综述：

提到“磁场”，很多人会联想到磁铁和铁制品，而对于其他东西，比如人体、动物等生物体，我们就很难将二者联系在一起。

这些联想与判断皆是源自于寻常生活中不断观察下来所积累的经验，只在一定范围内去使用的确没有什么问题，但是如果将某个参数变得过大或过小，便可能在某些事物上产生微妙又令人不可思议的联系。

比如：如果将生物体放在一个强度远超过日常生活所能接触到的超强磁场中，会发生什么情况呢?

材料的三种磁性

所有材料的磁性可以分为三种 ：铁磁性、顺磁性和抗磁性。

铁磁性

这应该是我们最熟悉的一种磁性了，易被磁铁吸引的铁、钴、镍金属就属于这一类。基态原子内部各个能级电子均为偶数（每个轨道被两个电子占据），且每个轨道两个电子自旋方向相反，它们的磁矩可以相互抵消。

但这三种金属最外层电子数是奇数（根据宏特规则，ⅤⅢ元素如铁：[Ar]3d54s1，最外层N的4s能级为半充满状态有一个电子，次外层M的3d能级也为半充满状态，有5个电子，均为基数)，多余出来的那个电子会独自产生微小的磁矩，但这磁性平常并不会表现出来，因为在外界没有磁场作用的条件下，外层电子的运动是混乱的，所以磁矩也会被抵消。而一旦对其加以磁场作用，各个电子运动就会趋于有序，磁矩指向同一方向，多余的电子也就会对外表现出磁性。

顺磁性

顺磁性材料常见的有铝、硼、氧气等。与铁磁性材料相似，它们的原子最外层也有一个电子，因此有微小的磁矩可表现出磁性，但由于这个单电子经常与其他原子外层的单电子纠缠，磁矩相互抵消削弱，就使其磁性非常微弱，在生活中很难感受到。

抗磁性

顾名思义，这种材料自身产生的磁场会与外界施加的磁场相互排斥。这类材料种类繁多，常见的水、木头和任意有机体都属于抗磁性材料。这种材料的原子外层电子数为偶数，成双成对便可抵消磁矩，对于外界而言呈磁中性。

大胆的人，大胆的实验

安德烈·海姆出生在俄罗斯（前苏联），毕业后在俄罗斯的一家研究所工作，但心中拥有更加远大理想的他，并看不上所里的那些研究课题，同时也是认为研究所里的工资太低，于是后来辗转多地。最终被荷兰的一所大学聘为副教授，开启了他真正的研究征程。

一次偶然的机会，安德烈对磁悬浮技术产生了兴趣，而在当时磁悬浮技术已经比较成熟，基本没有什么新颖课题可以做，但是安德烈想要做的，是否定一百多年前科学家Earnshaw的观点—单靠永磁铁不能使一个物体在六个自由度上都保持悬浮的平衡状态（六个自由度即上、下、左、右、前、后）。

经过多方准备，不顾其中的风险，大胆的安德烈决定重启多年以前失败过的“磁化水”实验。这次在他自己的实验室展开，并且有一批优秀的研究员辅助。安德烈将一滴水滴入一个嵌有永磁铁并可以产生强大磁场的仪器中，令人吃惊的事，这滴水并没有流下或是进入仪器中损坏仪器，而是静静地悬浮在其中，就这样，初次实验顺利成功。但安德烈的探索并未止步于此，很快，他就将目光锁定在生物体身上。

安德烈选择的首个活体动物是青蛙。1977年，他将一只青蛙放入一个螺线管内，因为青蛙的重量比一滴水大得多，所以需要该螺线管产生非常强大的磁场。最终，成功产生了16T的磁场。

这是个什么概念呢？地球磁场强度为3×10-5T，即0.00003T，普通磁铁附近场强为0.001T，磁积能仅次于绝对零度下的钬磁铁的钕磁铁则为1.4T，也就是说，提供给青蛙的场强相当于普通磁铁的160000倍。

在先进的仪器和实验人员的精准操控下，这只青蛙不负众望，成功抵消了重力，在螺线管内悬浮了起来，成为了一只“反重力青蛙”。而他也因此在2000年获得了“搞笑诺贝尔奖”，在十年后，他成功获得了真正的诺贝尔物理学奖。

验实践于人的可能性实

经过反重力青蛙的实验，证明了生物体可以在强磁场环境中悬浮起来，而且这种悬浮状态与宇航员在太空中的失重状态类似，这可以成为在地面训练宇航员的新途径，而现有的在地表模拟失重环境的只有从高空自由落体，费时费力，模拟时间也不够长。如果证明可行，将会使宇航员训练效果更佳，我们普通人也有机会体验失重感。

然而，如果让人及其所穿戴的装备悬浮起来，需要比反重力青蛙实验中更强的磁场，截止到今年，人类制造的最大磁场场强约为1200T，但它只持续了万分之一秒，且产生了爆炸，因此不能作为参照。

而如今能够产生的最大且较为稳定的磁场约为50T，很明显，它也无法满足设想场景。同时，强烈的磁场是否会对人体产生不良损伤很难判断，但一定会对电子产品造成影响，一旦出现纰漏，后果不堪设想。也就是说，由于技术限制，人类还无法做到让人体在强磁场中悬浮。

结语

强磁场在发现新现象和认识新现象方面具有重要作用，但前提是人们要有像安德烈一样的探索精神和进取心，敢于挑战，忠于理想，践于现实。

所有的技术，所有的理论，只有被人类牢牢掌握，才能发挥出最大功效，与其说反重力青蛙神奇，倒不如说安德烈反其道而行之的大胆实验令人倾佩。我们也不能只凭借生活中的一点经验就断然认为某些事情不会发生，要学会打破常规“逆天而行”，成功的人，也常常是打破常规的人。

诚然，如今的技术无法满足人们在磁场中感受反重力，但在百年以前谁又能想象到青蛙能在地表悬浮呢？时代在发展，技术也在不断精进，相信终有一天人们会在地球表面的某个房子里穿着便装，自由地感受失重的神奇。