Çok eski bir web tarayıcısı kullanıyorsunuz. Bu veya diğer siteleri görüntülemekte sorunlar yaşayabilirsiniz..
Tarayıcınızı güncellemeli veya alternatif bir tarayıcı kullanmalısınız.
Tarayıcınızı güncellemeli veya alternatif bir tarayıcı kullanmalısınız.
Mümkün olan en güçlü manyetik alan nedir? Bir sınır var mı?
- Konbuyu başlatan Pilli Bebek
- Başlangıç tarihi
Çözüm
Çok yüksek manyetik alan güçlerinde egzotik şeyler olmaya başlasa da, manyetik alan gücü konusunda kesin olarak belirlenmiş bir temel sınır yoktur.
Manyetik alan, hareket eden bir elektrik yüküne yanal bir kuvvet uygulayarak onun yana doğru dönmesine neden olur. Manyetik alan açık olduğu sürece bu dönme devam ederek elektrik yükünün spiraller halinde ilerlemesine neden olur. Spiraller halinde hareket eden bir elektrik yükü, küçük, yönlendirilmiş, kalıcı bir mıknatıs gibi davranır ve bu nedenle yüksek manyetik alan gradyanına sahip bölgelerden itilir. Bu nedenle, elektrik yükleri manyetik alan çizgileri etrafında sarmal oluşturma eğilimindedir ve manyetik alan çizgilerinin bir araya geldiği bölgelerden uzağa itilir. Bu iki etki...
Manyetik alan, hareket eden bir elektrik yüküne yanal bir kuvvet uygulayarak onun yana doğru dönmesine neden olur. Manyetik alan açık olduğu sürece bu dönme devam ederek elektrik yükünün spiraller halinde ilerlemesine neden olur. Spiraller halinde hareket eden bir elektrik yükü, küçük, yönlendirilmiş, kalıcı bir mıknatıs gibi davranır ve bu nedenle yüksek manyetik alan gradyanına sahip bölgelerden itilir. Bu nedenle, elektrik yükleri manyetik alan çizgileri etrafında sarmal oluşturma eğilimindedir ve manyetik alan çizgilerinin bir araya geldiği bölgelerden uzağa itilir. Bu iki etki...
Pilli Bebek
Moderator
Çok yüksek manyetik alan güçlerinde egzotik şeyler olmaya başlasa da, manyetik alan gücü konusunda kesin olarak belirlenmiş bir temel sınır yoktur.
Manyetik alan, hareket eden bir elektrik yüküne yanal bir kuvvet uygulayarak onun yana doğru dönmesine neden olur. Manyetik alan açık olduğu sürece bu dönme devam ederek elektrik yükünün spiraller halinde ilerlemesine neden olur. Spiraller halinde hareket eden bir elektrik yükü, küçük, yönlendirilmiş, kalıcı bir mıknatıs gibi davranır ve bu nedenle yüksek manyetik alan gradyanına sahip bölgelerden itilir. Bu nedenle, elektrik yükleri manyetik alan çizgileri etrafında sarmal oluşturma eğilimindedir ve manyetik alan çizgilerinin bir araya geldiği bölgelerden uzağa itilir. Bu iki etki, elektrik yüklerinin yeterince güçlü manyetik alan çizgileri boyunca sıkışmasına neden olur. Bu etkinin örnekleri arasında dünyanın iyonosferinde hapsolmuş iyonlar, dünyanın radyasyon kuşaklarında hapsolmuş radyasyon, güneş çıkıntılarında güneşin yüzeyinde dolaşan sıcak plazma ve manyetik tuzaklar kullanılarak laboratuvarda tutulan plazmalar yer alır.
