磁的發現,有文字記載的,我國最早。我國古人認為磁鐵是鐵之母,鐵被母親召喚,故鐵趨向于母。稱磁鐵為'慈鐵'。隨著科學進入中國,糾正了舊觀點,認識到磁是現象,而非感情。才改'慈'為'磁″。 隨著實驗科學的進展,人們發現電流可以產生磁,根據此現象,最早由安培提出'分子電流″假說,認為產生磁現象的物質分子中,有一個環繞分子的電流,所以分子就具有了磁性。世界科學界有一規定,用發現者的名字命名他的發現,于是,'分子電流″被命名為'安培電流″。 大量磁分子的同向排列,形成了一塊塊的局部磁性方向一致的小塊,這些局部的小塊稱為'磁疇',磁疇雜亂無章排列,磁場相互抵消,就會顯示不出磁性。只有當磁疇方向統.一時,整個物質才具有磁性。這個統一磁疇方向的過程稱為'充磁″。 后來的實驗證明,當給一個線圈中給一個變化的磁場時,線圈中的感生電流產生的磁場總是與外加磁場的變化相反,試圖要保持原磁場不變。最早發現這一現象的人名叫楞次。這個規律按科學界規定,這個規律稱為'楞次定律″。 根據楞次定律,在充磁過程中,分子中的感生電流產生的磁場總是與外加磁場方向相反。這樣的充磁就是無效的,而事實上充磁是有效的。這樣,'安培電流假說″就被否定了。 在后來的實驗中,人們又發現并非所有的物質都可以具有磁性,而是只有少數物質才有磁性。具有磁性的都是非全化合價的化合物。舉個例子。鐵的全化合價是三價。它和氧的全化合價的化合物是三氧化二鐵。三氧化二鐵沒磁性,而四氧化三鐵才有磁性。四氧化三鐵是一個三氧化二鐵和一個氧化亞鐵構成的。也就是說,一個四氧化三鐵分子中有一個電子束縛在分子中,這個電子是'單身漢″,沒有形成電子對。四氧化三鐵的磁性就是由這個單身漢電子提供的。 現代物理學認為,磁物質由分子磁矩提供。分子磁矩由核磁矩,電子軌道磁矩,電子自旋磁矩三部分構成。其中核磁矩和電子軌道磁矩的量很小,微乎其微。而單身漢電子的自旋磁矩才是磁物質的磁性來源。一旦電子成對,兩電子必須一正一反的旋轉,構成'磁短路″而失去磁矩。所以分子中,單身漢電子越多,分子的磁矩就越強。例如稀土中的釹,正是它有多個單身漢的電子,所以釹材料造出來的磁鐵才具有極強的磁性。 最后說一下電子自旋。'電子自旋″的出世,是由當時兩個乳臭未干的毛頭小伙烏侖貝克和古茲米特提出來的。他們的論文一出來,就遭到當時的頂級大師們的竭力反對,并斥之為'荒唐″。這倆孩子害怕了,有了退卻之意。而他倆的導師卻說'年青人,荒唐點也沒啥不可以″。把他倆的論文裝進信封寄了出去。學術刊物競然刊登了。刊登后的最初一段時間,學術界覺得不乍的。可是越到后來,科學權威們就越覺得'電子自旋″的觀點非常重要。就連當時說'荒唐'的泡利,最后也接受了'電子自旋'的觀點,并把電子自旋收入到'泡利不相容原理″之中。電子自旋理論為現代原子物理打開了一扇重要之門。后來李政道也說'電子自旋″理論是'神來之筆'。 如果當時'電子自旋″理論,如方舟子所說'要由科學權威認可″,或者如中國審稿專家害怕學術界同行嘲笑'荒唐的論文都能刊登',那么'電子自旋'的理論就會胎死腹中。原子物理的進展就可能卡在半路上。在這里希望中國的審稿專家對一些新觀點,新理論要手下留情,給予刊登。即使不好,不久就會被遺忘。如果有價值,中國的科研就會有一個飛躍的新進展。 |
|