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Pedra-imã

Pedras-imãs, ou, erroneamente, magnetitas, são pedaços naturalmente magnetizados do mineral magnetita.[1][2] Eles são ímãs naturais, que podem atrair ferro. A propriedade do magnetismo foi descoberta pela primeira vez na antiguidade através destas pedras em específico.[3] Pedaços de magnetita, suspensos para que pudessem girar, foram as primeiras bússolas magnéticas,[3][4][5][6] e sua importância para a navegação inicial é indicada pelo nome Lodestone, que no inglês médio, significa algo como "pedra do percurso" ou "pedra principal".[7][8]

Pedra-imã atraindo alguns pregos de ferro
Pedra-imã no Hall of Gems do Smithsonian
Pedra-imã atraindo pequenos pedaços de ferro

A pedra-imã é um dos poucos minerais, encontrados naturalmente, que são magnetizados.[1] Costuma ser preta, ou preta acastanhada, com brilho metálico, dureza Mohs de 5,5–6,5 e traço preto (a cor do pó do mineral).

Origem

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A formação, ou processo de criação das pedras-imã, vem sido um ponto em aberto no estudo da geologia. Apenas uma pequena quantidade da magnetita, na Terra, é encontrada magnetizada, como sendo a pedra-imã. A magnetita comum é atraída por um campo magnético, assim como são o ferro e o aço, mas ela não tende a ficar magnetizada, pois tem uma coercividade magnética (que seria uma "resistência à desmagnetização") muito baixa para permanecer magnetizada por muito tempo.[9] O exame microscópico das pedras-imã descobriu que elas eram feitas de magnetita (Fe3O4), com inclusões de maghemita (Fe2O3 cúbico), muitas vezes com impurezas de íons metálicos de titânio, alumínio e manganês.[9][10][11] Esta estrutura cristalina não homogênea dá a esta variedade de magnetita, coercividade suficiente para permanecer magnetizada, e, assim, ser um ímã permanente .[9][10][11]

A outra questão é como as pedras-imã são magnetizadas . O campo magnético da Terra a 0,5 gauss é muito fraco para magnetizar uma pedra-imã por si só.[9][10] A principal teoria é que as pedras-imã são magnetizadas pelos campos magnéticos, fortes, que cercam os relâmpagos .[9][10][11] Isto conclui-se pela observação de que as pedras-imã são encontradas majoritariamente perto da superfície da Terra, ao invés de enterrados muito profundamente.[10]

História

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Uma das primeiras referências conhecidas às propriedades magnéticas da pedra-imã foi feita pelo famoso filósofo, matemático, e astrônomo grego do século VI aC, Tales de Mileto,[12] a quem os antigos gregos atribuíam a descoberta da atração da pedra-imã pelo ferro, e outras pedras-imã.[13] O nome magnetismo pode vir de pedras-imã que foram encontradas na antiga cidade da Lídia, chamada Magnésia, na Anatólia. O antigo texto médico indiano, Sushruta Samhita, descreve o uso das propriedades magnéticas da pedra-imã, para remover flechas incrustadas no corpo de uma pessoa.[14] 

A primeira referência na literatura chinesa, ao magnetismo, se dá no Livro do Mestre do Vale do Diabo (Guiguzi), do século IV a.C.[15] Na crônica Lüshi Chunqiu, do século II a.C., é dito que “a pedra-imã faz vir o ferro, ou o atrai”.[16][17] A primeira menção à atração de uma agulha, aparece em uma obra composta entre 20 e 100 DC, o Lunheng ( Inquéritos Equilibrados ): "Uma pedra-imã atrai uma agulha."[18] No século 2 a.C, geomantes chineses estavam experimentando as propriedades magnéticas da pedra-imã para fazer uma "colher que aponta para o sul", para adivinhação. Quando colocada sobre uma placa lisa de bronze, a colher, invariavelmente, girava no eixo norte-sul.[19][20][21] Embora tenha sido demonstrado que isso funciona, de fato, os arqueólogos ainda não descobriram uma colher real feita de magnetita, em qualquer tumba Han.[22]

Baseado na descoberta de um artefato olmeca (uma barra magnética moldada e ranhurada), feita na América do Norte, o astrônomo John Carlson sugere que a pedra-imã pode ter sido usada pelos olmecas, mais de mil anos antes da citada descoberta chinesa.[23] Carlson especula que os olmecas, para seus próprios fins astrológicos, ou geomânticos, utilizavam artefatos semelhantes a um dispositivo de direção, para orientar seus templos, as moradias dos vivos ou os enterros dos mortos.[23] A análise detalhada deste tal artefato olmeca revelou que a "barra" era composta de hematita com lamelas de titânio de Fe2–xTi xO3, que é o que explica o magnetismo remanente anômalo deste artefato olmeca citado.[24]

