Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν είναι διάσημος ως θεωρητικός φυσικός, αλλά έκανε επίσης ένα σημαντικό πείραμα. Αυτό ήταν το πείραμα Einstein-de Haas, το οποίο έκανε το 1915 με τον Ολλανδό φυσικό Wander de Haas. Αυτή η εργασία έδειξε ότι η μαγνήτιση σιδηρομαγνητικών υλικών όπως ο σίδηρος σχετίζεται με τη γωνιακή ορμή των ηλεκτρονίων.
Τώρα, μερικές από τις συσκευές που χρησιμοποιούσαν ο Αϊνστάιν και ο ντε Χάας έχει βρεθεί να μαραζώνει στο Μουσείο Ampère κοντά στη Λυών, το οποίο είναι ένα από τα παλαιότερα μουσεία επιστήμης της Γαλλίας. Το εύρημα έγινε από τον Alfonso San Miguel του Πανεπιστημίου Claude Bernard Lyon 1 και τον Bernard Pallandre, ο οποίος είναι επιμελητής στο μουσείο. Λένε ότι η προέλευση των αντικειμένων μπορεί να επαληθευτεί από έγγραφα που σχετίζονται με την Geertruida de Haas-Lorentz. Ήταν φυσικός και σύζυγος του Ντε Χάας. Η San Miguel και η Pallandre λένε ότι δώρισε τον εξοπλισμό στο μουσείο τη δεκαετία του 1950.
Το πείραμα Einstein-de Haas περιλαμβάνει έναν κύλινδρο σιδηρομαγνητικού υλικού που αιωρείται από ένα νήμα έτσι ώστε να μπορεί να περιστρέφεται γύρω από τον άξονα συμμετρίας του. Ένας καθρέφτης βρίσκεται στην κορυφή του κυλίνδρου έτσι ώστε η περιστροφή του κυλίνδρου να μπορεί να μετρηθεί αντανακλώντας μια δέσμη φωτός σε μια οθόνη (βλέπε σχήμα).
Περίεργη περιστροφή
Ο κύλινδρος τοποθετείται στο κέντρο μιας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα στέλνεται μέσω της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που μαγνητίζει τον κύλινδρο - ο οποίος γίνεται μαγνήτης ράβδου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ο κύλινδρος να περιστρέφεται ελαφρά, κάτι που παρατηρείται στην εκτροπή της δέσμης φωτός. Εάν στη συνέχεια αντιστραφεί το μαγνητικό πεδίο, ο κύλινδρος περιστρέφεται προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Αυτή η περιστροφή δεν προβλέπεται από την κλασική ηλεκτρομαγνητική θεωρία επειδή η κυλινδρική συμμετρία του πειράματος δεν προσφέρει κανένα τρόπο για το μαγνητικό πεδίο να ασκήσει ροπή στον σιδηρομαγνήτη.
Αντίθετα, η παρατηρούμενη περιστροφή υποστηρίζει την ιδέα ότι ο μαγνητισμός δημιουργείται από φορτισμένα ρεύματα που ρέουν σε κύκλους μέσα σε ένα σιδηρομαγνητικό υλικό - μια ιδέα που διατυπώθηκε για πρώτη φορά σχεδόν έναν αιώνα νωρίτερα από τον Γάλλο φυσικό André-Marie Ampère.
Εκτός από τις μαγνητικές ροπές, αυτά τα ηλεκτρόνια σε τροχιά έχουν επίσης γωνιακή ορμή. Η μαγνήτιση του κυλίνδρου περιλαμβάνει την ευθυγράμμιση αυτών των μαγνητικών ροπών. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα αλλαγές στις κατευθύνσεις της γωνιακής ροπής των ηλεκτρονίων όταν εφαρμόζεται το μαγνητικό πεδίο. Επειδή η γωνιακή ορμή πρέπει να διατηρηθεί, ο κύλινδρος περιστρέφεται ως απόκριση σε αυτή την αλλαγή.
Γνωρίζουμε τώρα ότι τα ηλεκτρόνια έχουν εγγενή γωνιακή ορμή (σπιν) καθώς και τροχιακή γωνιακή ορμή. Το πείραμα Einstein-de Haas μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μελετήσει πώς και τα δύο συμβάλλουν στη μαγνήτιση ενός υλικού.
- SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
- πηγή: https://physicsworld.com/a/einsteins-only-experiment-is-found-in-french-museum/
