小科姐說

“磁”到底是怎麼來的?

答；“磁”到底是怎麼來的，還得從地球的形成與結構說；

60億歲的地球是太陽系中的一粒沙子，它的起源和太陽系的起源基本是一個問題。由於人類定居在地球上，所以對地球的研究瞭解比對其他星體的瞭解要詳細得多，因此研究地球起源問題，資料也最豐富。研究地球的起源不僅由於它的哲學意義，也由於地學中許多重要現象的根本原因都要到地球的形成過程中去尋求答案。

自從人類研究地球本身以來，對宇宙中的光→地球上的電與磁一直比較模糊，得出的結論也無法讓大多數人所接受，而現在人們對物理學瞭解也比較差。另方面是因為光、電、磁是人們視力摸不著看不見的物質，僅僅只是知道它們都是以一種物質的方式存在，這也是它們的一種特殊形式。

地球是由一百多種元素組成，它們之間隨時隨地可以進行得到電子或失去電子而產生電，電在合適的時間又可以產生磁。而電荷在其周圍產生電場，這個電場又以力作用於其他電荷。磁體和電流在其周圍產生磁場，而這個磁場又以力作用於其他磁體和內部有電流的物體。電磁場也具有能量和動量，是傳遞電磁力的媒介，它瀰漫於整宇宙個空間和地球。

如果地球沒有磁力，人們將會怎麼樣？它會不會帶走了很多東西而理所當然，今天就不存在了。 這個為人類現代所有電氣設備供電電氣，舉例來說，你的家就來自發電機利用巨大的磁鐵產生電流在電子管內，每秒鐘被磁鐵改變許多次的磁力線，它是一種存在於自然界，並已為人所知 幾千年前。在科學家證明之前 ，人們發現了它的工作原理，常被認為是一種魔力。

其實，磁性與電密切相關(電生磁，磁感應電)，磁、電對人們來說重要的工作 相當令人厭惡的東西。

磁鐵可以吸引或排斥其它物體其他磁鐵（推開它們）

觸摸他們。 所有的磁鐵都被包圍著 被一個看不見的磁場，其中 它們的磁性是可以感覺到的。字段為磁鐵上兩處最強叫做北極和南極(N→S)。在酒吧裡，磁鐵形狀，兩極在兩端 如果你把小鐵屑撒在 磁鐵，它們沿著磁力線排列在磁鐵周圍的力。 將其更多磁性材料收集在一起。

波蘭人比其他任何地方的人都多。他們發現指南針也會沿著磁力線指向磁鐵只能吸引還含有磁性材料。

鐵是最常見的磁性材料。安 倍稱為磁鐵礦的富鐵岩石，或 Lostone，是最早的天然石塊之一 發現了磁鐵。 其他磁性 材料包括鎳和鈷這是電子的排列 （原子內部的微小粒子） 使其具有磁性的物質 或者不是 ，也許最著名的用法是 磁鐵在指南針裡。 指指南針 針總是指向北方。 但是為啥？ 答案是威廉找到的吉爾伯特，英國科學家。在1600年。他發現指南針實際上也是一種被磁場磁化了的一個磁鐵，地球本身有磁，有一個磁極的磁場 在北極附近，另一個在北極附近的南極 。

電工學中規定，磁力取決於 電子的行為，有很強的 電力和電力之間的連接的磁力。 這是在1820年首次被發現， 當時的丹麥科學家漢斯·克里斯蒂安 Oersted看到水流 通過附近的鐵絲網做了一個指南針，觀其磁針的擺動。 後來，安德烈·安培發現電流 電線可以互相吸引或排斥，像磁鐵一樣 今天，這些原則被用來 一種叫做電磁鐵。

一個電磁鐵被製造出來， 通過使電流通過 一卷線，通常纏繞在熨斗上 核心。 當電流關閉時。 這個 電磁體失去磁性。 電磁鐵用在許多電器中 發電機和馬達等機器 在家裡，小電磁鐵起作用 電動門鈴 。

邁克爾・法拉第（1791-1867）在 物理學和工程學的歷史，因為他 發現導致瞭如此多的發明。 他就是其中之一 。有史以來最偉大的實驗科學家 法拉第發明了第一臺發電機和電動機，發現了電磁感應理論 ；