Manyetik alan ne kadar güçlü olursa, bir elektrik yükü manyetik alan tarafından o kadar şiddetli bir şekilde yana doğru itilir, dolayısıyla daireler halinde o kadar hızlı ve sıkı bir şekilde döner ve yüksek manyetik alan gradyanına sahip bölgelerden o kadar güçlü bir şekilde uzağa itilir. İlginç bir şekilde, tüm normal nesneler atomlardan, tüm atomlar ise elektrik yüklerinden, yani elektronlardan ve protonlardan yapılmıştır. Bu nedenle, yeterince güçlü manyetik alanlar nesneleri deforme etme ve hatta kırma yeteneğine sahiptir. Manyetik alan yaklaşık 500.000 Gauss'tan daha güçlü hale geldiğinde, nesneler yoğun kuvvetler tarafından parçalara ayrılır. Bu nedenle bilim insanları, 500.000 Gauss'tan daha güçlü bir manyetik alan oluşturan ve saniyenin çok küçük bir kısmından daha uzun süre hayatta kalabilen bir makine yapamıyorlar . Yeterince güçlü manyetik alanlar bu nedenle bildiğimiz nesneleri yok eder. Tıbbi MRI tarayıcılarında kullanılan manyetik alanların 500.000 Gauss'tan çok daha zayıf olduğunu ve doğru kullanıldığında tamamen güvenli olduğunu unutmayın.
Güçlü manyetik alanların yıkıcı doğası, dünyalıların ne kadar güçlü bir alan oluşturabileceğine pratik bir sınır koyarken, temel bir sınır koymaz. Yaklaşık bir milyar Gauss'u aşan manyetik alanlar o kadar güçlüdür ki atomları küçük iğneler halinde sıkıştırır, atomları moleküllere bağlayan sıradan kimyasal bağları yok eder ve bildiğimiz kimyayı imkansız hale getirir. Her atom iğne şeklinde sıkıştırılır çünkü atomun çoğunu dolduran elektronlar manyetik alan tarafından küçük daireler halinde dönmeye zorlanır. Bu kadar güçlü manyetik alanlar dünyada mümkün olmasa da, magnetar adı verilen yüksek derecede mıknatıslanmış yıldızlarda mevcutlar. Magnetar, süpernovadan arta kalan bir tür nötron yıldızıdır. Bir magnetarın yoğun manyetik alanı, nötron yıldızı içindeki protonların süperiletken akımları tarafından yaratılır; bu akımlar, maddenin bir nötron yıldızı oluşturacak şekilde çökmesiyle oluşturulmuştur.
Beşinci Huntsville Gama Işını Patlaması Sempozyumu'nda sunulan bir inceleme makalesinde Robert C. Duncan, manyetik alanların teorik olarak tahmin edilen ve daha da güçlü olan egzotik etkilerinin çoğunu özetledi:
"Özellikle ultra güçlü alanların nasıl
Mevcut teorilerin bazı doğrulanmamış uzantıları, manyetik alanın gücünün temel bir sınırı olduğunu belirtmektedir. Örneğin, bir manyetik alan çok güçlenirse, boşlukta manyetik monopoller oluşturabilir, bu da manyetik alanı zayıflatabilir ve daha da güçlenmesini engelleyebilir. Bununla birlikte, şu anda manyetik tek kutupların gerçekten var olduğuna dair bir kanıt bulunmadığından, bu iddia edilen sınır muhtemelen gerçek değildir. Bir gün manyetik alan kuvvetinin temel bir sınırını keşfedebiliriz, ancak şu anda bir sınırın var olduğuna dair hiçbir deneysel kanıt ya da köklü bir teorik tahmin yok.
Manyetik alan, hareket eden bir elektrik yüküne yanal bir kuvvet uygulayarak onun yana doğru dönmesine neden olur. Manyetik alan açık olduğu sürece bu dönme devam ederek elektrik yükünün spiraller halinde ilerlemesine neden olur. Spiraller halinde hareket eden bir elektrik yükü, küçük, yönlendirilmiş, kalıcı bir mıknatıs gibi davranır ve bu nedenle yüksek manyetik alan gradyanına sahip bölgelerden itilir. Bu nedenle, elektrik yükleri manyetik alan çizgileri etrafında sarmal oluşturma eğilimindedir ve manyetik alan çizgilerinin bir araya geldiği bölgelerden uzağa itilir. Bu iki etki, elektrik yüklerinin yeterince güçlü manyetik alan çizgileri boyunca sıkışmasına neden olur. Bu etkinin örnekleri arasında dünyanın iyonosferinde hapsolmuş iyonlar, dünyanın radyasyon kuşaklarında hapsolmuş radyasyon, güneş çıkıntılarında güneşin yüzeyinde dolaşan sıcak plazma ve manyetik tuzaklar kullanılarak laboratuvarda tutulan plazmalar yer alır.
