吸铁石为什么能吸铁(磁铁形状和图片大全)

磁铁是能吸引金属(铁、钴、镍等)的磁铁。).它们在生活中很常见，几乎所有的电子设备都会用到。

人体含铁，大部分以铁原子的形式存在于血红蛋白中，负责运输氧气。

既然磁铁能吸引铁，那你有没有想过，有没有一种强磁铁能把血里的铁吸出来？

还有，我们能不能做一个足够强的磁铁，把身体里的每一个原子都撕碎？

首先，磁铁为什么会吸引铁？

磁铁之所以吸引铁，与铁的铁磁性有关，铁的铁磁性也叫强磁性。它是指一种材料具有自发磁化的现象。

铁磁性是由于每个铁核外的四个不成对电子的量子构型，产生磁场，使每个铁原子像一个微型磁铁。

这些磁性铁原子的磁极会和外部的磁铁(比如一块磁铁)保持一致，靠近时会因为磁极相反而相互吸引。

铁核中的质子和中子也有自己的磁场，但它们的磁场比电子的磁场弱得多，对原子的整体磁场没有明显影响。

铁也有大约1mm宽的磁畴，由磁性排列的原子组成。如果施加足够强的磁场，所有磁畴中的铁原子的磁场也将对齐。

如果磁场施加的时间足够长，那么即使外部磁场消失，铁中的磁畴也会保持相同的方向，这就意味着铁被磁化，变成了永磁体。

磁畴

血液中的铁原子会被磁铁吸走吗？

如果血液中的铁可以被磁铁吸走，如果我们以前玩磁铁，现在一直接触电子设备，那就相当危险了。

但是我们的身体没有任何问题。这是否意味着磁铁不能吸引血液中的铁？

不会，也有可能是磁力(场)太弱。

磁场强度的单位是高斯(Gs)，1000高斯等于1特斯拉(t)，地球磁场强度在0.25到0.24高斯之间。

稀土磁体

自然界中性能最高的磁体是稀土磁体，一般能产生1.4特斯拉(1400高斯)以上的磁场。

但地球上最强的磁场并不是由自然界的任何一种磁铁产生的，而是由“人造磁铁”——电磁铁产生的。

我们知道，运动的电荷会产生磁场，数量和电荷越多(即电流越强)，磁场就会越强。

电磁体

基于这个原理，我们可以设计一个简单的通电螺线管，如果我们给它加上一个铁芯，它就是一个简单的电磁铁。

对于电磁铁来说，一般的导线都有电阻，会导致一些通过导线的能量以热能的形式损失掉。

这相当于间接降低了磁场的强度。如果导线没有电阻，可以最大化磁场强度，于是就有了超导磁体。

超导磁体是由超导导线制成的电磁铁。因为超导导线没有电阻，维持磁场不会消耗能量。

我们可能不熟悉超导磁体，但你一定听说过它们的应用，比如医院的核磁共振检查和物理粒子加速器。

我们要讨论的是核磁共振(MRI)。超导磁体可以在MRI机器中产生15，000到94，000高斯的磁场。

将人体置于这个巨大的磁场中后，用电磁波刺激人体，然后用探测器收集人体释放的回波。

经过反复复杂的刺激-回波，就可以基于这些数据重建出高分辨率的图像，这就是核磁共振的简单原理。

所以，当你在做核磁共振检查时，实际上可以说你处于地球上最强的磁场中，但即使有这么强的磁场，你血液中的铁原子仍然没有被吸引。

这么强的磁场为什么不能影响人体内的铁？

事实上，磁场确实会吸引铁原子，但这种吸引力被磁场对其他原子的排斥抵消了。

首先，铁是人体内的微量元素。整个人体的铁只有3.5克左右，而血液中的铁只有2克，而且极其分散，使得重力相对较弱。

其次，主要原因是铁原子具有顺磁性，而水分子和氧原子具有抗磁性。血液中的水远比铁多，血红蛋白中的氧原子也比铁原子多，所以最后的结果是铁不会被吸走。

缺氧血红蛋白可能会被磁铁轻微吸引，但不可能直接从血红蛋白中吸出铁原子。

血液中的铁不怕受到磁场的影响，但是你随身携带的金属物体会在磁场强度中以极高的速度碰撞，这是非常危险的。所以做核磁共振前一定要检查一下身上有没有金属物体。

宇宙中最强的磁铁——磁星

地球上的磁场无法影响人体，那么宇宙中是否存在更强大的磁场？确实如此。那是一颗中子星。

中子星是恒星在其演化末期通过引力坍缩发生超新星爆炸后可能成为的最终形式之一。

典型中子星的质量约为太阳的1.35至2.1倍，但其半径仅为太阳的3万至7万倍。

因为中子星保留了母星的大部分角动量，但半径极小，所以会以极高的速度旋转。

高速旋转的中子星表面会形成电流，产生磁场强度高达1亿特斯拉的超级磁场！

在某些情况下，磁场强度甚至可以达到1000亿特斯拉。这些磁场极强的中子星也被称为“磁星”。

距离磁星1000公里范围内，其强大的磁场足以致人死亡，水的抗磁性可以撕碎细胞组织。

对于一颗质量是太阳1.4倍的磁星来说，其引潮力足以在1000公里内把一个人撕成两半。

如果你再靠近一点，几百公里之内，它会把你身上的化学键一个个撕掉，从而瓦解你失去的身体。

这个时候，是氧原子、铁原子还是水分子都无所谓了。

最后

人类能否制造出磁场相当于磁星的磁铁？

不是不可以，但是难度相当大，如何保证安全性也需要慎重考虑。

一旦这种危险可控的超级磁铁真的出现，我们的生活肯定会有很大改变。

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