磁鉄鉱

磁鉄鉱は、天然に磁化された鉱物磁鉄鉱の破片です。^{[ 1 ] [ 2 ]}これらは鉄を引き付ける 天然の磁石です。磁性の性質は、^{古代に磁鉄鉱を通して初めて発見されました。[3] 回転できるように吊り下げられた磁鉄鉱の破片は、最初の磁気コンパスでした。[3][4][5][6} ]初期の^{航海におけるその}重要性は^{、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おり、[ 7 ^]これは 現在では廃れた「旅、道」を意味する「 lode 」の意味に由来しています。 ^{[ 8 ]}

磁鉄鉱は、自然に磁化されているごく少数の鉱物の1つです。^{[ 1 ]}磁鉄鉱は黒色または茶褐色で、条痕 は黒色、金属光沢があり、モース硬度は5.5～6.5です。

磁鉄鉱が生成される過程は、地質学において長らく未解決の問題であった。地球上の磁鉄鉱のうち、磁鉄鉱として磁化されているのはごくわずかである。通常の磁鉄鉱は鉄や鋼と同様に磁場に引き寄せられるが、それ自体は磁化される傾向はない。これは、磁鉄鉱の保磁力、つまり磁化や脱磁に対する抵抗力が低すぎるためである。^{[ 9 ]}_{磁鉄鉱の顕微鏡観察では、磁鉄鉱（ Fe3O4}）とマグヘマイト（立方晶Fe2O3 _）の包有物 から成り、しばしばチタン、アルミニウム、マンガンなどの不純物金属イオンが含まれていることがわかっている。^[ ₉ ^{] [ 10 ] [} 11 ^{]この不均一な結晶構造により、} この種の磁鉄鉱は磁化状態を維持す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ということである。地球の磁場は0.5ガウスと弱く、磁石を単独で磁化することはできない。^{[ 9 ] [ 10 ]}有力な説は、磁石は落雷の 周囲の強い磁場によって磁化されるというものである。^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}磁鉄鉱はフェリ磁性体であるため、落雷によって磁区が整列し、磁石が形成される可能性がある。^{[ 12 ]} これは、磁石が地中深くに埋まっているのではなく、地表近くで見つかることが多いという観察によって裏付けられている。^{[ 10 ]}

磁石の磁気特性に関する最も初期の記述の一つは、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、^{[ 13 ]}古代ギリシャ人は彼が磁石が鉄や他の磁石に引き寄せられることを発見したと信じている。^{[ 14 ]}磁石という名前は、アナトリアのマグネシアで発見された磁石に由来する可能性がある。^{[ 15 ]}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方法が記述されている。

磁気に関する中国文学における最古の記述は、紀元前4世紀の『鬼谷子』に見られる。^{[ 16 ]}紀元前2世紀の 年代記『呂史春秋』には、「磁石は鉄を引き寄せる」と明記されている。 ^{[ 17 ] [ 18 ]}針の引力に関する最古の記述は、紀元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」^{[ 19 ]}紀元前2世紀、中国の風水師は、占いのための「南を指すスプーン」を作るために、磁石の磁気特性を実験していた。滑らかな青銅の板の上に置くと、スプーンは必ず南北軸を中心に回転した。^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]}この方法は効果があるとされているが、考古学者は漢の墓から磁鉄鉱でできた実際のスプーンをまだ発見していない。^{[ 23 ]}

天文学者のジョン・カールソンは、北米でオルメカ文明の遺物（形を整え溝を刻んだ磁鉄鉱の棒）を発見したことから、オルメカ文明では中国での発見より千年以上も前に磁鉄鉱が使われていた可能性があると示唆している。 ^{[ 24 ]}カールソンは、オルメカ文明の人々が占星術や風水などの目的で、同様の遺物を方向を示す装置として、あるいは神殿、生者の住居、死者の埋葬場所の向きを決めるために使用していたのではないかと推測している。^{[ 24 ]}オルメカ文明の遺物の詳細な分析により、「棒」は鉄鉱石とチタンの薄層（Fe _2–x Ti _x O _3）から構成されており、そ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。 ^{[ 25 ]}

歴史家のジョセフ・ニーダムによれば、「1世紀にわたる研究により、ヨーロッパにおける磁気コンパスの最初の言及は、 1190年頃のアレクサンダー・ネッカムに遡り、その後すぐに1205年にギヨ・ド・プロヴァン、1269年にジャック・ド・ヴィトリーが続いたことが明らかになった。その他のヨーロッパの主張はすべて詳細な研究によって否定されている…」^{[ 26 ]}

磁鉄鉱は、貴重な品や名誉ある品として頻繁に展示されてきた。オックスフォードのアシュモレアン博物館には、メアリー・キャベンディッシュが1756年に寄贈した金メッキの冠で飾られた磁鉄鉱が所蔵されている。これはおそらく、夫がオックスフォード大学の総長に任命されることを確実にするためであったと思われる。^{[ 27 ]}アイザック・ニュートンの印章指輪には、自身の重量の200倍以上を持ち上げることのできる磁鉄鉱が埋め込まれていたと伝えられている。^{[ 28 ]}また、17世紀のロンドンでは、王立協会が、地球の磁場と航海士の羅針盤の機能を説明するために使用された、直径6インチ（15cm ）の球形の磁鉄鉱（テララまたは「小さな地球」）を展示していた。^{[ 29 ]}同時代の作家で風刺作家のネッド・ウォードは、テレッラが「鉄粉の紙を互いに突き刺し、ハリネズミの毛のように尖らせ、針の束に生命と陽気さを与え、まるで悪魔が中にいるかのように踊らせた」と述べている。^{[ 30 ]} 

• 「磁石」は、デ・マグネテの400周年を記念して作成されたウェブサイト「地球の大磁石」からのものです。