ميداني است كه دور يك آهن روبا وجود دارد.در اطراف زمين هم ميداني وجود دارد كه براثر نيروي مغنا طيسي خود زمين به وجود آمده است.

ويليام گيلبرت

هر كس تا به حال در محيط باز از يك قطب نما براي جهت يابي استفاده كرده باشد مي داند كه رابطه اي بين زمين و آهن ربا ها وجود دارد .در قرن هفدهم ميلادي يك پزشك اينگليسي به نام ويليام گيلبرت ثابت كرد قطب نما به اين دليل كار  مي كند كه زمين خود مانند يك آهن رباي بزرگ است و دو قطب ان نزديك قطب هاي شمال و جنوب جغرافيا قرار داردند.

گيلبرت  فكر مي كرد  كه آهن رباي عظيمي در درون زمين موجود است ،ولي امروز بيشتر دانشمندان مي دانند كه واقعيت بسيار پيچيده تر از اين است.

مگنتوسفر

 در درون زمين دو هسته ي كاملا متفاوت وجود دارد. هسته ي دروني توده جامدي از آهن ونيكل است و دور آن را هسته خارجي مذابي گرفته است  كه آن هم از آهن ونيكل تشكيل شده است. هنگامي كه  كره زمين مي چرخد ،اين دو هسته با سرعت هاي متفاوتي به دور خود مي چرخند.تفاوت حركت اين دو هسته بسيار رسا نا ،نو عي جريان الكتريكي ايجاد ميكند.اين جريان هم مانند چرخش الكترون ها به دور خود، ميدان مغنا طيسي ايجاد مي كند كه بر كل سياره زمين اثر مي گذراند.تاثير اين ميدان نه تنها بر سطح زمين ديده مي شود ، بلكه تا هزاران  كيلومتر هم در فضا گسترش مي يابد.اين منطقه فضايي را مگنتو سفر مي گويند.

 واحد هاي مغناطيسي

 شدت ميدان مغناطيسي را با واحدي به نام گاوسGaussاندازه مي گيرن كه از نام ريا ضي دان الماني ، كارل فريد ريش گاوس(1855_1777) گرفته شده است. شدت ميدان مغناطيسي زمين در سطح آن حدود 5/0گاوس است .به ده هزار گاوس ، تسلا مي گويند. قوي ترين آهن ربا هاي دنيا آهن ربا هاي پانسي  هستند كه مي توانند ميدان هايي مغنا طيسي به شدت تقريبا" 1000تسلا توليد كنند كه چند ميليونيوم ثانيه بيشتر دوام ندارند .اين ميدان مغناطيسي حدود بيست ميليون بار از ميدان مغنا طيسي زمين قوي تر است!

باكتري مغناطيسي

باكتري اكواسپير يليوم مگنتو كتيكوم Aquaspirillum magnetotacticum چشم ندارد ، ولي مي تواند به كمك ميدان مغناطيسي زمين  راهش را به سوي منابع غذايي كه در عمق باتلاق هاي آب شور قرار دارند ، پيداكند .دانشمندان كشف كرده اند كه اعضاي اين گونه جانوري در سلول هايشان زنجيره هاي ريزي از مانيتيت  دارند كه  جهت ميدان مغناطيسي زمين را تشخيص مي دهند.اين باكتري نه تنها مي داند شمال در كدام طرف است،  بلكه براي يافتن جهت روبه پايين ، يعني جهتي كه به منبع غذايي اش مي رسد، نيز از ميل مغناطيسي استفاده مي كند .

باستان شناسي مغناطيسي

ميدان مغناطيسي زمين ،منظم و پايدار نيست ، بلكه با گذشت سالها در يك محل معين ، مقدار متوسط زاويه انحراف و ميل تغيير مي كند .اين انحراف محور مغناطيسي و در نتيجه ، تغييرات زاويه انحراف و زاويه ميل در يك محل نسبت به زمان ، شاخه جديد را در (( باستان شناسي )) به نام (( باستا نو مغناطيسي )) ايجاد كرده است كه توسط آن ، عمركوره ها ، اجاقها و آتشكده هاي قديمي تعيين مي شود .اساس كار ، مبتني بر اين است كه بيشتر خاك رسهايي كه اين اجسام از آن ساخته شده اند، حاوي مقدار كمي مواد مغناطيسي اند . سمت گيري اين مواد مغناطيسي ، با گرم شدن در موقع استفاده عادي تثبيت شده است . با مقايسه جهت فعلي ميدان مغناطيسي زمين با جهت ميدلن مغناطيسي مواد، مي توان قدمت باستاني تقريبي آنها را تعيين كر.در مقيانس طولاني تر زمان (دوران زمين شناسي) ،شواهدي وجود دارد كه نشان مي دهد محور مغناطيسي زمين درمدت چهار ميليون سال گذشته ، نه بار كاملا ّتغيير جهت داده است .اين شواهد ، مبتني بر اندازه گيري هاي خاصيت مغناطيسي(ضعيف ) تثيبت شده در تخته سنگ هایي با عمر زمين شناسي معين هستند.

