كيف يتم قياس الحقول المغناطيسية؟

قياس الحقول المغناطيسية يشعر وكأنه فهوم الهمسات السرية. خذ البوصلة المتواضعة-أداة قديمة لا تزال تكشف عن احتضان الأرض المغناطيسية الكبرى. لكن العلوم الحديثة تتطلب آذان أكثر وضوحا. أدخل مستشعر تأثير القاعة ، رقاقة بحجم الصورة المصغرة في الهواتف الذكية والطائرات بدون طيار. عندما يدفع الإلكترونات في مجال مغناطيسي في قلبه شبه الموصل ، فإنه يبصق على مترجم يشبه إشارة الجهد للمغناطيسية. 

لحقول أقوى ، يمارس المهندسون مقاييس المغناطيسية Fluxgate. صورة اثنين من النوى الحديدية ملفوفة في لفائف ، الطنين مع التيار بالتناوب. عندما يتطفل حقل مغناطيسي ، فإنه يرقص رقصه المتزامن ، مما يخلق الفواق القابلة للقياس في الجهد. يقوم الجيولوجيون بربط هذه الطائرات بدون طيار لاستنشاق رواسب الخام المدفونة ، في حين أن علماء الآثار يكتسحونها على ساحات القتال لتحديد موقع كرات المدفعية الصدئة.

ثم هناك الحبار (جهاز تداخل الكم الموصل) ، التنصت الأكثر حساسية للطبيعة. بارد بالقرب من الصفر المطلق ، يكتشف التحولات المغناطيسية أصغر من نبض الخلايا العصبية. يستخدم الأطباء الحبار(جهاز التداخل الكمومي الفائق التوصيل)لرسم خريطة لموجات الدماغ في التصوير المغناطيسي ، بينما يتعقب علماء الأحياء التوقيعات المغناطيسية الخافتة للطحالب في الأحواض الغامضة.

ولكن ليس كل الأدوات تحتاج إلى النيتروجين السائل. لا يزال المزارعون في منغوليا يستخدمون أحجارًا للعثور على عروق مائية ، وثقة في الصخور الغنية بالمعادن لسد أدواتهم. في هذه الأثناء ، ينشر رواد الفضاء مقاييس المغناطيس على المريخ روفرز ، مما يفكك المجال المغناطيسي الميت للكوكب الأحمر لكشف جوه المفقود.

حتى الشقوق مهمة. قم بتقسيم المغناطيس ، ومسح الباحثين مسح الكسر باستخدام المجهر المغناطيسي-مسبار يشبه الإبرة والذي "يشعر" جدران المجال مثل برايل. هذا يكشف لماذا تتشبث المغناطيس المكسور بشكل أكثر صعوبة على الأسطح الخشنة.

من صخور العصر الحجري إلى التكنولوجيا الكمومية ، يمزج قياس المغناطيسية الحصباء مع العبقرية. تستمع كل أداة ، قديمة أو متطورة ، إلى الحقول التي تشكل عوالم فقط من خلال كيفية ارتعاش ملفات الحديد أو إبر البوصلة.