磁石の引き合う力や反発力の正体を教えて下さい。

A 回答 (3件)

えっとですね、これは正確に回答することは誰にもできない問題ですね。


磁力に限らず、”力”自体がなんなのかは分かっていません。

”経験的に”、磁石や電荷は、同極間では反発し異極間で引力が生じる、ということになります。
重力の場合では、異符号の質量なら反発し同符号の質量なら引力が生じる、ということになります。

このような法則は、経験的に発見されて、数式化され、実験的に認められてるものです。しかしそれは、あくまで自然法則を数式化したにすぎません。
現在の科学において我々は、現象を数式化したり、あるいはしようとしているのですが、その現象が”なぜ起こるのか?”ということに答えてる訳ではないのです。

したがって、そのような反発力・引力の”正体”ってのは、わからないのであって、まさに”自然がそのようになっている”というしかないのです。

エネルギー的に安定か?不安定か?という解釈によっても説明することはできるのですが、これも”現象を言い換えた”に過ぎません。つまり、”なぜエネルギー的に安定化するところに移るのか?”という問いに答えることが出来ません。

現在、多くの科学者が行っているのは、”観測された現象が如何に基本法則で説明できるのか?”ということと”基本法則が如何に統一的に解釈・説明ができるか?”ということがほとんどだと思います。新たな基本法則の発見はここ数十年ないような気がします。もちろん、みなさん発見はしたいのでしょうが^^・・・そろそろ何か発見されるかな??

物はなぜ下に落ちるのか?・・・いや、物が落ちる方向を”下”というのです。・・・ではそのような運動を起こす原因は?・・・重力!・・・・
・・・・ではなぜ重力があるのか?・・・・
・・・keronyanさんの言うとおり、神のみぞ知る!!
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原子の構造は、原子核のまわりをいくつかの電子がくるくる回ってる、ということはいいですよね。


(現代では↑のような素朴な原子論は否定されつつありますが、まあ仮想的なモデルとして)
で、この電子、核のまわりを公転しながら、自分自身も自転しています。地球のように。
この自転運動(スピン)が、磁石の引き合う力や反発力(磁気)のおおもとになっています。
ただ、電子軌道上には正回転と逆回転の電子が同数個ずつ入っており、お互いに打ち消しあってしまっています。
(モーメントは差し引きゼロ。磁性は持たない)
ところが、ある種の物質(おもに金属)では外から電磁的な力と衝撃を同時に加えると、この電子のスピンのバランスが崩れるものがあります。
そうすると、そのときにかけられていた電磁界の方向にそってスピンの向きが一斉に変わるので、磁気を持つようになるわけです。

なお、鉄などの金属は電気をかけた時だけ磁石になりますが(電磁石)、これは、金属結晶の構造がきれいにそろいすぎているため、電気を停めると電子のスピンモーメントがすぐに逃げてしまうからです。永久磁石にはわざと不純物が混ぜてあって、モーメントを逃げにくくしてあります。
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これはある意味哲学的な問題になりますね。


引力の正体は?と言う質問にもなるし、

確か、光子が電磁気力をになう粒子になっています。光子には質量がないので無限遠まで到達します。
この光子(仮想粒子)がお互いのエネルギーを媒介することでお互いの相互作用が起こると言うことになっています。
ちなみに引力は重力子という物が考えられています。(たしかまだ未確認)

なぜそうなっているのかは、神のみぞ知る。
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