群测群防的实质和《蛤蟆人》

反铁磁性
反铁磁性，即在没有外加磁场的情况下，物质中相邻的完全相同的原子或离子的磁矩由于其相互作用而处于相互抵消的排列状态，致使合磁矩为零，而施加一个磁场时就改变一些磁矩的方向，致使在物质中的合磁矩随磁场强度的增大而增大到某一极限值的现象。这种材料当加上磁场后其磁矩倾向于沿磁场方向排列，即材料显示出小的正磁化率。但该磁化率与温度相关，并在奈尔点有最大值。根据主要磁现象用反铁磁性物质制成的材料，称为反铁磁材料。

反铁磁性
反铁磁性，即在没有外加磁场的情况下，物质中相邻的完全相同的原子或离子的磁矩由于其相互作用而处于相互抵消的排列状态，致使合磁矩为零，而施加一个磁场时就改变一些磁矩的方向，致使在物质中的合磁矩随磁场强度的增大而增大到某一极限值的现象。这种材料当加上磁场后其磁矩倾向于沿磁场方向排列，即材料显示出小的正磁化率。但该磁化率与温度相关，并在奈尔点有最大值。根据主要磁现象用反铁磁性物质制成的材料，称为反铁磁材料。

反铁磁性
反铁磁性，即在没有外加磁场的情况下，物质中相邻的完全相同的原子或离子的磁矩由于其相互作用而处于相互抵消的排列状态，致使合磁矩为零，而施加一个磁场时就改变一些磁矩的方向，致使在物质中的合磁矩随磁场强度的增大而增大到某一极限值的现象。这种材料当加上磁场后其磁矩倾向于沿磁场方向排列，即材料显示出小的正磁化率。但该磁化率与温度相关，并在奈尔点有最大值。根据主要磁现象用反铁磁性物质制成的材料，称为反铁磁材料。

磁具有非常悠久的历史：
磁具有非常悠久的历史，我们知道中国的四大发明之一指南针就是利用了磁的指向性。磁一直伴随着人类文明的进程而发展，时至今日，几乎所有的高科技产品都会用到磁。
春秋战国时期，人们发现了磁石具有吸铁性，指南针能指向南方。现在我们知道这是因为地球本身是一个巨大的磁体，而地球的地理南极就是这个磁石的北极，因为异性相吸，所以指南针的南极就指向了地球的北极，也就是地理上的南方。
我国古代对于磁的认识和发展一直走在世界的前列，尤其是指南针的发明和应用，这在古书中有很多的记载，可惜的是后来大家只是在应用它的性质，很少有人对它进行系统地归纳总结并探究其根源，所以现在很多跟磁有关的教科书上都用的是西方的名字和名词。

（读上）：指南针

西方对磁的认识也是从磁石开始的，据说是在古希腊，在一个叫马格尼西亚的地方首先发现了磁石，并由此命名为magnet来代表磁铁，这个词也一直沿用到现在。西方对磁的系统观察始于13世纪，欧洲一位叫派勒格令尼的人在给朋友的《论磁体的信》中详细描述了磁石的轮廓和性质，并明确提出了磁石具有南北两极的概念以及同极相斥异极相吸的性质。但是当时遭到了教廷的反对而停滞不前，直到1600年，英国的吉尔伯特用拉丁文撰写第一部磁学专著《论磁》，他在书中不仅详细总结和发展了前人对磁的认识和实验，还系统地研究了地球的磁性。

《论磁》

我国现代对磁的系统研究可以认为是从施汝为先生开始的，他当年从美国耶鲁大学博士毕业之后，于1934年回到中国，并且建立了第一个现代磁学研究的实验室，也就是现在的物理所磁学实验室的前身，这在物理所的所志和磁学史的网站上都有详细的记载。施汝为先生毕生从事磁学研究，培养了一大批磁学人才，为中国的磁学事业的发展奠定了坚实的基础。

磁体的性能与发展
我们现在知道磁石的主要成分是四氧化三铁，这是一种永磁体。早期除了对磁的吸铁性和指向性进行研究之外，大量对磁的系统研究还包括各种不同成分的新磁性材料的发现和应用，其中以钕铁硼稀土永磁材料为典型代表，目前应用非常广泛。此外对于磁体的加工工艺以及磁性的测量和表征等方面也取得了很多的成果和应用。现在我们一般认为能够吸引铁钴镍并且能够长期保持磁性的磁体是永磁体。而像铁这类既容易产生磁性也容易失去磁性而且磁极也会受到外界磁场而影响的材料称为软磁体。铁被永磁材料吸引一段时间之后产生磁性的这个过程称为磁化过程，每一个铁的颗粒都可以被它所在的磁场磁化成类似小磁针的状态，这个现象后来被英国的法拉第用来直观地表示磁场的分布。
那么只有磁体才能够产生磁性吗？很长一段时间里，科学家都认为电和磁之间没有任何关联，直到1820年，丹麦的物理学家奥斯特在给学生上课的时候偶然间发现通有电流的导线能够使小磁针发生偏转，从而揭示了电能够产生磁的现象。这一消息当时极大震惊了科学界，远在法国巴黎的安培听到消息之后马上集中精力做了大量的实验，并在几周之后明确指出了通电导线与产生磁场之间的关系，这就是著名的安培定则，也是之后我们还会提到的安培右手螺旋定则。安培这个名字大家应该并不陌生，电流的单位安培就是以他的姓氏来命名的，用来纪念他在电磁学领域所作出的巨大贡献。大家是否记得，我们小时候有一篇语文课文是“会跑的黑板”，文中那个把马车车厢作为黑板，专心致志进行推导公式的人就是安培。

电能够产生磁，那么磁能不能产生电呢？经过十年的大量的实验的研究，英国的科学家法拉第终于在1831年提出了电磁感应现象，法拉第之后又发明了发电机，给人类带来了光明。法拉第这位科学家的成长是非常励志的，他不像很多科学家，从小就拥有优良的教育资源。他出身贫困，只上了两年小学，但是他非常喜欢读书，后来在一个印刷和售卖书籍的店铺里当学徒，一有时间就自己阅读大量的跟科学有关的书籍。他的这种好学精神打动了店铺里的一个老主顾，在老主顾的帮助下，他有幸聆听了英国著名化学家戴维的一次演讲。后来法拉第就带着他整理好的笔记作为自荐书去找戴维，想要做他的助手，戴维对他的精美笔记印象非常深刻，也正好缺少一名助手，所以22岁的法拉第从此有幸迈入科学的殿堂。

迈克尔·法拉第
可惜的是法拉第的数学并不是很好，所以没能把电磁感应定律进一步地升华，而他这个缺陷正好被英国的数学家麦克斯韦所弥补。在1873年，麦克斯韦用简明优美的数学语言概括了所有的电磁学现象，建立了著名的麦克斯韦方程组，从此电磁学理论基本成熟。由于这部分还有专门的电磁学课程，将由刘恩克老师进行讲述，所以我就不在此详细介绍了。

