Ahogyan nincs érzékszervünk a radioaktív sugárzás érzékelésére, ugyanúgy – nekünk embereknek – nincs érzékszervünk a mágneses térerősség észlelésére sem.
A három dimenzióban – vízben és levegőben – korlátlanul mozogni tudó vándorló állatok, madarak és halak, azonban tájékozódásukhoz tudják használni a Föld mág-neses terét.
A földmágnesség erőssége csupán néhány tízezred része a Föld gravitációs erős-ségének, azonban az észleléshez a torziós inga karjain használhatunk erős állandó mág-neseket. A mágnesség ugyanis nem a vasatom, hanem a szilárd vas, illetve általában bi-zonyos szilárdtestek jellemző tulajdonsága. A földmágnesség egy része az ember által létrehozott, a felszín alatt folyó elektromos áramoktól, illetve a mélyben áramló töltött részektől származik. Ugyanígy mi is használhatunk az észleléshez – vagy éppen a föl-di mágnesség kiegyenlítéséhez, hatásának megszüntetéséhez – elektromágneseket.
Hevesy György kémiai Nobel-díjasunk a radioaktív bomlástörvényekre építve visszatekintett az időben: megbecsülte a Föld korát. Ismeretlen összetételű anyag ese-tében pedig – a bomlás-állandókból – meg tudta határozni az anyagi összetételt.
Ugyanígy Eötvös Loránd gravitációs torziós ingájával bele látott a Föld belsejébe, érzékelte a sűrűségváltozásokat; mágneses méréseivel pedig még a kőzetek összetéte-lére is következtetni tudott. Mérései alapján szinte láthatta a mágneses erővonalakat:
honnét indulnak, merre tartanak, hol sűrűsödnek, hol ritkulnak.
Eötvös mindig párhuzamosan végezte gravitációs és földmágnességi méréseit.
Sok esetben a mágneses torziós ingán az állandó mágnest visszacserélte nem mágneses anyagra és újra mért a korábbi helyeken. Így pontosan meg tudta mondani, hogy az ész-lelt hatásokból mekkora részt okozott a gravitációs tér változása és mekkorát a föld-mágnesség. Egyetlen példa: Szentlőrinci kertjében egy viszonylag kis érzékenységű műszerrel dolgozott, a felfüggesztett mágnes 200 CGS momentumú volt (a laboratóri-umban ötször ilyen erős, 1000 CGS momentumú mágnest használtak).
A mágnes másfél méter magasan volt a föld felszíne felett. A műszer állványának talppontjától „másfél méter távolságban két méter hosszú, egy méter széles és egy mé-ter mély gödröt ástam. Az eszköz adataiban ez által létesített változás a gödör közepé-be helyezett 100 C.G.S. momentummal bíró mágnes hatásának felelt meg” – írta Vizs-gálatok a gravitatio és mágnesség köréből c. dolgozatában 1896-ban.
Eötvös mágneses méréseit szinte egyidőben kezdte a kapilláris mérésekkel. Az Eötvös-féle reflexiós módszert 1876. január 10-én ismertette az MTA-n, és még ebben az évben közölte a Műegyetemi Lapokban (1. kötetet, p. 2–10.) (Érdekes módon sem itt, sem másutt nem utal arra, hogy módszere gondolatban már Kőnigsbergben készen állt; viszont dicséretre méltó, hogy elismeri „E kísérletek kivitelét tekintve a fő érdem Pokorny Ottokar műegyetemi repetitor urat illeti.”)
A pesti Meteorológiai Intézet évkönyveiből viszont megtudhatjuk, hogy Eötvös maga végzett már mágneses inklináció méréseket a budai Földmágneses Obszervatóri-umban ugyanebben az évben, 1876-ban.
A Balaton jegén, az Alföldön és Erdélyben felvett adatok alapján Eötvös megálla-pította, hogy a mágneses anomáliák nem ott a legnagyobbak, ahol a nehézségi gyorsu-lás értékében a legnagyobb az eltérés a normális értéktől, hanem a határfelületeken, ott ahol a mágneses hatású tömeg a környezetbe beékelődik, azaz ott, ahol a nehézségi gyorsulás változása a legnagyobb.