"Um século de pesquisa adiou a primeira menção da bússola magnética na Europa a Alexander Neckam por volta de 1190, seguido logo depois por Guyot de Provins em 1205 e Jacques de Vitry em 1269. As demais reivindicações europeias foram excluídas por estudo detalhado..."[25]

Valor

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As pedras-imã têm sido frequentemente exibidas como objetos valiosos, ou de grande prestígio. O Museu Ashmolean,localizado em Oxford, Inglaterra, contém uma pedra-imã adornada com uma coroa dourada, que foi doada por Mary Cavendish em 1756, muito provavelmente para garantir a nomeação de seu marido como Chanceler da Universidade de Oxford.[26] O anel de sinete de Isaac Newton continha uma pedra-imã que era capaz de levantar mais de 200 vezes o seu próprio peso.[27] Em Londres, no século XVII, a Royal Society exibiu uma pedra-imã esférica (uma terrella ou 'pequena Terra'), de 15cm, que foi utilizada para ilustrar os campos magnéticos da Terra, e a função das bússolas dos marinheiros.[28] Um escritor contemporâneo, Ned Ward, observou como os mencionados terrella "fizeram um papel de limalha de aço espetar-se um nas costas do outro, de modo que ficaram apontando como os espinhos de um porco-espinho ; e deram tanta vida e alegria a um pacote de agulhas, que eles dançavam [...] como se o diabo estivesse neles."[29]

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  • No jogo Minecraft há um bloco chamado "Lodestone" (Pedra-imã em inglês). Sua função no jogo é mudar a direção da agulha do item bússola, usando das propriedades magnéticas.
  • O principal site do jogo Final Fantasy XIV chama-se "Lodestone". Tem este nome, pois, no site, pode-se arrumar amigos e sanar dúvidas, servindo como um guia, assim como a "Lodestone" guiava navegadores.
  • No jogo Heroes of Newerth, o nome de um dos heróis é "Lodestone", pois é feito de "pedra magnetizada e aço".

