尋找宇宙最強(qiáng)磁體

焦下客

磁場(chǎng)是一種看不見(jiàn)、摸不著的特殊物質(zhì)，存在于磁體周?chē)１M管一些人造磁場(chǎng)會(huì)讓粒子碰撞和聚變反應(yīng)成為可能，但是，與宇宙最遠(yuǎn)端的磁場(chǎng)（如源于中子星的磁場(chǎng)）相比，人類(lèi)付出的努力顯得蒼白無(wú)力。以下便是宇宙間最強(qiáng)大的磁體。

1.中子星：天文學(xué)家告訴我們，超新星種類(lèi)不同，產(chǎn)生的結(jié)果也不同。質(zhì)量最大的超新星會(huì)在爆發(fā)后形成黑洞，而質(zhì)量相對(duì)較小的超新星則會(huì)產(chǎn)生中子星。

中子星的密度驚人，磁性同樣驚人：地球的磁場(chǎng)強(qiáng)度維持在0.5高斯左右，而中子星的磁場(chǎng)卻是地球的100萬(wàn)億倍。

2.磁星：出于一些尚未被完全理解的原因，有些中子星被歸入“磁星”一類(lèi)。磁星“繼承”了一般中子星驚人的磁場(chǎng)強(qiáng)度，并在此基礎(chǔ)上乘以1000倍。即便停留在地球和月球之間，磁星仍可以消除信用卡上的信息。

3.人造磁體：美國(guó)三個(gè)不同機(jī)構(gòu)——佛羅里達(dá)州立大學(xué)、佛羅里達(dá)大學(xué)、新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室構(gòu)成了美國(guó)國(guó)家磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室，這也是世界上最大的人造磁體所在地。

僅洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室就有8個(gè)可在50特斯拉（一個(gè)普通條形磁體可生成0.01特斯拉的強(qiáng)度）強(qiáng)度下運(yùn)行的磁體，其中還包括一個(gè)用時(shí)10年制造的100特斯拉的多點(diǎn)磁體。

4.大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)：大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是一個(gè)具有多個(gè)超大磁體的龐然大物，線(xiàn)圈長(zhǎng)度超過(guò)14米。超導(dǎo)磁體可以在8特斯拉以上的強(qiáng)度下運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)質(zhì)子圍繞一條長(zhǎng)約27公里的環(huán)形隧道運(yùn)轉(zhuǎn)，令其互相撞擊，生成無(wú)數(shù)次原子微粒。

5.國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆：對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)，獲取“自給自足”的聚變能量仍是一個(gè)夢(mèng)想，而實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想的關(guān)鍵在于磁性。國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆是一個(gè)由多國(guó)參與的項(xiàng)目，是世界上規(guī)模最大的融合氘和氚（氫的兩個(gè)同位素）的嘗試之一。

一旦國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆建立起來(lái)，它會(huì)不斷加熱氘和氚，令其變成等離子態(tài)，形成500兆瓦的高溫。

6.超導(dǎo)電性：超導(dǎo)電性是自然界最奇特的現(xiàn)象之一，單純依靠經(jīng)典物理學(xué)無(wú)法徹底對(duì)其進(jìn)行解釋。1911年，荷蘭物理學(xué)家H·卡末林·昂內(nèi)斯發(fā)現(xiàn)汞在溫度降至4.2K（相當(dāng)于-269℃）時(shí)突然進(jìn)入一種新?tīng)顟B(tài)，其電阻小到無(wú)法測(cè)出，他把汞的這一新?tīng)顟B(tài)稱(chēng)為超導(dǎo)態(tài)，具體指的是一些物質(zhì)在被冷卻至接近絕對(duì)零度時(shí)，其電阻會(huì)變?yōu)榱?，電流可以無(wú)限期地持續(xù)。endprint