磁是什么东西?电子的自旋是怎么回事儿? 石头被雷劈到就会变成磁石么?~
图 ?Jonathon Rosen
1 要问什么是磁,这连小学生都知道。可要想准确把它描述出来,恐怕连最牛逼的物理学家也会被难倒。
2 就拿理查德·费曼来说吧。有一次,在BBC的采访中,主持人让他解释一下什么是磁。他先是东拉西扯地搪塞了一会儿,最后说:“我没法儿用更通俗易懂的方式给你好好解释磁力这东西了。因为假如用那些方式的话,我自己也搞不明白。”
3 有一小会儿,他试着草草地解释了一下:“所有的电子(在磁体里)都是朝着一个方向自旋的。”但最后还是认输放弃了。
4 但聪明如费曼者,那时候也不知道,并不是所有的电子都是朝着一个方向自旋的。
5 它们实际上并不自旋。“自旋”只是一种物理学上的说法。每个电子都有磁南极和磁北极,这些磁极的指向变化,被用来描述电子的(臆想的)转动。
6 为什么每个电子都有磁极? 等有高人一揭开这个谜团,我们马上就告诉你~
7 以下是一些已知事实。在一个原子里,每一个电子大都会有一个磁极指向相反的电子与之配对,这样它们的磁力就相互抵消了。
8 但如果其中有些电子没有配对,它们就会转动起来直到所有的磁极排列整齐,形成一张磁力网。金属中的这种电子排列形式使得它们很容易受到磁体的影响。
9 DIY一个冰箱磁贴吧。把一块烧热的金属放在磁体旁边,然后让它冷却。这样一来,已经排排坐好的电子们就冻着不动了。然后,拿张名片什么的放冰箱门上,再把磁贴往上一拍--O了!
10 异性相吸。磁体都有南极和北极,于是南极吸北极吸南极吸北极。。。
11 你现在就站在一块大磁铁—地球上。地球的核心是液态的铁,核心中的电流产生了地磁场。这就是为什么指南针的北极会指向。。恩。。为什么是指向北呢?因为异性相吸,所以指南针上的北极所指的实际上是地球的南磁极,也就是地理上的北极。懂了?
12 还有,地磁南极点并不是正好在地理的北极点上。目前,它的位置是在北冰洋,靠近加拿大北方的部分。
13 更糟糕的是,它还不停地随着地心的电流波动而变化。现在,美国地质调查局的数据显示,它正以每年35英里的速度向西伯利亚进发。瞧,板块确实在漂移吧~
14 古代的航海家们用来指引方向的磁石,其实就是一种天然形成的磁体。
15 磁石是怎么来的? 这又是一个关于磁的谜团了。有些地质学家认为,它们是富含铁矿的岩石被雷电击中之后产生的。
16 微生物、鸟类还有一些其他的动物的体内存在着有磁性的晶体。于是他们的方向感都挺不错的。
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