磁场

　　英文：magnetic field

图片　　简易定义：对放入其中的磁体有磁力的作用的物质叫做磁场。

电子内圈为-磁场,外圈为-电场

　　形成原因：假想有一根直立的金属棒，上下两端加上电位差使得电子朝向正电位端加速，而另一端由于缺少电子而带正电。这样的电流会在四周空间形成磁场。

　　磁场的基本特征是能对其中的运动电荷施加作用力，即通电导体在磁场中受到磁场的作用力。磁场对电流、对磁体的作用力或力距皆源于此。而现代理论则说明，磁力是电场力的相对论效应。

　　与电场相仿，磁场是在一定空间区域内连续分布的向量场，描述磁场的基本物理量是磁感应强度矢量B ，也可以用磁感线形象地图示。然而，作为一个矢量场，磁场的性质与电场颇为不同。运动电荷或变化电场产生的磁场，或两者之和的总磁场，都是无源有旋的矢量场，磁力线是闭合的曲线簇，不中断，不交叉。换言之，在磁场中不存在发出磁力线的源头，也不存在会聚磁力线的尾闾，磁力线闭合表明沿磁力线的环路积分不为零，即磁场是有旋场而不是势场（保守场），不存在类似于电势那样的标量函数。

　　电磁场是电磁作用的媒递物，是统一的整体，电场和磁场是它紧密联系、相互依存的两个侧面，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。电磁波以有限的速度传播，具有可交换的能量和动量，电磁波与实物的相互作用，电磁波与粒子的相互转化等等，都证明电磁场是客观存在的物质，它的“特殊”只在于没有静质量。

　　磁现象是最早被人类认识的物理现象之一，指南针是中国古代一大发明。磁场是广泛存在的，地球，恒星(如太阳)，星系（如银河系），行星、卫星，以及星际空间和星系际空间，都存在着磁场。为了认识和解释其中的许多物理现象和过程，必须考虑磁场这一重要因素。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、电报、电话、收音机以至加速器、热核聚变装置、电磁测量仪表等无不与磁现象有关。甚至在人体内，伴随着生命活动，一些组织和器官内也会产生微弱的磁场。地球的磁级与地理的两极相反。

图片　　规定小磁针的北极在磁场中某点所受磁场力的方向为该电磁场的方向 在磁体外部，磁感线从北极出发到南极的方向，在磁体内部是由南极到北极，在外可表现为磁感线的切线方向或放入磁场的小磁针在静止时北极所指的方向!磁场的南北极与地理的南北极正好相反，且一端的两种极之间存在一个偏角，称为磁偏角。磁偏角不断地发生缓慢变化。掌握磁偏角的变化对于应用指南针指向具有重要意义。

　　磁感线（Magnetic Induction Iine）：在磁场中画一些曲线，用（虚线或实线表示）使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同（且磁感线互不交叉），这些曲线叫磁感线。磁感线是闭合曲线。规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极，在磁体内部磁感线从S极到N极。

　　磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线。

磁场　　恒磁场又称为静磁场，而交变磁场，脉动磁场和脉冲磁场属于动磁场。磁场的空间各处的磁场强度相等或大致相等的称为均匀磁场，否则就称为非均匀磁场。离开磁极表面越远，磁场越弱，磁场强度呈梯度变化。

计算机模拟演示地球的磁场

　　1.恒定磁场　磁场强度和方向保持不变的磁场称为恒定磁场或恒磁场，如铁磁片和通以直流电的电磁铁所

　　产生的磁场。

　　2.交变磁场　磁场强度和方向在规律变化的磁场，如工频磁疗机和异极旋转磁疗器产生的磁场。

　　3.脉动磁场　磁场强度有规律变化而磁场方向不发生变化的磁场，如同极旋转磁疗器、通过脉动直流电磁铁产生的磁场。　

　　4.脉冲磁场　用间歇振荡器产生间歇脉冲电流，将这种电流通入电磁铁的线圈即可产生各种形状的脉冲磁场。脉冲磁场的特点是间歇式出现磁场，磁场的变化频率、波形和峰值可根据需要进行调节。

　　电磁场（electromagnetic field）是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称。随时间变化的电场产生磁场，随时间变化的磁场产生电场，两者互为因果，形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起，也可由强弱变化的电流引起，不论原因如何，电磁场总是以光速向四周传播，形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒递物，具有能量和动量，是物质存在的一种形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。

图片　　地磁场（geomagnetic field）是从地心至磁层顶的空间范围内的磁场。地磁学的主要研究对象。人类对于地磁场存在的早期认识，来源于天然磁石和磁针的指极性。地磁的北磁极在地理的南极附近；地磁的南磁极在地理的北极附近。磁针的指极性是由于地球的北磁极（磁性为S极）吸引着磁针的N极，地球的南磁极（磁性为N极）吸引着磁针的S极。这个解释最初是英国W.吉伯于1600年提出的。吉伯所作出的地磁场来源于地球本体的假定是正确的。这已为1839年德国数学家C.F.高斯首次运用球谐函数分析法所证实。

