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“磁”到底是怎么来的?

 木桩指路 2018-03-30

磁的发现,有文字记载的,我国最早。我国古人认为磁铁是铁之母,铁被母亲召唤,故铁趋向于母。称磁铁为'慈铁'。随着科学进入中国,纠正了旧观点,认识到磁是现象,而非感情。才改'慈'为'磁″。

随着实验科学的进展,人们发现电流可以产生磁,根据此现象,最早由安培提出'分子电流″假说,认为产生磁现象的物质分子中,有一个环绕分子的电流,所以分子就具有了磁性。世界科学界有一规定,用发现者的名字命名他的发现,于是,'分子电流″被命名为'安培电流″。

大量磁分子的同向排列,形成了一块块的局部磁性方向一致的小块,这些局部的小块称为'磁畴',磁畴杂乱无章排列,磁场相互抵消,就会显示不出磁性。只有当磁畴方向统.一时,整个物质才具有磁性。这个统一磁畴方向的过程称为'充磁″。

后来的实验证明,当给一个线圈中给一个变化的磁场时,线圈中的感生电流产生的磁场总是与外加磁场的变化相反,试图要保持原磁场不变。最早发现这一现象的人名叫楞次。这个规律按科学界规定,这个规律称为'楞次定律″。

根据楞次定律,在充磁过程中,分子中的感生电流产生的磁场总是与外加磁场方向相反。这样的充磁就是无效的,而事实上充磁是有效的。这样,'安培电流假说″就被否定了。

在后来的实验中,人们又发现并非所有的物质都可以具有磁性,而是只有少数物质才有磁性。具有磁性的都是非全化合价的化合物。举个例子。铁的全化合价是三价。它和氧的全化合价的化合物是三氧化二铁。三氧化二铁没磁性,而四氧化三铁才有磁性。四氧化三铁是一个三氧化二铁和一个氧化亚铁构成的。也就是说,一个四氧化三铁分子中有一个电子束缚在分子中,这个电子是'单身汉″,沒有形成电子对。四氧化三铁的磁性就是由这个单身汉电子提供的。

现代物理学认为,磁物质由分子磁矩提供。分子磁矩由核磁矩,电子轨道磁矩,电子自旋磁矩三部分构成。其中核磁矩和电子轨道磁矩的量很小,微乎其微。而单身汉电子的自旋磁矩才是磁物质的磁性来源。一旦电子成对,两电子必须一正一反的旋转,构成'磁短路″而失去磁矩。所以分子中,单身汉电子越多,分子的磁矩就越强。例如稀土中的钕,正是它有多个单身汉的电子,所以钕材料造出来的磁铁才具有极强的磁性。

最后说一下电子自旋。'电子自旋″的出世,是由当时两个乳臭未干的毛头小伙乌仑贝克和古兹米特提出来的。他们的论文一出来,就遭到当时的顶级大师们的竭力反对,并斥之为'荒唐″。这俩孩子害怕了,有了退却之意。而他俩的导师却说'年青人,荒唐点也没啥不可以″。把他俩的论文装进信封寄了出去。学术刊物竞然刊登了。刊登后的最初一段时间,学术界觉得不乍的。可是越到后来,科学权威们就越觉得'电子自旋″的观点非常重要。就连当时说'荒唐'的泡利,最后也接受了'电子自旋'的观点,并把电子自旋收入到'泡利不相容原理″之中。电子自旋理论为现代原子物理打开了一扇重要之门。后来李政道也说'电子自旋″理论是'神来之笔'。

如果当时'电子自旋″理论,如方舟子所说'要由科学权威认可″,或者如中国审稿专家害怕学术界同行嘲笑'荒唐的论文都能刊登',那么'电子自旋'的理论就会胎死腹中。原子物理的进展就可能卡在半路上。在这里希望中国的审稿专家对一些新观点,新理论要手下留情,给予刊登。即使不好,不久就会被遗忘。如果有价值,中国的科研就会有一个飞跃的新进展。

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