小科姐说

“磁”到底是怎么来的?

答；“磁”到底是怎么来的，还得从地球的形成与结构说；

60亿岁的地球是太阳系中的一粒沙子，它的起源和太阳系的起源基本是一个问题。由于人类定居在地球上，所以对地球的研究了解比对其他星体的了解要详细得多，因此研究地球起源问题，资料也最丰富。研究地球的起源不仅由于它的哲学意义，也由于地学中许多重要现象的根本原因都要到地球的形成过程中去寻求答案。

自从人类研究地球本身以来，对宇宙中的光→地球上的电与磁一直比较模糊，得出的结论也无法让大多数人所接受，而现在人们对物理学了解也比较差。另方面是因为光、电、磁是人们视力摸不着看不见的物质，仅仅只是知道它们都是以一种物质的方式存在，这也是它们的一种特殊形式。

地球是由一百多种元素组成，它们之间随时随地可以进行得到电子或失去电子而产生电，电在合适的时间又可以产生磁。而电荷在其周围产生电场，这个电场又以力作用于其他电荷。磁体和电流在其周围产生磁场，而这个磁场又以力作用于其他磁体和内部有电流的物体。电磁场也具有能量和动量，是传递电磁力的媒介，它弥漫于整宇宙个空间和地球。

如果地球没有磁力，人们将会怎么样？它会不会带走了很多东西而理所当然，今天就不存在了。 这个为人类现代所有电气设备供电电气，举例来说，你的家就来自发电机利用巨大的磁铁产生电流在电子管内，每秒钟被磁铁改变许多次的磁力线，它是一种存在于自然界，并已为人所知 几千年前。在科学家证明之前 ，人们发现了它的工作原理，常被认为是一种魔力。

其实，磁性与电密切相关(电生磁，磁感应电)，磁、电对人们来说重要的工作 相当令人厌恶的东西。

磁铁可以吸引或排斥其它物体其他磁铁（推开它们）

触摸他们。 所有的磁铁都被包围着 被一个看不见的磁场，其中 它们的磁性是可以感觉到的。字段为磁铁上两处最强叫做北极和南极(N→S)。在酒吧里，磁铁形状，两极在两端 如果你把小铁屑撒在 磁铁，它们沿着磁力线排列在磁铁周围的力。 将其更多磁性材料收集在一起。

波兰人比其他任何地方的人都多。他们发现指南针也会沿着磁力线指向磁铁只能吸引还含有磁性材料。

铁是最常见的磁性材料。安 倍称为磁铁矿的富铁岩石，或 Lostone，是最早的天然石块之一 发现了磁铁。 其他磁性 材料包括镍和钴这是电子的排列 （原子内部的微小粒子） 使其具有磁性的物质 或者不是 ，也许最著名的用法是 磁铁在指南针里。 指指南针 针总是指向北方。 但是为啥？ 答案是威廉找到的吉尔伯特，英国科学家。在1600年。他发现指南针实际上也是一种被磁场磁化了的一个磁铁，地球本身有磁，有一个磁极的磁场 在北极附近，另一个在北极附近的南极 。

电工学中规定，磁力取决于 电子的行为，有很强的 电力和电力之间的连接的磁力。 这是在1820年首次被发现， 当时的丹麦科学家汉斯·克里斯蒂安 Oersted看到水流 通过附近的铁丝网做了一个指南针，观其磁针的摆动。 后来，安德烈·安培发现电流 电线可以互相吸引或排斥，像磁铁一样 今天，这些原则被用来 一种叫做电磁铁。

一个电磁铁被制造出来， 通过使电流通过 一卷线，通常缠绕在熨斗上 核心。 当电流关闭时。 这个 电磁体失去磁性。 电磁铁用在许多电器中 发电机和马达等机器 在家里，小电磁铁起作用 电动门铃 。

迈克尔・法拉第（1791-1867）在 物理学和工程学的历史，因为他 发现导致了如此多的发明。 他就是其中之一 。有史以来最伟大的实验科学家 法拉第发明了第一台发电机和电动机，发现了电磁感应理论 ；

