是不是所有的天體都有磁場?天體的磁場是如何產生的?黑洞有磁場嗎?

Dou138456329


不能這麼說,因為天體的範圍太廣了,一些宇宙雲團,暗物質團塊也是天體。但是,常規物質組成的星體,從行星、恆星、中子星、黑洞,都是有磁場的,只是磁場的強弱相差很大。

筆者對天體磁場的產生原理不是太懂,只能的試著解答。

電荷和磁場

如果帶電粒子旋轉,相當於有個線圈,那麼線圈中會有磁場。這是中學物理中電生磁的原理。

如果一團物質,比如岩石或岩漿,或者以大堆的海水,當它帶電荷後翻滾,就相當於有了旋轉電荷,旋轉電荷應該產生磁場。所以,地球上的颱風、海洋中的大型漩渦,都應該有磁場產生,只是磁場強度不高,一般儀器測不到。如果是地球這麼大的一團物質呢?比如內部的岩漿,它的旋轉翻滾,就能產生足夠強的磁場了。

物質是如何帶電的?

常規物質儘管是電中性,但本質上是帶電粒子組成的。一般摩擦就能產生足夠的電荷。積雨雲的電荷就是在氣流翻滾中帶上的電,它能產生的電勢差有幾億伏特

另還還有感應電荷。一根金屬棒,在電場裡,它的一端會有正電荷,另一端會有負電荷。當這根金屬棒運動翻滾時,因金屬棒兩端的電荷分別產生磁場,對外來看,這根金屬棒整體產生電中性,但卻有磁場產生。

地核的電荷

地核在高溫高壓下,物質被壓得很緊,密度約10.7g/cm3,比地面上的鐵7.8g/cm3高不少。這是壓縮了原子的大小產生的,也就是原子的外面的電子運行的空間被壓縮了。在這個過程中,可能有少量電子會離開中心原子跑出來,但這些電子來到地核外皮時又因為壓力減少,和電引力增加,留在了地核皮上。這樣地核雖然是電中性的,但地核中心偏正電,地核外皮偏負電。

當地核旋轉時,因地核中心和地核外皮的速度不同,產生的磁場強度不同,於是就有了剩餘的磁場產生了。

摩擦生電、感應電荷、高壓生電等,都使得物質在宏觀分佈上產生了電荷,這種帶電物質旋轉,就能產生磁場。

筆者還有一個觀點,認為質子的正電荷與電子的負電荷數值上未必完全相等,可能會有微小的誤差,比如1/億,用儀器測不出來,但對於地球這麼大的物質團,可能就有足夠的剩餘電量呈現。

氣體行星、恆星的磁場

太陽這樣的氣體天體,它有大量的物質在旋轉翻滾,所以,磁場很漂亮,也很複雜,研究太陽磁場是太陽天文的重要內容。每個磁力線進出的集中點,都是太陽一個表面漩渦的中心

當然,太陽整體也有磁場,因為太陽儘管有局部的氣體翻滾,但整體上是有自轉的。

太陽上的氣體,其實是一種等離子體。即在高溫下,原子外層的電子大部分剝離,所以氣體的粒子是帶正電的原子核和自由的電子。但整體上這個氣體是電中性。這種氣體在翻滾時,因離子質量不同,原子核與電子的速度也就會有差異,所以,也是一種容易產生磁場的中性物質。

中子星的磁場

中子星是由中子構成的,結合很緊密,中子呈現電中性。但是中子星有極強的磁場,。中子星的磁場強度,大概是地球磁場的1萬億~20萬億倍。

中子星也是一層層的結構。這一層層的結構,造成各自轉速不同。按照前面的觀點,只要是大規模物質轉動,就會有磁場產生。

因為,中子是由夸克組成的,而夸克是有電荷的。現在認為,中子的結構如下圖:


好了,由有電荷的粒子構成的電中性物質,只要大規模旋轉就會有磁場。而常規物質最終都是質子、中子、電子組成的,或者更基本的夸克構成的,所以,從本質上看,常規物質就是帶電荷的。