磁的重要性
那么磁发展到现在，对我们的生活有多重要呢？从电气时代，发电机、电动机的使用，到现在的信息时代，我们的银行卡、门禁卡以及生活的必需品，方方面面都离不开磁的应用。磁还有一个最重要的应用方向，就是磁性信息存储，目前全球80%的数据仍然采用的是磁性信息存储，像我们每天使用的手机、电脑都是如此，这些都极大地推进了大数据时代的到来。大家知道吗，一辆汽车上有大概几十个元件用的是磁性元件，还有我们现在正在发展的磁悬浮列车、核磁共振以及未来的一些高科技产品，磁性和磁性材料一直发挥着核心的作用。

一辆车有40-70个地方用到磁性元件

大家可以在周边找一找，看看还有哪些东西是跟磁有关系的，如果大家还有兴趣探究一下这些东西到底跟磁是如何关联的，将会是非常有意思的事情。比如说我们刚才提到的磁悬浮列车，我们知道它是利用了磁力来克服重力使其悬浮从而减少摩擦的。但是大家知道吗，这个磁力可以有两种来源，一种是利用了超导磁体的抗磁性，另一种就是利用了普通磁体的同极相斥异极相吸的原理，所以目前的磁悬浮列车也是有两种的。

磁悬浮列车

那么为什么磁会表现得如此强大呢？从微观粒子到宇宙天体，再到我们生物体，磁场和磁现象无处不在。以研究磁和磁性为主的磁学，不仅是凝聚态物理的一个重要方向，还可以与其他的多个学科进行交叉从而衍生出丰富多彩的现象和应用。从近些年诺贝尔物理学奖获得者的情况，我们也可以看到与磁相关的研究总是不断的能给大家带来挑战和惊喜，比如说2007年的诺贝尔物理学奖颁给了法国的费尔（Fert）和德国的克鲁伯格（Grunberg）两个人，以表彰他们发现用于硬盘读取数据的巨磁电阻效应，这一发现极大推动了信息存储领域的发展。德国的克鲁伯格（Grunberg）虽然比费尔（Fert）发现的稍微晚了一些，但是他很有经济头脑，一发现就申请了专利，所以每年他由专利带来的效益就相当于每年领取一次诺贝尔奖金。所以磁在基础研究方面和实际应用方面都具有十分重要的地位。

磁悬浮列车

那么为什么磁会表现得如此强大呢？从微观粒子到宇宙天体，再到我们生物体，磁场和磁现象无处不在。以研究磁和磁性为主的磁学，不仅是凝聚态物理的一个重要方向，还可以与其他的多个学科进行交叉从而衍生出丰富多彩的现象和应用。从近些年诺贝尔物理学奖获得者的情况，我们也可以看到与磁相关的研究总是不断的能给大家带来挑战和惊喜，比如说2007年的诺贝尔物理学奖颁给了法国的费尔（Fert）和德国的克鲁伯格（Grunberg）两个人，以表彰他们发现用于硬盘读取数据的巨磁电阻效应，这一发现极大推动了信息存储领域的发展。德国的克鲁伯格（Grunberg）虽然比费尔（Fert）发现的稍微晚了一些，但是他很有经济头脑，一发现就申请了专利，所以每年他由专利带来的效益就相当于每年领取一次诺贝尔奖金。所以磁在基础研究方面和实际应用方面都具有十分重要的地位。

那大家有没有感受到磁的魅力呢？如图所示，这个地球仪和灯泡悬浮起来，没有任何物体支撑，随意将非磁卡片放入其中，也丝毫不会影响它悬浮的状态。转动它、打开它的开关也不会影响它悬浮的状态。学完磁之后我们就知道两个磁体之间是可以通过磁场来传递相互作用力的，而这个磁场是看不见也摸不到的。

磁性产生的物理根源：
接下来从磁产生的根源出发去更好地理解这些现象。安培的伟大之处在于他很早就提出了不论是磁体还是电流产生的磁性都归结于同一根源，这就是著名的安培分子电流假说。他认为分子电流如果取向一致的话，就可以对外呈现宏观磁性。这个假说在当时并不被大家所认可，一直到70年后的1897年，英国的科学家汤普森（Thomson）发现了电子，才证明了其假说的正确性。之后荷兰的物理学家洛伦兹（Lorentz）又进一步提出了电子论，将物质的宏观磁性归结为原子中的电子的作用，统一解释了电、磁、光的现象。
虽然安培的分子电流假说能够比较直观地解释一些物理现象，但是也存在着很大的局限性。随着量子理论的发展，人们对磁性的认识才逐渐地深入，现在大家一般认为物质的磁性是来源于原子磁矩。原子磁矩之间是存在着相互作用的，这种相互作用可以使原子磁矩排列成不同的方式，从而产生了顺磁、铁磁、反铁磁等不同的性质。这种相互作用是一种量子效应，根据不同的理论模型，又可以分为海森堡交换作用、双交换作用、超交换作用以及RKKY交换作用等，用来解释不同磁体中磁性的起源。

现在一般认为物质的磁性来源于原子磁矩
磁场直观物理图像的建立
虽然我们用还原法知道了磁性的根源，但是这太微观了，为了更好地理解磁性和磁场，法拉第用铁粉做实验形象地展现了磁力线，从而使看不到摸不到的磁场直观图形化。从这个实验中我们还可以看到，磁极的周围并不是一无所有的、空虚的，而是充斥着各种方向的力线，各种力就是通过这样的磁场传递相互作用的，这样我们是不是更好的理解刚才的地球仪还有灯泡为什么悬浮起来了。当然这里我只是提出了一个最关键也是最简单的一个原因，如果大家感兴趣可以去看一下，我们物理所公众号的一篇详细记载了磁悬浮技术的发展和原理的文章。

摩天高梯腾云梯，抬头举手摘日月。
吾在摩天楼观台，風雨雷电瞬时间。
光速电速两相等，光波电波地震波。
風波声波与水波，有形波与无形波。
波峰波谷及波长，波纹波浪及波涛。
地震波你知多少？纵波横波与面波？

为什么说地震波是由震源产生向四外辐射的弹性推进波，是一种具有快速释放传播的巨型能量波？
地球内部（地幔层）高温高压气态物质又具有何等能量呢？让我们先从猛烈冲天型火山喷发谈起，火山喷发的本源物质主要为熔岩与气态物质；而火山碎屑、火山灰、火山泥、大小石块...等固体物质是火山通道穿过地壳岩石层时熔塌携带的外来捕获物质。对于猛烈冲天型火山喷发而言，火山岩浆喷出地面要穿过33公里左右的上升通道（指地壳平均厚度），然后火山喷发烟柱又高达5000米至万余米以上，岩浆与大小石块被抛向500米高空，火山爆发声响能传播至200公里以外，火山灰可落到2500公里以外，火山喷发能托起地下60～100公里以上深度的岩浆，一次大规模火山喷发可以喷出约6×10^10吨岩浆和火山碎屑物。一次最大类型的火山喷发所具有的能量约等于里氏10级地震所释放能量的2倍以上（即6.3×10^26尔格 ×2 = 12.6×10^26尔格），此能量相当于9000颗大型氢弹的威力。也就是说10级地震所释放的能量相当4500颗大型氢弹的破坏威力，应该可以说地震波是巨型能量波的快速释放。这是电磁波与地质雷达无法比拟和无法监测的科学难题。

