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寻找宇宙最强磁体

时间:2022-04-14 08:26:49 浏览次数:

磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,存在于磁体周围。尽管一些人造磁场会让粒子碰撞和聚变反应成为可能,但是,与宇宙最远端的磁场(如源于中子星的磁场)相比,人类付出的努力显得苍白无力。以下便是宇宙间最强大的磁体。

1.中子星:天文学家告诉我们,超新星种类不同,产生的结果也不同。质量最大的超新星会在爆发后形成黑洞,而质量相对较小的超新星则会产生中子星。

中子星的密度惊人,磁性同样惊人:地球的磁场强度维持在0.5高斯左右,而中子星的磁场却是地球的100万亿倍。

2.磁星:出于一些尚未被完全理解的原因,有些中子星被归入“磁星”一类。磁星“继承”了一般中子星惊人的磁场强度,并在此基础上乘以1000倍。即便停留在地球和月球之间,磁星仍可以消除信用卡上的信息。

3.人造磁体:美国三个不同机构——佛罗里达州立大学、佛罗里达大学、新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室构成了美国国家磁场实验室,这也是世界上最大的人造磁体所在地。

仅洛斯阿拉莫斯国家实验室就有8个可在50特斯拉(一个普通条形磁体可生成0.01特斯拉的强度)强度下运行的磁体,其中还包括一个用时10年制造的100特斯拉的多点磁体。

4.大型强子对撞机:大型强子对撞机是一个具有多个超大磁体的庞然大物,线圈长度超过14米。超导磁体可以在8特斯拉以上的强度下运行,驱动质子围绕一条长约27公里的环形隧道运转,令其互相撞击,生成无数次原子微粒。

5.国际热核聚变实验堆:对科学家来说,获取“自给自足”的聚变能量仍是一个梦想,而实现这个梦想的关键在于磁性。国际热核聚变实验堆是一个由多国参与的项目,是世界上规模最大的融合氘和氚(氢的两个同位素)的尝试之一。

一旦国际热核聚变实验堆建立起来,它会不断加热氘和氚,令其变成等离子态,形成500兆瓦的高温。

6.超导电性:超导电性是自然界最奇特的现象之一,单纯依靠经典物理学无法彻底对其进行解释。1911年,荷兰物理学家H·卡末林·昂内斯发现汞在温度降至4.2K(相当于-269℃)时突然进入一种新状态,其电阻小到无法测出,他把汞的这一新状态称为超导态,具体指的是一些物质在被冷却至接近绝对零度时,其电阻会变为零,电流可以无限期地持续。

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