　　地磁的磁感线和地理的经线是不平行的，它们之间的夹角叫做磁偏角。中国古代的著名科学家沈括是第一个注意到磁偏角现象的科学家。

　　地磁场是一个向量场。描述空间某一点地磁场的强度和方向，需要3个独立的地磁要素。常用的地磁要素有7个，即地磁场总强度F，水平强度H，垂直强度Z，X和Y分别为H的北向和东向分量，D和I分别为磁偏角和磁倾角。其中以磁偏角的观测历史为最早。在现代的地磁场观测中，地磁台一般只记录H，D，Z或X，Y，Z。

　　近地空间的地磁场，像一个均匀磁化球体的磁场，其强度在地面两极附近还不到1高斯，所以地磁场是非常弱的磁场。地磁场强度的单位过去通常采用伽马（γ），即1纳特斯拉。1960年决定采用特斯拉作为国际测磁单位，1高斯=10^(-4)特斯拉（T），1伽马=10^(-9)特斯拉=1纳特斯拉（nT），简称纳特。地磁场虽然很弱，但却延伸到很远的空间，保护着地球上的生物和人类，使之免受宇宙辐射的侵害。

　　地磁场包括基本磁场和变化磁场两个部分，它们在成因上完全不同。基本磁场是地磁场的主要部分，起源于地球内部，比较稳定，变化非常缓慢。变化磁场包括地磁场的各种短期变化，主要起源于地球外部，并且很微弱。

　　地球的基本磁场可分为偶极子磁场、非偶极子磁场和地磁异常几个组成部分。偶极子磁场是地磁场的基本成

地球核心的流体部分对地球磁场的影响

分，其强度约占地磁场总强度的90%，产生于地球液态外核内的电磁流体力学过程，即自激发电机效应。非偶极子磁场主要分布在亚洲东部、非洲西部、南大西洋和南印度洋等几个地域，平均强度约占地磁场的10%。地磁异常又分为区域异常和局部异常，与岩石和矿体的分布有关。

　　地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型。平静变化主要是以一个太阳日为周期的太阳静日变化，其场源分布在电离层中。干扰变化包括磁暴、地磁亚暴、太阳扰日变化和地磁脉动等，场源是太阳粒子辐射同地磁场相互作用在磁层和电离层中产生的各种短暂的电流体系。磁暴是全球同时发生的强烈磁扰，持续时间约为1～3天，幅度可达10纳特。其他几种干扰变化主要分布在地球的极光区内。除外源场外，变化磁场还有内源场。内源场是由外源场在地球内部感应出来的电流所产生的。将高斯球谐分析用于变化磁场，可将这种内、外场区分开。根据变化磁场的内、外场相互关系，可以得出地球内部电导率的分布。这已成为地磁学的一个重要领域，叫做地球电磁感应。

　　地球变化磁场既和磁层、电离层的电磁过程相联系，又和地壳上地幔的电性结构有关，所以在空间物理学和固体地球物理学的研究中都具有重要意义。

磁场　　磁感应强度：与磁力线方向垂直的单位面积上所通过的磁力线数目，又叫磁力线的密度，也叫磁通密度，用B表示，单位为特斯拉（T）。

　　磁通量：磁通量是通过某一截面积的磁力线总数，用Φ表示，单位为韦伯（Weber），符号是Wb。 通过一线圈的磁通的表达式为：Φ=B·S（其中B为磁感应强度，S为该线圈的面积。） 1Wb=1T·m2

　　安培力：（左手定则）F=BIL*Sinθ

　　洛伦兹力：（左手定则）（微观上）F=qvBSinθ

　　电脑模拟系统破解地球磁场南北颠倒之谜

　　美国《国家地理杂志》发表文章解释了地球磁场“南北颠倒”的原因。1845年德国数学家卡尔·高斯开始记录地球磁场数据，与那时相比，今天的磁场强度减弱了近10%左右。而且这种势头还将继续。

　　电脑模拟系统“助阵”科学家说，这种现象并不罕见。在过去的数十亿年中，地球磁场曾多次发生翻转，这可以在地球岩石中找到大量证据。而他们在最近几十年中发展的电脑模拟系统，可以很好地演示这个翻转过程。美国加州大学的地球科学和磁场专家加里·格拉兹迈尔说：“我们可以在岩石上看到翻转的情形，可是岩石不会告诉我们为什么。电脑模拟系统能说明这一切。”这一系统就是格拉兹迈尔和他的同事保尔·罗伯兹共同研发的。从地质记录来看，地球磁场平均大约每20万年翻转一次，不过时间也可能相差很大，并不固定，上一次磁场翻转是在78万年前。

　　专家认为，地球磁场来自地球深处的地心部分。固体的地心四周是处在熔解状的铁和镍液体

近日地空间的地球磁层图

。地心在金属液中的运动，产生了电流，形成了地球磁场。而该磁场屏蔽了宇宙射线，主要是太阳风暴对地球的袭击，保护了地球生命的延续。科学家发现，火山岩浆凝固时，其中的铁总是按磁场方向排列。专家把这一现象称为地球动力学，地球磁场是由地球动力支配的，他们根据这一理论发展的电脑模拟系统发现，地心周围的液体物质，总是处在不稳定状态，以非常缓慢的速度转动，一般大约每年移动一度。然而在受到某种干扰时，这个速度会变得越来越快，使原有的磁场偏离极地越来越远，最后发生南北极互换的现象。

