विभाग तेरावा : घ - जलपैगुरी

चुंबकत्व.— कांहीं जातींचे दगड लोखंडास आकर्षितात. त्यांची रासायनिक घटना लो३ प्र४ या रासायनिक संकतानें दर्शवितां येते. हे दगड लेखंडाच्या किसांत बुडविले तर त्यांच्या विशिष्ट दोन टोंकांस कीस चिकटतो परंतु मध्यंतरीची जागा त्या किसास आकर्षण करूं शकत नाहीं. त्या दोन टोंकास ध्रुव अशी संज्त्रा आहे. पंधराव्या शतकाच्या अखेरीच्या सुमारास चुंबकाचे फक्त दोनच गुणधर्म यूरोपियनांच्या ध्यानांत आले होते. त्यांपैकीं एकाच्या आधारें त्यांनीं होकायंत्र तयार केलें. यूरोपियन लोकांस पंधराव्या शतकापूर्वी होकायंत्र माहीत नव्हतें. परंतु चिनी लोंकांस हेंच होकायंत्र इ.स. पूर्वी ११०० च्या सुमारास माहींत होतें असें तज्ज्त्रांचें मत आहे.

एखाद्या चुंबकाच्या सांनिध्यानें साध्या लोखंडाच्या अंगीं चुंबकत्व येतें. हा शोध पहिल्या शतकांतील ग्रीक आणि रोमन ग्रंथकारांस माहित होता. दूर अंतरावरून अगर सान्निध्यानें जें चुंबकत्व उत्पन्न होतें त्यास ''प्रवर्तनीय चुंबकत्व'' असें नांव देतात.

प्रवर्तनानें चुंबकत्व उत्पन्न करण्यास धावडी लोखंड (साधे लोखंड; सॉफ्ट आयर्न) न घेतां पोलाद घेतल्यास उत्पन्ना झालेलें चुंबकत्व फार दीर्घ कालपर्यंत रहातें, परंतु धावडी लोखंडांत उत्पन्न झालेले चुंबकत्व असें टिकाऊ नसतें. त्यामुळें कृत्रिम लोहचुंबक करण्यास पोलाद घेतात. सन १८२० सालापर्यंत पाषाणचुंबकापासूनच कृत्रिम चुंबकत्व करीत असत. परंतु त्यानंतर विद्युत्प्रवाहाचा उपयोग करून कृत्रिमचुंबक तयार करूं लागले. पृथ्वीवर सांपडणारे पाषाणचुंबक विद्युत्प्रवाहानेंच झाले आहेत असा तज्ज्त्रांचा शोध आहे. पाषाणचुंबकापासून कृत्रिम चुंबक न बनवितां विद्युत्प्रवाहाच्या योगानें कृत्रिमचुंबक तयार करणें म्हणजे मूल साधनांचाच उपयोग करण्यासारखें आहे. एखाद्या तारेंतून विद्युत्प्रवाह पाठविला असतां त्या तारेसभोंवार चुंबकरेषा उत्पन्न होतात; म्हणून सर्पिल तारेंतून विद्युत्प्रवाह पाठविला असतां त्या वर्तुल परंपरेच्या अंतर्भागीं जोरदार चुंबक क्षेत्र उत्पन्न होतें. म्हणून सर्पिल प्रवाहाचा उपयोग कृत्रिमचुंबक तयार करण्याकडे करितात. नैसर्गिक उर्फ पाषाणचुंबकाचा व्यवहारांत फारसा उपयोग होत नाहीं. एक चमत्कारिक वस्तु म्हणून पदार्थसंग्रहालयांत ठेवण्यालायक तो पदार्थ आहे अशीं त्याविषयीं सध्यां कल्पना आहे.

होकायंत्राची रचना पुढें दिल्याप्रमाणें असते. एक पोलादी तार घेऊन तिच्या अंगीं चुंबकत्व आणतात. तिचा उत्तर ध्रुव ओळखतां यावा म्हणून तो चिन्हांकित करतात. ही पोलादि तार समतोल राहील अशा बेतानें एका पोलादी अगर दुसर्‍या कोणत्या तरी धातूच्या अग्रावर ठेवितात. असें केलें म्हणजे उत्तर-धुव्र उत्तर दिशेकडेच सारखा वळलेला रहातो. या तारेच्या पातळींतून आणि खस्वस्तिकांतून जाईल असें एक बृहदवर्तुल काढलें असतें तर त्या वर्तुलास चुंबक-याम्योत्तर अशी संज्त्रा आहे.

चुंबकाच्या उत्तर आणि दक्षिण ध्रुवाच्या आकर्षणाचें नियम ॠण आणि धन विद्युतच्या नियमांसारखेच आहेत. उदा. दक्षिण ध्रुव उत्तर ध्रुवास आकर्षितो व उत्तर ध्रुव दक्षिण ध्रुवास आकर्षितो. समान ध्रुव एकमेकांचें प्रतिसारण करितात व विषमध्रुव एकमेकांस आकर्षितात.

दोन ध्रुवांमधील आकर्षण अथवा प्रतिसारण अंतराच्या वर्गाच्या व्युत्क्रम प्रमाणांत असतें. पहिल्या नियामाची सत्यता पहाणें सोपें आहे. परंतु दुसर्‍या नियमाची सत्यता पाहणें तितकें सोपें नाहीं. कारण त्याकरितां नुसताच उत्तर किंवा दक्षिण ध्रुव घेऊन यावर प्रयोग केला पाहिजे; परंतु चुंबकाच्या बाबतींत उत्तर ध्रुवाव्यतिरिक्त दक्षिण ध्रुव किंवा दक्षिण ध्रुवाव्यतिरिक्त उत्तर ध्रुव घेणें शक्य नाहीं. व दोन दोन ध्रुव एकत्र आले तर एकाचें आकर्षण आणि दुसर्‍याचें प्रतिसारण होऊं लागतें; त्यामुळें प्रयोग पायाशुद्ध होत नाहीं. याकरितां सी.ए. कोलंब यानें बारीक आणि लांब असे चुंबक घेऊन त्यायोगानें आकर्षण आणि प्रतिसारण पाहून या वरील नियमाची सत्यता आजमावून पाहिली.