Referências

  1. ↑ a b Hurlbut, Cornelius Searle; W. Edwin Sharp; Edward Salisbury Dana (1998). Dana's minerals and how to study them. [S.l.]: John Wiley and Sons. pp. 96. ISBN 0-471-15677-9  Verifique o valor de |url-access=registration (ajuda) Erro de citação: Código <ref> inválido; o nome "Dana" é definido mais de uma vez com conteúdos diferentes
  2. ↑ Bowles, J. F. W.; R. A. Howie; D. J. Vaughan; J. Zussman (2011). Rock-forming Minerals: Non-silicates: oxides, hydroxides and sulphides, Volume 5A, 2nd Ed. UK: Geological Society of London. 403 páginas. ISBN 978-1862393158 
  3. ↑ a b Du Trémolet de Lacheisserie, Étienne; Damien Gignoux; Michel Schlenker (2005). Magnetism: Fundamentals. [S.l.]: Springer. pp. 3–6. ISBN 0-387-22967-1 
  4. ↑ Dill, J. Gregory (janeiro–fevereiro de 2003). «Lodestone and Needle: The rise of the magnetic compass». Ocean Navigator online. Navigator Publishing. Consultado em 1 de outubro de 2011 
  5. ↑ Merrill, Ronald T.; Michael W. McElhinny; Phillip L. McFadden (1998). The Magnetic Field of the Earth. [S.l.]: Academic Press. 3 páginas. ISBN 0-12-491246-X 
  6. ↑ Needham, Joseph; Colin A. Ronan (1986). The Shorter Science and Civilization in China. UK: Cambridge Univ. Press. pp. 6, 18. ISBN 0-521-31560-3 
  7. ↑ «Lodestone». Merriam-Webster online dictionary. Merriam-Webster, Inc. 2009. Consultado em 12 de junho de 2009 
  8. ↑ «lodestone» . Oxford University Press Online ed. Oxford English Dictionary : 'Literally 'way-stone', from the use of the magnet in guiding mariners.'
  9. ↑ a b c d e Livingston, James D. (1996). Driving Force: The Natural Magic of Magnets. [S.l.]: Harvard University Press. pp. 14–20. ISBN 0674216458  Erro de citação: Código <ref> inválido; o nome "Livingston" é definido mais de uma vez com conteúdos diferentes
  10. ↑ a b c d e Wasilewski, Peter; Günther Kletetschka (1999). «Lodestone: Nature's only permanent magnet - What it is and how it gets charged». Geophysical Research Letters. 26 (15): 2275–78. Bibcode:1999GeoRL..26.2275W. doi:10.1029/1999GL900496  Erro de citação: Código <ref> inválido; o nome "Wasilewski" é definido mais de uma vez com conteúdos diferentes
  11. ↑ a b c Warner, Terence E. (2012). Synthesis, Properties and Mineralogy of Important Inorganic Materials. [S.l.]: John Wiley and Sons. pp. 114–115. ISBN 978-0470976029  Erro de citação: Código <ref> inválido; o nome "Warner" é definido mais de uma vez com conteúdos diferentes
  12. ↑ Brand, Mike; Sharon Neaves; Emily Smith (1995). «Lodestone». Museum of Electricity and Magnetism, Mag Lab U. US National High Magnetic Field Laboratory. Consultado em 21 de junho de 2009. Arquivado do original em 1 de maio de 2009 
  13. ↑ Keithley, Joseph F. (1999). The Story of Electrical and Magnetic Measurements: From 500 B.C. to the 1940s. [S.l.]: John Wiley and Sons. 2 páginas. ISBN 0-7803-1193-0 
  14. ↑ -, Sushruta (1907). Sushruta Samhita. [S.l.]: Calcutta. p. 362. OCLC 977324594 
  15. ↑ The section "Fanying 2" (反應第二) of The Guiguzi: "其察言也，不失若磁石之取鍼，舌之取燔骨".
  16. ↑ Dillon, Michael (2017). Encyclopedia of Chinese History. [S.l.]: Routledge. 98 páginas. ISBN 978-0415426992 
  17. ↑ Li, Shu-hua (1954). «Origine de la Boussole II. Aimant et Boussole». Isis (em francês). 45 (2): 175–196. JSTOR 227361. doi:10.1086/348315 
    From the section "Jingtong" (精通) of the "Almanac of the Last Autumn Month" (季秋紀): "慈石召鐵，或引之也]"
  18. ↑ In the section "A Last Word on Dragons" (亂龍篇 Luanlong) of the Lunheng: "Amber takes up straws, and a load-stone attracts needles" (頓牟掇芥，磁石引針).
  19. ↑ Tom, K. S. (1989). Echoes from Old China: Life, Legends, and Lore of the Middle Kingdom. [S.l.]: University of Hawaii Press. 108 páginas 
  20. ↑ Qian, Gonglin (2000). Chinese Fans: Artistry and Aesthetics. [S.l.]: Long River Press. 98 páginas. ISBN 978-1592650200 
  21. ↑ Curtis Wright, David (2001). The History of China: (The Greenwood Histories of the Modern Nations). [S.l.]: Greenwood Publishing Group. 42 páginas 
  22. ↑ Joseph Needham, Clerks and Craftsmen in China and the West: Lectures and Addresses on the History of Science and Technology. Cambridge: University Press, 1970, p. 241.
  23. ↑ a b Carlson, J. B. (1975). «Lodestone Compass: Chinese or Olmec Primacy?: Multidisciplinary analysis of an Olmec hematite artifact from San Lorenzo, Veracruz, Mexico». Science. 189 (4205): 753–760. Bibcode:1975Sci...189..753C. ISSN 0036-8075. PMID 17777565. doi:10.1126/science.189.4205.753 
  24. ↑ Evans, B. J., Magnetism and Archaeology: Magnetic Oxides in the First American Civilization, p. 1097, Elsevier, Physica B+C 86-88 (1977), S. 1091-1099
  25. ↑ Needham, Clerks and Craftsmen, p. 240.
  26. ↑ Kell, Patricia (1996). «Inv. 47759 - Sphaera article» 
  27. ↑ Thompson, Sylvanus (1891). The Electromagnet, and Electromagnetic Mechanism (PDF). London: E. & F. N. Spon. 128 páginas 
  28. ↑ «A terella». The Royal Society Picture Library 
  29. ↑ Fara, Patricia (1996). Sympathetic Attractions: Magnetic Practices, Beliefs, and Symbolism in Eighteenth-Century England. [S.l.]: Princeton University. 23 páginas. ISBN 9780691634913 
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