第？回 #twisci ktrstさんの磁石をつかったモノポールのお話
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先日話題になったモノポールのまとめ
それとは別のモノポールのお話
ktrst
@ktrst
こちらで http://t.co/LJuqhJaD "以前のモノポールネタ"として紹介されていたこれ http://t.co/5W1s96Hg についてGeoMagという磁石のおもちゃで実演してみます。 http://t.co/5QRoAL1q #twisci
2012-02-29 22:54:14
ktrst
@ktrst
まずは磁石の片方の極に印をつけて区別できるようにしておきます。とりあえず印をつけた方をN極とします。 http://t.co/47BFlOwD #twisci
2012-02-29 22:54:30
ktrst
@ktrst
この磁石に鉄球をつけると鉄球も磁石になります。写真では磁石のN極をつけており、このとき鉄球の表面もN極になっている状態です。 http://t.co/zPRcvzrq #twisci
2012-02-29 22:54:40
ktrst
@ktrst
ここに磁石のS極をつけるとただの鉄球に戻ります。実は磁石のNとSをつなぐ線上は鉄球の中も磁石になっていて、棒磁石が三つ並んでる状態と考えてもいいです。棒磁石の真ん中に砂鉄がつかないのと同じ理由で机においた鉄球もつきません。 http://t.co/LpQYlf5U #twisci
2012-02-29 22:54:49
ktrst
@ktrst
さらにもう一本磁石を鉄球につけると、また鉄球が磁石になります。最初の写真の磁石が一本だけついてる時と同じような理由です。 http://t.co/GLbLjDVT #twisci
2012-02-29 22:54:58
ktrst
@ktrst
四本目の磁石をつけるとまた鉄球に戻ります。ここで鉄球についた磁石のNとSの数に注目します。これまでの結果から、鉄球についているNとSの数が 1)同じだと鉄球のまま 2)偏っていると磁石になる ということが分かります。 http://t.co/Zllog9Zy #twisci
2012-02-29 22:55:23
ktrst
@ktrst
正三角形を作ってみました。鉄球についたNSがペアになるようにしているので、三つの鉄球は鉄球のままです。 http://t.co/TyIhU8k8 #twisci
2012-02-29 22:55:54
ktrst
@ktrst
今度は正四面体にしてみました。どの鉄球にも奇数個の磁石がついているので磁石になっている状態です。 http://t.co/6JgTXaAJ #twisci
2012-02-29 22:56:06
ktrst
@ktrst
二つの全く同じ正四面体をつなげてみます。このとき接続部分の鉄球についてる磁石を全てNSのペアを組むようにつなげることで、接続部分をただの鉄球にできます。 http://t.co/KcwPDuls #twisci
2012-02-29 22:56:11
ktrst
@ktrst
三つ目をつなげてみます。これも全く同じ正四面体です。ここでも接続部分の鉄球が磁石になるようにつなげています。 http://t.co/bTCy3hG8 #twisci
2012-02-29 22:56:20
ktrst
@ktrst
ここで一つ磁石をひっくり返してみましょう。赤い磁石がひっくり返した部分です。接続部分の鉄球についた磁石にペアを組めないS極が二つできました。ということは… http://t.co/XZ4u5Bs7 #twisci
2012-02-29 22:56:35
ktrst
@ktrst
接続部分の鉄球が磁石のS極になっています。磁石をひっくり返す前に、三つ目の正四面体の上にもう一つ正四面体をつなげていれば、赤い磁石の両端にN極とS極になった鉄球ができることになります。 http://t.co/DPdUFKPv #twisci
2012-02-29 22:56:40
ktrst
@ktrst
もう一つ磁石をひっくり返してみます。接続部分の鉄球のNSペアを勘定すると、右側の接続部分は鉄球に戻り、今度は左の接続部分がS極になっていることがわかります。つまりS極だけが移動しているように見えます。 http://t.co/FqQWXmqx #twisci
2012-02-29 22:56:47
ktrst
@ktrst
日経サイエンス http://t.co/5W1s96Hg で紹介している磁気モノポールは以上のようなアイディアです。実際の物質ではこちらの図 http://t.co/ldRQHPsO にあるように磁石に相当する原子は正四面体の頂点（今回の鉄球の位置）にあります。 #twisci
2012-02-29 22:57:01
ktrst
@ktrst
ちなみに http://t.co/ldRQHPsO にある図はパイロクロア格子といって今回のように正四面体をつなげるとできる結晶構造です。GeoMagでも作れます。http://t.co/GvOs5xUv #twisci
2012-02-29 22:57:08