爱迪生曾说过：“惊奇就是科学的种子。”“驱动未来科普书系”正是一套让人备感惊奇、超酷超炫的科学书，立足于21世纪的最新科技发展喊果，紧跟时代步饯，以独特的视角、生动的文字、丰富的想象力，书中全面阐述科学知识、揭秘复系的科学现象、洞悉自然科学规徨，让你领略到看似枯燥的科学其实很精彩、很有趣。

这本《探秘神奇的磁场》(作者刘清廷)是该系列中的一册。

在古今社会里，很多对世界文明有重大贡献的发明都涉及到磁场的概念。地球能够产生自己的磁场，这在导航方面非常重要，因为指南针的指北极准确地指向位置在地球的地理北极附近的地磁北极。电动机和发电机的运作都依赖因磁铁转动而随着时间改变的磁场。通过霍尔效应，可以给出物质的带电粒子的性质。磁路学专门研讨，各种各样像变压器一类的电子元件，其内部磁场的相互作用。

这本《探秘神奇的磁场》(作者刘清廷)是“驱动未来科普书系”系列中的一册。

《探秘神奇的磁场》的作者是刘清廷。

揭开“磁”的神秘面纱

关于磁的传说

我国古代对磁的认识与应用

认识磁：从磁极开始

磁铁只能“吸”铁吗

磁场与磁力线

是否存在磁单极子

永磁体

铁钉变磁铁：物质的磁化

电与磁

形影不离的电和磁

电流产生磁场

电磁感应

涡流及其应用

电动机和发电机

电磁铁

直流电与交流电

交流电的发明与爱迪生

的固执

科学简史：经典电磁学的建立

对磁和电的早期研究

库仑定律的发现

电流的发现

欧姆定律的发现

几页纸的论文轰动了欧洲

——奥斯特的发现

“电学中的牛顿”——安培

“初生的婴儿有什么用”——法

拉第电磁感应的发现

经典物理学的第一次伟大综合

——麦克斯韦电磁场理论

电磁波的实验验证——赫兹

的实验

电磁波家族

从无线电波到高能射线

——电磁波六兄第

无线电技术的发展历程

无线电犬家庭

应用广泛的红外线

五颓六色可见光

让人“爱恨交加”的紫外线

x射线与放射牲物质的发现

威力强犬的γ射线

地球科学的综合：磁性的地球

地球是个大磁场

地球磁场的起源

瞠球磁场和地球生命

磁现象

美丽的极光

磁极的倒转：地球磁场

“翻跟头”

地磁与大陆漂移

百慕大三角之谜

宇宙磁现象

有趣的生物磁

动物为什么不会迷失方向

磁场对植物的影响

磁性细菌的“磁导航”

人体磁场

生物磁疗

心磁图和脑磁图

神奇的脑电波

磁与现代文明——磁的广泛应用

磁与工业

磁与通讯

磁与现代交通：磁悬浮

列车

磁与现代生活

磁与信息存储

军事领域的磁应用

地质、考古和采矿等领域的

磁应用

磁与现代医学

警惕身边的电磁污染

看不见的杀手——电磁辐射

家用电器与室内电磁波

手机与电磁辐射

电脑辐射预防之道

小心微波危害

地球磁场与人类健康

(3)对循环系统的影响。低强度微波辐照对循环系统的影响国内已有大量的报道，且结果大致相同，主要表现为心悸、心前区疼痛、胸闷等症状及心电图异常率增加、窦性心动过缓加不齐、心脏束枝传导阻滞等，另外血压、血象、脑血流、微循环也会有不同程度地改变。微波对心血管系统的影响，主要是因为微波辐照引起自主神经系统功能紊乱，以副交感神经兴奋为主，即使在低场强的情况下，这种影响仍然存在。而微波对脑血流的影响说明其所形成的电磁场可影响脑部血循环及血管功能，脑部经微波照射后，血管扩张，血流量增加、弹性血管管壁张力减低，血管紧张度增高，所以导致了脑血流图的一系列变化。