这一现象表明，一个磁铁被推入一个 电线在运动中产生电流 。现代发电机都用感应来发电。法拉第还发现 一根电线中的电流会感应，导致 流过另一根电线中有电流存在(互感现象)。

知足常乐于上海2019.8.1日

知足常乐0724

追根溯源，“磁”应该来自于最小电荷——电子。

从物质所具有的磁性来看，除了电子带有磁以外，质子（原子、离子）也同样带有磁。所以磁只有电子和质子才能拥有。其他的磁、磁场、电磁波和磁力线等都是它们量的叠加产物。

磁的本质就是同一个物体上所携带着的异性相吸力和同性相斥力。亦即电荷力。可以这么说：无电荷不成磁。

质子虽然同样带有电荷。但质子却并不是形成磁的鼻祖。质子电荷除用于化学反应改变物质性质以外，它还能促成磁场诞生。因为质子（原子、离子）的极性可以让核外电子构成电子极性排列方向一致的磁场——磁力线或电子线。所以，同样是具有电荷性质的两个物体，其产生出的磁性物是有区别的。它们好比是“父亲”（磁——电子）与“儿子”（磁场——磁力线）的关系。电子能构成磁力线。质子不能直接参与磁力线的形成。但质子有支配电子构成磁力线的主动权在握。

为什么在说到磁的来源时还要提到电荷呢？因为磁的基本性质与电子、质子的电荷是一脉相承的。电荷是电子和质子的正负极上所拥有的异性相吸、同性相斥力；磁也同样是电子和质子的正负极所携带着的异性相吸和同性相斥力。试想，假如电子、质子体上没有电荷力存在，那么，物质世界也就不会有磁和电这样一个性质的东西存在了。同样的，所有物质之间也就不能发生相互作用了。比如自然界存在着的“四种基本力”、化学反应过程中的吸能和放能以及化学反应中出现的一系列新物质的变化现象、就连整个宇宙也好似是死水一潭了。所以说，电、磁和电荷，它们本是同根同源。

单个电子只能是一种带有正负极的最小电场。电场是从一个系统内（整个电场）的中心轴为界，负极总是延电子体的内部叠加“电荷”（电荷力相加效应）到正极；正极向着电子体的外部空间“散发”趋势力至负极，并且总是以180度的对称性向不同方向构成“回路”，但内部电荷力叠加时的方向趋于一致，不可逆向叠加。这就犹如装上两节电池的手电筒光亮度与装上四节电池（串联）的手电筒光亮度会得到大为增强一般。而如果将电池组之间的极性装反了，则不能形成回路，灯泡也不会发亮。电子电荷力的叠加是否也有相同原理呢？反正地球磁场就是这样。

要回答磁是怎么来的问题，这里的焦点在于，电子的内部和外部两极之间为什么会形成天然趋势力差的问题？也就是说电子的磁是如何形成的、同性相斥和异性相吸力又源于何处呢？的确，这是个难以回答的问题。但这又是人类不应该回避的问题。就电子这个质量体而言，也许物质的质量本来就是形成电荷的构成“元素”。一个电子的一个电荷是由这个电子的“分质量”叠加而成的吧。从这个层面上看，电子本身的质量分布并非是均匀的，电子应该是一个略带椭圆形的结构体。即质量在电子体上的分布是一头略多、另一头略少才是。其中集中质量多的一侧为正极，质量少的一侧为负极。因为电荷趋势力总是从质量体的负极开始沿着质量体中心叠加到另一极——正极的，只有电子体内部不断叠加出分数“电荷力”长度，它的外部才能构建起与之对应长度的电磁趋势力。

不过，一个电子的外部空间中它并不带有磁力线。因为电子是物质世界最小个体，它的外部没有其他媒介物来为它作为磁力线载体。因此，电子与电子之间的异性相吸力和同性相斥力只有在直接接触后才会有力的作用产生。至于现实中所表现出来的磁力线则都是由电子异性排列组合而成的实体线。如此看来，电子自身的异性极之间的“回路”其实只是个空回路（趋势力差）而已。