　　美国约翰·霍普金斯大学的地球物理学家皮特·奥森正在严密关注地球磁场的变化。他说，随着时间的推移，我们能够追踪到它的轨迹。就像飓风预报一样，我们会知道翻转现象什么时候发生。加里·格拉兹迈尔安慰大家说：“这个现象曾发生过多次了，生命不会因此灭绝的。”新闻背景磁场颠倒将危及生物磁场颠倒将危及到生物。首先，许多依靠鉴别地球南北极而迁徙的动物将会“乱了方寸”。

　　几万年来，蜜蜂、鸽子、鲸鱼、鲑鱼、红龟、津巴布韦鼹鼠等动物一直依赖先天性的本能在磁场的指引下秋移春返，一旦磁场消失，它们的命运很难预测。

　　地球磁极变换不会造成灾难

　　大家都知道地球磁极要随着时间流逝而变换，南极变北极，北极变南极。而且两次变换之间的时间间隔不等，平均为25万年。

　　科学家发现，此前的一次变换发生在75万年前，因此他们预料，不久还会发生新的两极变换。这样就产生了一个问题：地球磁极变换会不会使地球磁场短时间消失，从而失去了防止宇宙带电粒子到达地球的能力，引起一些科幻电影所描述的严重自然灾害呢？

　　德国慕尼黑大学的赫拉德·勒施等人的研究发现，不会发生这样的灾难，而其中的拯救英雄就是太阳风。　赫拉德·勒施等人发现，由带电粒子组成的太阳风，将在瞬间建立起一个新磁场。

　　另外，由于太阳风和地球等离子层运动速度相差很大，太阳风将很快在距离地面350公里的高度建立起一个磁保护伞，这个磁保护伞的磁场强度大致与目前的地磁磁场强度一样。它们可以将宇宙中的带电粒子挡在地球大气层外，地球上的生物依然可以高枕无忧。

　　自然界磁辐射对大脑梦幻的影响

图片　　在自然界中，存在着地磁和大量的宇宙空间物质射线以及太阳磁暴辐射波，这些磁波会对人类的大脑和脏器形成刺激性影响。这些磁波辐射对生物成长有一种促进作用，同时，人体与磁场也存在一定的内在关联性。宇宙本身就是一个强大的磁场空间，没有宇宙强大的磁场作用力，也就没有自然界生物细胞的合成，地球上面的生物也就不会存在。人类的梦中幻觉，大部分是由于空间磁辐射所引起的，强大的磁波辐射也可以给人类造成重大的伤害，也可以引起空间的人体核磁共振效应。自然界的诸多奇异现象都存在强磁场的力作用，可造成信鸽对地理位置辨别的失效，可造成人类方向性的判别错误，也可造成人类大脑的噩梦幻觉联想。

　　大家都听说过鬼屋、鬼域吗？在这些地区，人们会做一连串的噩梦，梦中的幻觉恐怖、惊慌、错觉等等因素都与死亡相纠缠。宇宙空间的强射线粒子波，可形成人体或者物体分子键的断裂、无形的衣物裂口、人体皮肤的浅表性伤痕、无明火自燃等等。

磁场是地球生命的&amp

如果人在强磁场区域进入睡眠状态，可产生较恶劣的梦幻联想状态。人类在夜间所做的噩梦，也有白天的联想作用因素。假如你在白天进入到了极其恐怖的区域（其实世界上也不存在什么恐怖的场所，是人类的思维意识在作怪，只不过是心理作用罢了），一旦到了夜晚的睡眠期，你的脑部活跃神经系统就会把你带入梦幻的联想中，并且再现恐怖的时空景象，从而形成人类对梦境的过度相信。

　　有一位年轻人和他的一位同伴，一起进入深山打猎，先前并不知道这一区域存在较强的地磁（其实说是地磁不如说是强大的磁铁矿）。夜幕降临，两位猎人逐渐进入梦乡。其中一人翻来覆去怎么也睡不着，回忆起一天的所见所闻，不知不觉也逐渐进入到了睡梦中。睡梦中的他单独进入到一处巨大的建筑群落中，破烂不堪，残墙断壁，到处呈现出一片凄凉恐怖的景色。不时传来一声声狼嗥鬼叫，静得可怕，感觉有一个无形的身影跟着自己，心里怦怦地一直跳个不停。难道世间传说的鬼蜮就在眼前吗？心里好怕呀！想着想着，忽然在他的前方闪过一个灰白色的身影，一跳一跳地突然不见了。妈呀！魂都给吓出来了，他毛骨悚然，掉头就跑，可是四肢发软，怎么跑也跑不动。只见一个张牙舞爪、青面獠牙、吐着长长舌头的白发女鬼忽然出现在他面前，吓死了！吓得他“妈呀！妈呀”地叫个不停，这个女鬼还在不停地抓他的脸和身体。这一惊不要紧，急的他直喊救命！喊着喊着突然醒了过来。此时，他的心还在怦怦地跳个不停。他这么一喊，把旁边的同伴吵醒了。同伴用手捅了捅他说：“嗨！醒醒吧！你咋了？”于是，他揉了揉雾蒙蒙的双眼说：“我的妈呀！真吓人呀！也不知怎么了，有一个女鬼在追我，还用爪子挠得我浑身是血。”“嗨！原来是这样啊，你是不是在做噩梦？你这么大的叫喊声，我能不醒吗？我还用手捅了捅你。”旁边的同伴说。两个人说着说着又继续睡了。