地震成因的核心理论——天然爆炸学说（差異理论）：
断裂理论为世界主流地震界的传统理论；而天然爆炸理论则为地震界新生派理论。人们一谈到爆炸，就会联想到一系列爆炸：如宇宙大爆炸、陨石（流星）爆炸、可燃气体爆炸、煤矿瓦斯爆炸、火山爆发爆炸、雷电爆炸、（霹雳震天口向））、战争导弹、核弹爆炸、化工厂爆炸、锅炉爆炸、鞭炮爆炸…等。7级大地震理应是地下深部的爆炸成因。（后文待续）。

再谈《地震波》你知多少？地震后面加个“波”字是何含义？
公元前四世纪古希腊亚里士多德提出："地震是由地下风造成的”。可以说是最早具有卓越见解和先见之明的、古代伟大科学家。为何这么说呢？这个《风》字含义深远！风是大气层气流面状、波速运动的典型表现形态，且广泛分布与存在。风波和水波可以说是《有形波》。那么请问地下实体内那能存在有《风》呢？大气层空气中存在有风，好理解；要说地下岩石圈、岩浆圈的实体内存在地下风，不好理解；现代科学家也有人把《地下风》理解成固体潮；当我们谈及《地上风》和《地下风》时，这就涉及到空间物理学和实体物理学；爱因斯坦、玻尔、杨振宁、李政道等人是世界近代著名的空间物理学家，他们四人均先后获诺贝尔奖；而实体物理学家，当今世界至今尚无能人诞生！近几十年来，当地震预测在地震学家当中逐步失宠的时候，却得到了其他领域（一些）科学家的热情拥抱，例如岩石磁性学和固体物理学。值得一提的是这个圈子的领军人物，固态物理学家弗里德曼-弗洛伊德最为突出，实验研究证明当岩石受到挤压的时矦就会产生初级电流，即所谓的弗洛伊德理论。弗洛伊德的发现也许是解开地震之前辐射电磁信号的钥匙。弗洛伊德意识到，在正常情况下岩石是很好的绝缘体，非常不容易导电。关于同震电磁信号是否存在？还是疑问号？近代物理学研究了波粒二象性。（文稿内容未完，下回分解）

再谈《地震波》你知多少？地震后面加个“波”字是何含义？
公元前四世纪古希腊亚里士多德提出："地震是由地下风造成的”。可以说是最早具有卓越见解和先见之明的、古代伟大科学家。为何这么说呢？这个《风》字含义深远！风是大气层气流面状、波速运动的典型表现形态，且广泛分布与存在。风波和水波可以说是《有形波》。那么请问地下实体内那能存在有《风》呢？大气层空气中存在有风，好理解；要说地下岩石圈、岩浆圈的实体内存在地下风，不好理解；现代科学家也有人把《地下风》理解成固体潮；当我们谈及《地上风》和《地下风》时，这就涉及到空间物理学和实体物理学；爱因斯坦、玻尔、杨振宁、李政道等人是世界近代著名的空间物理学家，他们四人均先后获诺贝尔奖；而实体物理学家，当今世界至今尚无能人诞生！近几十年来，当地震预测在地震学家当中逐步失宠的时候，却得到了其他领域（一些）科学家的热情拥抱，例如岩石磁性学和固体物理学。值得一提的是这个圈子的领军人物，固态物理学家弗里德曼-弗洛伊德最为突出，实验研究证明当岩石受到挤压的时矦就会产生初级电流，即所谓的弗洛伊德理论。弗洛伊德的发现也许是解开地震之前辐射电磁信号的钥匙。弗洛伊德意识到，在正常情况下岩石是很好的绝缘体，非常不容易导电。关于同震电磁信号是否存在？还是疑问号？近代物理学研究了波粒二象性。（文稿内容未完，下回分解）

何谓波粒二象性?答:象者,形态也.波和粒子是物质存在的两种形态.光既具有波动性,又具有粒子性.这一点已被干涉衍射实验和光电效应现象证明.把光仅仅认为是波或粒子的观点都是片面的。
人们对于“粒子”是什么，有着许多不同的理解：点状物体、场的激发源、纯数学照进现实的一个斑点......但是，如今物理学家对于粒子这个概念的理解，发生了前所未有的巨大改

何谓波粒二象性?答:象者,形态也.波和粒子是物质存在的两种形态.光既具有波动性,又具有粒子性.这一点已被干涉衍射实验和光电效应现象证明.把光仅仅认为是波或粒子的观点都是片面的。
人们对于“粒子”是什么，有着许多不同的理解：点状物体、场的激发源、纯数学照进现实的一个斑点......但是，如今物理学家对于粒子这个概念的理解，发生了前所未有的巨大改

宇宙万物皆由粒子组成，何谓粒子？
简单的解释总是不能令人满意：大家普遍认为，电子、光子、夸克和其他的“基本”粒子缺乏内部结构或者物理体积。加州大学伯克利分校的粒子理论学家玛丽·盖拉德曾在二十世纪七十年代预测过两种夸克的质量，她认为：“一般地，我们认为粒子就是一个点状的物体。”然而，粒子有明确的性质，比如电荷和质量。但是，一个没有维度的点，如何承载重量？
麻省理工大学的理论物理学家文小刚说：“我们说它们是‘ 基本的’，但这只是对学生的一种说辞。‘ 别问了！我也不知道答案。它就是 基本的，所以别再追问了 。

（续上）：对于任何物体，它的性质都是由构成它的物质——最终会归结到粒子——决定的。 但是粒子的性质不是由自己的成分决定的，而是由其数学形式决定的。粒子站在数学和现实两个世界相接触的那一点，立足处有些摇晃。
十多位粒子物理学家对于“什么是粒子”给出了多样的描述，还阐述了两个迅速发展的理论，目标是得到一个描述粒子的统一图像。
“什么是粒子？这确实是一个很有趣的问题，”文小刚说，“现在这一方向有一些进展，虽然还没有产生一个统一的理论，但是各派观点都十分有趣。”作者（地震地质爱好者）认为，粒子是指电粒子。

