なぜ磁石はくっつくのか？磁力のフシギ
身近な磁石の「なぜ？」
冷蔵庫のドアにメモを貼ったり、方位磁石で方角を知ったりと、私たちの日常生活には磁石が当たり前のように存在しています。特に、何の力も加えていないのに物がくっついたり反発したりする様子は、何度見ても少し不思議に感じられるかもしれません。
いったい、磁石はなぜものを引き付けたり、あるいは互いに反発したりするのでしょうか。目に見えないこの「磁力」の正体は何なのでしょうか。
磁石の基本的な性質：N極とS極
磁石には、必ず「N極」（North pole）と「S極」（South pole）という二つの極があります。これはどんな小さな磁石でも同じです。そして、この極の間には次のような力が働きます。
- 異なる極同士（N極とS極）：引き合います。
- 同じ極同士（N極とN極、S極とS極）：反発し合います。
これは磁石の最も基本的な性質ですが、ではなぜこのような極が生まれ、力が働くのでしょうか。
磁力の源は「電子」の動き
磁力の根本的な原因は、物質を構成する「電子」の持つ性質にあります。電子は、原子核の周りを回るだけでなく、自分自身の周りを回転するような性質（これを「スピン」と呼びます）を持っています。この電子のスピンや軌道運動は、非常に小さな電流を生み出しており、それが一つ一つの原子に小さな磁石としての性質（これを「原子磁石」と呼ぶことがあります）を与えているのです。
なぜ「くっつく」物質とそうでない物質があるのか？
すべての物質は電子からできていますが、すべての物質が磁石につくわけではありません。鉄やニッケル、コバルトといった特定の金属は磁石に強く引き付けられますが、アルミニウムやプラスチック、木などはほとんど引き付けられません。この違いは、原子レベルの小さな磁石（原子磁石）が、物質の中でどのように整列しているかに起因します。
磁石に強く引き付けられる物質（強磁性体といいます）の中では、たくさんの原子磁石が集まって、ある特定の向きに揃った「磁区」という塊を作っています。普段、磁石を近づけない状態では、この磁区の向きはバラバラなので、物質全体としては磁石としての性質を示しません。しかし、磁石を近づけると、外部の磁力によってこれらの磁区が一斉に同じ向きに揃います。すると、物質全体が一時的に磁石になり、もともとの磁石に強く引き付けられるのです。
一方、アルミニウムや木材のような物質では、原子磁石が外部の磁力に対して強く整列しないため、磁石に引き付けられる力はごくわずか、あるいはほとんどありません。
目に見えない磁力線をイメージする
磁石の周りには、磁力が及んでいる空間があり、これを「磁場」と呼びます。磁場は目に見えませんが、その様子を「磁力線」という線で表現することがあります。磁力線はN極から出てS極に入ると考えられており、線の込み具合が磁場の強さを表します。砂鉄を磁石の周りに撒くと、この磁力線に沿って砂鉄が並び、磁場の形を視覚的に確認することができます。この磁力線が、別の磁石や磁性体（磁石につく物質）に力を及ぼす「場」を作り出しているとイメージすると分かりやすいでしょう。
まとめ：身近なフシギに潜む科学
磁石がものを引き付けたり反発したりする現象は、一見単純に見えますが、その裏には電子の持つスピンというミクロな世界での振る舞いが関わっています。そして、物質の構造によって原子磁石の向きの揃いやすさが異なり、それが磁石につく物質とそうでない物質の違いを生んでいます。
日常生活で当たり前に使っている磁石も、そのフシギな力に目を向けると、私たちの足元に広がる科学の奥深さを改めて感じさせてくれます。身の回りの「なぜ？」を探求することは、新たな発見と学びにつながる第一歩と言えるでしょう。