生活中的磁鐵只吸鐵,為什麼地球的萬有引力什麼東西都能吸?

秦川農家


答:電磁力和萬有引力是兩種不同性質的力,註定了作用對象不同。


在物理學中,一切“力”都可以歸為四大相互作用,在我們生活中遇到的所有真實的“力”,除了重力外,本質上都是電磁相互作用,比如摩擦力、拉力、彈力、壓力等等。


電磁力

磁力本質上也是電磁相互作用,可以用麥克斯韋方程組描述,之所以磁鐵能夠吸引鐵、鈷、鎳等金屬,是因為這些物質屬於鐵磁性物質。

原理:

(1)我們知道,常見物質幾乎都由原子組成;

(2)核外電子繞著原子核運動,於是運動電荷產生磁場,有些物質就會出現單個原子淨磁矩不為零的情況;

(3)一般情況下,物質內部磁矩排列不規律,導致物質整體的磁矩為零;

(4)但是對於鐵磁性物質,相鄰原子之間會發生相互作用,然後許多相鄰原子組成“磁疇”,每個磁疇從幾微米到幾毫米不等,就如一個一個的小磁針;

(5)這些大大小小的磁疇,在無外力作用下方向隨機,整體不顯磁性;一旦有外部磁場存在,這些磁疇就好像受到命令一般,磁矩偏向於同一方向,然後整體顯磁性,被磁鐵吸引;

(6)當外部磁場撤除後,部分磁疇的磁矩方向有可能無法還原,於是整體顯現出微弱的磁性,於是我們說鐵被磁化了;

(7)當鐵磁性物質被加熱後,分子的熱運動變得劇烈,當熱運動的動能大於相鄰原子間的作用能時,鐵磁性物質就會轉變為順磁性物質,此時對外部磁場的反應弱,表現為不再被磁鐵吸引,這個臨界溫度稱之為“居里點”;

比如家裡電飯鍋的底部,就有一塊鐵磁性物質,居里點一般為103℃,當鍋裡的水燒乾後,鍋內溫度上升到103℃,該物質不再被電磁鐵吸引產生動作,從而斷開加熱電源。


萬有引力

在經典力學中,萬有引力的大小,取決於物質的距離和質量,就是大名鼎鼎的萬有引力定律,也說明有質量的物質都會產生引力。


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艾伯史密斯


簡單來說,這與兩種力的作用機理有關。

首先,磁鐵不只是吸鐵,還能吸引鈷和鎳等鐵磁性金屬。不過,能被磁鐵吸引的金屬確實很少。之所以磁鐵會選擇性吸收某些金屬,這與金屬的原子結構有關。

原子核及其外圍電子的自旋、以及電子在軌運動都存在磁矩,原子中的各種磁矩的矢量和就是原子的淨磁矩,或稱原子磁矩。如果原子中的各種磁矩大致取向是一致的,即原子磁矩的有序度很高,那麼,由此會產生很強的磁場,這種物質即為磁鐵。

諸如鐵、鈷和鎳等金屬,它們的磁矩不會完全抵消掉,存在一定的淨磁矩。於是,這些金屬會在原磁鐵產生的磁場中會被磁化成磁鐵,它們就會通過電磁力與原磁鐵互相吸引。而其他的金屬原子磁矩幾乎完全抵消掉,所以它們不會被磁化,這樣也就不會被磁鐵吸引。

而引力則不同,牛頓的萬有引力定律表明,只要物體具有質量,哪怕是微小的細菌和病毒,都會受到地球引力的吸引。

如果從愛因斯坦的引力理論,即廣義相對論的角度來看,有質量的物體能夠壓彎空間,身處其中的任何東西都會沿著被彎曲的空間運動,於是表現出了引力作用。

最後,需要說明的是,電磁力作用也是非常廣泛的。如果把磁鐵和其他無法被磁鐵吸引的金屬放在一起,它們之間其實也存在電磁力作用,只是比較微弱罷了,但要比它們之間的引力作用更強。在四大基本自然力中,引力的相對強度最弱,只有電磁力的一萬億億億億分之一(即1除以10的36次方)。


火星一號


回答這個問題首先要搞懂“磁鐵”與“萬有引力”各自的特徵。

為什麼磁鐵只能吸鐵?