粒子是一个“坍缩的波函数”
古希腊哲学家德谟克利特认为，大自然最基础的构成单元——粒子是存在的。理解它的征途由此开始。两千年后，牛顿和惠更斯就“光是波还是粒子”进行了辩论。约250年后，量子力学的发展证明了两位伟人都是对的： 光以独立的小份能量——光子的形式发出，表现出既像粒子又像波的特点。
波粒二象性给人一种深深的陌生感。二十世纪二十年代量子力学告诉人们，对于光子以及其它的量子化的物体， 最恰当的描述不是粒子或者波，而是“波函数”。波函数是随时间演化的数学函数，表明了粒子具有一系列性质的可能性。比如说表示电子的波函数，在空间上是弥散开来的，因此只能说电子“可能”而不是“一定”在某个位置。但十分奇怪的是，如果你用一个探测器来观察，波函数会突然坍缩到这一点，粒子在这一点处咔咔作响地敲击探测器。

因此，粒子是坍缩后的波函数。但这究竟意味着什么呢？为什么观察会令数学函数坍缩，令一个实实在在的粒子出现？测量的结果是由什么决定的？这个问题提出将近一个世纪，物理学家仍旧没有答案。
粒子是“场的量子激发”（插图己省略）。

20世纪30年代，物理学家意识到， 多个光子构成的集体，会表现出单个波在电磁场中传播的特性，恰如19世纪的麦克斯韦电磁波理论。
研究人员将经典场论量子化，对场作出限制，使其只能以离散量（称为场的“量子”）进行振荡。除光子（光的量子）外，狄拉克等人发现，该思想可以外推到电子和其他所有粒子： 根据量子场论，粒子是全空间量子场的激发。
在假设这些更基本的场的存在时，量子场论剥离了粒子的状态，仅仅把它们描述为扰动场的小份能量。尽管量子场论无处不在，但它却成了粒子物理学的通用语言，因为它可以极其精确地计算粒子相互作用时的情况，而粒子之间的相互作用又决定了世界是如何构成。
随着人们发现更多自然界中的粒子和相关的场，一个观察世界的数值方法发展了起来。斯坦福大学退休粒子物理学家海伦·奎恩解释说：“ 一旦你把你观察到的模式编码到数学中，数学就有了预测性；它告诉你更多你可能观察到的东西。 ”

物理学分为空间物理学和实体物理学，波的传播也分为空间和实体两种介质。光波、风波、声波、电磁波、…等多为空间传递波；固体潮（即国体波）、地震波、冲击波、…等多为实体波（固体传递波）；实体波常为能量传递波。光分为可见光和不可见光，所以光波分为有形波和无形波。
波粒二象性：光的波粒二象性是指光既具有波动特性，又具有粒子特性。科学家发现光既能像波一样向前传播，有时又表现出粒子的特征。因此我们称光为“波粒二象性”。

对波的普通理解：一起一伏的自然现象，像水的波浪纹那样。波折：指事情的进行，遭逢许多转折，像波浪那样。波动：比喻受外界影响而发生动荡，像波浪起伏跌宕，时高时低，动荡不安。
波峰和波谷：横波中，质点的振动在横坐标轴以上的最高处，叫波峰。在横坐标轴以下的最低处，叫波谷。如水波，凸起的最高处是波峰，凹下的最低处是波谷。（文稿未完，续接下楼）

何谓波长？波源振动时，波在一个振动周期内传播的距离，即相邻的两个波峰或两个波谷之间的长度。波长等于波速和周期的乗积。
何谓波段？无线电广播中，把无线电波按波长不同而分成的段，如长波、中波、短波、超短波。
何谓波幅？也叫振幅。质点在振动中离开静止位置的最大距离。
波纹、波浪、波涛：三者是描述水波（有开多波）形态特征的。波纹是指水面受轻微的外力而开多成的水纹；波浪是指海洋和江河、湖泊等水面受到外力作用后，呈现的起伏不平的现象；波涛是指大的波浪和大范围的汹涌澎湃的大海浪。

地震波是一种在固体介质中进行能量传递的实体波。它分为纵波、横波、面波。
纵波：或称P波，它所通过的物质的质点以疏密相间的方式、一前一后地振动，振动方向与波的传播方向一致，此时物质密度要发生变化，故又叫疏密波或压缩波。它跑得最快，我们最先感受到的上下跳动（颠簸）就是它所产生的振动。它在地壳中的传播速度，每秒钟可达5～6公里，但有资料说，纵波的传播速度为7公里/秒。纵波在固体、液体中都能传播。纵波的疏密传递請参阅纵波插图。

横波：或称S波。传播方式和水波相似，水的质点上下起伏，波浪则沿水平方向传开。横波所通过的物质的质点的振动方向和波的传播方向垂直，其水平分量能引起地面水平晃动（摇晃）。在地壳中横波的传播速度比纵波慢，每秒钟约3～4公里，所以我们在较晚的时矦才能感到。横波传播时，物体体积不变，但形状改变，产生切变，故又称切变波（参阅11楼横波图）。对于没有固定形状的液来说，横波也就无法通过的。

面波：或称乚波。它是体波（纵波与横波，统称体波）到达地表后，在一定条件下产生的次生波。但也有人称面波为折射波。面波沿地表界面（或叫临界面）传播，速度比横波还慢，所以它在体波之后到达。它和横波一样，只有横振动，没有纵振动'。但面波的波长比较长，所以又叫长波，故振动猛烈破坏作用也很大。
纵波和横波在物理性质不同的介质中传播时，速度也相应发生变化，并像光波似的，会发生折射或反射现象，面波就是一种折射、迭加、次生之长波。长波对建筑物破坏作用大，比如地震引发的海啸就是典型的长波，能长驱直入，凶残冲击、毁灭性破坏、杀伤作用。

再说面波与长波：
面波的波长比较长，故又称为长波。地震海啸是一种特别长的波，两个波峰之间的距离可达100公里以上，速度特别快，每小时可达700～800公里，到了滨海，会卷起很高的巨波，冲上陆地，破坏性与杀伤力极大。还有台風、颱风均以长波的形式，快速长驱直入。地震长波（面波）和上下跳动颠簸的纵波及重力波对地面建筑物和人兽生命的危害性最大。面波本为折射波，面波变成长波的原因，是系列波长相同的波反复选加的结果。同一震源产生体波的振动频率是相同的，它们的波长也一定相同。体波到达地表后，产生的次生波——面波的波长也都相同。无数系列波长相同的面波重复交错选加的结果，而变成了长波。长波的急害性极大，如果长波再加上快速行駛，对地面建筑物和山石的破坏性及人兽杀伤力极大。筆者提出一种大胆的想法：因为波是可以进行干扰的，如果此时人为发出一种干扰波，以破坏面波的反复选加、使它变成长波，这样就能大大减轻地震的破坏性。
波的传播速度：∨=入f       式中∨为波的传播速度。入为波长。f为振动频率。波速等于波长和频率的乘积。对于同一种介质而言，频率（或周期）是固有不变的。所以波长（入）越大，波速（∨）也就越块。波速与波长成正比关係。面波的传播像是一个波列，持续时间较长，不像纵波与横波时间短暂，面波周期范围最长可达3OO0秒（即50分钟）。面波振幅大，时间较长，故此破坏性大。
若地震波通过的介质越缴宻，物质的宻度越大，它对地震发射线的贯穿阻（或称射阻率。物理学上叫“阻尼”）也就越大，这样地震发射线能贯穿岩层的厚度就越小。射线穿过的厚度越大，射能减弱得也就越多。所以地震波总是选择沿断裂破碎带（活动断层带）进行发射与传播，因为活动构造带是射阻率最小的贯穿通道。射穿的速度大，能量消耗少，达到地面后，冲击力就越大。故此应避开在断层帶和岩石破碎地段建房及筑堤坝。