说到磁，不得不说说磁场及其磁力线。磁力线是由多个电子异性相吸而排列成统一方向后的线。在一个磁场系统内，电子统一按照+-+-+-……来排列，亿万根电子线的极性方向都是统一的。如果说量子指的是电子，那么，无论在物体内部，还是物体外部空间，量子纠缠就是电子异性相吸之间的“纠缠”。在同一条电子线上，无论连接出的电子线距离有多长，纠缠在一起的电子线初始端的伸缩运动，就会立即引起另一端（末端）那个电子的相应伸缩运动，但其中任何一个电子就是不能做出自旋运动。因为静态电子线上的所有电子极性方向已经被锁定。

总之，磁就是来源于最小质量体——电子。电子质量体虽小，但它上面却存在着正负极；电子带有电场，同时还带有磁性。即异性相吸和同性相斥力。如果你不信，你只要让它们碰一碰就知道了。比如电子在同性极相遇时会立即排斥成光子（高速运动的电子）；电子异性相遇时会结合成“浆糊”状态或电子线状态。

电子体内外不带有磁场及其磁力线或电子线。只有质子（原子、离子）的电荷极性排列方向一致（磁化）时才能够让可移动核外电子构建成磁场（物体内外部电荷〈电子〉回路——磁力线）。

物质带有磁，磁源于引力和拆力。电子又是最小的基本粒子，只有它才能代表磁的初始来源。电子的磁性来源于电子内部质量分布的区域差。即电子质量的“分电荷”叠加力（从电子体的负极到正极）。最终得到一个电子的正极电荷力和这个电子的一个负极电荷力。质子同样有电荷力，因而一样带有磁性。因此，磁就是从电子和质子体上来的。

注：本文为理论探索，仅仅是出于思想交流而已。

海门老冯

关于磁性的来源，首先得了解一下磁性的原理。我们知道，磁体总是有两极，无论你把磁体分离成多少份，磁体总是存在两极，就算把它分成了一个分子或者原子，它还是有磁性，还是有两极。那这个磁性怎么来的呢？

现代科学认为，磁性来自于原子核和电子的磁矩，电子是带有电性的，所以电子的运动和电子的自旋都可以看成环形电流，我们知道，变化的电厂能产生磁场，而环形电流正是变化的磁场，所以电子的自旋和轨道运动能够产生磁场，者也被叫做电子的自旋磁矩。原子核同样是这个道理。

所以，这样一来每一个原子自身都有磁性，那为什么宏观的许多物质都没有磁性呢？答案是磁场的方向不同。不同的环形电流方向会产生不同的磁场，宏观物质由于其内部的每一个原子的自旋和运动的方向是不规则的，导致所以得磁场叠加后宏观上表现出磁场抵消或者磁性极弱的现象，而磁体则是由于其每一个电子的自旋磁矩同乡，宏观上表现为磁场叠加，所以表现出磁性。

知道了磁的原理，我们来看看磁体是怎么来的，首先第一种

天然永磁体

像天然的磁铁矿里面的磁体就是天然永磁体，它的磁性的来源科学家推测为：由于地下压力很高，温度更高，这让几乎所有的物质都是以液态的方式存在，而液态的物质其内部的原子是游离的状态，这时它们又受到地球磁场的影响，我们知道，每一个原子都带有磁性，而地球的磁场的统一的，所以所有的原子会受同一个磁场的影响，导致每一个原子的磁性的磁场整齐的排列在同一个方向上，待到这种物质由于地壳运动达到近地底形成固体，这时就形成了天然永磁体矿。

根据这个原理我们也可以后天制造永磁体。居里夫人的丈夫皮埃尔·居里发现，把任意一个永磁体加热到一定的温度，磁体就会失去磁性，且不同的物质组成的磁体所需要的温度不同，这个温度就是磁体的居里温度，也叫居里点。这个原理跟永磁体的形成是一回事，当物体加热到一定程度后，我们知道，热量是微观粒子的平均动能，当物体的温度升高，构成物体的原子的动能就越强，当温度达到居里点时，原子就会拜托束缚乱动从而打乱单个原子产生的磁场，最后由于每个磁场的方向不一样，磁场被抵消，磁性就消失。