因為磁鐵只有鐵,鈷,鎳等元素構成,它的原子內部結構較為特殊,本身就具備了磁矩,它分為“永久磁鐵”和“軟磁鐵”兩大類。它具有磁場,能吸住鐵,鈷,鎳等金屬。它屬於電磁學,也是天然的磁鐵礦,古中國人發現這種“石頭”不僅能吸住鐵塊,而且有定向作用,於是發明了指南針。



像鋁或碳等非元素是無法被磁鐵吸住的,更不能構成磁鐵。但是為什麼能被地球吸附?

為什麼地球的萬有引力什麼都能吸?

萬有引力的提出者是偉大的物理學家牛頓,他沿著離心力-向心力-重力-萬有引力的順序演化而來的,經過長達20年的研究,在1685年正式提出。


“萬有引力”是說只要是有質量的物體都有一種相互吸引的作用力,而且這種引力在宇宙萬物中普遍存在。它的公式是:F=G·M1M2/r²。而且引力的大小為物體質量的乘積成正比。

所以磁鐵怎麼跟大質量的地球比呢?地球能吸住萬物靠的可不是磁力,而是大質量天體上的“萬有引力”。


弄潮科學


我們把磁鐵扔到空中磁鐵會落回地面,這就是地球對磁鐵的吸引力。

把一塊石頭扔到空中石頭也會落下來,落到地面。地球對石頭也同樣有吸引力。

那麼我們用磁鐵去吸引石頭卻吸不起來,我們看到磁鐵對石頭沒有吸引力。是這樣樣的嗎?是這樣的,磁鐵吸不起來石頭,千真萬確。

磁鐵能夠磁化鐵,鎳,鋼,等物質,卻不能磁化木頭,石頭,等物質。也磁化不了銅,鋁,錫,鉛,等物質。這就懷疑了,除了磁鐵以外,其它的物質有磁性嗎?

我們在用磁鐵吸引地上的石頭,發現石頭無動於衷的躺在原地,無論磁鐵的吸引力多麼大就是吸不起來。那麼磁鐵的吸引力不及地球的吸引力,放一塊鐵在地上用磁鐵吸引,很快就吸引上來了。磁鐵的吸引力還是大過地球的吸引力。兩者想一想糊塗了。

百思不解呀!

翻開物理書籍,學習一下,發現原來各種物質的原子中的電子量不同,有的多,有的少,有的緊密的圍繞著原子核,有的離開原子核很遠,有的有許多的自由電子,有的順時針方向,有的逆時針方向,而產生的電場有正的也有負的,磁場的NS極也不同方向。有的電子活躍,有的被原子核死死的控制。

原來在微觀世界有這麼大的區別。

這麼多的物質同時被地球中心的磁場磁化,地球上還有沒有比地球磁場強度強的物質呢?沒有。

那麼相同的電子量的鐵互相之間磁化後就能夠吸引,這就是鐵。

鐵的磁力線密度比地球磁場單位面積的磁力線密度要密,而且鐵的電子密度,和圍繞著原子核運動的方向一致,產生的磁場也一致,也就是磁化的方向一致,這樣鐵很容易磁化,磁化後就能夠吸引鐵了,同時也能夠吸引近似性質的物質。

鐵的性質就是磁化後能夠保持磁化狀態,而其它的物質就不能保持。

那麼其它的物質不能磁化,為什麼地球能夠吸引它們呢?物質在不斷的運動,無形的能與量,是物質的不平衡性造成,在物質的內部,無數的原子核在吸引著電子,而獲得電子的原子帶負電荷,而失去了電子的原子帶正電荷,同時產生磁場和磁力,在無數原子組成的物質中出現NS磁極,而被地球中心強大的磁力吸引成為一體。

地球強大的磁場每一根磁力線都會穿過這些物質的內部,產生的電場和磁場使它們磁化而被地球中心強力的吸引住,而磁鐵是無力的穿過這些物質的內部的,無法磁化它們,除了鐵以外的物質的。

地球的磁場是多樣化的複雜的,裡面有很多的原理正在揭開,地球上所有的物質都具有磁力,而被地球磁化後,它們的磁化方向是向下,向著地球的中心。其它方向磁力微弱。

磁鐵能夠保持磁化狀態,磁力線密度高,能夠在地面上吸引同性質的鐵,單位面積比地球磁力強。


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要回答這個問題,首先得搞明白兩者之間的區別,在物理界,所有的物質之間的作用被劃分為四種,分別是:強相互作用,弱相互作用,電磁相互作用,和引力相互作用!