重力波与地面弹性折射波：
地震波到达地面射出时，便产生一种沿地壳表面传播的弹性折射波，波长比较长，所以又叫长波。当地面的松散沉积物或地表的建筑物受到地下传来的冲击时，所产生的一种次生的重力波，重力波又可称为上下冲击波。这两种波对地面建筑物的危害性是最大的。重力波对临界面上的巨大悬岩、危岩、风化表层上的附体岩，容易形成巨大滾石飞落，山崩堆积形成堵体，堵塞河川水道形成涌塞水库、湖泊等。造成建筑物倒塌毁坏，因为建筑物为地面上的附属物，没有牢固的根基。

设法让地震波反射转回、兼谈地震波的压传速度：
这里所说压传速度，即是指压缩传递速度，或叫压力传导速度。它与飞行速度、流体的流速、物体的运动速度等，具有完全不同的概念。压缩波（即纵波）的传播速度，就属于压传速度。它不是质点的位移（或称运移）速度，质点只在原地掁动传递，而不改变质点原先的位置。质点让地震波（或“场”）瞬间高速通过而传向远方或周边。有人把这种传播效应称为“感应传播”，也有人称为“同振共鸣”。质点为什么只在原地振动而不发生巨大位移呢？因为有周边固态质点的围压与固体内聚力的抗衡与传导。当传到地表右，因临界、临空丧失围压与内聚力，丧失了地壳岩石覆盖上压层而裸露，解除了武装、失去了依托而残遭严重破坏。
筆者在这里明确指出：横波不能通过液体物质；而纵波不能向大气层传递与传播（这是筆者的见解）。是否能找到一种特殊物质能对地震波的绝缘材料，它不传播地震波（即指地震波无法通过的材料）？或让地震纵波反射转回。这个任务就交给科学院与科技研究人员了！让他们进行下回分解。

各类波是借运动介质进行扩散传播的，比如无线电波、飞机飞行尾部喷出气体的反击波，是借空气介质进行传播；海洋的潮汐波、海啸是借水体介质进行传播；陆震（是指地震波）是借岩石固体物质或地幔液态岩浆介质进行传播的。导弹、火箭、飞船、人造卫星等，它们的发射飞行，是整体成直线、或抛物线、或螺旋线的高速发生位移。而地震波不同，它的瞬突发射，发射线成分散状（或称辐射状、或称焦球状、或称多头多向状），向四面八方、同震面层层扩大，脉状阵阵震动的传播方式。
波是可以进行干扰的，人为向地下发射强大的干扰波，以扰乱地震波的高速冲击作用，达到减轻对地面建筑物的破坏性。

谁能发明和研制出《地震制动仪》：
《地震制动仪》的功能是使达到地面的地震波（包括纵波、横波、面波）统统予以尽快扩散、消能，免除地面过分震动而造成建筑物破坏和人畜伤亡。谁能研制和发明这种地震制动仪，肯定能获得诺贝尔奖。
作者（逺长江）在此提示几点：
（1）、对地震波进行干扰与反射；（2）、对地震波进行灵巧扩散与消能；（3）、找出地震波传播的绝缘体材料；（4）、设法阻断横波、纵波反复迭加而成面波（长波），则可大大降低笑情；（5）、采取加固施工处理措施，加强地壳大小板块的力学抗震稳定性；（6）、我国古代东汉时期张衡发明了矦风地动仪；作者（逺长江）在这里提出的《制动仪》，或称《抗动仪》；张衡发明的《矦風地动仪》是测《动》，作者在这里所研制的是制《动》，使其地壳岩石永久处于稳定、制止它不《动》。这是两条完全不同的路线。（7）研制《地震制动仪》采取抗衡制动的手法：加大《板块》的质量，提高《板块》密度。比如庞大的喜马拉雅山脉，高耸直插云霄，山盘雄厚，可他却无法与原子核相匹配媲美，原子核的密度之数量级达10^14克/厘米3，可以设想，如果把原子核一个一个的排起来装满一个火柴盒，那它重量就相当于喜马拉雅山的重量。（8）、地球是个硕大无朋的磁体。磁生电、电生磁，所谓电磁效应；磁与电具有“同性相斥，异性相吸”的特征，它也是研制和发明《地震制动仪》的一个思维侧面。（9）、地球既然是个硕大无朋的磁体，那么就能设法使它变成具有硕大无朋的电源体。（10）、利用能量转换制衡原理，将地震巨大动能如何转化为电能或热能等，达到制衡抗动（抗震动）。（11）、《地震制动仪》的研制和发明，少不了电磁理论的深遂挖掘，因为地球是个硕大无朋的磁体。（12）、冲天型火山喷发，常见火山烟云柱引发闪电雷鸣和雷雨。（13）、地球是个硕大无朋的磁体场，磁生电、电生磁，磁场、电场、电磁场、引力场、地震场、火山场、…等，有必要引入《场》论学说。（14）、《地震制动仪》的研制和发明还必需探索地震波（它是地球内部的一种无形波，古希腊亚里士多德所指的”地下风”）的形成、放射、传播、能量来源、释放形式、…等《实体波论学说》之系列

地震后面加个“波”字是何含义？
《地震》二字后面加个“波”字，就与《波粒二象性》理论扯上了关係。”波”是指波动性；“粒”是电粒子；“象”者,形态也，波和粒子是物质存在的两种形态。比如光的波粒二象性是指光既具有波动特性，又具有粒子特性。把光仅仅认为是波或粒子的观点都是片面的。人们对于“粒子”是什么，有着许多不同的理解：点状物体、场的激发源、纯数学照进现实的一个斑点......但是，如今物理学家对于粒子这个概念的理解，发生了前所未有的巨大改变。
作者（遠长江）理解，地震波在地壳岩石圈进行传播，既具有明显的波动性；又具有粒子特性——指电粒子流动性，即电流、电场的激发源、…等内涵。已不再局限于体波、纵波、横波、面波等的研究；《地震制动仪》的研制和发明，在340楼文稿中列出第（14）条内容。