चुंबकत्वाचा तिसरा म्हत्त्वाचा नियम पुढें  दिला आहे. इतर गोष्टी तशीच राहतील तर दोन ध्रुवांतील आकर्षण आणि प्रतिसारण ध्रुवशक्तीच्या गुणाकाराच्या प्रमाणांत असतें.
 
चुंबकरेषाः- एखादी पोलादी कांब घेऊन तिच्या ठिकाणीं चुंबकत्व उत्पन्न करावें. नंतर ती कांब पृष्ठभागावर ठेऊन तिच्यावर एक जाड कागद ठेवावा. नंतर एका चाळणींतून त्या कागदावर लोखंडाचा कीस टाकावा व कीस पडत असतांना तो कागद किंचित् हलवीत असावें अगर बोटानें त्या कागदावर हळूंच टिक् टिक् करावे, म्हणजे त्या कागदावर किसाच्या उत्तर ध्रुव व दक्षिण ध्रुव यांस जोडणार्‍या वक्र रेषा उठलेल्या दिसतात त्यांस चुंबकक्षेत्रांतल्या रेषा किंवा चुंबकरेषा अशी संज्त्रा आहे. (या रेषांची नीट कल्पना येण्याकरितां विद्युतरेषांवरील माहिती पहावी.) ज्या ठिकाणीं ह्या रेषांची गर्दी झालेली असते त्या ठिकाणीं चुंबकक्षेत्र बलवत्तर आहे असें समजावें. ह्या चुंबक-रेषा शोधून काढण्याची दुसरी एक रीति आहे ती अशीः— एक बारिकशी सुई घेऊन ती होकायंत्राप्रमाणें टांगावीं. नंतर ती सुई चुंबकक्षेत्रांत कोणती तरी एक रेषा करून स्थिर राहील. ती रेषा कागदावर युक्तीनें नमूद करून ठेवावी. नंतर त्या सुईचें एक टोंक अगदीं लगतच्या भागांत त्या रेषेच्या एका टोकास लाऊन ठेवावें. व सुईची ही स्थिति कागदावर नमूद करून ठेवावी; व पुढें असाच क्रम चालू ठेवावा. याप्रमाणें रेषा काढल्यास त्या रेषा चुंबकक्षेत्र व त्यांतील चुंबक रेषा या दोहोंसहि दाखवितीला. वरील प्रकारची सुई घेऊन ती एका चुंबक-क्षेत्रांत टांगल्यास ती क्षितिजाशीं समान्तर रीतीनें हलेल व अशी गति तिला दिली असतां ती सुई लंबकाप्रमाणें हलूं लागेल; मात्र लंबक उभा हालतो व ही सुई आडवी हलेल एवढाच लंबक आणि ही सुई यांच्यात फरक आहे. असो लंबकाप्रमाणें या सुईच्या हेलकाव्याचा काल सारखाच असेल. चुंबकक्षेत्रांच्या बलाच्या वर्गाच्या व्युत्कम प्रमाणांत हेलकाव्याच्या या कालांत फरक पडला पाहिजें असें सिद्ध झालें आहे. अर्थात् यावरून दोन चुंबकक्षेत्रांची तुलना करितां येतें.

चुंबकाचा कल.— वरील प्रकारची एक साधी सुई घ्यावी; परंतु तिच्या अंगीं चुंबकत्व आणण्यापूर्वी तिचा गुरूत्व-मध्य काढून ठेवावाः नंतर तिच्या अंगीं चुंबकत्व उत्पन्न करून ती सुई गुरूत्वमध्यबिंदूंत तोलून धरावीं असें केलें असतां ती सुई क्षितिजाशीं समान्तर न राहतां एक विशिष्ट कोन करते. हा कोन भूगोलावरील निरनिराळ्या प्रदेशांत भिन्न भिन्न असतो. या कोनास 'कल' (इंन्क्लिनेशन) अशी संज्त्रा आहे.

चुंबकाचा बांक— वरील प्रकारची सुई टांगली असतां ती एका उभ्या पातळींत स्थिर रहाते. भूगोलाचें याम्योत्तर वृत आणि चुंबकज उर्ध्वपातळी यांत जो कोन होतो त्यास बांक (डेक्लिनेशन) अशी संज्त्रा आहे. व ज्या उर्ध्वपातळींत चुंबकाची सुई रहाते तिला चुंबकज याम्योत्तर वृत अशी संज्त्रा आहे. हा बांक पश्चिमेस अगर पूर्वेश असूं शकतो व निरनिराळ्या शहरीं या बांकाच्या कोनाचा अंश निरनिराळा असतो. एकाच स्थलीं भिन्नभिन्नकालीं भिन्ना असूं शकतो. उदाहरणार्थ लंडन शहाराचा बांक १८१६ सालीं २४ अंश ३० कलांइतका होता तो कमी कमी होत १९०० सालीं १६ अंश १६ कलाइतका झाला. याच शहराचा कल १८३० सालीं ६९ अंश ३ कला इतका होता तो कमी कमी होत १९०० साली ६७ अंश ९ कलांइतका झाला.