(4)对免疫功能的影响。主要是抑制抗体形成，使机体免疫功能下降。微波的免疫效应与功率密度和暴露时间有关。功率密度较大时，短期暴露可刺激机体的免疫机能，长期暴露则抑制免疫；功率密度较低时，产生免疫刺激则需较长时间的暴露。另外，微波对机体免疫功能的影响还表现出累积效应。

(5)对生殖机能的影响。国外有学者指出，用低功率的微波辐射怀孕大鼠，会导致小鼠出生后小脑浦肯野细胞的减少。此后，有不少学者以子代脑的形态和行为作指标，观察了微波辐射怀孕动物的致畸效应。也有对孕鼠辐射导致后代脑AChE活性下降的报道。国内也有许多非致热效应微波引起机体生殖系统危害的报道。低强度微波辐照的非热效应能影响精子细胞。实验发现5毫瓦／平方厘米微波辐照对人精子的活动度、存活率及穿卵率影响显著。微波辐照附睾或睾丸可导致雄性生殖细胞内多种酶活性的改变。有研究观察了微波照射男性志愿者睾丸，发现血清睾酮含量随照射时间的延长而显著降低，同时，黄体生成素显著上升，提示微波可损害睾丸问质细胞合成睾丸酮的功能。另一项研究也发现雷达作业人员血清17羟一皮质醇和睾丸酮含量异常率高。

(6)对遗传方面的影响。新的研究还表明：微波会以别的方式影响生物细胞，破坏含有遗传信息的生物分子脱氧核糖核酸(DNA)，破坏染色体结构。

对微波的防护注意以下几点：

(1)微波辐射能吸收：调试微波机时，需安装功率吸收天线(如等效天线)吸收微波能量，使其不向空间发射。需要在屏蔽小室内调试微波机时，小室内四周上下各面均应敷设微波吸收材料。

(2)合理配置工作位置：根据微波发射有方向性的特点，工作点应置于辐射强度最小的部位，尽量避免在辐射束的正前方进行工作。

(3)个体防护用品：一时难以采取其他有效防护措施，短时间作业可穿戴防微波专用的防护衣帽和防护眼镜。

(4)健康检查：一两年健康检查一次，重点观察眼晶状体的变化，其次为心血管系统、外周血象及男性生殖功能。

(5)卫生标准：我国微波辐射卫生标准(GBl0436—89)规定，作业场所微波辐射的容许接触限值：连续波，平均功率密度50微瓦／平方厘米，日接触剂量400徽瓦时／平方厘米；脉冲波非固定辐射，平均功率密度50微瓦／平方厘米，日接触剂量400微瓦日寸／平方厘米；脉冲波固定辐射，平均功率密度25微瓦／平方厘米，日接触剂量200微瓦时／平方厘米。

不过人们不必对辐射过于恐惧，因为辐射不属于强致癌因素，不会引起“特殊癌”，只是使癌的发生率有所提高。据对现有资料统计分析，只有4％的肿瘤是电离辐射造成的，而且辐射危害是可以预防的，辐射造成的损伤也是可以治疗的。

人类赖以生存的地球，是一个硕大无比的磁场，南北两极为它的中心，所发出的磁力，使得地面磁场的平均强度达到0，5高斯／平方米。正是由于这种天然的磁场生物圈环境，才对人类的生长、繁殖和健康产生重大影响。地磁场总强度降低时，人类的性成熟相应要加快，而身高增长则略微减慢，例如巴西里约热内卢出生的小孩比起美国同时出生的小孩要矮一些。

地球上磁场总强度最低值，恰好在南美洲范围内，而非洲地磁场总强度较高，因而中非卢旺达男子的身高，超过欧洲男子。人类如果长期顺地磁方向生活，可使体内各个系统、器官和细胞有序化，从而产生生物磁化效应，使各器官机能得到协调和恢复。人类的一些疾病，如高血压、心脏病、中风等，均与地磁场指数的月平均值紧密相关。地磁异常区发病率较高，如俄罗斯库尔斯克地区磁铁矿引起的局部磁异常区内，高血压发病率比正常磁场区高125％～160％。我国黄河流域以北位于东亚大陆磁异常区的一些地方，冠心病的发病率也明显高于南方。