這一現象表明，一個磁鐵被推入一個 電線在運動中產生電流 。現代發電機都用感應來發電。法拉第還發現 一根電線中的電流會感應，導致 流過另一根電線中有電流存在(互感現象)。

知足常樂於上海2019.8.1日

知足常樂0724

追根溯源，“磁”應該來自於最小電荷——電子。

從物質所具有的磁性來看，除了電子帶有磁以外，質子（原子、離子）也同樣帶有磁。所以磁只有電子和質子才能擁有。其他的磁、磁場、電磁波和磁力線等都是它們量的疊加產物。

磁的本質就是同一個物體上所攜帶著的異性相吸力和同性相斥力。亦即電荷力。可以這麼說：無電荷不成磁。

質子雖然同樣帶有電荷。但質子卻並不是形成磁的鼻祖。質子電荷除用於化學反應改變物質性質以外，它還能促成磁場誕生。因為質子（原子、離子）的極性可以讓核外電子構成電子極性排列方向一致的磁場——磁力線或電子線。所以，同樣是具有電荷性質的兩個物體，其產生出的磁性物是有區別的。它們好比是“父親”（磁——電子）與“兒子”（磁場——磁力線）的關係。電子能構成磁力線。質子不能直接參與磁力線的形成。但質子有支配電子構成磁力線的主動權在握。

為什麼在說到磁的來源時還要提到電荷呢？因為磁的基本性質與電子、質子的電荷是一脈相承的。電荷是電子和質子的正負極上所擁有的異性相吸、同性相斥力；磁也同樣是電子和質子的正負極所攜帶著的異性相吸和同性相斥力。試想，假如電子、質子體上沒有電荷力存在，那麼，物質世界也就不會有磁和電這樣一個性質的東西存在了。同樣的，所有物質之間也就不能發生相互作用了。比如自然界存在著的“四種基本力”、化學反應過程中的吸能和放能以及化學反應中出現的一系列新物質的變化現象、就連整個宇宙也好似是死水一潭了。所以說，電、磁和電荷，它們本是同根同源。

單個電子只能是一種帶有正負極的最小電場。電場是從一個系統內（整個電場）的中心軸為界，負極總是延電子體的內部疊加“電荷”（電荷力相加效應）到正極；正極向著電子體的外部空間“散發”趨勢力至負極，並且總是以180度的對稱性向不同方向構成“迴路”，但內部電荷力疊加時的方向趨於一致，不可逆向疊加。這就猶如裝上兩節電池的手電筒光亮度與裝上四節電池（串聯）的手電筒光亮度會得到大為增強一般。而如果將電池組之間的極性裝反了，則不能形成迴路，燈泡也不會發亮。電子電荷力的疊加是否也有相同原理呢？反正地球磁場就是這樣。

要回答磁是怎麼來的問題，這裡的焦點在於，電子的內部和外部兩極之間為什麼會形成天然趨勢力差的問題？也就是說電子的磁是如何形成的、同性相斥和異性相吸力又源於何處呢？的確，這是個難以回答的問題。但這又是人類不應該回避的問題。就電子這個質量體而言，也許物質的質量本來就是形成電荷的構成“元素”。一個電子的一個電荷是由這個電子的“分質量”疊加而成的吧。從這個層面上看，電子本身的質量分佈並非是均勻的，電子應該是一個略帶橢圓形的結構體。即質量在電子體上的分佈是一頭略多、另一頭略少才是。其中集中質量多的一側為正極，質量少的一側為負極。因為電荷趨勢力總是從質量體的負極開始沿著質量體中心疊加到另一極——正極的，只有電子體內部不斷疊加出分數“電荷力”長度，它的外部才能構建起與之對應長度的電磁趨勢力。

不過，一個電子的外部空間中它並不帶有磁力線。因為電子是物質世界最小個體，它的外部沒有其他媒介物來為它作為磁力線載體。因此，電子與電子之間的異性相吸力和同性相斥力只有在直接接觸後才會有力的作用產生。至於現實中所表現出來的磁力線則都是由電子異性排列組合而成的實體線。如此看來，電子自身的異性極之間的“迴路”其實只是個空迴路（趨勢力差）而已。