　　大家都听说过在我国河南焦作封门村的灵异事件吧！这与上述的梦幻成因是一个道理。由自然环境所造成的人类梦中幻觉是很普遍的。磁辐射是一把双刃剑，既可造福于人类，也可对人类产生伤害。伦琴射线的人体透视、核磁共振的成像机理、红外线的疾病治疗、远距离卫星信息通讯、雷达、射电天文望远镜等等，无不显示了它的神通广大。强磁辐射会形成人体大脑的思维延伸，导致大脑的错觉联想判断。电磁和自然环境的影响可使人体对社会作出伤害性行为动作。还有高层建筑对人类造成的的恐怖心理，环境的严重污染以及社会诸多的弊端因素，都会对人类思想产生巨大的心理压力。有效的电磁波射线频率、波长可导致人类疾病的缓解，而那些不适合人体功能恢复和可导致脑神经系统病态升级的磁波辐射，人类应当尽量远离。

       太阳磁场

　　太阳普遍磁场指日面宁静区的微弱磁场，强度约1×10-4～3×10-4特斯拉，它在太阳南北两极区极性相反，近年的观测发现，通过光球的大多数磁通量管被集中在太阳表面称作磁元的区域，其半径为100～300千米，场强为0.1～0.2特斯拉，大多数磁元出现在米粒和超米粒边界及活动区内。如果把太阳当作一颗恒星，可测到它的整体磁场约3×10-5特斯拉，这个磁场是东西反向的。

　　基本信息

　　太阳磁场solar magnetic field

　　太阳的绝大部分物质是高温等离子体，太阳的物态、运动和演变都与磁场密切相关。太阳黑子、耀斑、日珥等活动现象，更是直接受磁场支配。因此，太阳磁场的研究具有重要意义。

　　太阳磁场的定义

　　分布于太阳和行星际空间的磁场。分大尺度结构和小尺度结构。前者主要指太阳普遍磁场和整体磁场，它们是单极性的，后者则主要集中在太阳活动区附近，且绝大多数是双极磁场。

　　在太阳风作用下，太阳磁场还弥漫整个行星际空间，形成行星际磁场。它的极性与太阳整体磁场一致，随着离开太阳的距离增加而减弱。各种太阳活动现象都与磁场密切相关：耀斑产生前后，附近活动区磁场有剧烈变化（如磁场湮灭）；黑子的磁场最强，小黑子约0.1特斯拉，大黑子可达0.3～0.4特斯拉甚至更高。谱斑的磁场约0.02特斯拉。日珥的形成和演化也受磁场的支配。

　　太阳活动区磁场

　　太阳黑子磁场

图片　　一般说来，一个黑子群中有两个主要黑子，它们的磁极性相反。如果前导黑子是N极的,则后随黑子就是S极的。在同一半球(例如北半球)，各黑子群的磁极性分布状况是相同的；而在另一半球（南半球）情况则与此相反。在一个太阳活动周期（约11年）结束、另一个周期开始时，上述磁极性分布便全部颠倒过来。因此，每隔22年黑子磁场的极性分布经历一个循环，称为一个磁周。强磁场是太阳黑子最基本的特征。黑子的低温、物质运动和结构模型都与磁场息息相关。

　　耀斑与磁场的关系

　　耀斑是最强烈的太阳活动现象。一次大耀斑爆发可以释放1030～1033尔格的能量，这个能量可能来自磁场。在活动区内一个强度为几百高斯的磁场一旦湮没，它所蕴藏的磁能便全部释放出来，足够供给一次大耀斑爆发。在耀斑爆发前后，附近活动区的磁场往往有剧烈的变化。本来是结构复杂的磁场，在耀斑发生后就变得比较简单了。这就是耀斑爆发的磁场湮没理论的证据。

　　日珥的磁场

　　日珥的温度约为一万度，它却能长期存在于温度高达一、两百万度的日冕中，既不迅速瓦解，也不下坠到太阳表面，这主要是靠磁力线的隔热和支撑作用。宁静日珥的磁场强度约为10高斯，磁力线基本上与太阳表面平行；活动日珥的磁场强一些,可达200高斯，磁场结构较为复杂。

　　太阳普遍磁场

　　除太阳活动区外，日面宁静区也有微弱的磁场。整个说来，太阳和地球相似，也有一个普遍磁场。不过由于局部活动区磁场的干扰，太阳普遍磁场只是在两极区域比较显著，而不象地球磁场那样完整。太阳极区的磁场强度只有1～2高斯。太阳普遍磁场的强度经常变化，甚至极性会突然转换。这种情况在1957～1958年和1971～1972年曾两次观测到。