我们把这个原理反过来使用，将一个物质加热到居里温度，然后我们把这个物质放置与一个稳定的磁场中，这个样，物质内部的原子就会受到磁场的影响而有序的排列起来，待到物体冷却下来之后，物体就带有了磁性。

第二种磁体为后天磁体

电磁体

其实所有的磁，原理都是一样，变化的电场生成磁场，变化的磁场同时也能生成电场。我们将导体的周围缠上数圈导线，然后通电，这样会形成环形电流，根据电磁感应定律，导体的周围就会产生相应的磁场。电磁铁就是这个原理，通过给导体棒缠绕上一定数量的线圈再通电，导体就会成为一个磁性非常强的电磁铁。

总的来说，磁与电就是同一个性质的两个面，所有的现代科学，都是建立在这个基础上的。

蚂蚁科学

是的。磁可以理解为是相对论带给电的一种附加效应。

磁到底是什么？我们都听过电磁波，磁场，磁体等等有关磁的物理术语。但是在牛顿以前，没有人认真思考这个问题。我们只能知道生活中的磁体可以吸引铁块，摩擦的衣服可以吸引头发丝这些和磁有关的现象

麦克斯韦曾经预言了电磁波的存在，并暗示变化的电场会产生磁场。当然这早就已经得到了证实，我们知道通电的直导线会产生环形的磁场。这是由于电流中运动的电荷带来了磁场。

试想这样一个场景，你就知道磁场为什么是相对论效应的体现了

我们假设一个运动的自由电荷高速的在空间中移动，那么你既然观察到这个电荷是运动的，那么它势必会产生磁场。OK，这个时候你既看到了这个电荷在运动，还会感受到了这个电荷产生了磁场。

可是如果，把你自己想象成一个很小的物体，你可以跟着这个电荷保持相对的匀速运动。那么你观察到的这个电荷就是静止的。而我们又知道静止的电荷是不会产生磁场的。那么问题来了，你追随这个运动的电荷一起运动，观察到的电荷势必就没有了磁场了？那么这里的问题到底出现在哪？

最明确的解释，磁场就是电的相对论效应。电场和磁场本质上是同一种场，磁场只是电场的相对论的修正而已。而有时候，磁场的某些表示直接会用电的相对论效应来代替，比如磁场绕某一个曲线的环流需要用C²（光速的平方）来表示。

可能你还有一个疑惑。你学过通电导线也可以产生磁场的，而通电导线中电荷的定性移动速度是超级超级慢的，大概10秒才移动1毫米。不是说速度到达光速的十分之一才能体现出相对论效应吗？ 这速度和光速差了13个数量级啊！电荷速度的平方和光速的平方差了整整25个数量级。难道相对论效应错了吗？

其实这反而证实了磁就是电的相对论效应。因为表现出的磁力也正好和电力差了25 个数量级。

那你又会问，既然电力和磁力差了那么多，磁力早就会被电力掩盖掉，怎么还会这么显著的表示出来？ 其实导线中的不仅有带负电的电子，还有带正电的质子，而它们的数量往往还是一样多的，这样一来彼此会相互抵消电性，导致导线内基本是电中性的，所以电力就基本消失了，只显得有磁力了。

科学认识论

答：“磁”的确是“电”的相对论效应，两者本是同源。

在物理学中，有四大相互作用，分别是强力、弱力、电磁力和万有引力。

电磁力就是库仑力，电和磁的本质也都是库仑力，电力很容易理解，同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引，但是磁力理解起来，就要抽象很多。

电场力和磁力之间的差异，其实是相对论效应导致的，或者说“磁场是电场的相对论效应导致的”。

为了理解这个概念，我们试想一段平直的导线通上电流，外部放上一个正电荷：

（1）当导线相对于外部电荷没有移动时，导线内的正离子和负电子密度相等，导线对外不显电荷，于是外部电荷不受力；

（2）当导线相对于外部电荷，存在轴向相对运动时，导线中电子密度不变；但是正离子和导线是一体的，由于相对论尺缩效应，正离子密度增加，导线对外显正电，与外部正电荷产生排斥力；