下面這張圖清楚的介紹了四種基本作用的之間的關係,從圖中我們可以看出,電磁作用和引力作用雖然都是物體之間的相互吸引,但區別還是很大的,從相對強度上說,二者就相差了幾十個數量級,而參與相互作用的基本粒子也不相同,引力靠的是引力子,而電磁作用靠的是光子和強子!
所以說,由於相互作用的機理不同,磁鐵只能吸引鐵等一些特殊的金屬,而萬有引力則存在於所有有質量的物體之間,這也是地球能夠吸引其上面的所有物體!


體壇大蜀暑


提問者問的這個問題比較好,這涉及到萬有引力的本質。

對於磁鐵產生的磁力,與萬有引力的差別,以及對萬有引力本質的認識,我早在2008年就已經有了清晰和明確的答案。我們看到,電磁力只侷限於帶電的金屬(包括鐵)之間。我們問,為什麼帶電的金屬可以產生電磁力?那是因為這些金屬都是屬於一定特殊種類的物體,並且它們都具有帶有電荷的特殊性質。而萬有引力不與世間物體具有何種種類和何種性質有關,而只與它們構成他們質量的物質相關。所以從這裡,我就得出結論說,宇宙間萬物為什麼可以發生萬有引力,那是因為組成和構成他們質量的那個物質的形式和性質都是相同的;或者我們說,因為構成宇宙所有萬物質量的那個物質都是不具備任何屬性和性質的同一種物質,所以宇宙萬物就不分種類和性質地產生了萬有引力,而這就是萬有引力產生的原因。我把組成宇宙萬物質量的那個沒有任何屬性和性質的物質稱做“純物質”,即宇宙純粹存在的沒有任何屬性和性質的物質。

按照我的新宇宙學,構成宇宙萬物質量和產生萬有引力的純物質就是引力波,就是宇宙的暗物質純物質,也就是暗物質,它不僅產生引力和構成宇宙萬物的質量,它也是直接產生和組成空間的基本物質。具體請大家參看我的新宇宙學。


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你說的這兩個現象不相干。一個是磁場的作用。簡單說就是鐵鈷鎳物質周圍有磁場,磁性物質在磁場範圍內就會受到磁力的作用,這個力還具有ns方向性。

並不是地球的萬有引力,有質量的物體都會產生萬有引力。物體間引力的大小和質量成正比,和距離成反比。人體對地球也有萬有引力啊,只不過人體的質量太小,引力太小。

宇宙中有四種力,強力,弱力,電磁力和萬有引力。力在牛頓經典力學中只有表象的解釋。力需要用相對論,量子力學等一些理論去解釋。萬有引力是質量對時空的扭曲效應,物體處在被大質量物體扭曲的時空範圍內,他們受到了影響,表現出了引力效果。你可以想象在一個薄膜上面放了一個重物,周圍的物體都會向這個重物壓下的凹坑滑下去,這就是引力效果,不過實際的情況比這個要複雜得多。


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問得好!萬有引力是跨越了層級的磁場。舉例來說:一塊磁鐵的磁場外部必然是其反向磁場,不反向不會互相吸引,不反向,不可能是誇層磁場,你在地球上懸一塊磁鐵,它的磁場方向一定會趨於地球磁場,而地球磁場與它的磁場相反。每一個物體外部都有其自身的外層磁場與其內層相反。

