《物质及其属性》和《物质及其变化》,物质是由什么构成的?它在不同的状态之间是如何变化的?什么是重量、质量和密度?通过一个卡通小主角"物质"逐一揭秘,孩子们还能了解物质的属性是什么,物质是如何发生物理变化和化学变化的,还将探索熔化、蒸发、悬浮等有趣的概念。
磁性的本质是什么？
爱因斯坦已经说了，磁场是电场在不同参照系体现，运动的电荷产生磁场。我对经典的电磁现象总结了一下，对磁场的认识又加深了一步。得出一条规则（磁力是电荷有了相对运动而增强的电力。既磁场是电荷相对运动而增强的电场）。上高中时有一个难题困扰着我，为什么通了同向电流的导线是相吸引的，而真空中同向飞行的电子流是相排斥的？导线里流动的不也是电子吗，导线在此起了什么作用？当时不知道什么是相对论。
我就想:两条导线里流动的自由电子肯定是相互排斥的，而两条导线里的原子核肯定也是相互拍斥的。那吸引力道底是从哪里冒出来的呢？再一想（那时除了暗恋女生就剩瞎想了）只有电子与原子核之间才有吸引力呀！看来只能从这里下手了。虽然自由电子在流动但是两条导线里的正负电荷的数量是相等的呀！是静电平衡的呀，同种电荷相斥，异种电荷相吸。
怎么会有多余的吸引力呢。看来还跟运动有关，运动又是相对的，假如两条导线里的自由电子都以相同的速度运动，那两边的自由电子就是相对静止的。但是其中一条导线里的自由电子相对与另一条导线里的原子核是有相对运动的。是不是有了相对运动以后它们之间的吸引力不再由静电常数决定，静电常数是用静电测出来的，动电是不是就不适用了呢！当你站立不动时，你脸部皮肤的外侧受到的是一个大气压（因为皮肤内侧也是受到一个大气压，是平衡的，所以感觉不到压力）当你向前奔跑时，气体分子撞击面部的速度加大了，压力也增大了。
也就感觉到风了，风就是因为运动而增加的空气压力！电场会不会也一样呢？假如把静电场想象成空气，磁场想象成风，磁就是电风！（我是不是疯了）就可以圆满解释两条通了同向电流的导线相吸引的问题了，两条导线里自由电子之间，原子核之间的排斥力保持不变，而一条导线里的自由电子相对于另一条导线里的原子核之间的吸引力因为宏观的（微观的相互运动增加的力已经抵消了）相互运动而增加了。
磁性真正的起源是什么？
安培的“分子电流”假说认为材料内部是有一个个小分子组成，每个分子都有一圈环形电流，电流感应出了一个小的磁矩，如果这些分子的磁矩取向一致的话，就可以形成一个强大的磁矩，整体体现出很强的磁性。这种用“分子电流”秩序构造出整体磁性似乎非常合理，也很容易被人接受，但实际上材料内部不止步于分子层次，而是更基本的原子，而原子的内部，是原子核和核外电子。
在这种情形下，“分子电流”是根本不存在的。要想认识磁性的起源，我们必须先了解微观粒子的自旋。自旋是量子力学中特有的概念，它指的是微观粒子与生俱来就带有一个量子化的角动量，属于粒子的内禀属性。就像所有的粒子都具有一定量的电荷一样，所有的粒子都具有自旋的属性，而且自旋数并不一定是整数。自旋为半奇数的粒子称为费米子，自旋为0或整数的粒子称为玻色子。
正负电子、质子和中子的自旋都为1/2；而光子的自旋为零，属于玻色子。自旋可以等效地认为是一个具有N极和S极的最小磁单元。自旋的存在，使得微观粒子在运动过程中不仅仅由于其轨道角动量会产生轨道磁矩，而它们的自旋角动量也同时会产生自旋磁矩，粒子的总磁矩是轨道和自旋两部分贡献的整体效应。对于原子核来说，中子和质子的自旋以及轨道角动量将整体贡献出一个核磁矩，原子核磁矩的存在，是核磁共振现象的基础。
对于核外电子来说，诸多电子的轨道磁矩和自旋磁矩也将组合在一起体现整体的磁矩。电子的磁矩一般要比核磁矩大得多，因此对于原子整体而言，将主要体现出电子造成的磁矩。而这些带固定磁矩的原子的微观有序排列就将形成材料整体有一个较大的磁矩，即从宏观上来看，材料显现出了磁性。一般来说，原子的核磁矩要远小于电子的整体磁矩，而电子的磁矩又主要是自旋磁矩的贡献，故原子的总磁矩主要来自于不同自旋方向的电子数差异形成的总自旋磁矩。
对于固体材料而言，里面的原子或离子是呈周期性排列的，它们的磁矩也会出现一定规律的排列方式。不同磁矩大小和排列方式构成了固体中千变万化的磁性。如果有序排列的原子磁矩大小相同并且方向相同，那么材料整体将体现铁磁性；如果原子磁矩大小相同，但是相邻的磁矩方向相反，那么材料整体将体现反铁磁性；如果相邻原子的磁矩方向相反，但大小不同，那么材料整体就将呈现亚铁性；如果原子磁矩的排列是杂乱无章的，那么材料整体就是顺磁性。
对于固体的这几类磁性来说，磁性从强到弱依次是：铁磁、亚铁磁、顺磁、反铁磁。在实际材料中是原子组成的三维点阵，原子磁矩的排列是非常复杂的，可能有各种磁性排列方式的组合，也可能是更加复杂多变的磁性排列。但不管怎么变化，所有的材料都有磁性，只是因为其内部原子磁矩排列方式不同而导致宏观的磁性强弱不同。对于铁磁材料和反铁磁材料，其铁磁性和反铁磁性并不是稳定不变的，一般还和材料的温度有关。
对于铁磁材料，在一定温度以上将因原子的热振动过于剧烈而打乱原来一致排列的磁矩，材料会从铁磁体过渡到顺磁体，对应的温度点叫做居里点。对于反铁磁材料也存在一个温度点叫做奈尔温度，在这个温度以上有规则排列反铁磁序将转变为无规则随机排列的顺磁序。铁的居里点在一千摄氏度以上，因此被磁化成铁磁体的钢片能够保持磁性不变，但是一旦将其加热到红热状态就可以发生退磁效应，使其失去磁性。
据说,北极磁极是一种磁性现象,每天都会随着地壳的变化而变化。因为气候变化,冰盖在范围和厚度上都迅速变化,而且对于动物来说,它的收缩速度太快,无法适应。
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