अनेक ध्रुवांचा चुंबक.— आतांपर्यंत आपण अशी कल्पना केली कीं, कोणत्याहि लोखंडाच्या अगर पोलादाच्या तुकड्यावर फक्त दोनच ध्रुव असूं शकतात. परुंत विशेष कृतीनें त्यावर दोहोंपेक्षां जास्त ध्रुव उत्पन्न करितां येतात. एखादी पोलादी कांब घेऊन तिच्या मध्यभागापासून दोन्ही शेवटांपर्यंत एखाद्या बलवत्तर चुंबकाचा दक्षिण ध्रुव ओढल्यास असें आढळून येईल कीं त्या कांबीच्या दोन्हीं टोकांस उत्तरध्रुव उत्पन्न झाला असून त्या कांबीच्या मध्यभागीं दक्षिण ध्रुव उत्पन्न झाला आहे. याच पद्धतीनें मध्यभागीं दोन-तीन-चार किंवा अनेक ध्रुव असून टोंकांस समान ध्रुव असलेला चुंबक तयार करितां येतो.

अध्रुवात्मक चुंबक.— याशिवाय ध्रुव नसून अंगीं चुंबकत्व असलेल्या जिनसा तयार करितां येतात. त्या करितां एखादी पोलादी कडी (आंगठी) घेऊन तिच्या सभोंवार रेशीम गुंडाळलेली तार गुंडाळून तारेंतून विद्युत्प्रवाह सोडल्यास ती कडी चुंबकत्व धारण करिते; परंतु तिला ध्रुव असत नाहींत. त्यामुळें असल्या कडीच्या योगानें लोखंडी कीस आकर्षिला जात नाही. परंतु असली कडी तोडून सरळ केली तर तिचे ध्रुव दृष्टोत्पत्तीस येतात व ते ध्रुव लोखंडी कीस आकर्षितात. परंतु हें लक्ष्यांत ठेविंले पाहिजे कीं, नुसता एकच ध्रुव असलेला असा चुंबक तयार करितां येणें शक्य नाहीं. केव्हांहि कोणत्याहि चुंबकावर दोन किंवा जास्त ध्रुव असणारच.

अण्वात्मक चुंबकसिद्धान्तः— एखादीं चुंबककांब घेऊन तिचे दोन तुकडे केले तर त्या तुकड्यांवर दोन ध्रुव उत्पन्न होतात; फिरून त्या तुकड्यांचे एकवार तुकडे केले तर त्यांवर ध्रुव दिसतात. याप्रमाणें शक्य तोवर तुकडे केले तरी त्या लोहखंडावरील चुंबकत्व अगर ध्रुवत्व नष्ट होत नाहीं. चुंबकाच्या या गुणामुळें अण्वात्मक-चुंबक सिद्धान्त बसवितां आला आहे. त्या सिद्धान्ताचें सामान्य दिग्दर्शन येथें केले आहे. व याविषयी जास्त माहिती पुढें दिली आहे.

प्रत्येक चुंबकाच्या ठिकाणीं याप्रमाणें वाटेल तितके तुकडे केले असतां त्यांच्या ठिकाणीं चुंबकत्व असतेंच. या धर्मास अनुलक्षून शास्त्रवेत्त्यांनी अशी कल्पना केली की व्यवहारांतील चुंबक, अण्वात्मक चुंबक एकत्रित होऊन बनलेले असावेत. साध्या धावडी लोखंडाचा तुकडा चुंबक-क्षेत्रांत ठेविला असतां त्यांतील लोहाचे अणु स्वतःच्या अंगासभोवार फिरत असावेत. व हे अणु स्वभावतःच अंगीं चुंबकत्व असलेले असे असावेत; व हे चुंबकत्वयुक्त अणु चुंबकक्षेत्रांत आल्यामुळें वर्तुलाकृति फिरून चुंबकरेषीशीं समान्तर होत असावेत. लहान सुया घेऊन त्यांचे चुंबक बनवून नंतर दक्षिण व उत्तर ध्रुव समान्तर येतील रीतीनें त्या सुयांचा जुडगा केला तर एक बलवत्तर चुंबक तयार होतो; यावरून आपणांस असें म्हणावयास हरकत नाहीं कीं या सुयांप्रमाणेंच अण्वात्मक सूक्ष्मचुंबक वर्तुलाकृति फिरून एक मोठा चुंबक तयार करतात. परंतु जेव्हां लोखंड त्या चुंबक-क्षेत्रांतून काढून घेतलें जातें तेव्हा तेव्हां ते स्थितीस्थापकत्वामुळें पूर्वीची स्थिति धारण करतात; यामुळें तो लोखंडाचा तुकडा चुंबकत्वरहित होतो. आतां पोलादाच्या अणूंच्या अंगीं लोहकणांप्रमाणें स्थितिस्थापकता नसावी. त्यामुळें ते कण चुंबक-क्षेत्रांत आल्यावर वुर्तलाकृति फिरतात; परंतु याप्रमाणें स्थिति पालटल्यावर मूळची स्थिति प्राप्‍त करून घेण्यास ते असमर्थ होत असावेत; व त्यामुळें पोलादी तुकड्यांच्या अंगीं चुंबकत्व कायमचें येत असावें. प्रत्येक चुंबकाच्या उत्तर आणि दक्षिण ध्रुवाचें बल अगदीं समतोल असतें हें पुढील प्रयोगानें सिद्ध करितां येतें. एक लहानसा चुंबक घेऊन तो एका बुचांत खोंचावा व नंतर तो पाण्यांत टांगावा; म्हणजे तो पाण्यांत तरंगेल. परंतु तो भूचुंबकाकडून उत्तर किंवा दक्षिण ध्रुवाकडे (दिशेकडे) आकर्षिला जाणार नाहीं. अर्थात् तो पाण्यांत कोठेंहि राहीलः एखादा पोलादी तुकडा घेऊन तो अतिशय उत्तम अशा तराजूंत वजन केला व नंतर त्याच्या ठिकाणीं चुंबकत्व उत्पन्न केलें तर त्याच्या वजनांत यत्किंचितहि फरक पडत नाहीं. यामुळें खाली किंवा वरच्या बाजूस 'लब्धबल' असत नाहीं हें सिद्ध होतें. त्यामुळें तुकड्याच्या दोन्ही ध्रुवांवर सारखेंच आकर्षण-प्रतिसारण होत असलें पाहिजे. तेव्हां या प्रयोगानेंहि हें सिद्ध होतें कीं, दक्षिण आणि उत्तर ध्रुवांचें बल अगदीं समतोल आहें.

