は排除された...」^[25]

磁石は、貴重品や権威ある品として展示されることが多々ある。オックスフォードのアシュモリアン博物館には、金箔の王冠で飾られた磁石が収蔵されている。これは、おそらく夫がオックスフォード大学の総長に就任するため、メアリー・キャベンディッシュが1756年に寄贈したものと思われる。 ^[26] アイザック・ニュートンの印章指輪には、自重の200倍以上を持ち上げることができる磁石が入っていたと伝えられている。^[27]そして17世紀のロンドンでは、王立協会が6インチ（15センチ）の球形磁石（テララまたは「小さな地球」）を展示した。これは、地球の磁場と船乗りのコンパスの機能を説明するために使われた。^[28]当時の風刺作家ネッド・ウォードは、テララが「紙に綴じた鉄の細片が互いに逆立ち、ハリネズミの毛のように尖った状態になり、針の束に生命と楽しさを与え、まるで悪魔が宿っているかのように踊った」と記している。^[29]

参考文献

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外部リンク

ロードストーン

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