可以看出，以上的第二种情况产生的排斥力，本质上就是库仑力；如果我们不看相对论效应，就会发现这个排斥力的数学描述和库仑力不同，于是把这样的力称作磁力，这就是“磁”的本质。

在中学我们知道“运动电场产生磁场，运动磁场产生电场”，也就很容易得到解释；因为存在相对运动时，才会有相对论效应，所以运动电荷才能激发磁场，反过来运动磁场才能激发电场。

相对论在接近光速时效果才明显，但是洛伦兹力的产生，并不需要很大的速度，原因是库仑力非常强，是万有引力的10^36倍。

比如1mol铁原子（56克）中，把全部电子和离子分开1米的距离，产生的库仑力高达5.6*10^22牛，相当于570亿亿吨的重力。

所以在磁场现象中，只需要一点速度，就能产生非常明显的相对论效应；麦克斯韦方程组可以描述磁场和电场，但本身是建立在经典力学之上的，如果要更精确地描述电磁场，还需要加入相对论进行修正。

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艾伯史密斯

须知：迄今不清楚——电·磁·光·波·场·力·空的内在机制——此称物理七惑，磁也在其中。

爱氏相对论与哥派量子论，漏洞百出，不过是两个然并卵。磁与二卵——风马牛不相及。

探讨100多年了，物理七惑依然云里雾里，这主要是被二卵的猪油蒙住了心，都醒醒吧！

还是回到经典动力学吧，虽然也不能直接解释物理七惑，但可作为可靠的基础进一步拓深。

磁性的因果链分析

有磁性就有磁偶极矩，有磁偶极矩就有两极(S-N)，有两极就有转轴，有转轴就有自旋体。

命题1：磁性源于自旋体，这个没毛病。

其因果链写成：磁性↹磁偶极矩↹南北两极↹旋转轴↹自旋体，简言之：

注意到：同极相斥/异极相吸。同电相斥/异电相吸：Like repel，unlike attrack。

命题2：磁性兼有引斥力，这个命题没毛病。

磁的本质是负压差

以电风扇为例。电风扇是一个自旋体。电扇自旋体有一个转轴。转轴有前后两端。

前后两端有负压差或正负极。前端有推压风，相当于斥力场。后端有抽吸风，相当于引力场。

注意到：如果是鼓风机，叶片垂直于盘面，轴向有负压差，径向有离心力风压。

命题3：磁来自负压差或场梯度。

费米子是光速自旋体

我们将电风扇模型——推广到天体、粒子、电子与质子——它们都是自旋体或漩涡体。

我们发现：尘埃、流星、行星、恒星、脉冲星、中子星、黑洞，都是自旋体。尤其，脉冲星的自旋速度高达0.33c，也不排除中子星或黑洞的自旋速度高达0.99c。

按粒子物理，费米子，如电子、质子，皆以光速自旋，都是有质量有半径的物体。

量子论的“零维点粒子”的密度皆为无穷大，显然荒唐，这样的量子论不可信。

命题4：经典动力学也适合微观粒子。

电子以光速自旋，产生负压差//南北极//正负极//真空场梯度//引力势能梯度//电子磁力。

根据牛顿第二定律，电子电势=电子磁能，即：Ep=mc²=ke²/r。电子半径r=2.82[fm]。

质子以光速自旋，产生负压差//南北极//正负极//真空场梯度//引力势能梯度//电子磁力。

根据牛顿第二定律，质子电势=质子磁能，即：Ep=mc²=ke²/r。质子半径r=0.15[fm]。

命题5：收敛的磁势能≡发散的电势能。

命题6：核子引斥力≡核子的磁力。

命题7：自旋速度越大，磁力越大。

可推算：n万倍太阳质量的黑洞是光速自旋体，黑洞视界内的超强引力场，也是超强磁力场。

狭义磁体与广义磁体

