第1个回答 2009-10-16
1、磁场是由电流或变化的电场产生,稳恒电流或均匀变化的电场产生稳定磁场,变化的电流或不均匀变化的电场产生变化的磁场;磁场对磁极产生磁力的作用,从磁学的角度看,铁是由许多叫做磁畴的东西组成,每个磁畴相当于一个小磁铁,在没有磁场的情况下,他们做热运动,其排序杂乱无章,各个方向的都有,彼此抵消磁性,宏观上看就没有磁性,当有外磁场时,按照同性相斥异性相吸的规则重新有序排列,就带有磁性,所以宏观上形成磁极,所以铁就会被吸引。
2、重力和引力本质上一样的,只要有质量就会互相吸引,就是万有引力,如果某星球有自转,其上物体的重力是万有引力的一个分量,两者相差不大,有时不区分,在英文中都是Gravity;磁力的产生机制就是电流,其本质就是电磁力,与万有引力产生机制不同,是一种全新的力,它们共同构成四种基本自然力之二。
3、磁体内的物质结构与普通物质没有什么分别,们都是由分子或原子组成,只是核子数和电子数的差别而已,这些差别使磁性物质内有无数个分子环流定向排列,形成磁场。
4、人们只是从实验上发现电流能够产生磁场,通过大量电的和磁的现象总结为磁的电本质,并归结统一为电磁场,并在此基础上预言电磁波的存在,这也是人类很了不起的里程碑。至于为什么要产生磁场,好像无需再问下去,要问下去实际上也是没有止境的,就到此为止吧。
不知我这样的表述你能明白吗?需要的话HI我。
第2个回答 2009-10-26
1. 你的问题是物质磁性的起源, 那就复杂了. 物质磁性的出现的主因是电子的能阶在磁场的影响下简并被解除了(Landau Level), 至於具体的计算你要知道物质磁场如何从配分函数得出, 而配分函数可由能阶定出, 而能阶可由schrodinger equation解出, 其中要引入很多近似才能算出磁化率. 但这只足够解释普通物质的磁性起源, 无法解释为甚麼铁磁性比普通材料的磁性高出一千倍以上. 铁磁性的确是一个困难的问题, 主因是电子的自旋排列在外场下从无序变成有序(Ferromagnetic ordering and Antiferromagnetic ordering)产生连续相变, 但是这问题是无法严格解的. 最简单的ising-model也只有在二维的情况下才能被严格解出. 50年代杨振宁跟李政道在ising-model上做了不少工作, 但三维的解还是得不出来, 所以可以想像这问题有多难.
2. 重力 = 引力 (gravitation)跟空间的几何结构有关. 磁力是光子跟电子相互作用所诱导出来的. 所以两者一点关系都没有.
3. 这个问题至今未有完整的答案.
4. Maxwell equation的直接推论. 但深一点的原因是因为E跟B不是Lorentz不变量, 所以它们耦合在一起. 更深层的原因是因为电磁场存在规范(gauge)自由度, 所以才会导致E跟B耦合在一起. (规范场论也是由杨振宁在50年代所奠基的.)