暗物質與我們的常規物質不一樣,目前發現了暗物質的引力效應,但沒有發現磁場效應。

黑洞的磁場

黑洞也有磁場,因為黑洞是常規物質最後塌縮形成的,暗物質不能形成黑洞。

因黑洞的物質理論上沒有電荷,黑洞內部的物質運動也就不會產生磁場。還有,因黑洞造成的空間扭曲,內部物質運動產生的磁場,理論上也不可能外溢出它的視界。

那麼黑洞的磁場來自哪裡呢?如果用常規思想解釋,其實,黑洞的吸積盤就能產生足夠的磁場。吸積盤的溫度能達到幾億度,遠高於太陽中心溫度,它的運動速度與光速可比。

黑洞的磁場大概是地球的1萬倍。1萬倍?有點小,比中子星的幾萬億倍小太多了。所以,黑洞的空間扭曲,封印了內部物質產生的磁力線,是真的。

不過,筆者認為,黑洞的磁場還是有來自它自己的旋轉。因為只要是足夠量的常規物質大規模旋轉,就能產生磁場。


海螺008


電磁力是宇宙間四種基本力中,人類最早熟悉和掌握的一種。麥克斯韋方程組就是電磁力的終極表達形式。

宇宙中,除了電磁力外,人類還根據表現形式的不同,劃分出另外三種力。強力、弱力、引力。引力的發現不比電磁力更早,牛頓將低速宇宙的引力表達歸結為牛頓三定律。愛因斯坦廣義相對論,則將高速宇宙的引力描述清楚。但原理未知。

近代,就是這幾十年來,弱力和強力已經基本和電磁力統一到一個表達式中去了。根據公式,人類也預測以及證實了很多實驗。我們可以相信,大一統的理論可以實現。現在就差引力了。

推而廣之,到宇宙星體,星體間最直觀的聯繫,是根據萬有引力進行聯動。但我們有理由相信,引力也只是終極大一統理論的一個表現形式,和電磁力也是異曲同工的。所以,我們可以認為,所謂磁場,都是力的外在表現,就是力場的一個特殊形式。

相信大一統的M理論。可以讓我們更深入的理解宇宙的奧秘。


六月觀星者8071


最近跟圓錐曲線幹上了,破四不像把我坑苦了,見圖:實線部分是我得到的結果,虛線部分為圓錐。

我們通常認為空間與時間是實部的,若這樣那質量與電荷是什麼關係?我是這樣描述的,即:

H1=Mc^2*X-(MⅤ)c^2*t,H2=(h/λ)*X-hf*t,

H3=(ⅰE)*X-(ⅰp)c^2*t,H4=(ⅰp)*X-(ⅰE)*t。

H1^2-H2^2=(hc)^2,H1^2+H4^2=(hc)^2,

H3^2-H4^2=(ⅰhc)^2,……。可這些東西存在個同時性問題,夠亂的。只好畫簡圖玩了😂😂。

質量對應質點,這個點相當於實數,那電荷怎麼辦?只好按虛數點算吧。若它也按實數點算,那隻好引入虛時空了。

所以說黑洞肯定是有磁場的,並非不可描述。給你個函數e^ⅰ(Ex-pc^2t)/hc、e^-ⅰ(px-Et)/h,E0^2=E^2-(pc)^2,拿麥克思韋方程組練練手吧。😓😓😓

光線告訴我們的和實際是有差別的,😂😂



下雨了run



用戶向前看123


天體大又廣,相互縱來往。一切都可行,到處有影響


0o幸福一家o0


所有天體形成之初都有磁場。

磁場是金屬態氫離子的自旋產生的電磁現象。

磁場強度不同,能量就會有差異。


金童希瑞



青山綠水250400698


不是所有天體都有磁場。有一些天體沒有磁場。如小行星,某些星雲?


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