Магнетизм

Магнетизм — совокупность явлений, связанных с магнитами и движущимися электрическими зарядами. Те и другие создают вокруг себя магнитные поля.  Магнитное поле представляет собой частный случай электромагнитного поля. О существовании магнетизма знали уже около трех тысячелетий назад. Первое серьезное исследование магнетизма провел в 1269 г. Петрус Перигринус де Марикур, который установил существование магнитных полюсов и обнаружил, что одноименные полюса взаимно отталкиваются, а разноименные — притягиваются. Первоначальные знания о магнетизме были обобщены английским врачом В. Гилбертом (W. Gilbert, 1600), который отмечал наличие у магнитов лечебных свойств.
Магнитные свойства материи определяются в основном поведением отрицательно заряженных электронов, обращающихся вокруг атомных ядер. Магнитное поле одиночного электрона имеет две компоненты, одна из которых определяется спином электрона, т.е. вращением его вокруг собственной оси, а другая — орбитальным движением электрона вокруг атомного ядра. Оба эти вида движения можно рассматривать как очень малые круговые электрические токи, т.е. движение зарядов, что связывает между собой электрические и магнитные явления.
Взаимосвязь между электричеством и магнетизмом была доказана в XIX в. Электрические заряды окружены электрическим полем (см.), а при их движении возникает магнитное поле. Электрический ток в проводнике создает вокруг него магнитное поле, интенсивность которого пропорциональна силе тока, а при движении проводника в магнитном поле в нем возникает электрический ток. Эти явления получили название электромагнитных, или электромагнетизма. Общую математическую теорию, охватывающую электрические и магнитные явления, создал в 1864 г. английский физик Джеймс Максвелл (J. Maxwell).
По магнитным свойствам все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. В диамагнетиках под влиянием внешнего магнитного поля возникает собственное магнитное поле, противоположное по направлению. Парамагнетики, в отличие от диамагнетиков, притягиваются к магнитам, т.к. под влиянием внешнего магнитного поля в них возникает собственное магнитное поле такого же направления. Ферромагнетики отличаются способностью намагничиваться после удаления внешнего магнитного поля. При нагревании ферромагнетиков до определенной температуры (так называемой точки Кюри) магнетизм у них исчезает. К ферромагнетикам относятся железо, никель, некоторые другие металлы и их сплавы, нашедшие широкое практическое применение, в т.ч. и в физиотерапии.
В медицине явление магнетизма используется по многим направлениям. В хирургии его применяют для извлечения ферромагнетиков из глаз, желудка, мозга и других областей тела. Еще с древних времен магнетизм используют для лечения самых различных заболеваний (см. Магнитотерапия). Это явление в совокупности с другими свойствами веществ позволило создать новые методы исследования и диагностики (электрический парамагнитный резонанс, ядерный магнитный резонанс). Все большее распространение в биологии и медицине получают магнитографические методы, основанные на регистрации магнитных полей биологических объектов (магнитокардиография, магнитоэнцефалография).