Szép példa a Fruska Gorában talált nagy mértékű és szabályos lefolyású mágne-ses anomália. Ezt a hegytől északra fekvő, a heggyel párhuzamosan elhelyezkedő olyan mágneses hatású tömegek idézik elő, amelyek sűrűsége csak kevéssé tér el a környezet sűrűségétől, így nem okoznak változást a nehézségi erőtérben.
A mágneses tulajdonsággal nem rendelkező bizonyos anyagokat is mágnesessé te-hetünk, ha mágneses térbe helyezzük azokat. Ez az indukált mágnesezettség az úgyne-vezett lágy mágneses anyagoknál megszűnik, ha kikerülnek a mágneses térből. A leg-több mágnesezhető anyagnál azonban létre tudunk hozni u. n. remanens, azaz megma-radó mágnességet.
A régészek Eötvöst az archeomágneses mérések előfutárának is tartják. A lehülő magmás kőzetek és az égetett agyagtárgyak a szerkezetükből, felépítésükből eredő mágnesség segítségével megőrzik a lehülésükkor jelenlevő földi mágneses tér által in-dukált mágnesezettséget is.
Eötvös érzékeny mágneses torziós ingájával rendszeresen vizsgált kőzeteket, régi téglákat, edényeket. A földi mágneses tér időbeli változásainak ismerete alapján a régi edények keletkezési idejére, és fordítva, az előállítás idejét ismerve az akkori földmágneses erő irányára lehetett következtetéseket levonni.
Előadási kísérletként a földmágnességi erő influáló hatását Eötvös a következő-képpen mutatta be. Ismét Rybár Istvánt idézzük:
„Vízen úszó mágnesezett varrótű képét vertikális projekcióval ernyőre vetítjük. A tű (mágnestű) a földmágneses meridiánba helyezkedik el, egyik vé-ge észak felé, másik vévé-ge dél felé mutat. Közelítsünk e mágnestűhöz 1 cm át-
50
mérőjű és körülbelül 80 cm hosszú, izzítással teljesen lággyá tett vasrudat s tartsuk azt úgy, hogy a földi mágneses erőre merőleges legyen. A rúdnak a mágnestűhöz közelített vége a mágnestűnek úgy az északi, mint a déli végét vonzza, jeléül annak, hogy a lágyvasrúd nem mágneses. Ha azonban a rudat a földi mágneses erővel párhuzamosan állítjuk s úgy közelítjük a tűhöz, ak-kor a lágyvasrúdnak észak felé mutató vége a tű déli végét vonzza, de az észa-kit taszítja. Azaz a lágyvasrúd e vége északi mágneses vég.
Ugyanazt tapasztaljuk akkor is, ha a rudat megfordítva a másik végét közelítjük a tűhöz: a rúd vége a tű déli végét húzza, az északit taszítja.
Ugyanily módon a lágyvasrúdnak dél felé néző végét közelítve a tűhöz, meg-győződünk arról, hogy ez a vég a tű északi végét vonzza, a délit taszítja, az-az e vég déli mágneses vég. Tehát a lágyvasrúd, mely a földi mágnességi erő-re merőleges helyzetében nem mágneses, mágneses sajátosságot mutat, mágnesrúd lesz, ha azt a földi mágneses erővel párhuzamosan állítjuk. És pe-dig a rúd észak felé néző vége minpe-dig az északi mágneses vége, a dél felé né-ző vége pedig mindig a déli mágneses vége a rúdnak. A lágyvas e mágnessé-gét a földi mágneses erő influálja.”
A Föld mágneses terének jelenlétét, annak elektromos feszültséget indukáló hatá-sa alapján is kimutatta:
„Két hosszú, egymással párhuzamosan és vízszintesen kifeszített dróton (síneken), melyeknek az egyik oldalon lévő végei érzékeny galvanometerrel vannak összekapcsolva, fémkerekeken ab mozgó fémrúd tolható el (11. ábra).
Ha a fémrudat, azaz a zárt vezető egy részét önmagával párhuzamosan a sí-neken mozgatjuk, akkor a galvanométer tűje kitér, jeléül annak, hogy a veze-tőben áram kering. Az áramot a földmágneses erő indukálja. Ha a mozgás gyorsabb, akor a galvanométer kitérése is nagyobb, tehát az indukált áram elektromótoros ereje nagyobb. Ha a mozgás ellenkező irányban történik, ak-kor a galvanométer ellenkező irányú áramot jelez.” (i.m.: 250–51).