§ 7. Природа постоянного магнетизма.

До сих пор мы рассматривали энергию магнитного поля как чисто кинетическую, связывая ее с движением электрических зарядов. Поскольку магнитные поля, создаваемые постоянными магнитами, во всех отношениях сходны с нолями, создаваемыми

токами, естественно предположить, что они имеют то же происхождение. Природу постоянного магнетизма можно раскрыть из анализа ряда явлений, известных под названием гиромагнитных эффектов. Поскольку электрические заряды не поступают извне внутрь постоянного магнита и не выходят из него наружу, движение электричества внутри магнита должно быть циркулярным, и это вращение должно происходить около осей, ориентированных в среднем около одного определенного направления, создавая определенное внешнее поле. Если, как это упоминалось в § 5 гл. I, носители электричества обладают механической инерцией, то при вращении по замкнутым траекториям они обладают вращательным моментом и, следовательно, подвержены действию гироскопических сил. Эти силы были предсказаны еще Максвеллом, но техника того времени была слишком несовершенна для обнаружения. В связи с этим можно ожидать двух эффектов. Первый — намагничивание при вращения. В механике хорошо известен факт, что если подвес гироскопа вращать таким образом, что его ось а может поворачиваться только в плоскости, проходящей через эту ось и ось вращения системы то а стремится расположиться параллельно

Таким образом, если ненамагниченное тело обладает вращающимися электрическими ззрядами с произвольно ориентированными осями, то вращение этого тела вызовет ориентировку этих осей но оси вращения и тело намагнитится. Эти явления в ферромагнитных материалах были обнаружены и измерены Бар петом. Второй эффект заключается в появлении вращения при намагничивании. Из закона сохранения момента вращения следует, что если первоначально произвольно ориентированные оси располагаются затем вдоль магнитного поля, то, чтобы результирующий момент был равен нулю, тело в целом должно повернуться в противоположном направлении. Этот эффект был впервые измерен Эйнштейном и Де-Гаазом, а потом уже, с большей точностью, другими экспериментаторами. Оба эффекта показывают, что в ферромагнитных телах происходит вращение отрицательных электрических зарядов, причем средний магнитны момент оказывается несколько большим по величине, чем чисто спиновой магнитный момент. Считают, что этот избыток обязан «орбитальному» щению электрона. Таким образом, магнитные поля постоянных магнитов не отличаются от уже изученных нами полей.