　　太阳整体磁场

　　如果把太阳当作一颗恒星，让不成像的太阳光束射进磁像仪，就可测出日面各处混合而成的整体磁场。这种磁场的强度呈现出有规则的变化，极性由正变负,又由负变正。大致来说，在每个太阳自转周（约27天）内变化两次。对这个现象很容易作这样的解释：日面上有东西对峙的极性相反的大片磁区，随着太阳由东向西自转，科学家们就可以交替地观察到正和负的整体磁场。总之，太阳上既有普遍磁场，又有整体磁场。前者是南北相反的，后者是东西对峙的。

　　太阳系磁场结构

　　太阳磁场的精细结构

　　近年来通过高分辨率的观测表明,太阳磁场有很复杂的精细结构。就活动区来说,在同一个黑子范围内各处磁场强度往往相差悬殊；并且在一个就整体说来是某一极性（例如N极）的黑子里,常含有另一极性(S极)的小磁结点。因此，严格说来,单极黑子并不存在。在横向磁场图上,不仅各处强度不同,方位角也不一样。在黑子半影中，较亮条纹与它们之间的较暗区域的磁场也有明显的差异。在活动区中，磁结点的直径约为1,000公里,磁场强度为1,000～2,000高斯。黑子磁场的自然衰减时间是很长的。

　　在日面宁静区，过去认为只有微弱的磁场，其强度约为1～10高斯。可是新的观测表明,宁静区的磁场的强度同样是很不均匀的，也含有许多磁结点。它们在日面上所占面积很小，却含有日面宁静区绝大部分的磁通量。具体说来，宁静区磁结点的范围还不到200公里,而它们含的磁通量竟占整个宁静区的90%左右。由于磁通量集中，磁结点的磁场强度可达上千高斯，远远超过宁静区大范围的平均磁场强度。

　　行星际磁场的扇形结构

　　在磁场“冻结”的情况下，太阳风的粒子带着磁力线跑，于是太阳磁场便弥漫于整个太阳系空间。因为太阳在自转，太阳风所携带的磁力线就不是直线，而是螺旋线。此外，日面上有整体磁场，相邻磁区的极性是相反的。这些因素同时起作用，形成行星际磁场的扇形结构。它和太阳整体磁场密切相关，它们的极性几乎完全一致。太阳整体磁场的极性一旦转换，行星际磁场的极性立即跟着转换。

　　随着太阳磁场向外扩张，它的强度也就越来越弱。在地球外围空间，磁场强度还不到万分之一高斯。然而由于行星际空间的气体极为稀薄，这样弱的磁场也能对物质运动产生支配作用。在太阳风的作用下，地磁场被压缩在地球磁层的范围内，不能向外延伸。

　　目前对太阳磁场测量只限于太阳大气。至于太阳内部磁场，还不能直接测量，只能用理论方法作粗略的估计。有人认为它可能比大气的磁场强得多。

　　磁星

　　“磁星”（Magnetar）是中子星的一种，它们均拥有极强的磁场，透过其产生的衰变，使之能源源不绝地释出高能量电磁辐射，以X射线及伽玛射线为主。磁星的理论于1992年由科学家罗伯特·邓肯（Robert Duncan）及克里斯托佛·汤普森（Christopher Thompson）首先提出，在其后几年间，这个假设得到广泛接纳，去解释软伽玛射线复发源（soft gamma repeater）及不规则X射线脉冲星（anomalous X-ray pulsar）等可观测天体。

　　简介

　　magnetic star

　　具有强磁场的恒星。通常光谱型为A，磁场可以强到3特(斯拉)。磁星的磁场强度还在变化，故又称磁变星。磁变星大多为A型特殊星。一部分磁变星，不仅磁场周期性变化，光度和光谱也变化。光变周期1～25天，变幅一般不超过0.1等。

　　“磁星”（Magnetar）是中子星的一种，它们均拥有极强的磁场，透过其产生的衰变，使之能源源不绝地释出高能量电磁辐射，以X射线及伽玛射线为主。磁星的理论于1992年由科学家罗伯特·邓肯（Robert Duncan）及克里斯托佛·汤普森（Christopher Thompson）首先提出，在其后几年间，这个假设得到广泛接纳，去解释软伽玛射线复发源（soft gamma repeater）及不规则X射线脉冲星（anomalous X-ray pulsar）等可观测天体。

　　形成

强磁场的中子星“磁星”-结构模型图

　　当一颗大型恒星经过超新星爆发后，它会塌缩为一颗中子星，其磁场也会迅速增强。在科学家邓肯及汤普森的计算结果当中，其强度约为一亿特斯拉（108 Tesla），在某些情况更可达1,000亿特斯拉（1011 T，1015 Gauss），这些极强磁场的中子星便被称为“磁星”。而地球表面的天然地磁场强度，在赤道附近约3.5×10-5 T，在两极附近约7×10-5 T。

　　一颗超新星在爆发期间，自身可能会失去约10%的质量，一颗质量为太阳的10倍到30倍的恒星，在避免塌缩成黑洞的情况下，它们需要放出更大的质量，可能为自身的80%。

　　据估计，每大约十颗超新星爆发中，便会有一颗能成为磁星，而非一般的中子星或脉冲星。在它们演变成超新星前，自身需拥有强大磁场及高自转速度，方有机会演化成磁星。有人认为，磁星的磁场可能是在中子星诞生后首十秒左右，透过炽热内核物质的对流所产生的，情形就如一台发动机。如果在对流现象发生期间同时拥有高自转速度（周期约10毫秒左右），其产生的电流足以传遍整颗天体，便足够把其自转动能转为其磁场。相反，如果天体的自转速度较慢，其内核物质的对流所产生的电流不足以传遍整颗天体，只在局部区域流动。