लोहाव्यतिरिक्त चुंबकत्व विशिष्ट धातूः— लोखंड आणि ज्यांत लोह प्रामुख्यानें आहे अशा मिश्र-धातूंत व दुसर्‍या रासायनिक द्रव्यांत चुंबकत्व असूं शकतें. परंतु यावरून असें मात्र समजूं नयें कीं लोहाच्या अंगींच तेवढा हा गुण आहे; सृष्टींत असे दुसरे पुष्कळ पदार्थ आहेत कीं, ज्यांच्या अंगीं हा गुण थोड्याबहुत अंशानें असतो. दुसरे असे कांहीं पदार्थ आहेत कीं, त्यांवर चुंबकानें फक्त प्रतिसारणच तेवढें घडतें. या कोटींत बिस्मथ नांवाचा धातु येतो. बिस्मथ आणि दुसर्‍या कांहीं पदार्थाच्या अंगीं हा गुण अत्यल्प प्रमाणानें वसत असल्यानें या गुणाचें अस्तित्व बराच कालपर्यंत शोधकांच्या नजरेस आलें नाहीं.

सन १८४५ सालीं फाराडे यानें दाखवून दिले कीं सर्व पदार्थ चुबकानें आकर्षिले जातात किंवा प्रतिसारिले जातात. जे पदार्थ आकर्षिले जातात त्यांनां चुंबकत्व-विशिष्ट पदार्थ अशी संज्त्रा आहे. आणि जे प्रतिसारिले जातात त्यांनां चुंबकत्वविरोधी अशी संज्त्रा आहे. प्राणवायु हा चुबकत्व-विशिष्ट पदार्थात अत्यंत बलवत्तर आहे तरी पण त्याची चुंबकत्वशक्ति लोखंडाच्या चुंबकत्व-शक्तीच्या एक पांच लक्षांश (१/५०००००) इतकी आहे. यावरून दुसर्‍या चुंबकत्वविशिष्ट पदार्थाची चुंबकत्व शक्ति किती अल्प असली पाहिजे व ती मापण्याकरितां किती यंत्रें पाहिजेत याची थोडीशी कल्पना येईल. बिस्मथ या चुंबकत्वविरोधी पदार्थाची शक्ति लोखंडाच्या चुंबकत्वाच्या एक कोट्यांश इतकी आहे. म्हणजे प्राणवायूच्या चुंबकत्व शक्तीच्या एक विसांशाइतकी बिस्मथची चुंबकत्वविरोधी शक्ति आहे.

चुंबकमंदता— एखादा लोखंडी तुकडा घेऊन त्याला चुंबक-क्षेत्रांत ठेवावें म्हणजे त्याच्या अंगीं चुंबकत्व येतें. आतां जर हे चुंभक क्षेत्र कमी जास्त बलवत्तर केलें तर तत्क्षणींच त्या लोखंडाच्या तुकड्यांत (चुंबक क्षेत्राच्या सप्रमाणांत) फरक होत नाही; त्या तुकड्यांतील चुंबकत्वांत फरक होण्यास कांहीं काल जावा लागतो. म्हणजे तुकड्यांतील चुंबकत्व क्षेत्राच्या चुंभकत्वामागें रेंगाळतें. लोखंडाच्या या गुंणास ''चुंबक मंदता'' अशी संज्त्रा आहे. निरनिराळ्या जातींच्या लोखंडाच्या अंगीं ही मंदता निरनिराळ्या प्रमाणांत वास करिते.

चुंबकत्व नष्ट करणें :- कित्येक वेळां एखाद्या पदार्थात वास करीत असलेलें चुंबकत्व नाहींसें करणें जरूर असतें. त्याकरितां तो लोहचुंबक तांबडा लाल  होईपर्यत तांपवीत असत; परंतु पोलाद किंवा ओतीव लोखंड तापवून थंड केल्यास त्यांतील परमाणूंची रचना बदलते. अर्थात् तो तुकडा तापविण्यापूर्वी व तापवून थंड झाल्यावर परमाणूंच्या रचनेच्या द्दष्टीनें एकच आहे असें म्हणतां येत नाहीं. त्यामुळें त्याची चुंबकस्थिति आणि चुंबकरहित स्थिति या दोहोंची तुलना करितां येत नाहीं. या प्रकारची तुलना सुलभ रीतीनें करितां यावी म्हणून इविंग यानें पुढील पद्धत बसविलि. ज्या तुकड्याचें चुंबकत्व नष्ट करावयाचें असेल त्याला विद्युत्प्रवाहानें बनविलेल्या वारंवार ध्रुव बदलणार्‍या व हळूहळू निःशक्त होत जाणार्‍या क्षेत्रांत ठेवावें म्हणजे कोणत्याहि चुंबकांतील शक्ति नाहीशी करितां येते, व त्याला पूर्व-पदावर आणतां येतें.

