
有一種說法認為,磁鐵之所以會帶有磁性,是因為地球磁場的影響。所以,如果地球的磁場發生了變化,磁鐵的磁性也會受到干擾。于是,在前一陣的日本大地震后,有人就提出了一種預報地震的方法:把一塊吸著鐵塊的磁鐵用繩子掛在高處,下面放一個鐵盆。如果地震前地球磁場發生的劇烈變化使磁鐵失去了磁性,鐵塊就會掉下來,落進盆里。用這個辦法,據說能使地震的預警時間提前10分鐘至幾十秒。
可是,好像有點不對勁吧——磁鐵會因為地震導致的磁場變化而失去磁性嗎?要是這樣的話,在那些曾經發生過地震的地區,所有的磁鐵就都不能用了?那么,像電話卡、銀行卡這些磁卡豈不是也會被消磁?看來,這種說法的科學依據可不充分啊!
磁性是怎么回事?
磁鐵為什么會有磁性呢?在課堂上,我們都觀察過鐵被磁化、變成磁鐵的過程。可是,磁鐵可不是這樣靠“傳染”制造出來的。在磁鐵的內部,含有很多金屬離子(比如鐵離子),這些離子內部有一些獨特的電子結構,使得它們帶有磁性。所以,這些離子都可以被看成一個個“小磁球”。在不同的溫度下,這些離子的活動狀態會發生變化。當磁鐵受熱,“體溫”比較高的時候,磁鐵內部的離子會振動得很厲害,“小磁球”們蹦來蹦去,無法集中指向一個方向,這樣,磁鐵的磁性就減弱了。而當磁鐵的溫度比較低的時候,“小磁球”們就都會安靜下來,基本上沿著同一個方向,這時的磁鐵的磁性就會很強。
這一現象,是居里夫人的丈夫皮埃爾·居里在研究磁石的物理性質時發現的。他還測定了磁鐵受熱后開始失去磁性時的溫度,這個溫度就被命名為“居里溫度”。要想將磁鐵消磁的話,就得將磁鐵加熱到居里溫度以上,然后在沒有其他磁場影響的環境下冷卻。居里溫度有多高呢?在數百攝氏度以上。所以,除非是發生了火災,否則,磁鐵的“體溫”肯定達不到這么高的溫度,自然也就不可能被輕易地消磁。因此,“磁鐵會在地震中被消磁”的想法是錯誤的。
如何改變磁鐵的磁性呢?
那么,磁鐵又是怎么被磁化的呢?在外來磁場的作用下,“小磁球”離子會一起轉向磁場的方向,磁鐵就被磁化了。而且,這種磁性會隨著磁場的增強慢慢變強。即使磁場減弱的時候,磁性也不會徹底消失。因為要改變它們的磁化狀態,外來磁場的強度需要達到非常高的水平。而地磁場雖然存在,但它的強度很小。要不然的話,地球上鐵做的東西早就都給吸在地上,拽都拽不動啦!據測算,改變磁鐵的磁性所需要的磁力,是地球磁場強度的數千倍乃至數萬倍!
所以,在地震發生的前后,由于地層內的地質變化而導致地磁場產生一定程度的變化,是可以觀測到的。但是,這種改變產生的能量就更小了。打個比方說,我們都知道電流通過也會產生磁場。如果離一塊磁鐵一百米遠的地方,有一條普通的輸電線,它所產生的磁場,就已經是地震產生的磁場強度的一千倍了。因此,地震引起的磁場變化根本不可能對磁鐵的磁力產生什么影響。所謂用磁鐵來預報地震的方法,也只能是一個失敗的設想啦。