لماذا يلتصق المسمار بالمغناطيس ولا تلتصق قطعة النقود؟

جرّب هذا: قرّب مغناطيس الثلاجة من مسمار حديدي، ثم من قطعة نقود صفراء. المسمار يقفز ويلتصق. القطعة لا تتحرك أبدًا. المغناطيس نفسه، والمسافة نفسها — فلماذا يختار المغناطيسُ المسمار؟

السرّ في نوع المعدن. المغناطيس لا يجذب "المعادن" كلّها، بل عائلة صغيرة منها: الحديد، والنيكل، والكوبالت، وما صُنع منها كمعظم أنواع الفولاذ. أما النحاس والألمنيوم والذهب والفضة، فلا تنجذب إليه انجذابًا ملحوظًا مهما اقترب.

لماذا الحديد بالذات؟ تخيّل أن داخل كل قطعة حديد ملايينَ المغناطيسات الصغيرة جدًا، أصغر من أن تُرى بأي مجهر عادي. في القطعة العادية تشير هذه المغناطيسات إلى اتجاهات مختلفة، فتُلغي قوى بعضها بعضًا. حين يقترب مغناطيس قوي، تصطفّ كلها في اتجاه واحد — فتتصرف القطعة كلها كمغناطيس، وتقفز نحوه.

المغناطيس لا يصنع القوة من العدم — هو يوقظ مغناطيسات صغيرة نائمة داخل الحديد.

ولكل مغناطيس طرفان يسمّيان قطبين: شمالي وجنوبي. القطبان المختلفان يتجاذبان، والمتشابهان يتنافران. قرّب مغناطيسين من الجهة المتشابهة: ستحسّ بقوة خفية تدفعهما بعيدًا، كأن بينهما وسادة هواء لا تُرى. هذه القوة الخفية تملأ منطقة حول المغناطيس اسمها المجال المغناطيسي.

المجال لا يُرى، لكن يمكن كشف شكله: انثر بُرادة حديد ناعمة على ورقة فوق مغناطيس، فترسم البُرادة خطوطًا منحنية تخرج من قطب وتلتفّ عائدة إلى القطب الآخر. تلك هي خريطة المجال — رسمها الحديد نفسه.

وأكبر مغناطيس تعرفه تقف عليه الآن. في أعماق الأرض حديد منصهر يتحرك باستمرار، فيتولّد حول الكوكب كله مجال مغناطيسي هائل. لهذا تستدير إبرة البوصلة دائمًا نحو الشمال: إنها ببساطة تصطفّ مع مجال مغناطيس اسمه الأرض. وهذا المجال يؤدي خدمة أخرى صامتة — يحرف عنا معظم الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس.

أين ترى هذا في حياتك؟ باب الثلاجة يُغلق بشريط مغناطيسي. سماعات الأذن تحوّل الكهرباء إلى صوت بمغناطيس صغير. وفي اليابان والصين تنزلق قطارات "ماغلِف" فوق السكة دون أن تلمسها — يحملها التنافر المغناطيسي فتطفو وتنطلق.