प्रकाशाचें ध्रुवीभवनः- चुंबक क्षेत्राच्या योगानें प्रकाशाचें ध्रुवीभवन होतें. एखादी जाडी कांच घेऊन तींतून प्रकाश पाठवावा; व त्याच्या सभोंवर जोरदार चुंबकक्षेत्र उत्पन्न करावें; म्हणजें कांचेंतून जाणार्‍या प्रकाशाचें ध्रुवीभवन होतें. ध्रुवीभवनाचा कोन आणि चुंबकक्षेत्राचें बल यांत एक ठराविक प्रमाण असतें. या ठराविक प्रमाणावरून ध्रुवीभवनाच्या कोनाच्या आधारें चुंबकक्षेत्राचें बल काढतां येतें.

चुंबकत्वानें पदार्थाच्या आकारमानांत पडणारा फरकः- सन १८४२ सालीं आणि सन १८४७ सालीं जे.पी. जोल यानें चुंबकसंबंधानें कित्येक मजेदार गोष्टी प्रसिद्ध केल्या. त्याकरितां त्यानें कांहीं प्रयोग लोखंड आणि पोलाद या दोहोंवर केले होते. त्याच्या या अनुभवाची खात्री कित्येकांनीं अनेकवार प्रयोग करून घेतली आहे. त्यानें असें दाखवून दिलें कीं, चुंबकत्व उत्पन्न केल्यानें पदार्थाच्या लांबीरूंदींत फरक पडतो. सन १८८२ सालीं डब्ल्यू.एफ.बारेट यानें असें दाखवून दिलें कीं, निकलच्या कांबीची लांबी चुंबकत्व उत्पन्न केल्यानें कमी होते.  यानंतर दुसर्‍या कित्येक गोष्टी शास्त्रज्त्रांच्या निदर्शनास आल्या आहेत, त्यांवरून चुंबकत्व काय असावें हें जास्त स्पष्टपणें समजूं लागलें व त्यांतील गुह्य गोष्टी उघडकीस आल्या आहेत. जोलनें असे दाखवून दिलें. की, लोखंडाच्या कांबीच्या लांबीची वाढ चुंबकत्व उत्पन्न करणार्‍या क्षेत्राच्या जलाच्या वर्गाच्या प्रमाणांत असते; व जेव्हां त्या कांबीची स्थिति संपृक्तावस्थेजवळ येते, तेव्हां ही वाढ कमी प्रमाणांत होते व नंतर ती वाढ बहुतेक बंदच होते; परंतु सन १८८५ सालीं बिडवेल यानें असें दाखवून दिलें कीं, ज्या ठिकाणी जोल यानें आपला प्रयोग बंद केला त्यापुढें म्हणजे त्यापेक्षां जास्त बलवत्तर चुंबकक्षेत्र वापरलें तर कांबीची नुसती वाढच बंद होते एवढें नाहीं तर उलट कांबीची लांबी मूळच्या लांबीपेक्षां कमी कमी होऊं लागते. व खूप जोरदार चुंबकक्षेत्र घेतलें असतां अशा रीतीनें ही लांबी कमी कमी होत कांब मूळच्या लंबीपेक्षां देखील आंखूड होऊं शकते.

पीळ दिल्यानें चुंबक-मंदतेत होंणार फरकः- चुंबकत्वाची मंदता एखाद्या लोखंडी तारेस पीळ दिल्यानें कशी काय बदलते हें के. होन्डा आणि एच्. नगाओका या दोन जपानी शोधकांनीं शोधिलें आहे. यांनी जे आंकडे प्रसिद्ध केले आहेत त्यांवरून चुंबकाविषयींचे सिद्धांत बसविण्यास फार मदत झाली आहे. लोखंड आणि तत्सदृश धातू यांनां पीळ किंवा ताण दिला असतां किंवा त्यांवर दाब आणलां असतां त्यांच्या चुंबकत्वशक्तींत कसकसा फरक पडतो हें जे.ए.इव्हींग, सी.जी.नाट आणि टोकिओ युनिव्हर्सिटीचे पदार्थविज्त्रानशास्त्रज्त्रांनीं तपांसून पाहिलें आहे.

चुंबकत्वशक्ती आणि ताण यांचा अन्योन्य-संबंध खालील कोष्टकावरून स्पष्टपणें लक्षांत येईल.

याप्रमाणेंच पीळ दिल्यानें अन्योन्य संबंध दृष्टोत्पत्तीस येईल. परंतु स्थलाभावामुळें निरनिराळीं कोष्टकें दिली नाहींत. म्याक्सवेल यानें याविषयी गणित करून कांहीं सिद्धान्त बसविले आहेत. ह्या सिद्धान्तांस नगाओका आणि होन्डा यांच्या प्रयोगानें बरीच पुष्टि मिळाली आहे.

चुंबकावर उष्णतेचा परिणामः- फार पूर्वीपासून लोकांस असें माहीत होतें कीं, लोहचुंबक तापविल्यानें त्यांतील चुंबकत्व नाहीसें होतें. चुंबकत्व आणि लोह यांच्यामधील परस्पर संबंध उष्णमानानें कसा काय बदलतो हें तपासून पहाण्यास शास्त्रज्त्रांनी अलीकडे सुरूवात केली; तेव्हां त्यांच्या असें नजरेस आलें कीं, लोखंड तापविल्यास ज्या उष्णमानावर त्याची चुंबकत्वशक्ति नाहींशी होते त्याच उष्णमानावर त्याची घनता, विशिष्ट उष्णता, विद्युद्वाहकता, प्रसरण गुणक इ. गुणधर्म एकदम बदलतात. एका दृष्टीनें असें म्हणंता येतें कीं, साधारण उष्णमानावर असणारें लोखंड आणि तप्‍त लोखंड हे दोन भिन्ना पदार्थ आहेत. पोलादाचें उष्णमान वाढविल्यास त्याच्या ठिकाणीं वरीलप्रमाणेंच उच्च उष्णमानावर निश्चुंबक हेण्याचा धर्म आहे असें दृष्टीस पडतें.