地震后面加个“波”字是何含义？
《地震》二字后面加个“波”字，就与《波粒二象性》理论扯上了关係。”波”是指波动性；“粒”是电粒子；“象”者,形态也，波和粒子是物质存在的两种形态。比如光的波粒二象性是指光既具有波动特性，又具有粒子特性。把光仅仅认为是波或粒子的观点都是片面的。人们对于“粒子”是什么，有着许多不同的理解：点状物体、场的激发源、纯数学照进现实的一个斑点......但是，如今物理学家对于粒子这个概念的理解，发生了前所未有的巨大改变。
作者（遠长江）理解，地震波在地壳岩石圈进行传播，既具有明显的波动性；又具有粒子特性——指电粒子流动性，即电流、电场的激发源、…等内涵。已不再局限于体波、纵波、横波、面波等的研究；《地震制动仪》的研制和发明，在340楼文稿中列出第（14）条内容。

320楼游客58、16、o、X，发文，原文复制于下：
地震成因的核心理论——天然爆炸学说（差異理论）：
断裂理论为世界主流地震界的传统理论；而天然爆炸理论则为地震界新生派理论。人们一谈到爆炸，就会联想到一系列爆炸：如宇宙大爆炸、陨石（流星）爆炸、可燃气体爆炸、煤矿瓦斯爆炸、火山爆发爆炸、雷电爆炸、（霹雳震天响）、战争导弹、核弹爆炸、化工厂爆炸、锅炉爆炸、鞭炮爆炸…等。7级大地震理应是地下深部的爆炸成因。
作者（遠长江）对320楼游客的文稿谈一点不同的见解：
断裂理论为世界主流地震界的传统理论，的确如此；而天然爆炸理论则为地震界新生派理论，又说地震成因的核心理论为天然爆炸学说（差異理论）；作者（遠长江）认为，天然爆炸学说不能说是地震成因的核心理论。为何这么说呢？虽然各种不同类型的大小爆炸可以造成不同等级的地震，但爆炸物多为一次性释放能量，而地震多为
连贯、间歇性释放能量（指前震、主震、余震，有的达三年之久）。比如导弹、核弹爆炸，均为一次性能量释放完毕，如要连续、间歇释放能量，需连续间歇发射；那么地球内部就具有这种天然机能——指连续、间歇进行能量自动释放，不需要人为操控。火山喷发也是如此！

许多顶级大地震，主震后的余震接连不断，时间达三年之久，大小余震总数达数千次或上万次；如果把地震能量释放比做导弹、或核弹发射，需要先后间断发射数千颗或上万颗导弹、或核弹，那就需要有预先研制好的导弹、核弹库，儲存如此数量的导弹、核弹。发射时靶点始终如一不变，那就如同火山爆发（火山口位置始终保持不变），不过对于火山群而言，因火山口群起，所以靶点散发；导弹、核弹发射时，稍有偏差则击中靶点、先后位置相距较大；正因如此，最大的各次余震震源不会与主震震源重合，也就是说，前震、主震、系列余震，它们各自的震源（指每次震源）都是成群、分散、分布在同一个地震区内。伙伴们：地球内部能量库是如此庞大和天然自动发射，真是太神奇和莫测了！

许多顶级大地震，主震后的余震接连不断，时间达三年之久，大小余震总数达数千次或上万次；如果把地震能量释放比做导弹、或核弹发射，需要先后间断发射数千颗或上万颗导弹、或核弹，那就需要有预先研制好的导弹、核弹库，儲存如此数量的导弹、核弹。发射时靶点始终如一不变，那就如同火山爆发（火山口位置始终保持不变），不过对于火山群而言，因火山口群起，所以靶点散发；导弹、核弹发射时，稍有偏差则击中靶点、先后位置相距较大；正因如此，最大的各次余震震源不会与主震震源重合，也就是说，前震、主震、系列余震，它们各自的震源（指每次震源）都是成群、分散、分布在同一个地震区内。伙伴们：地球内部能量库是如此庞大和天然自动发射，真是太神奇和莫测了！

许多顶级大地震，主震后的余震接连不断，时间达三年之久，大小余震总数达数千次或上万次；如果把地震能量释放比做导弹、或核弹发射，需要先后间断发射数千颗或上万颗导弹、或核弹，那就需要有预先研制好的导弹、核弹库，儲存如此数量的导弹、核弹。发射时靶点始终如一不变，那就如同火山爆发（火山口位置始终保持不变），不过对于火山群而言，因火山口群起，所以靶点散发；导弹、核弹发射时，稍有偏差则击中靶点、先后位置相距较大；正因如此，最大的各次余震震源不会与主震震源重合，也就是说，前震、主震、系列余震，它们各自的震源（指每次震源）都是成群、分散、分布在同一个地震区内。伙伴们：地球内部能量库是如此庞大和天然自动发射，真是太神奇和莫测了！

再谈《地震波》你知多少？地震后面加个“波”字是何含义？
公元前四世纪古希腊亚里士多德提出："地震是由地下风造成的”。可以说是最早具有卓越见解和先见之明的、古代伟大科学家。为何这么说呢？这个《风》字含义深远！风是大气层气流面状、波速运动的典型表现形态，且广泛分布与存在。风波和水波可以说是《有形波》。那么请问地下实体内那能存在有《风》呢？大气层空气中存在有风，好理解；要说地下岩石圈、岩浆圈的实体内存在地下风，不好理解；现代科学家也有人把《地下风》理解成固体潮；当我们谈及《地上风》和《地下风》时，这就涉及到空间物理学和实体物理学；爱因斯坦、玻尔、杨振宁、李政道等人是世界近代著名的空间物理学家，他们四人均先后获诺贝尔奖；而实体物理学家，当今世界至今尚无能人诞生！近几十年来，当地震预测在地震学家当中逐步失宠的时候，却得到了其他领域（一些）科学家的热情拥抱，例如岩石磁性学和固体物理学。值得一提的是这个圈子的领军人物，固态物理学家弗里德曼-弗洛伊德最为突出，实验研究证明当岩石受到挤压的时矦就会产生初级电流，即所谓的弗洛伊德理论。弗洛伊德的发现也许是解开地震之前辐射电磁信号的钥匙。弗洛伊德意识到，在正常情况下岩石是很好的绝缘体，非常不容易导电。关于同震电磁信号是否存在？还是疑问号？近代物理学研究了波粒二象性。（文稿内容未完，下回分解）

何谓波粒二象性?答:象者,形态也.波和粒子是物质存在的两种形态.光既具有波动性,又具有粒子性.这一点已被干涉衍射实验和光电效应现象证明.把光仅仅认为是波或粒子的观点都是片面的。
人们对于“粒子”是什么，有着许多不同的理解：点状物体、场的激发源、纯数学照进现实的一个斑点......但是，如今物理学家对于粒子这个概念的理解，发生了前所未有的巨大改变。
基本粒子是组成宇宙的基础物质，但同时它也尤为奇怪。

宇宙万物皆由粒子组成，何谓粒子？
简单的解释总是不能令人满意：大家普遍认为，电子、光子、夸克和其他的“基本”粒子缺乏内部结构或者物理体积。加州大学伯克利分校的粒子理论学家玛丽·盖拉德曾在二十世纪七十年代预测过两种夸克的质量，她认为：“一般地，我们认为粒子就是一个点状的物体。”然而，粒子有明确的性质，比如电荷和质量。但是，一个没有维度的点，如何承载重量？
麻省理工大学的理论物理学家文小刚说：“我们说它们是‘ 基本的’，但这只是对学生的一种说辞。‘ 别问了！我也不知道答案。它就是 基本的，所以别再追问了 。