說到磁，不得不說說磁場及其磁力線。磁力線是由多個電子異性相吸而排列成統一方向後的線。在一個磁場系統內，電子統一按照+-+-+-……來排列，億萬根電子線的極性方向都是統一的。如果說量子指的是電子，那麼，無論在物體內部，還是物體外部空間，量子糾纏就是電子異性相吸之間的“糾纏”。在同一條電子線上，無論連接出的電子線距離有多長，糾纏在一起的電子線初始端的伸縮運動，就會立即引起另一端（末端）那個電子的相應伸縮運動，但其中任何一個電子就是不能做出自旋運動。因為靜態電子線上的所有電子極性方向已經被鎖定。

總之，磁就是來源於最小質量體——電子。電子質量體雖小，但它上面卻存在著正負極；電子帶有電場，同時還帶有磁性。即異性相吸和同性相斥力。如果你不信，你只要讓它們碰一碰就知道了。比如電子在同性極相遇時會立即排斥成光子（高速運動的電子）；電子異性相遇時會結合成“漿糊”狀態或電子線狀態。

電子體內外不帶有磁場及其磁力線或電子線。只有質子（原子、離子）的電荷極性排列方向一致（磁化）時才能夠讓可移動核外電子構建成磁場（物體內外部電荷〈電子〉迴路——磁力線）。

物質帶有磁，磁源於引力和拆力。電子又是最小的基本粒子，只有它才能代表磁的初始來源。電子的磁性來源於電子內部質量分佈的區域差。即電子質量的“分電荷”疊加力（從電子體的負極到正極）。最終得到一個電子的正極電荷力和這個電子的一個負極電荷力。質子同樣有電荷力，因而一樣帶有磁性。因此，磁就是從電子和質子體上來的。

注：本文為理論探索，僅僅是出於思想交流而已。

海門老馮

關於磁性的來源，首先得了解一下磁性的原理。我們知道，磁體總是有兩極，無論你把磁體分離成多少份，磁體總是存在兩極，就算把它分成了一個分子或者原子，它還是有磁性，還是有兩極。那這個磁性怎麼來的呢？

現代科學認為，磁性來自於原子核和電子的磁矩，電子是帶有電性的，所以電子的運動和電子的自旋都可以看成環形電流，我們知道，變化的電廠能產生磁場，而環形電流正是變化的磁場，所以電子的自旋和軌道運動能夠產生磁場，者也被叫做電子的自旋磁矩。原子核同樣是這個道理。

所以，這樣一來每一個原子自身都有磁性，那為什麼宏觀的許多物質都沒有磁性呢？答案是磁場的方向不同。不同的環形電流方向會產生不同的磁場，宏觀物質由於其內部的每一個原子的自旋和運動的方向是不規則的，導致所以得磁場疊加後宏觀上表現出磁場抵消或者磁性極弱的現象，而磁體則是由於其每一個電子的自旋磁矩同鄉，宏觀上表現為磁場疊加，所以表現出磁性。

知道了磁的原理，我們來看看磁體是怎麼來的，首先第一種

天然永磁體

像天然的磁鐵礦裡面的磁體就是天然永磁體，它的磁性的來源科學家推測為：由於地下壓力很高，溫度更高，這讓幾乎所有的物質都是以液態的方式存在，而液態的物質其內部的原子是遊離的狀態，這時它們又受到地球磁場的影響，我們知道，每一個原子都帶有磁性，而地球的磁場的統一的，所以所有的原子會受同一個磁場的影響，導致每一個原子的磁性的磁場整齊的排列在同一個方向上，待到這種物質由於地殼運動達到近地底形成固體，這時就形成了天然永磁體礦。

根據這個原理我們也可以後天製造永磁體。居里夫人的丈夫皮埃爾·居里發現，把任意一個永磁體加熱到一定的溫度，磁體就會失去磁性，且不同的物質組成的磁體所需要的溫度不同，這個溫度就是磁體的居里溫度，也叫居里點。這個原理跟永磁體的形成是一回事，當物體加熱到一定程度後，我們知道，熱量是微觀粒子的平均動能，當物體的溫度升高，構成物體的原子的動能就越強，當溫度達到居里點時，原子就會拜託束縛亂動從而打亂單個原子產生的磁場，最後由於每個磁場的方向不一樣，磁場被抵消，磁性就消失。

