Почему магниты вообще существуют? Ответ оказался квантовым

Почему обычный магнит притягивает железо и почему классическая физика долгое время не могла это объяснить? От древнего магнетита и компаса до эксперимента Штерна Герлаха, спина электрона, принципа Паули и обменного взаимодействия. История о том, как простой магнит привёл физиков к квантовой природе материи и почему магнит на холодильнике на самом деле гораздо удивительнее, чем кажется. 00:00 Почему обычный магнит вообще держится на холодильнике 02:07 Древние философы пытаются объяснить магнитный камень 04:07 Компас меняет историю навигации и мира 05:11 Уильям Гильберт превращает Землю в гигантский магнит 06:14 Электричество и магнетизм сначала кажутся разными силами 07:16 Ампер связывает магнетизм с электрическими токами 09:24 Фарадей вводит идею физического поля 10:20 Максвелл объединяет электричество, магнетизм и свет 11:18 Но его уравнения не объясняют постоянный магнит 12:24 Классическая физика вообще предсказывает проблему с ферромагнетизмом 15:32 Опыт Штерна — Герлаха показывает квантование магнитного момента 18:40 Спин электрона появляется как новая фундаментальная характеристика 20:48 Если спин есть у всех электронов, почему магнитно именно железо 21:54 Электроны объединяются в пары с противоположными спинами 22:53 У железа остаются неспаренные электроны 24:01 Простого выстраивания атомов внешним полем недостаточно 25:06 Принцип Паули меняет взаимодействие электронов 27:09 Обменное взаимодействие удерживает спины в одном направлении 29:15 Почему ферромагнетик распадается на магнитные домены 30:21 Дефекты кристалла удерживают границы доменов 31:24 Полная квантовая цепочка внутри обычного магнита 32:28 Что такое спин, если электрон буквально не вращается 33:34 Уравнение Дирака предсказывает магнитные свойства электрона 34:39 Из той же теории появляется антиматерия 35:39 Почему обменное взаимодействие бывает разного знака 36:37 Точка Кюри уничтожает магнитный порядок 37:36 Модель Гейзенберга — только начало теории магнетизма 38:36 Блох описывает коллективные возбуждения спинов 39:40 Критерий Стонера и магнетизм электронов проводимости 40:42 Ферриты, спиновые стёкла и другие магнитные состояния 41:46 Магнитное поле Земли создаёт не ферромагнитное железо 44:54 Магнетизм можно рассматривать как релятивистскую сторону электричества 45:58 Постоянный магнит — макроскопическое проявление квантовых законов 46:55 Почему магнетит является природным магнитом 47:59 Молния способна намагнитить горную породу 48:59 Ядерный магнетизм приводит к появлению МРТ 50:04 Скирмионы и магнитные технологии будущего 51:05 Магнетизм и сверхпроводимость 51:54 Спин превращается в основу квантового бита 52:57 Магнетары создают чудовищные космические магнитные поля 55:03 Обычный магнит оказывается одним из глубочайших квантовых объектов 57:15 Магнетизм всё ещё содержит нерешённые вопросы 58:16 Сила на дверце холодильника существует только благодаря квантовой механике