地磁场的强度是多少?为什么磁极不能单独存在?探测仪器的精度

2022-12-23 08:51:22 新商报网

地磁场强度大约是0.5-0.6高斯,也就是5-6*E-5特斯拉(50-60μT)

地磁场是指地球内部存在的天然磁性现象。地球可视为一个磁偶极(magnetic dipole),其中一极位在地理北极附近,另一极位在地理南极附近。

按目前的理论,磁极不能单独存在。首先,物体的磁性是大量的磁粒子排列一致才表现出来的,而磁粒子是分子电流产生的,分子电流是环形电流,在电流环的两侧会同时出现南北磁极,所以不可能只有一个磁极单独存在。很多科学家都致力于寻找磁单极子,但目前都未能找到。

所以目前只能按现在的理论来理解。1932年,著名的英国物理学家狄拉克,从理论上预言磁单极是可以独立存在的。他认为:“既然电有基本电荷--电子存在,磁也应该有基本磁荷--磁单极子存在。”他的这一预见吸引了不少物理学家用各种方法去寻找磁单极子。人们在各种物质中,如矿物、火山灰、陨石、月球土壤中寻找磁单极子;也在加速器产生的粒子中寻找过磁单极子,用最先进的方法和最精密的仪器,但都一无所获。

渐渐地,人们认为磁单极子可能根本不存在。但是,在1975年,美国科学家在高空气球上探测宇宙射线时,意外地发现了一条单轨迹。经分析,认为这条轨迹是磁单极子留下的痕迹。然而这并不能说明真正找到了磁单极子。1982年2月14日,美国斯坦福大学的物理学家布拉斯·卡布雷拉宣布,他利用超导线圈发现了一个磁单极子,不过后来再没有找到新的磁单极子。

科学实验必须能经得起多次的重复,所以,仅有这一事例还不能证实磁单极子的存在。目前,寻找磁单极子的工作仍在继续进行,科学家们不断改进实验方法,提高探测仪器的精度。实现理想也许要经过好几代人的努力,这是一项长期而艰巨的任务。

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