Wasserstoff ist ein Gas, das in Spuren in der Atmosphäre vorkommt und das Leben nicht aufrechterhalten kann. Es wird aus Kohlenwasserstoffen und Wasser synthetisiert. Wasserstoffgas macht die leichteste Fraktion des H2O-Moleküls aus. Wasserstoff ist sowohl das leichteste als auch das einfachste aller Elemente. Es ist ein ziemlich reaktives Gas, das mit den meisten Elementen eine chemische Verbindung eingeht und von magnetischen Kräften schwach abgestoßen wird.
Permanent magnetische Bewegung
Ein großer Teil der Physik ist der Untersuchung der Effekte gewidmet, die in verschiedenen Materialien durch das Anlegen eines Magnetfelds erzeugt werden. Im Wasserstoffatom wird ein Kern mit einem einzigen positiv geladenen Proton, der stationär bleibt, von einem einzigen negativ geladenen Elektron umkreist. Eine solche Konfiguration kann den Eindruck erwecken, dass Wasserstoff eine starke magnetische Anziehungskraft besitzt, aber dies ist nicht der Fall. Wasserstoffgas ist tatsächlich nur sehr schwach magnetisch. Der Grund dafür ist, dass Wasserstoffatome nicht isoliert vorkommen. Sie sind miteinander verbunden, um ein Molekül zu bilden, das eine geringere chemische Energie hat als einzelne Atome. Innerhalb dieses Moleküls bewegt sich der Impuls eines Elektrons in die entgegengesetzte Richtung zu dem seines Nachbarn. Aufgrund dieses Phänomens ist das Molekül nur schwach magnetisch und es wird davon ausgegangen, dass es kein permanentes magnetisches Moment besitzt.
Faradaysches Gesetz
Wasserstoff ist eine diamagnetische Substanz. Diamagnetismus tritt in Materialien auf, deren Atome gepaarte Elektronen haben. Wenn ein Wasserstoffmolekül einem Magnetfeld ausgesetzt wird, ändern seine Elektronen, die sich in der Umlaufbahn befinden, nach dem Faradayschen Gesetz leicht ihren Impuls. Mit zunehmendem Magnetfeld entsteht ein induziertes Feld, das die Elektronen des Moleküls als Kraft erfahren. Durch dieses physikalische Prinzip erhält das Wasserstoffmolekül ein induziertes magnetisches Moment. Dieses induzierte Moment ist dem angelegten Feld entgegengesetzt und wird als Diamagnetismus bezeichnet. Durch diese physikalischen Prinzipien wird Wasserstoff von einem nahegelegenen Magneten schwach abgestoßen.
Magnetismus im interplanetaren Raum
Magnetismus ist die wesentliche Kraft, die die Form von Plasma oder ionisierter Materie bestimmt. Auch die Wasserstoffregionen um Galaxien sind Plasmen, obwohl der Ionisationsgrad gering ist. Der Ionisationsgrad im interplanetaren Raum variiert von dem in den Wasserstoffregionen bis hin zu vollständig ionisierten Zuständen in anderen Raumregionen. Im Weltraum jedoch reagiert selbst das schwach ionisierte Plasma im Wasserstoffbereich stark auf elektromagnetische Felder. Magnetisiertes Plasma, wie es in der Wasserstoffregion enthalten ist, ist der dominierende Zustand im Universum als Ganzes.