我們把這個原理反過來使用，將一個物質加熱到居里溫度，然後我們把這個物質放置與一個穩定的磁場中，這個樣，物質內部的原子就會受到磁場的影響而有序的排列起來，待到物體冷卻下來之後，物體就帶有了磁性。

第二種磁體為後天磁體

電磁體

其實所有的磁，原理都是一樣，變化的電場生成磁場，變化的磁場同時也能生成電場。我們將導體的周圍纏上數圈導線，然後通電，這樣會形成環形電流，根據電磁感應定律，導體的周圍就會產生相應的磁場。電磁鐵就是這個原理，通過給導體棒纏繞上一定數量的線圈再通電，導體就會成為一個磁性非常強的電磁鐵。

總的來說，磁與電就是同一個性質的兩個面，所有的現代科學，都是建立在這個基礎上的。

螞蟻科學

是的。磁可以理解為是相對論帶給電的一種附加效應。

磁到底是什麼？我們都聽過電磁波，磁場，磁體等等有關磁的物理術語。但是在牛頓以前，沒有人認真思考這個問題。我們只能知道生活中的磁體可以吸引鐵塊，摩擦的衣服可以吸引頭髮絲這些和磁有關的現象

麥克斯韋曾經預言了電磁波的存在，並暗示變化的電場會產生磁場。當然這早就已經得到了證實，我們知道通電的直導線會產生環形的磁場。這是由於電流中運動的電荷帶來了磁場。

試想這樣一個場景，你就知道磁場為什麼是相對論效應的體現了

我們假設一個運動的自由電荷高速的在空間中移動，那麼你既然觀察到這個電荷是運動的，那麼它勢必會產生磁場。OK，這個時候你既看到了這個電荷在運動，還會感受到了這個電荷產生了磁場。

可是如果，把你自己想象成一個很小的物體，你可以跟著這個電荷保持相對的勻速運動。那麼你觀察到的這個電荷就是靜止的。而我們又知道靜止的電荷是不會產生磁場的。那麼問題來了，你追隨這個運動的電荷一起運動，觀察到的電荷勢必就沒有了磁場了？那麼這裡的問題到底出現在哪？

最明確的解釋，磁場就是電的相對論效應。電場和磁場本質上是同一種場，磁場只是電場的相對論的修正而已。而有時候，磁場的某些表示直接會用電的相對論效應來代替，比如磁場繞某一個曲線的環流需要用C²（光速的平方）來表示。

可能你還有一個疑惑。你學過通電導線也可以產生磁場的，而通電導線中電荷的定性移動速度是超級超級慢的，大概10秒才移動1毫米。不是說速度到達光速的十分之一才能體現出相對論效應嗎？ 這速度和光速差了13個數量級啊！電荷速度的平方和光速的平方差了整整25個數量級。難道相對論效應錯了嗎？

其實這反而證實了磁就是電的相對論效應。因為表現出的磁力也正好和電力差了25 個數量級。

那你又會問，既然電力和磁力差了那麼多，磁力早就會被電力掩蓋掉，怎麼還會這麼顯著的表示出來？ 其實導線中的不僅有帶負電的電子，還有帶正電的質子，而它們的數量往往還是一樣多的，這樣一來彼此會相互抵消電性，導致導線內基本是電中性的，所以電力就基本消失了，只顯得有磁力了。

科學認識論

答：“磁”的確是“電”的相對論效應，兩者本是同源。

在物理學中，有四大相互作用，分別是強力、弱力、電磁力和萬有引力。

電磁力就是庫侖力，電和磁的本質也都是庫侖力，電力很容易理解，同性電荷相互排斥，異性電荷相互吸引，但是磁力理解起來，就要抽象很多。

電場力和磁力之間的差異，其實是相對論效應導致的，或者說“磁場是電場的相對論效應導致的”。

為了理解這個概念，我們試想一段平直的導線通上電流，外部放上一個正電荷：

（1）當導線相對於外部電荷沒有移動時，導線內的正離子和負電子密度相等，導線對外不顯電荷，於是外部電荷不受力；

（2）當導線相對於外部電荷，存在軸向相對運動時，導線中電子密度不變；但是正離子和導線是一體的，由於相對論尺縮效應，正離子密度增加，導線對外顯正電，與外部正電荷產生排斥力；

