线“ F-ing磁铁，它们如何工作？”由嘻哈二人组成的疯狂小丑Posse于2009年创造。磁铁并不是那么神秘 - 基本知识已经闻名了两个世纪。作为磁盘驱动器的基本组成部分，磁铁几乎是每台笔记本电脑或台式计算机的一部分，它们已经进入了磁带播放器，当然还有我们用来将东西固定在冰箱上的东西。在平面屏幕出现之前，电视和监视器是普通房屋中一些最强大的磁铁的所在地。
虽然磁铁的物理非常受到理解（也许是一些嘻哈音乐家），而且他们已经成为我们生活的一部分了几个世纪，他们确实令人惊讶和喜悦。这是关于磁铁的一些有趣的事实。
1。磁铁有四种口味：Ferromagnet（包括铁和镍等物质）由带有旋转对齐的未配对电子的原子组成。他们制作了良好的永久磁铁。在另一种类型的磁铁中（称为铁磁铁），只有一些电子旋转是对齐的。
最多化学元素然而，被认为是顺磁性的，这意味着仅在另一个磁场内才能磁化。 Paramagnets还拥有未配对的电子。
如果您想悬浮物体，那么磁性材料是必经之路。这些材料在田野中被磁化，但它们产生与它们所在的材料相反的场。麦格尔夫火车以这一原则进行工作。
2。磁性很轻：为什么磁铁粘住？磁铁相互吸引，因为它们交换了光子或构成光的颗粒。但是，与从台灯流出的光子或反射您周围看到的所有内容不同，这些光子是虚拟的，您的眼睛（或任何粒子探测器）无法“看到”它们。但是，他们可以交换势头，这就是为什么他们坚持或击退事物的原因。当一个孩子投掷道奇球时，他们正在与球交换动力，而投掷者会稍微向后推。同时，目标人感觉到球的力量，并且（也许）被击倒 - 他们被投掷者“击倒”。使用光子，该过程也可以反向发生，好像一个孩子伸出手抓住球，而另一个仍然挂在上面，这看起来像是一种吸引力的力量。
光子不仅是磁铁的力载体，而且是静电等静电现象的力，这就是为什么电磁学是我们用于这些现象产生的效果的术语 - 包括光，这是电磁波。
3。磁性是相对论的：是的 - 每当您打开电磁网并将其粘在冰箱上时，您都在证明相对性。为什么？根据特殊相对论，沿着运动方向的距离变短 - 即，即使汽车中的人没有注意到，快速移动的汽车也会被挤压。那个人会看到他或她周围的一切都朝着个人旅行的方向挤压。
这对电线中带电的颗粒产生了后果。通常，电线中带负电荷的电子和带正电荷的质子相互抵消。但是，当电流通过电线移动时，电子就会移动。从电线外的任何固定电荷粒子的角度来看，电子之间的距离变小。这意味着在给定空间中的质子比质子更多 - 突然存在净负电荷。将任何带有带电的粒子（或电线）放在电流中，您会感到吸引力的磁力。将带负电荷的粒子附近放置，它将排斥 - 这就是为什么如果您通过两条电线以相反的方向运行电流，它们将相互吸引，如果电流朝着相同的方向运行，则它们将排斥。
当带电的粒子穿过磁场（例如，永久）条形磁铁附近时，也会发生类似的事情。粒子经历力。但是根据相对论的理论，您不能说粒子在移动，而磁铁不是。从粒子的角度来看，条形磁铁正在移动。麦克斯韦方程式描述电磁波力量表明您会看到不同的力量，具体取决于您选择的参考框架。对于固定的观察者，它看起来像是磁力推或拉在粒子上，而对于移动的力，它是静电力。这个问题是爱因斯坦（Einstein）特殊相对论发展的主要部分，这造成了差异。
4。世界上最强大的磁铁：这两个最大的磁铁居住在新墨西哥州和佛罗里达州立大学（FSU）的洛斯阿拉莫斯国家实验室。这两个姊妹实验室的磁铁分别可以达到100和45特斯拉。相比之下，垃圾场磁铁（抬起汽车的磁铁）约为2特斯拉。