震源分布问题的探索研讨：
许多顶级大地震，主震后的余震接连不断，时间达三年之久，大小余震总数达数千次或上万次；如果把地震能量释放比做导弹、或核弹发射，需要先后间断发射数千颗或上万颗导弹、或核弹，那就需要有预先研制好的导弹、核弹库，儲存如此数量的导弹、核弹。发射时靶点始终如一不变，那就如同火山爆发（火山口位置始终保持不变），不过对于火山群而言，因火山口群起，所以靶点散发；导弹、核弹发射时，稍有偏差则击中靶点、先后位置相距较大；正因如此，最大的各次余震震源不会与主震震源重合，也就是说，前震、主震、系列余震，它们各自的震源（指每次震源）都是成群、分散、分布在同一个地震区内。伙伴们：地球内部能量库是如此庞大和天然自动发射，真是太神奇和莫测了！

地震界以前对震源的认识：认为地震震源是能量的长期聚集，当能量积累达到临界值时而突然快速释放、引发地震。最先发生地震的地方称为震源，震源常被视为一个点或一个窄小区域。筆者（选长江）对此有不同的看法，认为震源是地球核部（指地核发射场）向“上地幔层"或岩石圈进行巨能发射的着落靶点，靶点就是震源。如同导弹（或核弹）发射，着落靶点就是爆炸点，爆炸引起震动。

地热问题是一个尚未完全解决、尚存争议的问题：
1.组成地壳的岩石为低劣导热性物质，因而具有较良好的隔热性能，才有利地球内部热库的造就。但在3000℃环境下岩石则被融化。
2.按地球半径（6371公里）和地球热增温级（3℃/100米）来计算，地心温度将达到19万摄氏度。（即6371×1000米÷100米×3℃=191130℃）。但按照前苏联在巴尔提克地盾科拉超深层钻孔资料得知，钻至地球12.2公里处，钻孔内的温度达到180℃，按此计算结果：地热增温级应为180℃÷12.2×1000米=1.5℃/100米，那么(6371×1000米×1.5℃=95565℃。也就是说，地心温度达到9.5万~19万摄氏度。许多学者认为这是不可能的，因为在这样的高温下，地心元素的原子将被分解成电子、正子、质子和中子，不但地球不可能是固体，薄的地壳也必然早就被崩碎。因此许多学者认为地心的温度不会超过5000℃。笔者认为也不能完全排除地心温度不会超过5000℃，所以地球每时每刻都在以火山、地震、温泉、地表散等方式释放多余的热量，否则，真的就会像天体中常发生的流星一样，被崩破烧毁成陨石雨。
3.压力增大，温度便随之升高，地球很深处压力硕大无朋，那里的岩石应当融化。另一方面，这里的超高压力又不可能使岩石变为液态，于是保持玻璃质的熔融固体状态。
4.太阳表面温度约为5000℃，而内部温度可增至摄氏25,000,000度（2千5百万度），但有人认为这种温度是由于逐渐收缩产生的，后来研究除了收缩之外，还因收缩的结果使质子与中子结合形成的最重的原子核，它们获得了极大的速度而相互撞击，引起了核反应，因而析出来的能量恰好弥补太阳辐射而消耗的能量。地核是否存在此类核反应？

磁与电是什么关系？
解释一:电是宇宙中物质的固有属性，物质分两种，正和负，正负之间通过强大的吸引力相结合，从而形成原子，分子等，最小的带电粒子是电子，磁场可以说是由电子的自旋产生的，变化的电场产生磁场.

解释二:平时听说过许多电和磁连在一起的词汇，如电磁铁、电磁炉、电磁波、电磁场等，电与磁究竟是怎样的关系？ 人们把电磁场与导体的相互作用而产生电的现象称为电磁感应。H·C·奥斯特在1820年发现电流的磁效应，揭示了电与磁联系的一个方面之后，不少物理学家探索磁是否也能产生电，曾经进行过不少实验。1831年，M·法拉第发现通电线圈在接通和断开的瞬间，能在邻近线圈中产生感应电流的现象。紧接着奥斯特做了一系列的实验，用来探明产生感应电流的条件和确定电磁效应的规律，法拉第根据电磁感应的规律制作出了第一台发电机。 电磁感应现象的发现在理论上有重大意义。使人们对电和磁之间的联系有更进一步的认识，从而激发人们探索电和磁之间的普遍联系的理论。在实际应用方面有更为重要的意义，电力、电信等工程的发展就同这一发现有密切的关系。发电机、变压器等重要的电力设备都是直接应用电磁感应原理制成，用它们建立电力系统，将各种能源（煤、石油、水力等）转换成电能并输送到需要的地方，极大地推动了社会生产力的发展。

量子力学 物理学 电磁学：电与磁出自物理学 电磁学。释义：自然界物质能量的力学转换形态 也是带电粒子的运动辐射波。
简介
【释义】自然界物质能量的力学转换形态，也是带电粒子的运动辐射波。
【同义词】电磁
【反义词】磁与电 磁电
【示例】1、在夏季，带电雷雨云层聚集了大量的正负电荷，当两块携带有正负电荷的云层放电时，会伴有电荷碰撞时产生的瞬间雷电脉冲波。
2、金属线圈中有电流通过，就会有磁场产生，交变电流通过电动机绕组产生交变磁场。

概述
磁体能够吸引钢铁一类的物质。磁体上磁性最强的部位叫做磁极。能够自由转动的磁体，例如悬吊着的磁针，静止时指南的那个磁极叫做南极，又叫S极（因为英文南方South开头第一个字母是S，所以也称S极）；指北的那个磁极叫做北极，又叫N极（因为英文北方North的开头字母是N，所以又称N极）。异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥。磁铁吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。磁铁两端磁性强的区域称为磁极，一端为南极，一端为北极。磁化是指原本没有磁性的物体，获得磁性的过程。能够被磁化的物质，统称为磁性材料。磁化后，磁性能长期保存的物质叫硬磁体或永磁体，如钢等物质；不能长期保存磁性的物质叫软磁体，如铁等物质。