可以看出，以上的第二種情況產生的排斥力，本質上就是庫侖力；如果我們不看相對論效應，就會發現這個排斥力的數學描述和庫侖力不同，於是把這樣的力稱作磁力，這就是“磁”的本質。

在中學我們知道“運動電場產生磁場，運動磁場產生電場”，也就很容易得到解釋；因為存在相對運動時，才會有相對論效應，所以運動電荷才能激發磁場，反過來運動磁場才能激發電場。

相對論在接近光速時效果才明顯，但是洛倫茲力的產生，並不需要很大的速度，原因是庫侖力非常強，是萬有引力的10^36倍。

比如1mol鐵原子（56克）中，把全部電子和離子分開1米的距離，產生的庫侖力高達5.6*10^22牛，相當於570億億噸的重力。

所以在磁場現象中，只需要一點速度，就能產生非常明顯的相對論效應；麥克斯韋方程組可以描述磁場和電場，但本身是建立在經典力學之上的，如果要更精確地描述電磁場，還需要加入相對論進行修正。

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艾伯史密斯

須知：迄今不清楚——電·磁·光·波·場·力·空的內在機制——此稱物理七惑，磁也在其中。

愛氏相對論與哥派量子論，漏洞百出，不過是兩個然並卵。磁與二卵——風馬牛不相及。

探討100多年了，物理七惑依然雲裡霧裡，這主要是被二卵的豬油矇住了心，都醒醒吧！

還是回到經典動力學吧，雖然也不能直接解釋物理七惑，但可作為可靠的基礎進一步拓深。

磁性的因果鏈分析

有磁性就有磁偶極矩，有磁偶極矩就有兩極(S-N)，有兩極就有轉軸，有轉軸就有自旋體。

命題1：磁性源於自旋體，這個沒毛病。

其因果鏈寫成：磁性↹磁偶極矩↹南北兩極↹旋轉軸↹自旋體，簡言之：

注意到：同極相斥/異極相吸。同電相斥/異電相吸：Like repel，unlike attrack。

命題2：磁性兼有引斥力，這個命題沒毛病。

磁的本質是負壓差

以電風扇為例。電風扇是一個自旋體。電扇自旋體有一個轉軸。轉軸有前後兩端。

前後兩端有負壓差或正負極。前端有推壓風，相當於斥力場。後端有抽吸風，相當於引力場。

注意到：如果是鼓風機，葉片垂直於盤面，軸向有負壓差，徑向有離心力風壓。

命題3：磁來自負壓差或場梯度。

費米子是光速自旋體

我們將電風扇模型——推廣到天體、粒子、電子與質子——它們都是自旋體或漩渦體。

我們發現：塵埃、流星、行星、恆星、脈衝星、中子星、黑洞，都是自旋體。尤其，脈衝星的自旋速度高達0.33c，也不排除中子星或黑洞的自旋速度高達0.99c。

按粒子物理，費米子，如電子、質子，皆以光速自旋，都是有質量有半徑的物體。

量子論的“零維點粒子”的密度皆為無窮大，顯然荒唐，這樣的量子論不可信。

命題4：經典動力學也適合微觀粒子。

電子以光速自旋，產生負壓差//南北極//正負極//真空場梯度//引力勢能梯度//電子磁力。

根據牛頓第二定律，電子電勢=電子磁能，即：Ep=mc²=ke²/r。電子半徑r=2.82[fm]。

質子以光速自旋，產生負壓差//南北極//正負極//真空場梯度//引力勢能梯度//電子磁力。

根據牛頓第二定律，質子電勢=質子磁能，即：Ep=mc²=ke²/r。質子半徑r=0.15[fm]。

命題5：收斂的磁勢能≡發散的電勢能。

命題6：核子引斥力≡核子的磁力。

命題7：自旋速度越大，磁力越大。

可推算：n萬倍太陽質量的黑洞是光速自旋體，黑洞視界內的超強引力場，也是超強磁力場。

狹義磁體與廣義磁體

狹義磁體，特指吸引鐵鈷鎳的磁鐵礦或電磁鐵。由於此類材料的核子分佈有序性佔優勢，核子引斥力被無序性抵消或屏蔽的較少，顯示出遠大於萬有引斥力的較強的磁性。

