把人放进强磁场中会怎样?科学家用青蛙做实验,得到一只反重力蛙

综述

随着载人航天技术的发展,我们越来越多地能看到宇航员进入太空的工程,也能借助传回地面的图像看到他们在太空中真实的生活状态。

对于大多数没有体验过失重的人来说,宇航员漂浮在空中的景象让我们感到非常新奇,但是你知道吗?

除了太空环境,还有一种情况也能让生物体实现失重,那就是强磁场环境。

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三种磁性

磁场我们大家都知道,是一种磁力作用所形成的无形的场域,虽然没有实体,不具备一般物质所具有的特性,但是它是 实实在在存在的

能够形成磁场一般都需要有磁性的物体之间形成某种相互作用 ,具体来说,是我们看不见的 电荷在空间中进行运动

这种电荷运动会普遍出现在各种各样的物质上,不管是我们身边随处可见的用品还是遥远宇宙当中的星际物质,或者是各种微小的粒子,都会因为这种运动而具备磁性。

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不过磁性本身也会有不同,按照它们各自的特点可以分为这样几种,比如 抗磁性、顺磁性、铁磁性 等,当然再细分还会有 反铁磁性和亚铁磁 性这样的说法,我们主要介绍前面的三种。

首先来看第一种 抗磁性 ,它最主要的特征就是 磁化强度为负数 ,如果要和真空环境进行比较的话, 抗磁性的材料的磁感应强度甚至要更小 ,具体表现就是,当这种材料于其它具有磁场的材料靠近的时候,二者之间会出现 相互排斥 的现象。

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听起来很像磁铁的同极相斥,但是二者还是有区别的。 磁铁的同极之间虽然无法接近,但是磁铁本身的磁性还是很强的 ,能够对别的物质形成吸引。

但是 抗磁性材料一般表现为磁中性 ,这是因为它的 原子外层只有偶数数量的电子 ,彼此之间 相对抵消了磁矩 ,因此也就无法形成磁感应。

抗磁性材料其实在我们的日常生活中其实很常见,比如我们每天都会使用到的 和各种 有机物以及木制品 等等。

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第二种 顺磁性 ,具备这种磁性的材料的 原子外层有一个电子 ,所以就有机会表现出一定的磁性,但是它也处在 非常不稳定的状态

一旦与其它的电子相遇,就很容易受到影响,磁矩也会因此被削弱甚至直接抵消,因此 它有时候也会出现抗磁性,但总体来说磁性还是更强一些。

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最后一种 铁磁性 ,顾名思义就是 铁制品一类的材料基本上具有这个特性。

它们的 磁性相对前两种要强得多 ,即使外部空间的磁场很弱,它们自身的磁化强度也可以保持在很高的水平。

不过这种磁性的大小也会 受到一些其它因素的影响 ,比如温度,如果环境温度超过了某一个界限,铁磁性材料中的电子运动就会受到影响,从而导致磁力强度被削弱甚至完全消失。

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从这些磁性介绍来看,似乎只能让我们身边出现非常细微的一些磁力现象,要想让生物体实现失重,似乎还有一定的距离。

不过科学结论都是从实验而不是假想当中获得的,我们就来看看这位名叫 安德烈海姆 的俄罗斯研究者是如何设计他的实验的。

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反重力蛙

安德烈海姆是荷兰一所学校的教授,一次偶然的机会让他观察到 磁悬浮技术 的应用过程,这让他想起了前人关于磁铁应用的观点, 即想要实现完全稳定且平衡的悬浮状态,只靠永磁铁本身是无法实现的。

安德烈海姆认为这种观点也许是存在问题的,于是他开始了自己的实验设计,首先就是准备好实验环境, 将一块永磁铁放入到某个特定结构的设备中,使之构成强磁场空间,那么用什么来测定悬浮能力呢?

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安德烈海姆最后选择了 ,因为它属于抗磁性物质,状态最不稳定也最容易失去平衡,而且这样的实验之前也做过,只是因为一些因素的影响没有成功。

就这样, 一滴水被滴入了这个磁场空间,并且成功实现了极佳的悬浮效果。

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但是还不够,还有什么东西能够比水更加不稳定、不容易保持平衡呢?

安德烈海姆看到了实验室中的 活体青蛙。 针对这只青蛙的体重,他重新调整了实验环境, 把青蛙放进了一个螺线管当中,最后实现的磁场强度是16T,这个数字是一般磁铁材料的16万倍。

最终,青蛙顺利在螺线管中实现了悬浮,成为了名副其实的反重力蛙。

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结语

有了反重力蛙的先例,我们自然会联想到反重力人。

但是要想实现人的悬浮,所需要的磁场强度是非常高的,且不论各种装备的重量,光是人的体重就是青蛙的几百倍,今天的技术还无法制造出这个量级的磁场,只有期待未来的科学进步了。

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