強大的引力能扭曲時空形成黑洞，那么磁力可以嗎？

對物理感興趣的朋友可能有所了解，當大量的物質(zhì)聚集在極小范圍的空間內(nèi)，將會產(chǎn)生強大的引力，達到一定臨界值時，物質(zhì)結(jié)構(gòu)將會發(fā)生坍縮，進而形成黑洞。黑洞強大的引力將局部空間扭曲，曲率變?yōu)闊o限大，形成了一個只許進、不許出的閉合空間。而這個將黑洞內(nèi)部與外部分開的界面被稱之為視界面，任何物質(zhì)進入視界里就再也出不來了，即使以光速也逃逸不出來。

既然引力足夠強大時能夠扭曲時空形成黑洞，那么當磁力足夠強大時，能夠產(chǎn)生什么效應呢？

下面就帶大家來了解磁力。

什么是磁力？

兩塊磁鐵之間相互吸引、排斥的力就是磁力。磁力就是磁場對電流、運動電荷和磁體的作用力。磁力其實就是電磁力，電力與磁力是物質(zhì)同一性質(zhì)的兩個面。電動生磁，磁變生電，電和磁是緊密相連的。

要想深刻了解磁力，就必須從微觀著手。物體是由原子構(gòu)成的，而原子又是由幾種重要的基本粒子構(gòu)成的。這些基本粒子中許多都帶有電荷，比如：質(zhì)子帶正電、電子帶負電。電荷是不能脫離物質(zhì)而單獨存在的。

如上圖所示，基本粒子。

靜止的電荷周圍存在電場，電荷發(fā)生運動便會產(chǎn)生磁場。帶電粒子在電場和磁場中分別會受到電場力和磁力的作用。粒子存在自旋運動，它是一種類似于自轉(zhuǎn)的概念。當帶電粒子自旋時，便會產(chǎn)生自旋磁矩，也就是產(chǎn)生磁場。靜止狀態(tài)下的電荷只存在靜電力，而運動狀態(tài)下的電荷既存在電場力、又存在磁力。帶電粒子之間就是通過電磁場傳遞電磁力的。

如上圖所示，帶電粒子因自旋產(chǎn)生磁場。

同種電荷相斥，異種電荷相吸。原子核帶正電，電子帶負電，原子核和電子就是依靠電磁力結(jié)合在一起的。至于電子為什么沒有掉進原子核？與本文內(nèi)容沒有關系，就不介紹了。

如果沒有電磁力，也就沒有這花花世界了。自然界中的化學物質(zhì)都是依賴于電磁力而形成的，原子之間通過電磁力連接到一起，那些數(shù)量巨大的的有機分子便是這么形成的，進而形成了生命。

哪些物體擁有磁力？

上面已經(jīng)介紹過了，帶電粒子周圍都存在磁場，因為各種粒子都在永不停息的運動。從微觀角度來看，所有物體內(nèi)部都存在磁力。物體內(nèi)部雖然擁有磁力，但在宏觀上卻不一定表現(xiàn)出磁性。

不論是原子，還是分子，它們都具有磁力，只是強弱不同罷了。自然界中是不存在磁荷的，但我們可以把原子看成一個磁荷，不過自然界中只有少數(shù)幾類原子才具有顯著的磁性。原子雖然擁有磁力，但當原子構(gòu)成物體時，彼此之間的磁力相互抵消，物體也就沒有磁性了。經(jīng)過層層篩選，自然界中也只有鐵鈷鎳等少數(shù)物質(zhì)具有天然的磁性。

說到哪些物體有磁力，我們在日常生活中感受最深的，當然就是磁鐵了，此外還有人造的電磁鐵。自然界中的天然磁鐵就擁有磁力，可以很輕松的吸引鐵、鈷、鎳等金屬。在所有磁鐵中，磁力最強的磁鐵當屬稀土類磁鐵中的釹鐵硼磁鐵。當兩塊釹磁鐵吸附到一起時，憑人力是無法徒手將其分開的。

