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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 [:1700542020]
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 不朽的名著——《磁石论》
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为什么会存在磁偏角现象，而且在不同时代会发生变化呢？为什么磁铁会指向南北呢？终于一名勇士开始挑战这些关于磁铁的谜团，他就是16世纪末的英国皇室御医威廉·吉尔伯特（1544—1603）。
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作为侍奉英国国王的著名医生，吉尔伯特一边陪侍英国国王，一边花费近20年研究磁铁，取得了不菲的成果并完成了著作《磁石论》（1600年出版）。他在书中揭示了磁力弱的磁铁接触磁力强的磁铁后会被强化；虽然磁力能穿透障碍物，但是磁力的影响范围有限；证明了围绕磁铁的诸多传言均为迷信之说。
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威廉·吉尔伯特
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虽然这些理论放在今天只是一般性的常识，但是吉尔伯特在没有明确理论的情况下，仅凭既有经验推导出结论，然后根据实验摸索出了切实可信的证据。吉尔伯特的这种先提出假说再进行实验验证的方法，开现代科学的研究工作之先河，这也是他对自然科学最大的贡献。
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《磁石论》的最大成就是证明了地球本身就是块巨大的磁铁，吉尔伯特彻底否定了当时世人所迷信的“磁铁指向南北是北极星赋予的吸引力”这一说法。
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科学理论认为：地球自带磁场的原因在于，原本以铁为主要成分的地核处于熔融状态，在地球自转的影响下形成了热对流而产生了电流。在电流的影响下，地球获得了磁场。而在不同时代地球磁场的两极出现移位的原因在于，地核内部的液态铁处于不稳定状态，经常发生偏移、振动现象。也就是说，我们脚下的地球并非坚硬的岩石，而是一直处于运动状态的。吉尔伯特对磁铁的研究成为人类构筑新型地球观的基础。
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 [:1700542021]
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 生命的保卫者——地球磁场
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地球磁场的活跃程度远超人类的想象，在地球的历史上甚至发生过数百次南北磁极对调的现象。研究认为，最近一次磁极对调发生在77万年前，并在日本千叶县市原市的地层中留下了明确的证据，因此有科学家提出将77万年前到12.6万年前的地球史年代命名为“千叶期”。
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科学证明，地球磁场是生命的守护神。地球被太阳风与宇宙射线这些等离子风暴不断吹袭，而在地球磁场的作用下，这些致命射线发生路径偏移或者直接被反射。在等离子射线与地球磁场相互接触的时候，就会在南北磁极与大气分子激烈碰撞而放射出绚丽的光芒，这就是著名的极光。
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阿拉斯加的极光
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科学家认为，如果失去地球磁场的保护，地球上的一切将暴露于等离子风暴之下，这会对生命活动造成毁灭性的打击。部分学者认为，包括恐龙灭绝在内，远古时代发生的多次生物大灭绝就是因为地球磁场变弱引发的。
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不过，磁极对调灭绝说也备受质疑，因为发生生物大灭绝的时代与地球磁极对调的时代并不十分吻合。例如，人类的祖先就平安度过了77万年前的那次磁极对调，所以可以推测磁极对调也许会对生命活动产生一定的影响，但不至于引发生物大灭绝之类的惨剧。
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不过也有人指出，今天人类极度依赖GPS及各种通信设施，一旦发生磁极对调可能会带来深刻的影响。同时，我们还要注意磁极对调可能导致臭氧层被破坏，从而使照射地表的紫外线辐射量剧增。人类至今还没弄清楚磁极变化产生的影响。
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今天的人们已经发现，从1840年开始，地球磁场每100年减弱5%左右，有人认为这是磁极对调的征兆。在历史上，磁极平均每20万年会发生一次对调，而最近那次发生在77万年前，也就是说磁极对调离我们并不遥远，是随时都有可能发生的事情。因此，我们应当随时对地球磁场变化保持警觉。
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 [:1700542022]
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 近代电磁学的诞生
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众所周知，吉尔伯特也是英语单词“电流”（electricity）的发明者。这个词的词源来自希腊语单词“琥珀”，这是因为琥珀受到摩擦时会产生吸附小物体的静电。
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电场与磁场均具有隔空吸引物体的能力，这使后来的科学家们对其中的奥妙痴迷不已。最终，电场与磁场的研究各自形成了物理学中的两个巨大的知识领域。