学过中学地理的同学们都知道,指南针的指针所指方向为地理南极(地磁北极)。指南针也是我国古代四大发明之一,为航海技提供了最基础的安全保障,也极大的促进了人类文明的大融合!从来都没有人质疑过指南针的方向准确性,仿佛指针所指的一定就是地理南极!
可这种情况要是放在70万年前,却是和现在大相径庭的!因为70万年以前,我们的指南针指的是现在的北极。你一定会感到诧异,但如果稍微明白地球磁场产生的机制,你也就不会太惊讶!
地球磁场产生的原因有很多,我们选择主流观点来解释!
大家都知道,有变化的电就有磁,有变化的磁也必有电的存在!两者互为因果。但本质来说,磁现象只是运动电荷所产生的现象而已。电磁感应定律告诉我们:电流的周围一定会产生磁场。其实从更微观的角度来看,就是运动电荷才形成了电流,自然也就会产生磁场!
那么大家肯定会好奇的问一句,既然地球有磁场也就是说明地球有大量运动的电荷。那为什么我们感受不到这些运动电荷(电流)呢?如果真有那么多的运动电荷,我们岂不会被电击死!
其实我们不会被电击,地球内部的电荷主要的运动方式是随地球的自转而动,这些电荷在地球的自转的带动下才运动起来,于是形成了运动电荷(电流) 自然就会形成一个巨大的磁场。自转起来的大量电荷就相当环形电流,参考右手定则,自然会形成磁场!
右手定则
磁场的方向改变主要取决于这个环形电流的方向的变动,而地球的自转方向是至始至终不变的。这就意味着 磁场的改变 势必是因为环形电流里的电荷相对运动引起的!那么到底是正电荷数量多还是负电荷数量多呢?正电荷的数量占主导和负电荷数量占主导时,会产生不同环形电流方向,自然会产生不同的地球磁场方向! 而行星撞击地球,地球内部的物质运动都会影响 正负电荷的数量比率!
根据地质运动的数据,科学家认定地球磁场平均下来是25万年反转一次,但很不固定。最近一次翻转却是70万年以前,所以科学家预计未来百年之内 地球磁场很有可能还会再翻转一次。也就意味着 现在的指南针指的不是南了! 值得庆幸的是,地球磁场的翻转不会对地球生态带来明显的破坏!
标注:企鹅号《启迪认识论》系本人原创发文!