是不是所有的天体都有磁场?天体的磁场是如何产生的?黑洞有磁场吗?

Dou138456329


不能这么说,因为天体的范围太广了,一些宇宙云团,暗物质团块也是天体。但是,常规物质组成的星体,从行星、恒星、中子星、黑洞,都是有磁场的,只是磁场的强弱相差很大。

笔者对天体磁场的产生原理不是太懂,只能的试着解答。

电荷和磁场

如果带电粒子旋转,相当于有个线圈,那么线圈中会有磁场。这是中学物理中电生磁的原理。

如果一团物质,比如岩石或岩浆,或者以大堆的海水,当它带电荷后翻滚,就相当于有了旋转电荷,旋转电荷应该产生磁场。所以,地球上的台风、海洋中的大型漩涡,都应该有磁场产生,只是磁场强度不高,一般仪器测不到。如果是地球这么大的一团物质呢?比如内部的岩浆,它的旋转翻滚,就能产生足够强的磁场了。

物质是如何带电的?

常规物质尽管是电中性,但本质上是带电粒子组成的。一般摩擦就能产生足够的电荷。积雨云的电荷就是在气流翻滚中带上的电,它能产生的电势差有几亿伏特

另还还有感应电荷。一根金属棒,在电场里,它的一端会有正电荷,另一端会有负电荷。当这根金属棒运动翻滚时,因金属棒两端的电荷分别产生磁场,对外来看,这根金属棒整体产生电中性,但却有磁场产生。

地核的电荷

地核在高温高压下,物质被压得很紧,密度约10.7g/cm3,比地面上的铁7.8g/cm3高不少。这是压缩了原子的大小产生的,也就是原子的外面的电子运行的空间被压缩了。在这个过程中,可能有少量电子会离开中心原子跑出来,但这些电子来到地核外皮时又因为压力减少,和电引力增加,留在了地核皮上。这样地核虽然是电中性的,但地核中心偏正电,地核外皮偏负电。

当地核旋转时,因地核中心和地核外皮的速度不同,产生的磁场强度不同,于是就有了剩余的磁场产生了。

摩擦生电、感应电荷、高压生电等,都使得物质在宏观分布上产生了电荷,这种带电物质旋转,就能产生磁场。

笔者还有一个观点,认为质子的正电荷与电子的负电荷数值上未必完全相等,可能会有微小的误差,比如1/亿,用仪器测不出来,但对于地球这么大的物质团,可能就有足够的剩余电量呈现。

气体行星、恒星的磁场

太阳这样的气体天体,它有大量的物质在旋转翻滚,所以,磁场很漂亮,也很复杂,研究太阳磁场是太阳天文的重要内容。每个磁力线进出的集中点,都是太阳一个表面漩涡的中心

当然,太阳整体也有磁场,因为太阳尽管有局部的气体翻滚,但整体上是有自转的。

太阳上的气体,其实是一种等离子体。即在高温下,原子外层的电子大部分剥离,所以气体的粒子是带正电的原子核和自由的电子。但整体上这个气体是电中性。这种气体在翻滚时,因离子质量不同,原子核与电子的速度也就会有差异,所以,也是一种容易产生磁场的中性物质。

中子星的磁场

中子星是由中子构成的,结合很紧密,中子呈现电中性。但是中子星有极强的磁场,。中子星的磁场强度,大概是地球磁场的1万亿~20万亿倍。

中子星也是一层层的结构。这一层层的结构,造成各自转速不同。按照前面的观点,只要是大规模物质转动,就会有磁场产生。

因为,中子是由夸克组成的,而夸克是有电荷的。现在认为,中子的结构如下图:


好了,由有电荷的粒子构成的电中性物质,只要大规模旋转就会有磁场。而常规物质最终都是质子、中子、电子组成的,或者更基本的夸克构成的,所以,从本质上看,常规物质就是带电荷的。

暗物质与我们的常规物质不一样,目前发现了暗物质的引力效应,但没有发现磁场效应。

黑洞的磁场

黑洞也有磁场,因为黑洞是常规物质最后塌缩形成的,暗物质不能形成黑洞。

因黑洞的物质理论上没有电荷,黑洞内部的物质运动也就不会产生磁场。还有,因黑洞造成的空间扭曲,内部物质运动产生的磁场,理论上也不可能外溢出它的视界。

那么黑洞的磁场来自哪里呢?如果用常规思想解释,其实,黑洞的吸积盘就能产生足够的磁场。吸积盘的温度能达到几亿度,远高于太阳中心温度,它的运动速度与光速可比。

黑洞的磁场大概是地球的1万倍。1万倍?有点小,比中子星的几万亿倍小太多了。所以,黑洞的空间扭曲,封印了内部物质产生的磁力线,是真的。

不过,笔者认为,黑洞的磁场还是有来自它自己的旋转。因为只要是足够量的常规物质大规模旋转,就能产生磁场。


海螺008


电磁力是宇宙间四种基本力中,人类最早熟悉和掌握的一种。麦克斯韦方程组就是电磁力的终极表达形式。

宇宙中,除了电磁力外,人类还根据表现形式的不同,划分出另外三种力。强力、弱力、引力。引力的发现不比电磁力更早,牛顿将低速宇宙的引力表达归结为牛顿三定律。爱因斯坦广义相对论,则将高速宇宙的引力描述清楚。但原理未知。

近代,就是这几十年来,弱力和强力已经基本和电磁力统一到一个表达式中去了。根据公式,人类也预测以及证实了很多实验。我们可以相信,大一统的理论可以实现。现在就差引力了。

推而广之,到宇宙星体,星体间最直观的联系,是根据万有引力进行联动。但我们有理由相信,引力也只是终极大一统理论的一个表现形式,和电磁力也是异曲同工的。所以,我们可以认为,所谓磁场,都是力的外在表现,就是力场的一个特殊形式。

相信大一统的M理论。可以让我们更深入的理解宇宙的奥秘。


六月观星者8071


最近跟圆锥曲线干上了,破四不像把我坑苦了,见图:实线部分是我得到的结果,虚线部分为圆锥。

我们通常认为空间与时间是实部的,若这样那质量与电荷是什么关系?我是这样描述的,即:

H1=Mc^2*X-(MⅤ)c^2*t,H2=(h/λ)*X-hf*t,

H3=(ⅰE)*X-(ⅰp)c^2*t,H4=(ⅰp)*X-(ⅰE)*t。

H1^2-H2^2=(hc)^2,H1^2+H4^2=(hc)^2,

H3^2-H4^2=(ⅰhc)^2,……。可这些东西存在个同时性问题,够乱的。只好画简图玩了😂😂。

质量对应质点,这个点相当于实数,那电荷怎么办?只好按虚数点算吧。若它也按实数点算,那只好引入虚时空了。

所以说黑洞肯定是有磁场的,并非不可描述。给你个函数e^ⅰ(Ex-pc^2t)/hc、e^-ⅰ(px-Et)/h,E0^2=E^2-(pc)^2,拿麦克思韦方程组练练手吧。😓😓😓

光线告诉我们的和实际是有差别的,😂😂



下雨了run



用户向前看123


天体大又广,相互纵来往。一切都可行,到处有影响


0o幸福一家o0


所有天体形成之初都有磁场。

磁场是金属态氢离子的自旋产生的电磁现象。

磁场强度不同,能量就会有差异。


金童希瑞



青山绿水250400698


不是所有天体都有磁场。有一些天体没有磁场。如小行星,某些星云?