Но раз к магниту притягиваются все вещества, то исходный вопрос можно переформулировать так: «Почему же тогда именно железо так сильно притягивается магнитом, что проявления этого легко заметить в повседневной жизни?» ответ таков: это определяется строением и связью атомов железа. Любое вещество сложено из атомов, связанных друг с другом своими внешними электронными оболочками. Чувствительны к магнитному полю именно электроны внешних оболочек, именно они определяют магнетизм материалов. У большинства веществ электроны соседних атомов чувствуют магнитное поле «как попало» — одни отталкиваются, другие притягиваются, а какие-то вообще стремятся развернуть предмет. Поэтому если взять большой кусок вещества, то его средняя сила взаимодействия с магнитом будет очень маленькая.
У железа и похожих на него металлов есть особенная черта — связь между соседними атомами такова, что они чувствуют магнитное поле скоординированно. Если несколько атомов «настроены» так, чтобы притягиваться к магниту, то они заставят и все соседние атомы делать то же самое. В результате в куске железа «хотят притягиваться» или «хотят отталкиваться» все атомы сразу, и из-за этого получается очень большая сила взаимодействия с магнитом.
Знаменитый основатель механики Галилео Галилей также не мимо загадки выигрыша в силе. Еще в юности он написал небольшое сочинение о простых машинах. В нем он убедительно доказывал, что рычаг, подвижный блок и вообще машины, выигрывая в силе, теряют в скорости, то есть не дают выигрыша в работе.
Но рядовые техники средневековья еще предавались бесплодным размышлениям о причине выигрыша в силе. Подобно древним, они были уверены, что, пользуясь машинами, им удается «обмануть природу» . Это заблуждение толкнуло изобретателей на ложный путь, когда перед ними возникла задача отыскать удобный и дешевый двигатель.