На недавнем стриме по эфиродинамике возник вопрос о сущности магнитных силовых линий. Чтобы его объяснить, нужно наглядно изобразить процесс.
Казалось бы, магнитные силовые линии должны представлять собой конкретные материальные образования, т.к. во всех опытах их непосредственно видно. Опилки выстраиваются друг за другом и тянутся тонкими линиями от одного полюса к другому.
Рисунок 1. Магнитные силовые линии.
Рассмотрим эту ситуацию повнимательнее.
Расположим 2 магнита друг напротив друга. Магнитное поле будет распространяться вдоль линий, изображённых на рисунке 2.
Рисунок 2. Направление магнитных силовых линий.
Тогда насыплем железные опилки между магнитами и рассмотрим произвольный малый участок пространства (Рисунок 3).
Рисунок 3. Железные опилки в магнитном поле в начале эксперимента.
Опилки расположены хаотично и не имеют ни ориентации, ни взаимодействия друг с другом. Однако сразу после начала эксперимента они начинают намагничиваться вдоль поля. По сути каждая опилка становится маленьким магнитом. Каждый, кто пробовал поиграть с магнитами, знает, что они притягиваются разноимёнными полюсами и отталкиваются одноимёнными. Т.е. все опилки начнут взаимодействовать. На рисунке 4 зелёными линиями изображено притяжение, а красными - отталкивание.
Рисунок 4. Намагниченные опилки в магнитном поле.
Очевидно, что такая система будет стремиться выпрямиться, чтобы сократить размеры зелёных линий и увеличить размеры красных. Т.е. все опилки выстроятся так, чтобы либо смотреть друг другу в хвост, либо отодвинуться друг от друга подальше (Рисунок 5).
Рисунок 5. Образование магнитных силовых линий.
Т.е. мы увидим именно тонкие линии, идущие от одного полюса к другому. Если мы будем много раз повторять эксперимент, то эти тонкие линии всегда будут немного отличаться, сохраняя общую концепцию. Т.е. речи о существовании некоторых физических структур, которые бы можно было называть силовыми линиями, не идёт до тех пор, пока мы не насыплем опилки. А когда мы насыплем опилки, роль этих линий будут представлять сами намагниченные опилки. Т.е. нет абсолютно никаких предпосылок для введения такого понятия. Для полного объяснения этого явления достаточно только непрерывного магнитного потока.
