Сила притяжения
В одном из залов Нижнетагильского историко-краеведческого музея долгие годы экспонируется старинный штуф магнитного железняка, удерживающий тяжелую гирю. Каждый раз этот удивительный магнит вызывает восторг и удивление у посетителей. В чем же загадка этого экспоната?
История магнитов испокон веков была покрыта тайнами. Этот камень обладает необычной силой – силой притяжения, он может притягивать к себе и удерживать железные предметы. Изучением свойств этого загадочного камня занимались такие выдающиеся ученые, как Майкл Фарадей, Уильям Гилберт, Михаил Васильевич Ломоносов, неподдельный интерес магниты вызывали и у уральских промышленников Демидовых.
История открытия магнитов повествует о том, что однажды пастух по имени Магнус, бродя по незнакомому полю, наткнулся на камень, который странным образом притягивал железный наконечник его палки, а сапоги, в которых были гвозди, с трудом отрывались от земли. С тех пор этот камень стали называть "камнем Магнуса", а спустя некоторое время просто "магнит". В том месте, где Магнус обнаружил первый магнитный камень, позже началась добыча железной руды.
Первым значимым прибором, который создал человек на основе магнита, является компас. Считается, что придумали его в Китае, но некоторые данные подтверждают, что компас изобрели итальянцы или арабы. Всерьез изучением магнитов занялись только в XVI веке. Имена исследователей в этой области человечество почитает и по сей день. Это Майкл Фарадей и Уильям Гилберт. Они исследовали магнит с помощью экспериментов, что помогло ответить на множество вопросов.
Переломным моментом в изучении магнетизма стал XVIII век. В России научное исследование свойств магнита было начато разработкой с 1721 г. Высокогорского рудника на Урале, но главным образом – открытием в 1735 г. горы Благодать. Здесь, на крупнейшем месторождении магнитного железняка, современники стали очевидцами удивительных опытов по магнетизму. В Московском университете, в физическом кабинете М. В. Ломоносова в отделе "Магнетизм", были собраны магниты различных размеров, форм и силы из магнитного уральского камня. В начале 1740-х гг. на Екатеринбургском заводе была создана первая в регионе инструментальная "фабрика", действовавшая до 1786 г. Не исключено участие ее кадров в преобразовании магнитного штуфа в прибор. Для преобразования в прибор магнитному камню придавалась форма бруска, снабженного с торцевых сторон пластинами из мягкого железа, увеличивающими силу притяжения стальных полюсов. Обычно просечной футляр из меди или латуни не только украшал магнит, но и играл роль функциональной арматуры. На верхней пластинке магнита отводилось место для подвески – дужки или кольца. Заключенный в декоративную оправу, он воспринимался и как физический прибор, и как роскошная диковинка, способная удивить и развлечь. В Московском университете проводились опыты для студентов и знатных гостей со специальными демонстрационными приборами, к которым причислялись постоянные магниты. В конце XVIII-начале XIX веков демонстрация опытов широкой публике была своего рода популяризацией накопленных знаний о природе магнетизма.
Завораживающий природными свойствами и декоративностью, магнит в оправе уже в XVIII в. стал предметом коллекционирования. Самое крупное собрание престижных раритетов – 76 магнитов, оправленных в серебро и медь, – принадлежало Акинфию Никитичу Демидову. Сегодня в нашем городе хранятся три из них: два в Нижнетагильском музее-заповеднике, и один – в музее истории Горно-металлургического колледжа им. Черепановых. В 1697 г. около реки Тагил нашли "гору магнитную", а "среди горы – пуповину чистого магнита". Магнитный железняк горы Высокой испытывали в Амстердаме, выплавляли из него для пробы железо и сообщали, что "лучше того железа добротою и мягкостью быть невозможно".
Магнит в медной оправе, демонстрирующийся в музее, почти 280 лет силою магнитного притя-жения удерживает груз весом 50 кг
Акинфий Демидов ездил в Саксонию, где издавна умели плавить магнитную руду, возил тагильский магнит в Невьянск и делал опытные плавки в малых печах. В Нижнем Тагиле в XVIII-XIX веках делались оправы из меди для штуфов магнитного железняка. Современники видели у Акинфия Демидова магнит "весом в 13 фунтов, который держал прицепленную к оному пушку весом в один пуд". 9 марта 1739 года А.Н. Демидов писал из Невьянска приказчику Нижнетагильской заводской конторы: "…нового магнита, буде мочно достать, пришли и нам для охоты". С начала разработок горы Благодать Демидовы приобретали для домашней кунсткамеры интересные образцы магнитного камня.
Особым было декоративное оформление магнитов демидовских мастерских – всегда форме камня. Обычно штуфы магнитного железняка имели вид прямоугольных брусков, медная или латунная оправа которых ("рубашка") изготавливалась с чеканным декором сплошного футляра или была прорезной. Элементы природного пейзажа в виде прорезных "пунктирных" трав – любимый мотив в орнаменте уральской посуды – часто встречаются и в декоре металлических оправ магнитов.
Магнит в медной оправе, демонстрирующийся в тагильском музее, почти 280 лет силою магнитного притяжения удерживает груз весом 50 кг, что свидетельствует о высоком качестве высокогорской руды, которая содержала до 70% чистого железа. Второй магнит, также в оправе из меди, из коллекции музея-заповедника, высотой всего 8 см, также прекрасно демонстрирует качество тагильского магнитного железняка. Эти оригинальные экспонаты и сегодня не перестают удивлять силой своего притяжения.
Магнит – тело, обладающее собственным магнитным полем. Возможно, слово происходит от древнегреческого Magnetis lithos, "камень из Магнесии", – от названия региона Магнисия и древнего города Магнесия в Малой Азии, где в древности были открыты залежи магнетита.
Ирина МАТВЕЕВА, научный сотрудник Нижнетагильского музея-заповедника "Горнозаводской Урал"
Литература: Газета "Тагильский вариант" №22(205) от 11.06.2015.