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地磁场

地球可视为一个磁偶极(magnetic dipole),其中一极位在地理北极附近,另一极位在地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线(磁轴)与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。地磁场的成因或许可以由发电机原理解释。地球的磁场向太空伸出数万公里形成地球磁圈引(magnetosphere)。地球磁圈对地球而言有屏障太阳风所挟带的带电粒子的作用。地球磁圈在白昼区(向日面)受到带电粒子的力影响而被挤压,在地球黑夜区(背日面)则向外伸出。(图片未按照比例显示。)

地球可视为一个磁偶极(magnetic dipole),其中一极位在地理北极附近,另一极位在地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线(磁轴)与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。地磁场的成因或许可以由发电机原理解释。地球的磁场向太空伸出数万公里形成地球磁圈(magnetosphere)。地球磁圈对地球而言有屏障太阳风所挟带的带电粒子的作用。

基本磁场是地磁场的主要部分,起源于地球内部,比较稳定,属于静磁场部分。变化磁场包括地磁场的各种短期变化,主要起源于地球内部,相对比较微弱。地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型。

行军、航海利用地磁场对指南针的作用来定向。人们还可以根据地磁场在地面上分布的特征寻找矿藏。地磁场的变化能影响无线电波的传播。当地磁场受到太阳黑子活动而发生强烈扰动时,远距离通讯将受到严重影响,甚至中断。假如没有地磁场,从太阳发出的强大的带电粒子流(通常叫太阳风),就不会受到地磁场的作用发生偏转而直射地球。在这种高能粒子的轰击下,地球的大气成份可能不是现在的样子,生命将无法存在。所以地磁场这顶“保护伞”对我们来说至关重要。

地磁场强度大约是500-600毫高斯,也就是5-6*E-5特斯拉

中国宋代科学家沈括(10341094)在公元1086年写的《梦溪笔谈》中,最早记载了地磁偏角“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”。

沈括是历史上第一个从理论高度来研究磁偏现象的人。提出较系统的原始理论的是英国人吉尔伯特。他在1600年著的《磁体》一书中,把当时许多有关磁体性质的事实都记了下来,同时创造性地作了划时代的实验:把一块天然磁石磨制成一个大磁球,用小铁丝制的小磁针装在枢轴上,放到该磁球附近,在这磁球面上发现小磁针的各种行为与我们在地球上看到指南针的行为完全一样。吉尔伯特用石笔把小磁针排列的指向标出一条条线,画成许多子午圈,与地球经线相像,也有一条赤道,小磁针在赤道上则平行于球面。因此吉尔伯特提出了一个理论:认为地球本身就是一块巨大的磁石,磁子午线汇交于地球两个相反的端点即磁极上。

对人体神经系统的影响:在磁场的作用下,刺激分泌物的合成与释放增加,一些研究表明,低磁场往往使动物的活性增加,兴奋性增高;而较强的磁场常常使生物体的活动减少,兴奋性降低,呈现抑制反应。此外,磁场对植物神经亦有作用,对于心跳、血压、呼吸有一定的影响。据了解巴马地磁场普遍高于世界的其他地区。也就是因为这个地磁作用,把巴马的可滋泉水切割成了六分子结构,也就是这样的水能够全部溶解巴马火麻油,溶解部分植物油。

对细胞膜结构及特性的作用:Grandolfo等在研究后提出磁场可以影响细胞静态及动态膜特性;另一方面,低频磁场在影响细胞膜基本结构的同时,还能通过增加脂质的扩散率,进而影响细胞膜的通透性;

促进骨质增长:磁场作用能够醋精成骨细胞的增值,一定强度的静磁场作用能使成骨细胞中的钙离子浓度增加,而且一定强度的静磁场作用能够促进成骨细胞的增值和分化,其可能的原因是在静磁场作用下,细胞膜钙离子通道开启,胞外大量钙离子进入胞内或可能是胞内“钙库”大量释放的结果

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