極性が反転する現象

質問

ある本に、「昔地球の地磁気の向きが現在と反対であった。」と
記載されているのを読み驚きました。
極性（磁石に限らずに）が反転するような事象は他にもあるのでしょうか？
多分、磁石にもNとS極があり、N→S極、S→N極となるように
保存則を成立させるため、単独で極性が反転することはないと
思うのですが、何が反転したら、その反対のものがまた反転する
はずですが、どうでしょうか？

回答No.2

sanori · ベストアンサー

地磁気は確かに、過去何度もひっくり返ってますね。
海底は地殻の運動で移動していますが、地磁気が何度もひっくり返っているので、その都度、海底の磁化が変わりますから、「海底はビデオテープ」になってるらしいです。（それが地球の歴史を確かめる手段になってるらしいです。）

さて、
地磁気は、地球のコアからの電磁誘導で起こっている説が有力だそうです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%A3%81%E6%B0%97

単純なモデルでは、
鉄心にコイルを巻き、それに交流電流を流せば、同じことになりますね。

電気と磁気とは、仲の良いペアで、電磁誘導とその逆とは、基本的に全く同じ現象です。

「N→S、S→N」の身近な例は、ぱっと思いつかないんですが、
その逆の「＋→－、－→＋」の例は、すぐ思いつきました。

それは・・・・・
・・・・・電子ピアノです！！！

電子ピアノは、鍵盤を押す速さが速いほど（＝タッチが強いほど）、大きい音が鳴ります。
私は、その原理の説明を聞いたことはないのですが、
これは、ほぼ間違いなく、磁界の変化による電流の発生を利用しているはずです。

おそらく、鍵盤１つ１つに対して、それぞれ１つのコイル（螺旋の電線）があり、そのコイルの中に棒磁石が入っていて、
鍵盤を押すと、棒磁石が動くことによって電流が発生し、
その発生する電流の大きさで、タッチの強さを判定しているはずです。
（全くこれと同じ構造になっているかは不明ですが、基本的な原理としては、おそらく、まず間違いなさそうな・・・。）

そして、鍵盤から指を離したときには、逆方向の電流が流れますが、これは不要な情報なので、整流するか何かして、逆方向電流を無視するような回路になっているのでしょう。きっと。

お礼

そして、鍵盤から指を離したときには、逆方向の電流が流れますが、これは不要な情報なので、整流するか何かして、逆方向電流を無視するような回路になっているのでしょう。きっと。

→たぶん、電子ピアノの動作原理は、そのような気がします。しかし、極性は反転してないような気がします。これで極性が反転しているとすると、交流電流の極性は常に反転していますので、、

最初の地磁気の例が悪かったです。

例えば、ある小さな磁石に、超強烈な磁石を近づけ場合、その極が同じ向きなら、小さな磁石の極は反転しないのでしょうか？

また、あるプラスとマイナスの対になった電荷を持ったものに、強烈な電荷を持つ物体を近づけた場合、前者のものの電荷は反転しないのでしょうか？

と言いますような電荷とか磁石とかその他の正負のある物の根本的な性質についての反転を知りたいです。

回答No.4

moby_dick

説明が少し足りないようなので補足します。

地球内部の流体角運動量の向きは、電流の向きになります。
その電流が地磁気を作っています。

また、その向きの反転の時、
一度、その角運動量はゼロになり、一度、地磁気が無くなります。

お礼

ありがとうございました。

回答No.3

moby_dick

ほとんど純粋に力学運動量の変動の問題と思います。

つまり、
月の影響など無視して、
地球の全角運動量＝地球外部固体の角運動量＋地球内部流体の角運動量
が、保存されます。

ですから、これを保存しながら、
地球内部の流体角運動量の向きが反転するのは可能です。

なお、別の話になりますが、
地球大気で、赤道上空の成層圏で大気が準2年周期で東風、西風の交代変化をしています。
何か同じメカニズムのように思えます。

回答No.1

wp38tomtom

下記、サイトより

3.磁場の逆転現象
　地球は今も磁石として働いています。現在北極はS極、南極はN極です。方位磁石を向けてN極が指す方がＳ極です。地球の地磁気の向きは変化しています。メカニズムは不明ですが、磁気の方向や向きは刻々と変化しているそうです。磁気の向きはこの五百万年で30回程逆転しています。磁気の方向も200年前と比べても7度傾いているそうです。計算ではあと1000～2000年で今の磁気の向きが逆転するとの説もあります。

参考URL：

http://nihon.matsu.net/seimei/04.jikiken_hikarigousei.html

お礼

磁場の逆転現象はわかりました。他に、極性が反転する事象はないでしょうか？