Иллюстрация: Максим Чатский

Любая движущаяся заряженная частица создает магнитное поле. Если таких частиц много и движутся они вокруг одной и той же оси, то получается магнит.

Если вы соберетесь спросить знакомого нобелевского лауреата по физике, как работает магнит, старайтесь четче формулировать свой вопрос, иначе вы сильно рискуете, я вас предупредил.

Атом состоит из ядра и вращающихся вокруг него электронов. Электроны могут вращаться по разным орбитам, которые называют электронными уровнями. На каждом электронном уровне может находиться по два электрона, которые вращаются в разных направлениях.

Но у некоторых веществ не все электроны парные, и несколько электронов крутятся в одном и том же направлении, такие вещества называются ферромагнетиками. А поскольку электрон — как раз заряженная частица, вращающиеся вокруг атома в одну и ту же сторону электроны создают магнитное поле. Получается миниатюрный электромагнит.

Если атомы вещества расположены в произвольном порядке, как чаще всего и бывает, поля этих наномагнитов компенсируют друг друга. Но если эти магнитные поля направить в одну и ту же сторону, то они сложатся — и получится магнит.

Почему не все монеты магнитятся?

Если смешать машинное масло и тонер для лазерного принтера можно получить феррофлюид — жидкость, которая притягивается магнитом.

Как раз ферромагнетики лучше всего и притягиваются магнитом, потому что в них есть непарные вращающиеся электроны. На движущиеся заряды в магнитном поле дейтвует сила Лоренца, поэтому магнит и притягивает другие ферромагнетики.

Но не у всех металлов в атомах есть непарные электроны, сила Лоренца действует на парные электроны в противоположные стороны, поэтому они не притягиваются магнитами. Например, современные монеты 10 копеек, 50 копеек и 10 рублей магнитятся, а один, два и пять рублей не магнитятся, потому что сделаны из сплавов меди, которая не является ферромагнетиком.