मिश्रधातू आणि चुंबकत्व— सन १८८९ सालीं हापकिन्सन यानें एक मिश्रधातू शोधून काढली. तीन भाग लोखंड आणि एक भाग निकेल याप्रमाणें घेऊन त्यांची मिश्र धातू बनविल्यास ती साध्या उष्णमानावर चुंबकत्व धारण करूं शकत नाहीं. परंतु ज्या दोन धातूंपासून (निकेल आणि लोह) ही मिश्र धातु बनविली आहे त्या दोन्ही चुंबकत्व धारण करितात. शिवाय ही मिश्र-धातु बर्फ वितळण्याच्या बिंदुखाली कांहीं अंशापर्यंत थंड केली तर तिच्या ठिकाणी चुंबकत्व धारण करण्याचा गुण येतो; व नंतर हा गुण साध्या उष्णमानावर अत्यंत दीर्घ  काळपर्यंत टिकतो. या शोधानन्तर दुसर्‍या पुष्कळ मिश्रधातूंच्या चुंबकत्वाची शक्ति मापून पाहिली. त्या योगानें शोधकांनां बरीच उपयुक्त माहिती उपलब्ध झाली. त्या मिश्रणांपैकी टंगस्टेन आणि मालीब्डेनम् असलेल्या मिश्रधातूंच्या अंगी चुंबकत्व राखून ठेवण्याची शक्ति मोठ्या प्रमाणांत वास करितो. अतिहीन चुंबकत्व असणार्‍या धातूंच्या मिश्रणानें चुंबकत्व असणारी मिश्रधातू तयार करतां येते, असें सन १९०३ सालीं एफ्.हेऊस्लर यानें दाखवून दिलें. या तर्‍हेच्या मिश्रणास हेऊस्लर याची मिश्रधातु अशी संज्त्रा आहे.

विद्युल्लता आणि चुंबकत्व यांचा अन्यान्य संबंधः- चुंबकक्षेत्राच्या योगानें विद्युल्लतेच्या वाहक-शक्तीच्या गुणकांत फरक पडतो. याशिवाय हाल या शास्त्रज्त्रानें पुढील शोध लावला. एखाद्या पट्टींतून विद्युत्प्रवाह जात असतां त्या पट्टीवरील दोन समबल बिंदू जोडून एखाद्या विद्युन्मापकाशीं (गल्व्हानोमिटरशी) संबंध जोडला असतां मापकाचा कांटा चलन पावत नाही; व त्यामुळें मापकामधून प्रवाह जात नाहीं हें सिद्ध होतें. परंतु ती पट्टी जर दोन चुंबकध्रुवामध्यें आणून काय होतें म्हणून अवलोकन केलें तर असें दिसून येईल कीं, विद्युन्मापकामधून प्रवाह जाऊं लागला आहे. याचा अर्थ असा होतो कीं, जे दोन बिंदू समबलं स्थितींत होते त्यांच्या विद्युद्‍बलांत फरक पडला. धातुच्या या गुणधर्मास ''हालचा परिणाम'' असें नांव आहे. तसेच के.व्होन्डा आणि टी.टेराडा यांनीं परिश्रम करून असें सिद्ध केलें कीं, चुंबकत्वानें ''यंगचा स्थिति स्थापकत्वाचा गुणक'' बदलतो. एकाच जातीच्या धातूच्या दोन पट्या घेऊन त्या अम्लांत बुडविल्या असतां विद्युत्प्रवाह उत्पन्न होत नाही. परंतु त्यांपैकी एकींत चुंबकत्व उत्पन्न केलें असतां त्यातुन प्रवाह निघतो.

आतां अण्वात्मक-चुंबक सिद्धान्ताचें दिग्दर्शन करून चुंबकत्वाचा साधारण इतिहास देऊं.

अण्वात्मक चुंबक सिद्धान्तः- डब्ल्यु. इ. वेबरचा सिद्धान्त असा आहे कीं, पोलादासारखे धातु अण्वात्मक चुंबकत्वाचे बनले आहेत; परंतु त्यांचे ध्रुव एकाच दिशेत नाहींत. त्यामुळें स्वाभावतः चुंबकग्राही धातूंच्या अंगीं चुंबकत्व वसत नाही. जेव्हां असल्या धातूचा तुकडा चुंबकक्षेत्रांत येतो तेव्हां त्यांतील अण्वात्मक ध्रुव एकाच विशिष्ट दिशेस वळतात. व त्या  तुकड्याच्या अंगीं चुंबकत्व येतें. या सिद्धान्तांत एक दोष दृष्टीस पडतो तो हा कीं जर असें असेल तर अत्यंत अल्प अशा क्षेत्राच्या योगानें वाटेल तेवढें बल असणारें चुंबकत्व उत्पन्न झालें पाहिजें. परंतु असें होत नाहीं; याकरितां वेबरनें त्याला अशी पुस्ती जोडली कीं, त्या अण्वात्मक ध्रुवांच्या अंगीं स्थितिस्थापकता आहे. म्याक्सवेल, जे.ए. इविंग, एफ.जी. बेली यांनीं प्रयोग करून गणिताच्या अधारें असें सिद्ध करून दाखविलें आहे कीं, अशा प्रकारची स्थितिस्थापकता मानण्याची अवश्यकता नाहीं. त्यानें हें सिद्ध करण्याकरितां एका तक्त्यावर पुष्कळशा चुंबकत्वयुक्त सुया बसविल्या. त्यांचे ध्रुव इतइतस्ततः बळविले होते; नंतर तो तक्ता एका तारेच्या वेटोळ्यांत ठेऊन त्यांतून विद्युत्प्रवाह पाठवून चुंबकक्षेत्र उत्पन्न केलें. अशा प्रकारचा प्रयोग केला असतां अण्वात्मक चुंबकाचा उत्तम अनुभव येतो; व वस्तुस्थितीशीं ह्या अनुभवाचा छान मेळ बसतो.

