Piedra imán
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Las piedras imán son piezas naturalmente magnetizadas del mineral magnetita. Son imanes naturales que pueden atraer el hierro. La propiedad del magnetismo se descubrió por primera vez en la antigüedad a través de imanes. Pedazos de imán, suspendidos para que pudieran girar, fueron las primeras brújulas magnéticas, y su importancia para la navegación primitiva se indica con el nombre imán, que en inglés medio significa "piedra de curso" o "piedra guía", del ahora obsoleto significado de lode como "viaje, camino".
La piedra imán es uno de los pocos minerales que se encuentran naturalmente magnetizados. La magnetita es de color negro o negro parduzco, con un brillo metálico, una dureza de Mohs de 5,5 a 6,5 y una veta negra.
Origen
El proceso mediante el cual se crea la piedra imán ha sido durante mucho tiempo una pregunta abierta en geología. Solo una pequeña cantidad de magnetita en la Tierra se encuentra magnetizada como piedra imán. La magnetita común es atraída por un campo magnético como el hierro y el acero, pero no tiende a magnetizarse; tiene una coercitividad magnética (resistencia a la desmagnetización) demasiado baja para permanecer magnetizado por mucho tiempo. El examen microscópico de las piedras imán ha encontrado que están hechas de magnetita (Fe3O4) con inclusiones de maghemita (Fe2O3), a menudo con impurezas de iones metálicos de titanio, aluminio y manganeso. Esta estructura cristalina no homogénea le da a esta variedad de magnetita suficiente coercitividad para permanecer magnetizada y por lo tanto ser un imán permanente.
La otra pregunta es cómo se magnetizan las piedras de imán. El campo magnético de la Tierra a 0,5 gauss es demasiado débil para magnetizar una piedra imán por sí mismo. La teoría principal es que las piedras imán son magnetizadas por los fuertes campos magnéticos que rodean a los relámpagos. Esto está respaldado por la observación de que se encuentran principalmente cerca de la superficie de la Tierra, en lugar de enterrados a gran profundidad.
Historia
Una de las primeras referencias conocidas a las propiedades magnéticas de la piedra imán fue hecha por el filósofo griego del siglo VI a. C. Tales de Mileto, a quien los antiguos griegos atribuyeron el descubrimiento de la atracción de la piedra imán por el hierro y otras piedras imanes. El nombre imán puede provenir de imanes encontrados en Magnesia, Anatolia.
La primera referencia literaria china al magnetismo se encuentra en el Libro del Maestro del Valle del Diablo (Guiguzi) del siglo IV a.C. En la crónica Lüshi Chunqiu, del siglo II a. C., se afirma explícitamente que "el imán hace venir el hierro o lo atrae." La primera mención de la atracción de una aguja aparece en una obra compuesta entre los años 20 y 100 d. C., el Lunheng (Investigaciones equilibradas): " una aguja." En el siglo II a. C., los geománticos chinos estaban experimentando con las propiedades magnéticas de la piedra imán para hacer una "cuchara que apunta al sur" para la adivinación. Cuando se coloca sobre una placa de bronce lisa, la cuchara gira invariablemente en un eje norte-sur. Si bien se ha demostrado que esto funciona, los arqueólogos aún tienen que descubrir una cuchara real hecha de magnetita en una tumba Han.
Basado en su descubrimiento de un artefacto olmeca (una barra magnética moldeada y acanalada) en América del Norte, el astrónomo John Carlson sugiere que los olmecas pueden haber utilizado la piedra imán más de mil años antes del descubrimiento chino. Carlson especula que los olmecas, con fines astrológicos o geománticos, usaban artefactos similares como un dispositivo direccional o para orientar sus templos, las viviendas de los vivos o los entierros de los muertos. El análisis detallado del artefacto olmeca reveló que la "barra" estaba compuesto de hematita con láminas de titanio de Fe2–xTixO3 que explicaban el magnetismo remanente anómalo del artefacto.
"Un siglo de investigación ha hecho retroceder la primera mención de la brújula magnética en Europa a Alexander Neckam alrededor de +1190, seguido poco después por Guyot de Provins en +1205 y Jacques de Vitry en +1269. Todas las demás reclamaciones europeas han sido excluidas por un estudio detallado..."
Las piedras imán se han exhibido con frecuencia como objetos valiosos o prestigiosos. El Ashmolean Museum de Oxford contiene una piedra imán adornada con una corona dorada que fue donada por Mary Cavendish en 1756, posiblemente para asegurar el nombramiento de su marido como rector de la Universidad de Oxford. Según los informes, el anillo de sello de Isaac Newton contenía una piedra imán que era capaz de levantar más de 200 veces su propio peso. Y en el Londres del siglo XVII, la Royal Society exhibió una piedra imán esférica de 6 pulgadas (15 cm) (una terrella o 'pequeña Tierra'), que se usó para ilustrar la Tierra&# 39;s campos magnéticos y la función de los marineros' compases Un escritor contemporáneo, el satírico Ned Ward, notó cómo terrella "hacía un papel de limaduras de acero que se pinchaban uno sobre el dorso del otro, que se paraban apuntando como las cerdas de un Hedge-Hog; y le dio tal Vida y Alegría a un Paquete de Agujas, que bailaban como si el demonio estuviera en ellas."