　　短寿命

　　一颗磁星的外层含有等离子及以铁为主的重元素，在张力产生期间，天体会出现“星震”（starquake），这种地震能使天体释放强大能量，包括释出X射线暴及伽玛射线暴，天文学家把这种天体称为“软伽玛射线复发源”。

　　如果把一颗磁星看成为“软伽玛射线复发源”，它们的寿命相当短暂。“星震”会释出大量物质及能量，当中物质被困在自身的强大磁场中，继而在数分钟内蒸发殆尽，另外其他能以放射形式释出的物质，其动能来自天体的角动量，使磁星的自转速度减慢，且比其他中子星减得更快。转速减慢会连带其强大磁场一同减弱，到大约一万年后磁星的“星震”停止，期间仍会释出X射线，天文学家将之称为“不规则X射线脉冲星”。再过大约一万年后，其活动几近停止。“星震”属于一种瞬间的大型破坏，当中一些给人们直接记录，例如2004年12月27日的SGR 1806-20，随着天文望远镜的精确度日高，预计在未来人们能记录更多类似现象。

　　火星磁场消失之谜有新解：行星撞击是元凶

　　据国外媒体报道，火星磁场到底是如何消失的？来自加拿大多伦多大学的贾法尔·阿尔卡尼-哈梅德日前就该问题提出了一种新的观点。　阿尔卡尼-哈梅德认为，一颗曾在火星附近运行，后来又与之发生碰撞的较大小行星是导致火星磁场消失的真正原因。

图片　　在40亿年之前，刚形成不久的火星也曾拥有过磁场，而且其强度还与地球磁场非常接近。不过，火星磁场在存在了短暂的时间后便神秘地消失了。

　　在解释火星磁场消失的各种观点中，最主要的一种认为：随着火星核的冷却，其中液态金属的对流逐渐减弱，最终导致了磁场的消失。

　　为了揭开火星磁场消失的秘密，阿尔卡尼-哈梅德与同事们设计了一套新的计算机模型。他们认为，要想解释磁场消失的原因，首先应查清它是如何出现的。

　　加拿大科学家表示，当年推动火星液态核心内金属流运动的力量并非来源于火星内部，而是来自一颗被年轻的火星所俘获的大型小行星。

　　根据阿尔卡尼-哈梅德等人的计算，在太阳和木星的联合作用下，这颗小行星可能曾沿一条稳定的轨道绕火星飞行，两者之间的距离约10万公里。不过，在火星引力的作用下，该小行星开始逐渐地向火星靠近。当两者的距离接近到5－7.5万公里时，小行星所产生的引力已足够打破火星核内部原有的平衡，并诱发其中金属流的运动，进而产生出磁场。小行星在火星上诱发磁场的过程持续了大约5000－15000年。

　　在此之后，小行星仍在不断地向火星靠近并使后者的磁场又维持了数百万年的时间。阿尔卡尼-哈梅德认为，如果该小行星的自转方向与火星的保持一致，或者其沿相反的方向绕火星旋转，那么火星磁场还有可能维持更长的时间。

　　最终，在火星引力的作用下，这颗小行星发生了分裂，有此产生的大量碎片落向火星并孕育出了一些庞大的环形山。

　　随着小行星的解体，火星磁场也随之消失了（确切地说，应是减弱为原先的数百分之一）－－火星核内部原有的对流现象太弱，不足以孕育强大的磁场。

　　而磁场的消失可能还在火星气候变化的过程中发挥了极其重要的作用。据科学家们估价，在磁场消失后，火星的气候逐渐由原先的温暖湿润变得寒冷干旱。

　　当然，也有专家指出了在阿尔卡尼-哈梅德等人理论中存在的一些瑕疵。有学者就认为，火星是否能捕捉到一颗足以对其内核运动产生影响的大型天体，是非常值得怀疑的。

　　火星磁场消失之谜有新解：火星内核被熔化

　　瑞士科学家们通过实验室模拟实验得出结论称，数亿年前就消失了的火星磁场不久后将再次恢复。据《新科学家》杂志报道称，科学家们研究发现，火星的部分内核被熔化是导致火星磁场消失的主要祸首。

　　以瑞士联邦工学院(位于苏黎世)的安德鲁-斯图阿尔特为首的瑞士科研小组通过模拟实验成功再现了火星内核部分地区的压力和温度。在此次模拟实验中，科学家们利用填充了铁、镍和硫混合物的金刚石密封舱，它的压力被调节到了40兆帕斯卡。通过实验，研究人员成功发现，在火星内核温度达到1500开氏度时，密封舱内的混合物应该处于液态状。不过内核外层会出现固化现象。当然，只有在火星内核中硫的含量不超过10.6%时才会出现上述现象。科学家们称，这可以解释火星的磁场为何消失了，同时也可以解释地球的磁场为何至今仍然存在。科学家们认为，地球磁场之所以至今依然存在，就是因为地核内部是固态的。固态地核内层与被熔化了含大量铁的外层相互摩擦便产生了地球磁场，其工作原理类似于直流发电机。

