На прошлой неделе обзавелась новой игрушкой — набором магнитных шариков разных размеров. Сегодня же с удивлением обнаружила, что они «навели порядок» в моей сумке. За несколько дней горстка шариков оказалась облеплена монетами, в основном пенни. Точно пенни? А разве они не отчеканены из меди, которая, как известно, не магнитится? Давайте поэкспериментируем. Двадцати- и пятидесятипенсовые монеты не липнут к магниту, десятипенсовые — не все... а один пенни заупрямился и не поддался магнитным «чарам». В чем же дело?
Конечно, времена золотых соверенов, которые чеканили из настоящего золота, давно миновали. Нынешние монеты имеют большую ценность по номиналу, нежели стоимость металла, из которого изготовлены (за исключением монеток совсем мелкого достоинства вроде российских копеек). Но почему одни десятипенсовые монеты магнитятся, а другие нет?
В основе постоянных магнитов вроде тех, что у вас на холодильнике, лежит принцип, вытекающий из законов квантовой механики и свойств электронов. В глубинах квантового мира каждый электрон может вести себя как микроскопический магнит. Если выстроить много микромагнитов в одном направлении, получится один большой магнит. Удается это не всегда, но железо, никель и кобальт (и редкоземельные металлы) такими свойствами обладают.
Постоянные магниты изготавливают именно из этих ферромагнетиков, в которых электроны поддерживают строгий порядок. Если поднести магнитик к дверце холодильника, он начнет взаимодействовать с электронами железа, входящего в состав стали, из которой она изготовлена. Как только они упорядочатся, в дверце образуются мини-магниты и притянут магнитик к себе. Оставляя записку на холодильнике, вы каждый раз меняете состояние квантового мира. А происходит это потому, что в холодильнике есть атомы, электроны которых могут выстроиться необходимым образом. Я вывалила кучу мелочи на стол, стянула магнит с холодильника и приступила к сортировке монет по году выпуска. Магнитные свойства проявились у одно- и двухпенсовых монет, изготовленных позднее 1992 года, а также у пяти- и десятипенсовых, отчеканенных после 2011 года.
До 1992 года «медные» монеты делали из бронзы. Никакого железа, никеля и кобальта — старые пенни не магнитятся. С 1992 года их начали чеканить из стали, покрывая ее медью. Основа стали — железо, поэтому магнитные шарики в сумке собрали в основном пенни. Пяти- и десятипенсовые монеты до 2012 года содержали медь и немного никеля. Они не хотят отрываться от стола, когда я проношу над ними магнит. Новенькие пять и десять пенсов выпускаются из покрытой никелем стали, а потому... дзыньк! — пойманы в кучу. Каждый может изменить квантовое состояние электронов в десятипенсовой монете 2013 года, но не в монете 2011 года, хотя они выглядят похоже. Вот он какой, квантовый мир — простая домохозяйка может на него влиять!
(с) Хелен Черски