焦下客
磁場是一種看不見、摸不著的特殊物質,存在于磁體周圍。盡管一些人造磁場會讓粒子碰撞和聚變反應成為可能,但是,與宇宙最遠端的磁場(如源于中子星的磁場)相比,人類付出的努力顯得蒼白無力。以下便是宇宙間最強大的磁體。
1.中子星:天文學家告訴我們,超新星種類不同,產生的結果也不同。質量最大的超新星會在爆發后形成黑洞,而質量相對較小的超新星則會產生中子星。
中子星的密度驚人,磁性同樣驚人:地球的磁場強度維持在0.5高斯左右,而中子星的磁場卻是地球的100萬億倍。
2.磁星:出于一些尚未被完全理解的原因,有些中子星被歸入“磁星”一類。磁星“繼承”了一般中子星驚人的磁場強度,并在此基礎上乘以1000倍。即便停留在地球和月球之間,磁星仍可以消除信用卡上的信息。
3.人造磁體:美國三個不同機構——佛羅里達州立大學、佛羅里達大學、新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室構成了美國國家磁場實驗室,這也是世界上最大的人造磁體所在地。
僅洛斯阿拉莫斯國家實驗室就有8個可在50特斯拉(一個普通條形磁體可生成0.01特斯拉的強度)強度下運行的磁體,其中還包括一個用時10年制造的100特斯拉的多點磁體。
4.大型強子對撞機:大型強子對撞機是一個具有多個超大磁體的龐然大物,線圈長度超過14米。超導磁體可以在8特斯拉以上的強度下運行,驅動質子圍繞一條長約27公里的環形隧道運轉,令其互相撞擊,生成無數次原子微粒。
5.國際熱核聚變實驗堆:對科學家來說,獲取“自給自足”的聚變能量仍是一個夢想,而實現這個夢想的關鍵在于磁性。國際熱核聚變實驗堆是一個由多國參與的項目,是世界上規模最大的融合氘和氚(氫的兩個同位素)的嘗試之一。
一旦國際熱核聚變實驗堆建立起來,它會不斷加熱氘和氚,令其變成等離子態,形成500兆瓦的高溫。
6.超導電性:超導電性是自然界最奇特的現象之一,單純依靠經典物理學無法徹底對其進行解釋。1911年,荷蘭物理學家H·卡末林·昂內斯發現汞在溫度降至4.2K(相當于-269℃)時突然進入一種新狀態,其電阻小到無法測出,他把汞的這一新狀態稱為超導態,具體指的是一些物質在被冷卻至接近絕對零度時,其電阻會變為零,電流可以無限期地持續。endprint