अशा प्रकारें अण्वात्मक चुंबक सिद्धान्त वस्तुस्थितीशीं जुळतो. परंतु असा प्रश्न उपस्थित होतो की हा अति सूक्ष्म असा अण्वात्मक चुंबक कसल्या प्रकारचा असावा किंवा त्याची रचना काय असावी. ह्याचें शास्त्रज्त्रांनीं पुढें दिल्याप्रमाणें उत्तर दिलें आहे. एका विशिष्ट दिशेनें वर्तुलाकार विद्युत्प्रवाह कसलाहि विरोध न होतां फिरण्याची सोय प्रत्येक अणूंत असल्यास त्यायोगें कायमचें चुंबकत्व उत्पन्न होऊं शकतें; अर्थात अण्वात्मक चुंबकत्व अशा प्रकारचें असावें असें त्याचें मत आहे.

चुंबक-विरोधी पदार्थांसंबंधानें वेबर यानें अशी कल्पना केलीं कीं, चुंबकविरोधी पदार्थांच्या अणूंत अशीं एक प्रणालिका असावी कीं, त्यांतून विरूद्ध दिशेंने विद्युत्प्रवाह वाहण्यास रस्ता मिळत असाव; त्यामुळें विरूद्ध प्रकारचा ध्रुव उत्पन्ना होतो व त्यामुळें चुंबक क्षेत्रांतून त्याचें प्रतिसारण होतें; व ज्या वेळेस हा चुंबकविरोधि पदार्थ त्या क्षेत्राच्या बाहेर काढला जातो त्यावेळेस त्या प्रणालिकेंतून विरूद्ध प्रवाह उत्पन्न होऊन ती प्रणालिका निर्विद्युत होत असावी. हा सिद्धान्तसुद्धां वस्तुस्थितींशीं जुळतो.

जे.जे. थॉमसननें असा सिद्धान्त बसविला आहे कीं, परमाणू विद्युत्कणांचे बनले असावेत. व परमाणूंत कमीजास्त विद्युत्कण असल्यानें त्यांच्या ठिकाणीं ॠणत्व किंवा धनत्व येत असावें. अशा प्रकारचे कण परमाणू सभोंवार वर्तुलाकृति फिरत असल्यामुळें चुंबकत्व उत्पन्न होत असावें हें अनुमानसुद्धां अनुभवाशीं जुळते.

ऐतिहासिक माहितीः- इ.स. पूर्वी ८०० च्या सुमारास ग्रीक लोकांस पाषाणचुंबकाचा आकर्षण करण्याचा धर्म माहीत होता. चुंबकाविषयींचा उल्लेख होमर, प्लेटो, आरिस्टॉटल, थिओफ्रेस्टस, आणि कित्येक ग्रीक ग्रंथकार यांनीं केला आहे. ग्रीक लोकांनंतर रोमन लोकांनां पाषाणचुंबक माहीत होता हें सांगावयास नको. तरीपण चुंबकध्रुव दक्षिणोत्तरच राहूं शकतात हें १२ व्या शतकापूर्वी युरोपियनांस माहीत नव्हतें. परंतु हा गुण चिनी लेकांस फार प्राचीन काळीं माहीत होता व त्याच्या योगानें होकायंत्र करून दूरवर प्रवास करीत असत. सन १५८१ सालीं रॉबर्ट नार्मन यानें समान आणि विषम ध्रुवांचें प्रतिसारण आणि आकर्षण याविषयी शोध लावला. याच सुमारास सदर्हु शोधकानें चुंबकाच्या ध्रुवाचा कल शोधून काढला.

वरील काळास चुंबकत्वाचा पौराणिक काल असे नांव देऊं. विलियम् गिल्बर्ट यानें इ.स. १६०० च्या सुमारास प्रसिद्ध केलेल्या ग्रंथांपासून आधुनिक कालास सुरूवात झाली; त्यानें आपल्या समकालीन लोकांच्या चुंबकत्वाविषयीं असलेल्या खुळ्या समजुती खोट्या आहेत हें सिद्ध करून दाखविलें. उदाहरणार्थ त्या काळीं अशीं समजूत होती कीं, लसुणाचा रस चोपडण्यानें चुंबकत्व नष्ट होतें; परंतु हें खोटें आहे असें गिल्बर्ट यानें दाखवून दिलें. अशा प्रकारच्या अनेक भ्रामक समजुती त्यानें दूर केल्या. त्यानें पृथ्वी हाहि एक चुंबक आहे असें दाखवून दिलें.

गिलबर्टच्या कालानंतरची बरीच वर्षे कांहीं एक शोध न लागतां तशींच गेलीं. सन १७८५ सालीं कोलंब यानें चुंबकत्वाच्या प्रमाणाविषयीं गणितात्मक सिद्धांत बसविले व त्याविषयीं प्रयोग केले. गणितशास्त्राचा चुंबकशास्त्रांत प्रवेश झाल्यापासून या शास्त्रांत प्रगति होण्यास सुरूवात झाली. साधारण असा नियम आहे कीं, ज्या भौतिकशास्त्रांत गणिताचा प्रवेश होतो त्या शास्त्रांत नवीन शोध लागण्यास गणित हें एक अत्यंत बलवत्तर असें साधन उपलब्ध होतें. या कामीं कोलंब यानें बारीक आणि लांब असे चुंबक वापरले; त्यामुळें दोन ध्रुवांचा दुसर्‍या दोन ध्रुवांवर एकसमयावच्छेदेंकरून घडणारा परिणाम त्यास टाळतां आला. पुढें सन १८३२ सालीं प्रसिद्ध गणितशास्त्रविशारद गॉस यानें हा प्रश्न उत्तम प्रकारें सोडवून दाखविला. म्हणजे दोन ध्रुवांचा परस्पर घडणारा संबंध ध्यानांत घेऊन एकदोन विशिष्ट उदाहरणें सोडविलीं व कोलंबचा नियम खरा आहे असें दाखवून दिलें. तत्पूर्वी पॉइसन यानें सन १८२१ सालीं एक ग्रंथ प्रसिद्ध केला. त्यांत त्यानें चुंबकत्व हें एक अद्दश्य असें प्रवाही द्रव्य असून तें परमाणूंमध्यें फिरूं शकतें, परंतु तें एका परमाणूपासून दुसर्‍या परमाणूंत जाऊं शकत नाही असें गृहीत धरून चुंबकशास्त्रांतील बरींच प्रमेयें सोडविलीं. याप्रमाणें बरीच प्रमेयें सुटूं लागल्यामुळें अदृश्य प्रवाही चुंबकत्व खरोखरच द्रव्य आहे असा तत्कालीन शास्त्रज्त्रांचा समज होऊं लागला.