Manyetik alan ne kadar güçlü olursa, bir elektrik yükü manyetik alan tarafından o kadar şiddetli bir şekilde yana doğru itilir, dolayısıyla daireler halinde o kadar hızlı ve sıkı bir şekilde döner ve yüksek manyetik alan gradyanına sahip bölgelerden o kadar güçlü bir şekilde uzağa itilir. İlginç bir şekilde, tüm normal nesneler atomlardan, tüm atomlar ise elektrik yüklerinden, yani elektronlardan ve protonlardan yapılmıştır. Bu nedenle, yeterince güçlü manyetik alanlar nesneleri deforme etme ve hatta kırma yeteneğine sahiptir. Manyetik alan yaklaşık 500.000 Gauss'tan daha güçlü hale geldiğinde, nesneler yoğun kuvvetler tarafından parçalara ayrılır. Bu nedenle bilim insanları, 500.000 Gauss'tan daha güçlü bir manyetik alan oluşturan ve saniyenin çok küçük bir kısmından daha uzun süre hayatta kalabilen bir makine yapamıyorlar . Yeterince güçlü manyetik alanlar bu nedenle bildiğimiz nesneleri yok eder. Tıbbi MRI tarayıcılarında kullanılan manyetik alanların 500.000 Gauss'tan çok daha zayıf olduğunu ve doğru kullanıldığında tamamen güvenli olduğunu unutmayın.
Güçlü manyetik alanların yıkıcı doğası, dünyalıların ne kadar güçlü bir alan oluşturabileceğine pratik bir sınır koyarken, temel bir sınır koymaz. Yaklaşık bir milyar Gauss'u aşan manyetik alanlar o kadar güçlüdür ki atomları küçük iğneler halinde sıkıştırır, atomları moleküllere bağlayan sıradan kimyasal bağları yok eder ve bildiğimiz kimyayı imkansız hale getirir. Her atom iğne şeklinde sıkıştırılır çünkü atomun çoğunu dolduran elektronlar manyetik alan tarafından küçük daireler halinde dönmeye zorlanır. Bu kadar güçlü manyetik alanlar dünyada mümkün olmasa da, magnetar adı verilen yüksek derecede mıknatıslanmış yıldızlarda mevcutlar. Magnetar, süpernovadan arta kalan bir tür nötron yıldızıdır. Bir magnetarın yoğun manyetik alanı, nötron yıldızı içindeki protonların süperiletken akımları tarafından yaratılır; bu akımlar, maddenin bir nötron yıldızı oluşturacak şekilde çökmesiyle oluşturulmuştur.
Beşinci Huntsville Gama Işını Patlaması Sempozyumu'nda sunulan bir inceleme makalesinde Robert C. Duncan, manyetik alanların teorik olarak tahmin edilen ve daha da güçlü olan egzotik etkilerinin çoğunu özetledi:
"Özellikle ultra güçlü alanların nasıl
- vakumu çift kırılımlı hale getirir ve görüntüleri bozabilir ve büyütebilir ("manyetik mercekleme");
- Elektronların öz enerjileri değişir: B arttıkça önce benden biraz daha hafif olurlar , sonra biraz daha ağır olurlar ;
- fotonların hızla bölünmesine ve birbirleriyle birleşmesine neden olur;
- atomları uzun, ince silindirlere ve molekülleri güçlü, polimer benzeri zincirlere dönüştürür;
- termal çift foton gazlarındaki çift yoğunluğunu arttırmak;
- foton-elektron saçılımını güçlü bir şekilde bastırır ve
- vakumun kendisini son derece büyük bir B değerinde kararsız hale getirin ."
Mevcut teorilerin bazı doğrulanmamış uzantıları, manyetik alanın gücünün temel bir sınırı olduğunu belirtmektedir. Örneğin, bir manyetik alan çok güçlenirse, boşlukta manyetik monopoller oluşturabilir, bu da manyetik alanı zayıflatabilir ve daha da güçlenmesini engelleyebilir. Bununla birlikte, şu anda manyetik tek kutupların gerçekten var olduğuna dair bir kanıt bulunmadığından, bu iddia edilen sınır muhtemelen gerçek değildir. Bir gün manyetik alan kuvvetinin temel bir sınırını keşfedebiliriz, ancak şu anda bir sınırın var olduğuna dair hiçbir deneysel kanıt ya da köklü bir teorik tahmin yok.