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zoom RSS 磁石にくっつく小石。どのぐらいの確率で存在するの?

<<   作成日時 : 2015/03/10 08:34   >>

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★科学★
問題:磁石にくっつくものは、金属では鉄ですね。コバルトとかニッケル、その合金なども磁石にくっつくそうです。金銀銅などの貴金属やチタン、アルミなどは磁石に反応しません。
■不思議なことに、銅、マンガン、アルミニウムは単体では磁石にくっつきません。ところがその合金は磁石にくっつくことがあるらしい。マンガンとビスマスの合金も同様で磁石にくっつくことがあるらしい。でもマンガン同様にビスマス単体では磁石をシカトするようです。
■ちなみにビスマスは蒼鉛(そうえん)とも呼ばれ、融点が271.3度Cとだいぶ低い金属らしい。小さな塊ならマッチの火でも溶けそうですね。整腸剤などの医薬品に使われたり、熱電変換素子に使われたり、結晶は着色されて置物になったりするそうです。
◇*HP「ビスマス - Google 検索」(画像)
https://www.google.co.jp/search?q=%E3%83%93%E3%82%B9%E3%83%9E%E3%82%B9&hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=-if-VI2-PIGxmwWlm4G4BA&ved=0CAcQ_AUoAQ&biw=1268&bih=572
■金属以外にも磁石に反応するものがあるらしい。たとえばトマト。ミニトマトをストローの両端に天秤のようにぶらさげ、中央を針などで支えて自由に回転できるように作ります。磁石を近づけるとトマトはあたかも磁石を避けるように振る舞うそうです(口絵参照)。トマトに含まれた水が磁石に反発するらしい*1。
■いちばん不思議なのは磁石にくっつくプラスチックがあることですね。2004年(平成16年)にイギリスの研究者によって発明された高分子化合物は、磁石としての能力を備えているそうです*4。どのぐらい強力なのかは不明ですけど。
■石は一般には磁石に反応しません。でも強力な磁石、たとえばネオジムなどの元素を含んだ製品をホームセンターで購入し、ご近所の河原や海辺で小石を探してみると、磁石で吊り下げられるような石が見つかることがあるそうです。ではその確率は次のうちどれがいちばん近いでしょうか?
[い]3個に1個ぐらい
[ろ]10個に1個ぐらい
[は]30個に1個ぐらい
[に]100個に1個ぐらい
[ほ]300個に1個ぐらい
(答えはずっと下↓ スクロールして下さい)

























★科学★
正解:[に]100個に1個ぐらい
説明:参考資料*2「石は磁石につく? つかない?」によれば、「実は、河原や海岸の石でも、磁石につくものがあるのです。場所によってかたよりはあるものの、ていねいに探せば100個に1個程度の割合で、磁石につく石が見つかります」とのこと。
■磁石につく石は、地中のマグマが固まってできた玄武岩や安山岩などの火成岩だそうです。
◇*HP「玄武岩 - Google 検索」(画像)
https://www.google.co.jp/search?q=%E7%8E%84%E6%AD%A6%E5%B2%A9&hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=3WazVLyfO4Lp8AW9j4DgBw&ved=0CAgQ_AUoAQ&biw=1536&bih=718
◇*HP「安山岩 - Google 検索」(画像)
https://www.google.co.jp/search?q=%E7%8E%84%E6%AD%A6%E5%B2%A9&hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=3WazVLyfO4Lp8AW9j4DgBw&ved=0CAgQ_AUoAQ&biw=1536&bih=718#hl=ja&tbm=isch&q=%E5%AE%89%E5%B1%B1%E5%B2%A9
■マグマには磁鉄鉱など、磁気を帯びることができる鉱物が含まれているようです。ドロドロに溶けていたマグマが地表に露出したりして冷えて固まるとき、地球の磁場によって磁化されるらしい。岩石全体が大きな磁石になるとのこと。
■大きな岩石はやがて風化して分裂し、水に流され、河原や浜辺の小石になります。そのうちの1つが、あなたの磁石にくっつくらしい。この石は磁石とおなじでN極とS極があります。洗面器に水を張り、発泡スチロールなどの浮力のあるものを浮かべ、その上に小石を置きます。ゆっくりと回転します。北を向いたほうがN極、逆がS極になるらしい。
■余談です。地球上でいちばん大きな磁石はどこにあるのでしょうか? いま、あなたがいる地面がいちばん大きな磁石らしい。地球そのものが極性を持った磁石なわけですね。これより大きな磁石は見つけられません。ちなみに太陽系の惑星では金星には磁場がないらしい。それ以外の構成員、水星、火星、地球、木星、土星…にはかつて磁場があったか、現在でも磁場をもっているようです*3。月にもかつては磁場があったと見られているらしい。
■話を地球に戻しましょう。生成された時代の異なる岩石を調べると、不思議なことがわかるそうです。時代によって地球自体のN極とS極が入れ替わっているとのこと。地磁気逆転と呼ばれる現象だそうです。過去360万年のあいだに少なくとも11回は地磁気逆転の現象が起きているらしい。
■地磁気逆転の現象を世界で初めて発表したのは京都帝国大学の松山基範(もとのり)教授だそうです。昭和4年(1929年)のことでした。その功績を称え、72万年前〜249万年前の磁極逆転期は松山逆磁極期と名付けられているそうです*5。
◆参考*1:HP「2011年11月号/トマトは磁石がキライ? | NGKサイエンスサイト|日本ガイシ」
http://site.ngk.co.jp/lab/no171/
◇*2HP「2014年10月号/石は磁石につく?つかない? | NGKサイエンスサイト|日本ガイシ」
http://site.ngk.co.jp/lab/no206/
◇*3HP「惑星磁気学」
http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/stern-j/planetmg_j.htm
◇*4HP「プラスチック製の磁石があるの? 町人思案橋・クイズ集/ウェブリブログ」
http://blog.q-q.jp/200812/article_2.html
◇*5HP「松山基範 - Wikipedia」
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9D%BE%E5%B1%B1%E5%9F%BA%E7%AF%84

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コメント(2件)

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磁場が逆転すると大災害が起きるという本が流行ったことがありますが・・・
実際はどうなんでしょうね?
ねこのひげ
2015/03/16 01:51
コメントをありがとうございます。

 磁場が逆転すると、少なくとも鮭だの鰻だのといった回遊魚や渡り鳥たちは混乱するのかもしれません。連中が地磁気を感じながら位置や方向を決めるという説が正しければの話ですけど。
 人間の暮らしはどうなのかな。電子計算機の2000年問題ぐらいの影響はあるのでしょうか。よくわかりませんね。
(^^;)
 
ねこのひげ様<素町人
2015/03/16 09:46

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