这磁铁alamos旨在生成仅持续几秒钟的字段，而FSU磁铁只要启动就可以保持其字段。洛斯阿拉莫斯（Los Alamos）的工作人员罗斯·麦克唐纳（Ross McDonald）指出，每座磁铁旨在执行各种实验。
当周围有磁管材料（例如铝罐）时，FSU磁铁会发生一个有趣的效果。 Diamagnetism创建的磁场与磁铁的方向相反，因此任何由此类材料制成的东西都固定在适当的位置。麦当劳说：“这就像试图通过糖蜜移动。”
与Los Alamos磁铁附近的铝制罐一起玩，这是不安全的，其原因是站在磁铁所容纳的房间中也不安全。麦当劳说：“每个脉冲磁铁最终都会破坏自身。”当他们失败时，他们可能会灾难性地失败。他说：“我们在那里有大约100杆的炸药价值，我们包含99.9％的能量。”但是，最后一个百分点仍然很多，因此Lanl在磁铁时撤离了建筑物。
5。磁铁表明量子力学有效：发现基本颗粒的基本量子机械性能之一 - 自旋 - 涉及磁铁。在物理学家奥托·斯特恩（Otto Stern）和沃尔特·格拉赫（Walter Gerlach）之后，它被称为Stern-Gerlach实验。他们在1922年进行了实验，以测试有关当时新理论的想法量子力学。他们使用了两个磁铁，一个磁铁在另一个上面，每种磁铁形状产生一个长而不对称的磁场。然后，他们发射了无需充电的颗粒 - 银原子- 通过目标的田野。不对称场将稍微改变银原子的轨迹。 ，由于原子将在随机方向上定向，并且它们的角动量也将是随机的，因此每个银原子的轨迹应该不同，但是却不知道多少。目标应显示从一端到另一端的命中平滑分布。
那没有发生。取而代之的是，实验者获得了两个命中簇，好像光束已经分为两个方向，而粒子无法偏转到之间的任何地方。斯特恩（Stern）和格拉赫（Gerlach）刚刚证明了粒子旋转已量化 - 它们可以上下，但别无其他。
6。磁铁不必是铁甚至金属：我们使用的大多数磁铁都是由铁制成的（例如冰箱磁铁）。但这并不一定是这样。磁铁可以由任何具有未配对电子的材料制成。其中包括许多金属和合金，例如钕，用于磁盘驱动器。实际上，铁磁性材料通常根本不是金属。其中包括尖晶石，它们用于密封冰箱门的磁铁中。
7。磁药：没有证据表明磁铁可缓解疼痛。原因？即使您的血液中有铁，它还是由相距太远的原子组成的，无法散开磁铁，无法影响它们。如果您通过将手指刺穿并在磁铁附近溢出血液来测试，您会发现您的血液和磁铁都不会吸引彼此。 [关于循环系统的11个令人惊讶的事实这是给出的
也就是说，使用磁铁磁共振成像机，它使用的磁铁比抬起汽车的垃圾场中的磁铁强。在大多数情况下，MRI磁铁是超导的，并用液氦冷却。
8。久已知，但尚不理解：古希腊人和中国人注意到某些材料（称为Lodestones）的东西。 Lodestone实际上是磁铁矿，一种氧化铁的形式，当岩浆缓慢冷却时形成。 Lodestones吸引了其他类似铁的金属，甚至更好，可以使普通铁磁化。当将小块金属磁化，然后从绳子上悬挂或漂浮在水中时，它们与地球的磁场对齐 - 成为第一个磁性指南针。
9。动物运动磁铁：某些动物和细菌的体内有磁铁矿。一种称为Chiton的软体动物甚至在其“牙齿”中含有磁铁矿，实际上覆盖了其舌头。磁铁矿是磨料的，可以让动物刮藻，但也可能提供一种归巢的感觉，使Chitons可以回到他们喜欢交配和喂食的某些地方。研究归巢鸽子似乎表明它们具有有助于他们导航的磁性感。动物喙中的磁铁矿似乎是关键，尽管磁性感（称为磁感觉）的作用尚不清楚。
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