 سنگ مغناطيس و كهربا

سنگ مغناطيس وكهربا، دو ماده طبيعي هستند  كه از زمان هاي قديم ،مورد توجه مردم بوده اند. سنگ مغناطيس ، ماده اي معدني است خواص غير عادي داشته و آهن را جذب مي كند اگر قطعه اي از اين سنگ ، آويزان يا شناور باشد ، آن قدر مي چرخد تا تقريبا" در امتداد شمال و جنوب قرار گيرد. نخستين توصيف نوشتاري ، از كاربرد سنگ مغناطيس بعنوان قطبنما در دريا نوردي كشورهاي غربي ، به اواخر قرن يازدهم ميلادي مربوط مي شود.

مواد مغناطيسي و غير مغناطيسي

پس از پيدايش آهنربا ، دانشمندان به اين فكر افتادند كه آيا آهنربا مواد ديگري غير از آهن را نيز مي تواند جذب كند . پس از بررسي هاي زياد ، معلوم شد كه آهنربا دو عنصر ديگر به نام نيكل و كبالت را نيز مي تواند جذب كند. در نتيجه ، آهنربا مي تواند سه عنصر آهن )Fe) نيكل (Ni) كبالت Coو آلياژهاي آنها را به خود جذب كند كه به اينها مواد مغناطيسي و بقيه مواد كه از خود خاصیت مغناطيسي نشان نمي دهند ، مواد غير مغناطيسي مي گويند ؛ مانند مس ، آلومينيوم ،چوب ، شيشه ، پارچه و ...( در واقع دو عنصر گادوليبوم و ديسپرزيوم نيز خاصیت آهنربايي از خود نشان مي دهند ، اما عملا" كاربرد كمتري دارند. )

 هانس كريستناورستد

 (ولادت:1777م/1156ش -درگذشت 1851م/1230ش)

  ((اورستد ))استادفيزيك

 دانشگاه ((كپنهاك))در دانمارك بود. او باآزمايش معروف خود ،يعني اثر جريان بر ق بر عقربهي مغناطيسي ، ارتباط بين جريان برق و مغناطيس رابه طور رسمي اعلام كرد.

 حوزه مغناطيس

 در مواد فرو مغناطيس، به طور طبيعي دو قطب هاي مغناطيسي در فضاهاي بسيار كوچك، كاملا با هم هم خط هستند؛ اما در مجموع ، جهت خاصي پيدا نمي كند ؛ ولي اگر تحت تاثير ميدان خارجي قرار گيرند ، حوزه هاي هم خط، بزرگ تر شده و از خود خاصيت مغناطيسي نشان مي دهند. به اين فضاهاي كوچك كه دو قطبي هاي مغناطيسي دران كاملا باهم هم خط هستند ،حوزه هاي مغناطيسي مي گويند .

آمپر

آندر ه ماري امپر (1836-1775)نزديك ليون فرانسه متولد شددرآن دهكده، مدرسهاي نبودو از این رو امپر به خود آموزي پرداخت.پدراو به هنگام انقلاب فرانسه،محكوم به اعدام شد وزندگي امپر ،عميقا"متاثر از مرگ پدرش بودامپر استاد رياضيات در دانشگاه پاريس شد و در فيزيك ، رياضيات و فلسفه علم سهم بسزايي به دست آورد.

 اقيانوس اطلس،اكتبر1492

 كريستف كلمپ پس از سفري طولاني وخطرناك در اقيانوس اطلس به دنياينو(امريكا)رسيد. كلمب با اينكه قطب نمايي دركشتي خود داشت ،به آن اعتماد نكرد .او در عوض در شب هاي صاف از وضع ستاره ها براي يافتن راه استفاده مي كرد. به عبارت ديگر ،او به ماه بيش از قطب نما اعتماد داشت. كلمب ، حق داشت كه نگذارد قطب نما راهنمايش باشد چون قطب نماي او زاويه انحراف را ( كه تفاوت بين محل قطب شمال مغناطيسي و قطب شمال جغرافيايي است ) نشان نمي داد. در زمان كلمب كشتي هاي نينا ، پينتا و سانتاماريا را هدايت مي كرد ، قطب شمال مغناطيسي كمي در غرب شمال جغرافيايي قرار داشت . در حاليكه تصور مي كرد  مستقيما" به سمت غرب مي رود ، كمي به سوي جنوب غربي مي رفت.