डब्ल्यू.थॉमसन (लार्ड केल्व्हिन) यानें सन १८४९ सालीं असें दाखवून दिलें कीं, कांहीं गोष्टी अशा आहेत कीं, त्यायोगें हा अदृश्य प्रवाही पदार्थाचा सिद्धांत खरा ठरत नाही. म्हणून त्यानें गणिताच्या आधारें कांही प्रमेयें बसविलीं. आतां पाइसन आणि केल्हिन याचे सीद्धान्त एकमेकाशीं बहुतांशीं मिळते आहेत; परंतु केल्व्हिनच्या मतानें पाइसनपेक्षां जास्त गोष्टींचा उलगडा होऊं शकतो. केल्व्हिन याच्या मागून त्यानें दाखविलेल्या मार्गानें एफ्.इ.न्यूमन, जी.आर.किरचाफ आणि मॅक्सवेल यांनीं बरेच शोध केले व नवीन नवीन गोष्टी उघडकीस आणल्या.

सन १८१९ सालीं एक महत्वाचा शोध एच.सी.ओअर्स्टेड यानें लावला. त्यानें असें दाखवून दिलें कीं, एखाद्या होकायंत्राजवळून जर विद्युत्प्रवाह गेला तर होकायंत्राचा काटा त्या प्रवाहाशीं काटकोन करितो. या शोधाच्या योगानें विद्युच्चुंबकशास्त्राचा पाया घातला गेला. नंतर लागलीच ए.एम्.अ‍ॅम्पिअर यानें विद्युत्प्रवाहाचा परस्परांवर होणारा परिणाम वर्तुलाकृति विद्युत्प्रवाहाचा परिणाम इ.इ. गोष्टी प्रसिद्ध केल्या. त्याच सुमारास डी.एफ.अरागो यानें विद्युत्प्रवाहाच्या योगानें लोखंड पोलाद इ. पदार्थांच्या अंगीं चुंबकत्व आणतां येतें असें दाखवून दिलें. सन १८२५ सालीं थॉमसन यानें बलहीन विद्युत्प्रवाहाच्या योगानें प्रबल चुंबकत्व उत्पन्न होऊं शकतें असें दाखवून दिलें. माइकेल फॅराडे यानें सन १८३१ सालापासून शोध करण्यास सुरूवात केली. त्याच्या शोधांपैकी विद्युत्च्चुंबकाच्या प्रवर्तनाचा शोध हा फार महत्वाचा आहे. दुसर्‍या शोधानें त्यानें ध्रुवीभूत प्रकाशकिरणांचें वर्तुलकृति भ्रमण होतें असें सिद्ध करून दाखविलें. त्यानें हा शोध सन १८४५ सालीं प्रसिद्ध केला. त्यानें चुंबकत्वाचा मार्ग (साधन-माध्यम) ही खरी खरी चुंबकत्वाची निवासभूमि आहे असें मानलें. ही कल्पना त्याला सुचण्याचें कारण असें कीं, विद्युद्रेषा आणि विद्युन्नलिका यांची कल्पना फॅराडे याच्या डोक्यांत चांगली भिनल्यामुळें तीच कल्पना फॅराडे याला सहजच सुचली. इ.सन १८७३ साली मॅक्सवोल यानें फराडे याच्या कल्पनेला गणिताच्या विचारसरणींत घालून जास्त व्यवस्थित स्वरूप दिलें. अंतरावरून चुंबकत्वाचें कार्य घडतें असे मॅक्सवेलच्या पूर्वीच्या गणितवेत्त्यांनीं गृहीत धरलें होतें. तें योग्य न दिसल्याकारणानें चुंबकत्वाच्या मार्गांत (माध्यमात) दाब उत्पन्न झाल्यानें चुंबकत्वाची कार्ये घडतात असें मॅक्सवेलनें गृहीत धरलें. त्याला एका विशिष्ट उदाहरणांत असें दिसून आलें कीं, गणितानें काढलेली विद्युच्चुंबकत्वाची गति प्रकाशाच्या गतीबरोबर आहे; यामुळें प्रकाशाचा इथर (प्रकाशवहनाचें माध्यम) आणि चुंबकत्वाचें व विद्युल्लतेचें माध्यम हीं एकच आहेत असें सिद्ध झालें. तसेंच प्रकाश हा एक प्रकारचा विद्युच्चुंबकत्वाच्या प्रकंपनाचाच प्रकार आहे असें दिसून आलें. एच.आर.हर्ट्झ यानें सन १८८८ सालीं प्रयोग करून विद्युल्लहरींसंबंधानें माहिती प्रसिद्ध केली. तेव्हांपासून मॅक्सवेल याच्या सिद्धान्तास सर्व पक्षांकडून मान मिळूं लागला.