　　科学家们表示，如果火星内核被熔化了的部分能够重新结晶变成固态形式，那么消失已久的火星磁场还将再次出现。

　　图书信息

　　作 者：H·B·达哇

　　出 版：新世界出版社出版

　　定 价：25元

　　ISBN：9787510411052

　　图书简介

　　在美国、加拿大，老外们经常谈论某个人身上具备的“vibration”，简略为“vibes”，可以理解为我们说的人体“磁场”。你的生活中的一切，包括你的事业、爱情、友谊、家庭关系等等，其实都是你自身的“磁场”所吸引来的。我们的意念、思想是有能量的，脑电波是有频率的，它们的振动会影响其他的东西。大脑就是这个世界上最强的“磁铁”，会发散出比任何东西都还要强的吸力，对整个宇宙发出呼唤，把和你的思维振动频率相同的东西吸过来。我们生活中的所有事物都是你吸引过来的，所以，你将会拥有你心里想的最多的事物，你的生活，也将变成你心里最经常想象的样子。

　　目录摘要

　　第1部分 序

　　有一个秘密掩藏了千年，一直到一部叫做《秘密》的影片问世才被揭晓。有无数伟大的人物因为掌握了这个秘密而成就大业，名垂史册，这些人包括：柏拉图、莎士比亚、牛顿、雨果、贝多芬、林肯、爱默生、爱因斯坦。

　　第2部分 不是秘密的秘密：“吸引力法则”

　　“吸引力法则”，这个已经诞生了一百多年的术语，传入到中国也只是近些年的事。在影片《秘密》和随后的一部部有关“吸引力法则”的西方畅销书被翻译、介绍到中国来，这个术语也逐渐被中国的读者所了解、关注，甚至着迷。人们迫切需要知道这个秘密，以及秘密背后隐藏的更深的秘密。

　　第3部分 宗教与科学，如何看待“吸引力法则”？

磁场　　宗教和科学不是对立的，它们总是抱有同样的任务，去揭开自然之谜、宇宙之谜、人类之谜，但是宗教永远是先行一步，而科学在不断跟进，求证着宗教已经证实的事物。

　　第3部分 宗教与科学，如何看待“吸引力法则”？

　　宗教和科学不是对立的，它们总是抱有同样的任务，去揭开自然之谜、宇宙之谜、人类之谜，但是宗教永远是先行一步，而科学在不断跟进，求证着宗教已经证实的事物。

　　第4部分 物以类聚，人以群分

　　生活中你能够吸引来什么样的人，决定了你能够成就多大的事。没有一个人靠单枪匹马、孤军作战就可以获得成功。人生中的每一个阶段都要依靠不同的人的帮助。

　　第5部分 社会大磁场：从俗，还是洁身自好？

　　我们现在这个社会让人浮躁，人的心很难静下来。一方面是社会风气不好，人心不古。没有爱心，人们就会个个以自我为中心，以自己的家庭为中心。另一方面是拜金主义让很多人昏了头，贪婪成了一大现象，贪婪衍生了腐败，贪婪导致了假冒伪劣产品，贪婪腐蚀了人的灵魂，让人陷入虚荣、享乐主义和攀比风的泥潭之中。

　　第6部分 磁场秘密：告别痛苦的单相思

　　对“吸引力法则”产生兴趣的人，有很多是希望自己能够通过运用它来吸引自己生活中的另一半。有的人用一生的时间去寻找和求索，而有的人在短暂的时间里顺利地找到了生活的伴侣。每个人都希望这种吸引是互相之间的，单方面的吸引，带来的总是痛苦。

　　第7部分 海外游历见证“吸引力法则”

　　每个民族都有着集体无意识的群体心理特征。环球网上曾经有一篇文章，说世界上最为自卑的人是中国人、日本人、韩国人和印度人。的确，印度人的强国梦使他们总是要和中国相比，而韩国处处要和中国争世界遗产，争名人国籍，这都反映了这两个民族的心理，越是没有什么，越是要显示什么，越是有自卑情结，就越是要强调自尊和面子。

　　第8部分 换位思维：员工与老板间的“吸引力法则”

　　绝大多数白领高度关心在职场上如何运用“吸引力法则”。如果你想千方百计保住自己的饭碗，保住自己的丰厚的薪水或者想申请加薪，你会天天琢磨你和老板之间是否磁场相和，或者属相、星座是否相和。

　　第9部分 梦想与现实，差距究竟有多远？

　　人们乐于梦想，但又被现实所束缚，有时候人们不知道自己的梦想应该有多大的尺度。但是我觉得，敢于梦想总比不敢梦想要好。而梦想是否能够成为现实，取决于多方面因素，否则也就是白日梦。

　　第10部分 意志与潜意识的对抗

　　人的精神生活包含两个主要部分：意识的部分和无意识的部分。意识部分小而不重要，只代表人格的外表方面，而广阔有力的无意识部分则包含着隐藏的种种力量，这些力量乃是在人类行为背后的内力。