當,你的外層與我的內外層交匯,此時彼此的內層還未交匯,雙方通過調整旋轉方向在第一時間達成相互吸引,就如同兩塊磁鐵相遇一樣。但是,當距離近至兩不同心磁場要融同一心時,情況就不一樣了,內外兩組四個磁場在這個距離上出開始出現相互排斥這種磁場矛盾。我簡單描述一下:當雙方外層磁場融合,即互為相反,內層磁場就會排斥對方的外層磁場,因為彼此一致。

這裡面具體情況有很多種,我可以用這套理論解釋大部分結構鍵能量是如何被貯存的,但是今天為了回答萬有引力與磁場力的不同,就暫且放下不去贅述。

萬有引力是物質外層磁場相互融合的結果,或是某個物質體外層磁場與其它外層磁場相互融合的結果,所以萬有引力只表現弱而遠的外部。磁鐵,的磁場是組建團隊磁場,是由一打票數量的單獨磁場在某種結構下構成穩定的統一方向的磁場組合,它放大了內層磁場的範圍……它能吸鐵而不吸銅的原因是銅的晶體結構不會形成與之相互對應的磁場。電磁鐵,是由於電流或能量流動形成的磁場,它在能量流外部形成了一個暫時性磁場組合……

這要寫下去,是要幹出幾本書的,你來寫不是更好嗎?


愛因斯坦也是民科二


宇宙誕生前,現在宇宙的能量都集中在一個點,它們都有共性、有烙印;在一個點都得有共性、有烙印,不然就不在一個點。宇宙誕生之初,由微微、能量的形式和存在迅速地膨脹,產生並擴張了時空,由微微變成了星雲,由星雲變成了星球。但是,不管如何變化物質結構,烙印始終沒有消失,一直是相互聯繫著。只要有物質存在都有這種聯繫,這種聯繫就叫引力;這種聯繫就是時空的本質。沒有這種聯繫就無所謂時空扭曲。哪裡的物質多,哪裡的聯繫就密切,就是引力強,這是物質的先天性的烙印決定了的。至於磁鐵,那是後天形成的,在磁鐵的兩端形成了正負極,為了平衡,產生了閉合的磁力線、磁場。在這個磁場內的鐵器都會受到這個磁力線的影響;如果是細小的鐵屑的話,會看到鐵屑形成一條條閉合線路。


觀彩雲


承邀

金屬由帶電離子的元素組成,它的電離子序列是散亂隨機分佈的,因此元素之間的電離子之間異性相吸構成磁性平衡的狀態。但是,如果你有外力將一種金屬裡的元素的所有電離子處在有序的定向運動的狀態,那麼就算這塊金屬是銅,也產生磁場力。

為什麼?因為銅金屬裡面的電離子受外力正負方向一致的運動,那麼它就產生了異性相吸的磁力。

天然磁石,就是因為它天然有這種特性,加上鐵金屬內的電離子穩定性弱,容易受磁力的影響變成有序的運動,因此鐵很容易被磁石吸引。

磁場力,是電離子之間正負相吸的結果。沒有電離子或電離子較穩定成隨機狀態的金屬不被磁石吸引。

打個比方吧,有個單位,男男女女隨機混在一起工作,雖然有的是一對對夫妻,雖然異性相吸也不會產生跑崗現象。但是,如果把單位裡的男女強行分開,一個車間全是男,另一車間全是女的。那麼可以肯定嚴重的跑崗現象,男的藉口跑去女車間,而女的也往男車間跑。因為這是異性相吸的自然現象。

那麼,地球是怎麼吸引地球大氣層內的所有非金屬與金屬的呢?

愛因斯坦同志說是地球質量使地球周圍空間彎曲的緣故。就好像空間是一塊床單,地球把床單壓凹,我們這些地球表面空間裡的大小物體就會象大小球樣不得不往地球方向溜下去。雖然愛同志這種說法還是漏洞百出,但大家一致認同同時也沒有另一更好的說法,那暫時就認定是空間彎曲了。

其實對所有物體產生吸引力的現象不只一個。

比如太空站人造引力,是利用機體旋轉的向心力來實現。

但是,愛同志是科學界的神,我們最好不要將科學界的神拉下神臺,要不,科學人會失去膜拜的偶像從而尊嚴盡失。


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