上圖為釹磁鐵制品

人類賴以生存的唯一家園——地球，它就擁有磁場。指南針就依賴于地球的磁場，我們才能辨識方向。在地球上，地球磁極處的磁場強度最大，不過僅有0.00007特斯拉左右。

地球內(nèi)部擁有鐵質(zhì)核心，地球因自轉(zhuǎn)形成了磁場，地球的磁場看起來很弱，但卻是保護地球生命的重要屏障。地球磁場就像科幻電影中的力場護盾一樣，阻擊著來自太陽以及宇宙深處的高能帶電粒子。地球南北兩極美麗的極光，就是磁力的畫作。如果地球沒有磁場，這些粒子風暴將會直接吹向地面，會破壞地球生命的遺傳物質(zhì)DNA。長此以往下去，地球的大氣層也會被吹散，變得越來越稀薄。倘若大氣層消失了，地球上的水也會消失。

上圖為木星上的極光

磁力真的很重要。除了地球擁有磁場以外，太陽系其它七大行星也擁有磁場，只是強弱不同罷了。在宇宙中，幾乎所有天體都擁有磁場，我們的太陽就擁有強大的磁場。太陽黑子、太陽耀斑、日珥等太陽表面的活動，都與太陽磁場的異常變化有一定關系。根據(jù)測量，太陽的平均磁場強度大約在1特斯拉左右。

在宇宙中，磁力最強的地方或者說物體，當屬中子星。中子星上的磁場究竟有多強呢？據(jù)科學家估計，中子星上的磁場強度可達10^7~10^14特斯拉，至少是太陽磁場強度的上百萬倍。即使在目前最先進的實驗室中，也很難產(chǎn)生如此強大的磁力。

這里介紹一下中子星。中子星是中等質(zhì)量的恒星衰老死亡后的殘余內(nèi)核，是一種介于白矮星和黑洞之間的天體。中子星是物體在重力的巨壓下形成的，強大的引力導致物體之間產(chǎn)生了巨大的壓力，壓碎了原子的電子殼層，使核外電子與核內(nèi)質(zhì)子結(jié)合成中子，原子核與原子核之間緊緊的挨在一起，于是一顆中子星便誕生了。中子星的密度極大，每立方厘米可達1億噸，這差不多就相當于原子核的密度了。舉個例子吧，中子星上一湯勺的物質(zhì)所蘊含的質(zhì)量就相當于地球上一座高達數(shù)百米的小山。而在中子星中，脈沖星（一種快速旋轉(zhuǎn)的中子）的磁場就更強了。在中子星中，磁力最強的被稱之為磁星。

物質(zhì)的密度大，磁荷的密度也大，磁力自然也就變得非常強大。中子星擁有這么強的磁力也就不難理解了。

由此可見，磁場和磁力在宇宙中是普遍存在的，磁力無所不在。通常來說，磁荷的密度越高，磁力也就越強。

強大的磁力會產(chǎn)生什么？

說到強磁場，人類在地球上利用超導體也能夠?qū)崿F(xiàn)非常強的磁場，我們可以利用這種強大的磁場來約束核聚變物質(zhì)，也就是溫度高達上億度的高溫等離子體。不過相比中子星上的磁場強度還是差太多。

上圖為磁約束核聚變裝置

不管多強大的磁力，都必須依賴于物質(zhì)而存在，因為電荷是物質(zhì)所攜帶的一種屬性。顯然，要想實現(xiàn)超強磁力，就必須要有足夠多的物質(zhì)，才能夠產(chǎn)生極奇強大的磁場。當物質(zhì)聚集的足夠多，引力也必然變得非常巨大。

引力對應著引力場，磁力對應著磁力場。愛因斯坦的相對論認為，引力本質(zhì)上就是空間彎曲，有質(zhì)量的物體就能夠彎曲空間。磁力強大到一定程度，雖然不能扭曲時空形成黑洞，但卻會產(chǎn)生一些其它的效應。在強磁場中，物質(zhì)的物理化學性質(zhì)都會發(fā)生一些改變。比如PH值、化學反應速率、化學反應方向等都會受到影響。說到黑洞，黑洞吞噬物質(zhì)時也會產(chǎn)生磁場。

在超強磁場中，由于磁場所具有的能量非常高，甚至能夠激發(fā)出實物粒子。此外，在天體的強磁場中還存在磁重聯(lián)現(xiàn)象，可以釋放出巨大的能量，是磁能轉(zhuǎn)化為粒子的動能、熱能和輻射能的一種過程?？茖W家普遍認為，太陽耀斑的爆發(fā)就與此有關。