Der Kreisel und Seine Schlange

Das Blech, aus dem die Schlange besteht, wurde aus Stahl, einem Ferromagneten, gefertigt. Ferromagneten sind Stoffe mit sehr stark ausgeprägten magnetischen Eigenschaften: Jedes Atom eines Ferromagneten erzeugt sein eigenes Magnetfeld. Ferner neigen die Atome sich derart anzuordnen, so dass ihre Magnetfelder die gleiche Ausrichtung aufweisen wie diejenigen der Nachbaratome. So entstehen große Bereiche, in denen das Magnetfeld eine feste Richtung hat - diese nennen wir magnetische Bezirke. Das Magnetfeld eines jeden Bezirks kann beliebig ausgerichtet werden. So kann der Ferromagnet nach außen hin völlig unmagnetisch sein, da er kein äußeres Feld erzeugt. Wird er aber in ein äußeres Feld gesetzt (etwa dem eines nahen Magneten), werden sich die Bezirke dem äußeren Feld anpassen und sich gleich ausrichten, so dass der Ferromagnet selber zu einem Magneten wird.

Werden die Bezirke einmal ausgerichtet, kehren sie nur ungern zum vorherigen Chaos zurück. Auch wenn das äußere Magnetfeld vollkommen verschwindet, bleibt ein Teil der Bezirke weiterhin ausgerichtet - der Ferromagnet wurde zum Magneten.

Stoffe, die sich leicht magnetisieren (d. h. es genügt ein kleines äußeres Feld, um Sättigung zu erreichen), aber auch ebenso leicht entmagnetisieren lassen, nennen wir weiche Ferromagneten. Das Blech der Schlange ist ein weicher Ferromagnet im Gegensatz zum Kreiselende, das aus einem Material besteht, das sich nur schwer entmagnetisieren lässt, d. h. einem harten Ferromagneten.

Bleibt nur noch zu klären, wieso der Kreisel den Schlangenrand anzieht und nicht die Blechmitte. Das Problem ist ähnlich einem elektrostatisch geladenen Plastikstab, der durch Influenz kleine Papierschnipsel anzieht, und zwar immer am Rand (wo das elektrische Feld am größten ist).

Ebenso ist eine magnetische Nadel längs magnetisiert und nicht quer. Die Bezirke ziehen die Schlange der Reihe vor. In diesem Fall ist die Energie des Systems nämlich kleiner.