睁开第三只眼看世界,之八:司空见惯,却又是神秘存在的磁场


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【睁开第三只眼看世界,之八:司空见惯,却又是神秘存在的磁场】
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睁开第三只眼看世界,之八:司空见惯,却又是神秘存在的磁场


磁现象是最早被人类认识的物理现象之一 , 物质的磁性早在3000年前就被人类认识和应用 , 磁性材料从古至今用途十分广泛 , 指南针是中国古代四大发明之一 。

一千年前 , 宋朝沈括《梦溪笔谈》就记有指南针的制造方法 。 900年前 , 宋朝记载了罗盘用于航海 。
磁铁在现代的应用仍然非常广泛 , 磁铁的磁性与体积、材料、使用温度、吸力方向的面积、磁铁的厚度等因素有关 , 现在钕铁硼磁铁的磁力最大 , 能吸起其自身六百多倍的东西 。

钕铁硼的主要组成材料是Fe、Co、Ni等物质 , 在常温下磁化后可以得到很高的磁性 , 而且当外磁场移去后 , 仍然可以保留极强的磁性 。 钕铁硼磁铁耐高温最高可达到230℃ , 可以适用于各个行业领域 。
在现代科学技术和人类生活中 , 处处可遇到磁场 , 发电机、电动机、变压器、电话、收音机以及热核聚变装置、电磁测量仪表等都与磁现象有关 。
在人体内 , 伴随着生命活动 , 一些组织和器官也会产生微弱的磁场 。

自然发生的磁场在宇宙中随处可见 。 太阳上的磁力在20世纪初被发现 , 因为它对太阳发出的光谱有影响 。 随后 , 更强大的望远镜在太空深处发现 , 磁场无处不在 。
地球、恒星、星系、行星、卫星以及星际空间 , 都存在着磁场 。 所有天体物体都被磁场包围 , 在星系和星系团之间的深空也是如此 。 这些磁场很弱 , 但它们对宇宙的动力学有着深刻的影响 。
磁体周围存在着磁场 , 它能使磁针偏转 。 这种物质看不见 , 摸不着 , 但可以通过对其他物体的作用来知道它 。

可以用实验感知磁场 , 磁场是确确实实存在的 , 并且 , 磁场广泛存在 。
但磁铁为什么有磁性 , 能够吸铁等物质 , 为什么磁铁磁性一直存在呢?
尽管研究了几十年 , 宇宙磁场的起源仍然是宇宙学中最基本的奥秘之一 。
现代物理对磁性的解释是:在原子的内部 , 电子不停地围绕着原子核运动 , 同时也在不停地自旋 , 因为运动的电荷会形成电流 , 同时也会产生磁场 , 所以电子的运动会产生磁场 。

在铁磁性物质的电子之间 , 存在着一种强相互作用 , 使它们产生的磁场能自发地在一个个很小的区域内统一起来 , 称为“磁畴” 。 如果这些磁畴被整合到同一个方向 , 就变成了磁铁 。
这里谈到了电磁感应和磁畴 , 但电磁感应和磁畴的秩序排列后 , 为什么就有了磁性和电磁力 , 只能解释说是一种现象 , 是客观存在的 , 定义好的 , 但其根本原因是什么 , 没有解决 。

早在1820年 , 丹麦科学家奥斯特就发现了电流的磁效应 , 揭示了磁与电存在着联系 。 磁场是由运动电荷或变化电场产生的 。 变化的电场产生磁场 , 变化的磁场产生电场 , 变化的电磁场以波动形式在空间传播 。
宇宙中巨大的宇宙磁场 , 尽管它相对较弱 , 却对宇宙产生着巨大的影响 。 现在 , 新的研究可能会发现这些神秘宇宙磁场的起源过程 。

现在正在研究了解种子磁场是如何产生的 , 即从一个完全未磁化的状态 , 到强大地将磁场放大到我们能到观察的程度 , 这是什么机制引起的?
但存在于恒星和星系之间的等离子体通常每立方米只有一个粒子 , 它是非常分散的 。 低密度意味着宇宙中等离子体中的粒子很难发生碰撞 。
虽然科学家们早就学会了如何制造和使用永磁铁和电磁铁 , 它们有各种各样的实际应用 , 但宇宙中磁场的自然起源仍然是个谜 。
一切物质都在旋转 , 自旋是粒子的内禀属性 。

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