狭义磁体，特指吸引铁钴镍的磁铁矿或电磁铁。由于此类材料的核子分布有序性占优势，核子引斥力被无序性抵消或屏蔽的较少，显示出远大于万有引斥力的较强的磁性。

广义磁体，泛指所有自旋的天体与粒子。区别在于：磁性材料的核子有序性占优势，引力常数G'>>G，非磁性材料的无序性占优势，引力常数G'=G。

命题8：引斥力与磁力是广义同义词。

物理新视野，旨在建设性新思维，共同切磋物理/逻辑/双语的疑难问题。

物理新视野

光子的电场方程E=2mcf/e sin(2πft)，公式中mc为光子的动量，f为光子的频率，e为正电子的电量；光子的磁场方程B=2mcf/(2πfe) cos(2πft) 。 Q=2πfe是旋转的电荷，类似于线圈中的电流，储存着磁场能量。电容储存的是静电能量，你拿着电容运动，静电能不会转变成磁场能；反之，你拿着通有稳恒电流的线圈运动，线圈中的磁能就会像你拿着磁铁运动一样，转变不出静电能。——电场与磁场，相对论是胡扯？磁场能量尊守法拉第电磁感应定律转变成电场能量，就是给磁场方程对时间求导数而得到电场方程。

用户2174883468178

磁是从哪里来的？其实磁同电一样乃组成物质的基本要素，只要有质量与能量的物质都含有磁与电，只是在物质的各种存在形式中，有时表现出来，有时因相互作用而不表现出来而已。例如，正负电荷结合为中子时就不显电性了，但我们知道，正负电荷还是存在里面，没有消失，同样，任何一个粒子，它里面也由含有磁荷，只是它不表现出来而已，好象一个电子，它的电场是经向外射的，依据磁与电的环轴正交关系，磁荷应处于电荷的表面，并在表面形成旋涡状磁场，一个静止电荷沿空间各向的电场均匀，则与每条电场线相关联的磁场，在在电荷表面中，相邻的磁场在交合处的旋向刚好相反而掋消，而不显磁性，当电荷沿某方向运动时，电荷沿空间各向的电场的均匀性就被打破，而其表面关联的磁场的强度也不均匀而不能被掋消，从而表现为磁场，这就是运动的电荷产生磁场的原因。其实，电荷也是磁荷，是电磁结合体，一切的物质体，包括实物粒子与场都是电与磁的结合体，所有正反粒子湮灭后都变为光子就具证明，因为光子就是一电磁体。因此正确的讲法应该是：运动的电荷激发出磁场，运动电荷在空间激发出电磁场，因为实物粒子与场本身就含有电与磁元素，非产生，而是激发显现而已。

物质只能从一种存在形式变化为另一种存在形式，而组成物质的要素与数量总是保持守恒不变，这也是电荷，能量与动量等得以守恒的基础。因此，运动改变不了其基本要素，把磁场当作电场的相对论效应是错误的。

复本论与唔气养生

理解“磁”之前了解一下“原子结构、电子排布、亚轨道电子填充次序”。

1：电子在原子内不停地自旋（电子云）。

2：亚轨道电子填充是按最低势能原理进行的，这样可能出现高轨道的亚轨道势能大于低轨道的亚轨道势能。

3：元素周期表中的26（铁）、27（钴）、28（镍）的最外层电子，因高轨道的亚轨道和低轨道的亚轨道势能接近（4d5s），在外部磁场、电场的影响下电子能在两种轨道间来回运动，并且能形成有序的磁畴。

鹰视狼顾之

磁是什么？磁场是什么？这个问题至今争论不休的原因是至今仍是糊涂。各人从经典理论中抓来一些概念任意阐发，搞得越来赿糊涂。我通过实验发现磁场是一种波，一种不同于至今认识到的波，我称它为磁波。磁场是由磁波的传播形成的，两块磁铁之间的斥力或引力是靠磁波传递的。磁场是由磁波的传播形成的，因此磁场不是物质，它是波，是能量。

一亽线圈通上电，它周围存在磁场，线圈中的电流变成磁波看发射出去，沿着该磁场的正交线向外传播，並自行返回。今天说到这里。

關鍵字: 起源 科学 物理