　　第11部分 奇迹属于有准备之人

　　巧合与奇迹是两个概念。巧合是针对没有准备的人发生的，而奇迹是针对有准备的人发生的。我相信的是奇迹，我不相信巧合。

　　第12部分 结束语

　　信赖你自己，除了自己之外，还有谁能做你的依靠。古人云，人生不如意事常八九，意思是说，人生漫长的岁月中十有八九都是不如意的，更何况“巧者多劳智者忧”，多思多虑之人势必比他人有更多的烦恼。

　　作者简介

　　H·B·达哇（中文名暴淮），留学加拿大温哥华，获硕士学位。曾任中国外文局外文出版社英文编辑和翻译，十余年来在国内外出版图书多部，发表文章数十篇。在国际、国内娱乐传媒行业拥有11年的创意、策划、管理经验。如国内BTV生活频道《漂亮女人》、BTV2《国际双行线》、CCTV 新闻频道《纪事》、CCTV1《实话实说》、湖北卫视《往事》，以及国际媒体节目包括CNN亚太报道、美国国家地理频道专题报道、日本TBS、朝日新闻专题报道、英国BBC专题报道、芬兰广播公司纪录片《变脸》等等。曾应邀参加多个国际学术研讨会并担任嘉宾，出访美国洛杉矶、韩国首尔、英国伦敦、爱丁堡、香港等地。2003年11月美国有线电视网CNN对其英文著作《In/Out》给与了特别报道。

　　一、磁场

磁场　　磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。

　　电流在周围空间产生磁场，小磁针在该磁场中受到力的作用。磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。

　　电流和电流之间的相互作用也是通过磁场产生的

　　磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质，磁极或电流在自己的周围空间产生磁场，而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。

　　二、磁现象的电本质

　　1.罗兰实验

　　正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转，发现小磁针发生偏转，说明运动的电荷产生了磁场，小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。

　　2.安培分子电流假说

　　法国学者安培提出，在原子、分子等物质微粒内部，存在一种环形电流－分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。安培是最早揭示磁现象的电本质的。

　　一根未被磁化的铁棒，各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外不显磁性；当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同，两端对外显示较强的磁性，形成磁极；注意，当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。

　　3.磁现象的电本质

　　运动的电荷（电流）产生磁场，磁场对运动电荷（电流）有磁场力的作用，所有的磁现象都可以归结为运动电荷（电流）通过磁场而发生相互作用。

　　三、磁场的方向

　　规定：在磁场中任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向就是那一点的磁场方向。

　　四、磁感线

　　1.磁感线的概念：在磁场中画出一系列有方向的曲线，在这些曲线上，每一点切线方向都跟该点磁场方向一致。

　　2.磁感线的特点

　　（1）在磁体外部磁感线由N极到S极，在磁体内部磁感线由S极到N极

　　（2）磁感线是闭合曲线

　　（3）磁感线不相交

　　（4）磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强

　　3.几种典型磁场的磁感线

　　（1）条形磁铁

　　（2）通电直导线

　　a.安培定则：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向；

　　b.其磁感线是内密外疏的同心圆

　　（3）环形电流磁场

　　a.安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指的方向就是环形导线中心轴线的磁感线方向。

　　b.所有磁感线都通过内部，内密外疏

　　（4）通电螺线管

　　a.安培定则： 让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，伸直的大拇指的方向就是螺线管内部磁场的磁感线方向；

　　b. 通电螺线管的磁场相当于条形磁铁的磁场

　　五、磁感应强度

　　1.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，所受的磁场力跟电流I和导线长度l的乘积Il的比值叫做通电导线处的磁感应强度。

　　2.定义式：

　　3.单位：特斯拉（T）， 1T=1N/A.m

　　4.磁感应强度是矢量，其方向就是对应处磁场方向。

　　5.物理意义： 磁感应强度是反映磁场本身力学性质的物理量，与检验通电直导线的电流强度的大小、导线的长短等因素无关。

　　6.磁感应强度的大小可用磁感线的疏密程度来表示，规定：在垂直于磁场方向的1m2面积上的磁感线条数跟那里的磁感应强度一致。

　　7.匀强磁场

　　（1） 磁感应强度的大小和方向处处相等的磁场叫匀强磁场

　　（2） 匀强磁场的磁感线是均匀且平行的一组直线。

　　六、磁通量

　　1.定义：磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。

　　2.定义式：φ=BS（B与S垂直） φ=BScosθ（θ为B与S之间的夹角）

　　3.单位：韦伯（Wb）

　　4.物理意义：表示穿过磁场中某个面的磁感线条数。

　　5.B=φ/S，所以磁感应强度也叫磁通密度

　　七、安培力

　　1.磁场对电流的作用力叫安培力

　　2.安培力大小

　　安培力的大小等于电流I、导线长度L、磁感应强度B以及I和B间的夹角的正弦sinθ的乘积，即

　　F=BIlsinθ。

　　注意：公式只适用于匀强磁场。

　　3.安培力的方向

　　安培力的方向可利用左手定则判断

　　左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么拇指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。安培力方向一定垂直于B、I所确定的平面，即F一定和B、I垂直，但B、I不一定垂直。