宇宙最強磁體：為黑洞「盜取」能量

科技 04-30

據美國《探索》雜誌報道，磁場是一種看不見、摸不著的特殊物質，而磁體周圍存在磁場。在浩瀚的宇宙中，一些物質藉助磁場向對方施加強大的影響，比如中子星，它的磁場強度竟然是地球100萬億倍。下面就和趣聞解密小編去了解下宇宙間最強大的磁體吧。

1、中子星：磁場強度是地球100萬億倍

我們可以從自家電冰箱感受到磁體的影響。最強大的人造磁場會讓粒子碰撞和聚變反應成為可能。但是，正如我們所看到的，即便與宇宙最遠端的磁場 (如源於中子星的磁場)相比，人類付出最大的努力仍舊顯得蒼白無力。超新星種類不同，產生的結果也不同。質量最大的超新星會在爆發以後形成黑洞，而質量相對較小的超新星則會產生中子星。中子星的密度驚人，磁性同樣驚人：地球的磁場強度維持在0.5高斯左右，而中子星的磁場卻是地球的100萬億倍。這張照片是錢德拉X射線望遠鏡拍攝的仙后座A(Cassiopeia A)超新星殘餘。

曹奎

來源：互聯網 2016-04-30 10:06 評論：條

2、磁星：從10萬英里處消除信用卡信息

出於一些尚未被完全理解的原因，有些中子星被歸入「磁星」一類。磁星「繼承」了一般中子星驚人的磁場強度，並在此基礎上乘以1000倍。即便在地球和月球之間停留，磁星仍可以消除信用卡上的信息。科學家尚不確定磁體的磁場強度超過普通中子星的原因，但天文學家發現這種現象越來越明顯。當不同尋常的磁場開始減緩中子星的旋轉速度時，它會以X射線波長釋放劇烈的能爆，美宇航局的X射線望遠鏡可以看到這一切。

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3、為黑洞提供能量

我們大家都聽說過黑洞的故事：這些超高密度的超新星殘餘施加如此驚人的引力，使得它們可以吞噬附近的一切事物，為黑洞進一步提供了能量。但是，故事並未以引力而結束。一旦物質被拉向黑洞，它會在黑洞邊緣旋轉，並在被吞噬之前甩掉部分角動量。磁性便是在這一過程產生的。在氣體繞黑洞盤面邊緣旋轉時，會產生自己的磁場，這個磁場會拋射盤面的氣體遠離黑洞。這些噴射物會從距離黑洞最近的氣體內部「盜取」能量。隨後，氣體速度慢慢減緩，最終被這個黑暗的魔獸所吞噬。

4、全球最大的人造磁體

儘管人造磁體不能與自然界最強大的磁體相提並論，但人類的努力並非無足輕重。美國的三個不同機構——佛羅里達州立大學、佛羅里達大學、新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室——構成了美國國家磁場實驗室，這裡也是世界上最大的人造磁體所在地。僅僅洛斯阿拉莫斯國家實驗室就有8個可在至少50特斯拉(一個普通條形磁體可生成0.01特斯拉的強度)強度下運行的磁體，其中還包括一個用時10年製造的100特斯拉的多點磁體。運行這些磁體投入巨大，例如，洛斯阿拉莫斯國家實驗室便使用一個1.43千兆瓦發電機和5個64兆瓦電源。1.43千兆瓦發電機放在一個由60 根彈簧製成的平台上，因為在磁體通電以後，會產生驚天動地的怒吼，所以，發電機放在彈簧平台上面是磁體減速時減緩震動所必須的。

5、大型強子對撞機揭開宇宙起源之謎

大型強子對撞機是一個具有多個超大磁體的龐然大物，線圈長度超過14米。超導磁體可以在8特斯拉以上的強度下運行，驅動質子繞一條17英里(約合27公里)長的環形隧道運轉，令其互相撞擊，生成無數的次原子微粒。2008年9月，大型強子對撞機啟動後不久便因磁體冷卻系統的電連接故障而關閉。如今，經過近一年的維修，這台超導對撞機仍未啟動，這種情況將至少持續到今年11月。

6、國際熱核聚變實驗堆

對科學家來說，獲取「自給自足」的聚變能量仍是一個夢想，而實現這個夢想的關鍵在於磁性。國際熱核聚變實驗堆(ITER)是一個由多國參與的項目，是世界上規模最大的融合氘和氚的嘗試之一。氘和氚是氫的兩個重同位素。一旦國際熱核聚變實驗堆建立起來，它會不斷加熱氘和氚，令其變成等離子態，產生 500兆瓦的高溫。接著，這台裝置將利用磁場去包含和控制那些過熱的等離子質。

7、自然界最奇特的現象——超導電性

超導電性是自然界最奇特的現象之一，是單純依靠經典物理學所無法徹底解釋的。有些物質在被冷卻至接近絕對零度時，其電阻會變為零。因此，電流可以無限期地持續下去。科學家在大型強子對撞機這樣的粒子對撞機上採用了超導材料，但你大可不必不遠萬里前往歐洲去探求它們的特性。超導體中的持續電流可以使物質浮起來，因為恆定電流會排斥浮動物體(甚至是活體)的磁場。此圖中，荷蘭科學家在一個16特斯拉的磁場里將一隻青蛙浮了起來。

8、核磁共振成像窺視人體內部奧秘

自從科學家20世紀70年代初製造出第一台核磁共振成像(MRI)儀器以來，這項技術的發展可以用「突飛猛進」四個字來形容——以致美國食品與藥品管理局不得不給人體暴露於外部的磁性幅度設限。2003年，在伊利諾斯州大學的科學家開發出9.4特斯拉的掃描儀以前，8特斯拉是最大值。9.4特斯拉的掃描儀最終獲得美國食品與藥品管理局批准。但是，它並不是世界上最強大的核磁共振成像掃描儀。曾給麻省理工學院開發出9.4特斯拉掃描儀的布魯克拜厄斯賓公司(Bruker Biospin)在此基礎上設計出11.7特斯拉核磁共振成像掃描儀。2009年，得克薩斯大學宣布計劃在其醫療中心安裝一台11.7特斯拉核磁共振成像掃描儀。

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