まず、長い磁石が長さ方向に二つに割れると、破断部に自然にN極とS極の対が形成され、元の磁石の両端の極性は変わらないことは明らかです。 いくつの部分が割れても、磁石内部の磁力線の方向は変わらず、極性も変わりません。 では、なぜ磁石の両半分が破断部で引き合うことができないのでしょうか。 その理由は、破断部が平面的に完全に破断せず、複雑な曲面が形成されるため、破断部の磁場方向も複雑な構造になっているためです。 また、磁石は外力によって破断し、破断部の局所的な磁場も変化します。 そのため、2つの磁石は相互に吸引力を持ち、横方向の反発力も大きくなり、復元が困難になります。
磁場は平面ではありません。磁場図に惑わされていますが、実際には磁場は3次元です。あちこちに散らばっているので、2次元の世界の人は3次元の世界の素晴らしさを理解できないと思います(自分で立方体を見つけて、各面を描いてみてください)。磁気ストリップの長さの角度(上下)に応じて、緯度は引力があり、その他(前後左右)はすべて反発します。破壊時の反発面が多すぎて、重力面が少なすぎるため、互いに反発します。
磁石の磁性は、原子内部の磁性のマクロ的な現れであり、原子角運動量、つまりスピン角運動量と軌道角運動量の重ね合わせに由来する。磁石は一般に、鉄、コバルト、ニッケル、フェライトなどの強磁性材料でできている。強磁性材料の内部では、原子の角運動量が「磁区」と呼ばれる領域で同じ方向に向いている。材料が磁化されていない場合、異なる磁区内の原子の角運動量はランダムに向いており、材料全体としてはマクロな磁性を示さない(大きな磁区)、材料はマクロな磁性を示し、磁石になる。完成した磁石では、すべての原子の角運動量の向きは基本的に同じである。角運動量の方向は矢印で示され、矢印が指している方向がマクロレベルでの磁石のN極であり、矢印と反対の方向が磁石のマクロなS極である。
磁石の断面と垂直断面


