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【新刊速递】2026年1月合刊(科学新知+百科探秘)

2026年1月合刊(科学新知+百科探秘)目录

院士科学课

你玩过指南针吗?你有没有想过:为什么不管怎么转动,它总能准确地指向北方?其实,答案就藏在一个有趣的物理规则中——同极相斥,异极相吸。指南针本身是一块小磁铁,而我们的地球拥有一个强大的磁场,科学家叫它地磁场。你可以把地球想象成一块“大磁铁”——只不过,它的“磁南极”其实在地理北极附近。所以,指南针的“磁北极”自然就会被吸引,一直指向北方啦!

地球磁场是如何“炼成”的

早在1600年,英国学者吉尔伯特就提出:地球可能本身就是一块大磁铁。但随着科学家的大量观测和深入研究,人们发现这个说法不太对。因为地球内部温度非常高,超过5000摄氏度,普通的磁铁在这么高的温度下是会失去磁性的。直到1941年,物理学家埃尔泽塞尔提出了一个更靠谱的理论,叫作“地核发电机学说”。他说,地磁场的形成,其实和地球外核中流动的液态金属有关。

是不是有点儿难懂?别急,我们先来简单了解一下地球的结构:地球就像一颗鸡蛋,分成3层。从外到内分别是地壳、地幔和地核。地核还可以再分成外核和内核:外核主要是高温熔融状态的铁、镍等金属,像一锅热乎乎的“金属汤”,而且它能导电;内核因为压力极大,是固态的。关键来了——地球一直在自转。地球一转,外核那层“金属汤”也会跟着流动。因为这些液态金属能导电,它们的运动就会产生电流。这时候,就该用到科学家麦克斯韦的电磁理论了——有电流,就会产生磁场。所以外核里的电流,就自然而然地产生了地球的磁场,这就是地磁场的来源啦!