近年来，科学家研究发现，某些顽固性头疼、失眠、关节痛等症状的出现与现代生活中地磁减弱有着密切的关系。现代社会里，越来越多的人工作和生活在高楼大厦内，加上汽车穿梭，电线、管道如网，扰乱了大自然磁场，造成人体磁力不足，由此，便出现了各种自律精神失调症状。

因此，现代人应补充磁力，调整体内磁平衡。有条件的可长饮磁化水，以给细胞充磁；也可在饮食中补充各种矿物质。同时加强体育锻炼，这是由于电解质是产生生物电磁不可缺少的物资，体育运动是促进剂，推动肌体产生生物电磁，然后通过自身调节，达到磁平衡。

另外，有研究称睡眠应当采取头北脚南的方向。P223-225

虽然很早以前，人类就已知道磁石和其奥妙的磁性，最早出现的几个学术性论述之一，是由法国学者皮埃·德马立克于公元。1269年写成的论文《磁石书信》。德马立克仔细标明了铁针在块型磁石附近各个位置的定向，从这些记号，又描绘出很多条磁场线。他发现这些磁场线相会于磁石的相反两端位置，就好像地球的经线相会于南极与北极。因此，他称这两位置为磁极。死乎3个世纪后，威廉-吉尔伯特主张地球本身就是一个大磁石，其两个磁极分别位于南极与北极。出版于1600年，吉尔伯特的巨著《论磁石》开创磁学为一门正统科学学术领域。

在电磁学里，磁石、磁铁、电流、含时电场，都会产生磁场。处于磁场中的磁l胜物质或电流，会因为磁场的作用而感受到磁力，因而显示出磁场的存在。磁场是一种矢量场；磁场在空间里的任意位置都具有方向和数值大小。

磁铁与磁铁之阀，通过各自产生的磁场，互相施加作用力和力矩于对方。运动中的电荷会产生磁场。磁性物质产生的磁场可以用电荷运动模型来解释。

当施加外磁场于物质酣，磁性物质的内部会被磁化，会出现很多微小的磁偶极子。磁化强度估量物质被磁化的程度。知道磁性物质的磁化强度，就可以计算出磁性物质本身产生的磁场。创建磁场需要输入能量。当磁场被湮灭时，这能量可以再回收利用，因此，这能量被视为储存于磁场。

电场是由电荷产生的。电场与磁场有密切的关系；含时磁场会生成电场，含时电场会生成磁场。麦克斯韦方程组可以描述电场、磁场、产生这些矢量场的电流和电荷，这些物理量之间的详细关系。根据狭义相对论，电场和磁场是电磁场的两面。设定两个参考系A和B，相对于参考系A，参考系B以有限速度移动。从参考系A观察为静止电荷产生的纯电场，在参考系B观察则成为移动中的电荷所产生的电场和磁场。

在量子力学里，科学家认为，纯磁场(和纯电场)是虚光子所造成的效应。以标准模型的术语来表达，光子是所有电磁作用的显现所依赖的媒介。对于大多数案例，不需要这样微观的描述，在本文章内陈述的简单经典理论就足足有余了；在低场能量状况，其中的差别是可以忽略的。

在古今社会里，很多对世界文明有重大贡献的发明都涉及到磁场的概念。地球能够产生自己的磁场，这在导航方面非常重要，因为指南针的指北极准确地指向位置在地球的地理北极附近的地磁北极。电动机和发电机的运作都依赖因磁铁转动而随着时间改变的磁场。通过霍尔效应，可以给出物质的带电粒子的性质。磁路学专门研讨，各种各样像变压器一类的电子元件，其内部磁场的相互作用。