廣義磁體，泛指所有自旋的天體與粒子。區別在於：磁性材料的核子有序性佔優勢，引力常數G'>>G，非磁性材料的無序性佔優勢，引力常數G'=G。

命題8：引斥力與磁力是廣義同義詞。

物理新視野，旨在建設性新思維，共同切磋物理/邏輯/雙語的疑難問題。

物理新視野

光子的電場方程E=2mcf/e sin(2πft)，公式中mc為光子的動量，f為光子的頻率，e為正電子的電量；光子的磁場方程B=2mcf/(2πfe) cos(2πft) 。 Q=2πfe是旋轉的電荷，類似於線圈中的電流，儲存著磁場能量。電容儲存的是靜電能量，你拿著電容運動，靜電能不會轉變成磁場能；反之，你拿著通有穩恆電流的線圈運動，線圈中的磁能就會像你拿著磁鐵運動一樣，轉變不出靜電能。——電場與磁場，相對論是胡扯？磁場能量尊守法拉第電磁感應定律轉變成電場能量，就是給磁場方程對時間求導數而得到電場方程。

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磁是從哪裡來的？其實磁同電一樣乃組成物質的基本要素，只要有質量與能量的物質都含有磁與電，只是在物質的各種存在形式中，有時表現出來，有時因相互作用而不表現出來而已。例如，正負電荷結合為中子時就不顯電性了，但我們知道，正負電荷還是存在裡面，沒有消失，同樣，任何一個粒子，它裡面也由含有磁荷，只是它不表現出來而已，好象一個電子，它的電場是經向外射的，依據磁與電的環軸正交關係，磁荷應處於電荷的表面，並在表面形成旋渦狀磁場，一個靜止電荷沿空間各向的電場均勻，則與每條電場線相關聯的磁場，在在電荷表面中，相鄰的磁場在交合處的旋向剛好相反而掋消，而不顯磁性，當電荷沿某方向運動時，電荷沿空間各向的電場的均勻性就被打破，而其表面關聯的磁場的強度也不均勻而不能被掋消，從而表現為磁場，這就是運動的電荷產生磁場的原因。其實，電荷也是磁荷，是電磁結合體，一切的物質體，包括實物粒子與場都是電與磁的結合體，所有正反粒子湮滅後都變為光子就具證明，因為光子就是一電磁體。因此正確的講法應該是：運動的電荷激發出磁場，運動電荷在空間激發出電磁場，因為實物粒子與場本身就含有電與磁元素，非產生，而是激發顯現而已。

物質只能從一種存在形式變化為另一種存在形式，而組成物質的要素與數量總是保持守恆不變，這也是電荷，能量與動量等得以守恆的基礎。因此，運動改變不了其基本要素，把磁場當作電場的相對論效應是錯誤的。

複本論與唔氣養生

理解“磁”之前瞭解一下“原子結構、電子排布、亞軌道電子填充次序”。

1：電子在原子內不停地自旋（電子雲）。

2：亞軌道電子填充是按最低勢能原理進行的，這樣可能出現高軌道的亞軌道勢能大於低軌道的亞軌道勢能。

3：元素週期表中的26（鐵）、27（鈷）、28（鎳）的最外層電子，因高軌道的亞軌道和低軌道的亞軌道勢能接近（4d5s），在外部磁場、電場的影響下電子能在兩種軌道間來回運動，並且能形成有序的磁疇。

鷹視狼顧之

磁是什麼？磁場是什麼？這個問題至今爭論不休的原因是至今仍是糊塗。各人從經典理論中抓來一些概念任意闡發，搞得越來赿糊塗。我通過實驗發現磁場是一種波，一種不同於至今認識到的波，我稱它為磁波。磁場是由磁波的傳播形成的，兩塊磁鐵之間的斥力或引力是靠磁波傳遞的。磁場是由磁波的傳播形成的，因此磁場不是物質，它是波，是能量。

一亽線圈通上電，它周圍存在磁場，線圈中的電流變成磁波看發射出去，沿著該磁場的正交線向外傳播，並自行返回。今天說到這裡。

關鍵字: 起源 科學 物理