铁中有许多具有两个异性磁极的原磁体，在无外磁场作用时，这些原磁体排列紊乱，它们的磁性相互抵消，对外不显示磁性。当把铁靠近磁铁时，这些原磁体在磁铁的作用下，整齐地排列起来，使靠近磁铁的一端具有与磁铁极性相反的极性而相互吸引。这说明铁中由于原磁体的存在能够被磁铁所磁化。而铜、铝等金属是没有原磁体结构的，所以不能被磁铁所吸引。
什么是磁性？简单说来，磁性是物质放在不均匀的磁场中会受到磁力的作用。在相同的不均匀磁场中，由单位质量的物质所受到的磁力方向和强度，来确定物质磁性的强弱。因为任何物质都具有磁性，所以任何物质在不均匀磁场中都会受到磁力的作用。
在磁极周围的空间中真正存在的不是磁感线，而是一种场，我们称之为磁场。磁性物质的相互吸引等就是通过磁场进行的。我们知道，物质之间存在万有引力，它是一种引力场。磁场与之类似，是一种布满磁极周围空间的场。磁场的强弱可以用假想的磁力线数量来表示，磁力线密的地方磁场强，磁力线疏的地方磁场弱。单位截面上穿过的磁力线数目称为磁通量密度。

铁中有许多具有两个异性磁极的原磁体，在无外磁场作用时，这些原磁体排列紊乱，它们的磁性相互抵消，对外不显示磁性。当把铁靠近磁铁时，这些原磁体在磁铁的作用下，整齐地排列起来，使靠近磁铁的一端具有与磁铁极性相反的极性而相互吸引。这说明铁中由于原磁体的存在能够被磁铁所磁化。而铜、铝等金属是没有原磁体结构的，所以不能被磁铁所吸引。
什么是磁性？简单说来，磁性是物质放在不均匀的磁场中会受到磁力的作用。在相同的不均匀磁场中，由单位质量的物质所受到的磁力方向和强度，来确定物质磁性的强弱。因为任何物质都具有磁性，所以任何物质在不均匀磁场中都会受到磁力的作用。
在磁极周围的空间中真正存在的不是磁感线，而是一种场，我们称之为磁场。磁性物质的相互吸引等就是通过磁场进行的。我们知道，物质之间存在万有引力，它是一种引力场。磁场与之类似，是一种布满磁极周围空间的场。磁场的强弱可以用假想的磁力线数量来表示，磁力线密的地方磁场强，磁力线疏的地方磁场弱。单位截面上穿过的磁力线数目称为磁通量密度。

运动的带电粒子在磁场中会受到一种称为洛仑兹(Lorentz)力作用。由同样带电粒子在不同磁场中所受到洛仑磁力的大小来确定磁场强度的高低。特斯拉是磁通密度的国际单位制单位。磁通密度是描述磁场的基本物理量，而磁场强度是描述磁场的辅助量。特斯拉(Tesla.N)(1886—1943)是克罗地亚裔美国电机工程师，曾发明变压器和交流电动机。
物质的磁性不但是普遍存在的，而且是多种多样的，并因此得到广泛的研究和应用。近自我们的身体和周边的物质，远至各种星体和星际中的物质，微观世界的原子、原子核和基本粒子，宏观世界的各种材料，都具有这样或那样的磁性。

世界上的物质究竟有多少种磁性呢？一般说来，物质的磁性可以分为弱磁性和强磁性，再根据磁性的不同特点，弱磁性又分为抗磁性、顺磁性和反铁磁性，强磁性又分为铁磁性和亚铁磁性。这些都是宏观物质的原子中的电子产生的磁性，原子中的原子核也具有磁性，称为核磁性。但是核磁性只有电子磁性的约千分之一或更低，故一般讲物质磁性和原子磁性都主要考虑原子中的电子磁性。原子核的磁性很低是由于原子核的质量远高于电子的质量，而且原子核磁性在一定条件下仍有着重要的应用，例如现在医学上应用的核磁共振成像(也常称磁共振CT，CT是计算机化层析成像的英文名词的缩写)，便是应用氢原子核的磁性。
磁性材料可分为软磁性材料如铁和硬磁性材料 如钢就是硬磁性材料。软磁性材料指该材料磁化后磁性不可保持很久。反之，硬磁性材料指材料此话后磁性可以保持比较长的时间。

世界上的物质究竟有多少种磁性呢？一般说来，物质的磁性可以分为弱磁性和强磁性，再根据磁性的不同特点，弱磁性又分为抗磁性、顺磁性和反铁磁性，强磁性又分为铁磁性和亚铁磁性。这些都是宏观物质的原子中的电子产生的磁性，原子中的原子核也具有磁性，称为核磁性。但是核磁性只有电子磁性的约千分之一或更低，故一般讲物质磁性和原子磁性都主要考虑原子中的电子磁性。原子核的磁性很低是由于原子核的质量远高于电子的质量，而且原子核磁性在一定条件下仍有着重要的应用，例如现在医学上应用的核磁共振成像(也常称磁共振CT，CT是计算机化层析成像的英文名词的缩写)，便是应用氢原子核的磁性。
磁性材料可分为软磁性材料如铁和硬磁性材料 如钢就是硬磁性材料。软磁性材料指该材料磁化后磁性不可保持很久。反之，硬磁性材料指材料此话后磁性可以保持比较长的时间。

历史
历史上，电与磁是分别发现和研究的。很久以前古希腊科学家泰勒斯做了一系列关于静电的观察。从这些观察中，他认为摩擦使琥珀变得磁性化。这与矿石像磁铁矿的性质迥然不同；磁铁矿天然地具有磁。[1] 而磁石最早是在中国发现的，我国古代科学家因此发明了司南和罗盘。[2]
后来，电与磁之间的联系被发现了，如丹麦人奥斯特（ H.C.Oersted）发现的电流磁效应和法国人安培发现的电流与电流之间相互作用的规律。再后来，法拉第提出了电磁感应定律，这样电与磁就连成一体了。
19世纪中叶，麦克斯韦提出了统一的电磁场理论，实现了物理学的第二次大综合。电磁定律与力学规律有一个截然不同的地方。根据牛顿的设想，力学考虑的相互作用，特别是万有引力相互作用，是超距的相互作用，没有力的传递问题（当然，用现代观点看，引力也应该有传递问题）,而电磁相互作用是场的相互作用。从粒子的超距作用到电磁场的“场的相互作用”，这在观念上有很大变化。场的效应被突出出来了。
电场与磁场不断相互作用造成电磁波的传播，这一点由赫兹在实验室中证实了。电磁波不但包括无线电波，实际上包括很宽的频谱，其中很重要的一部分就是光波。光学在过去是与电磁学完全分开发展的，麦克斯韦电磁理论建立以后，光学也变成了电磁学的一个分支了，电学、磁学和光学得到了统一。

这个统一在技术上有重要意义，发电机、电动机几乎都是建立在电磁感应基础上的。电磁波的应用导致现代的无线电技术。直到现在，电磁学在技术上还是起主导作用的一门学问，因此，在基础物理学中电磁学始终保持它的重要地位。
电磁学牵涉到在什么参考系统中来看问题，牵涉到运动导体的电动力学问题。直观地说，“电流即电荷的流动产生磁效应”，但判断电荷是否流动就牵涉到观察者的问题——参考系问题。光学是电磁学的一部分，所以这个问题也可表达成“光的传播与参考系统有什么关系”。迈克耳孙－莫雷实验表明惯性系中真空光速为不变量。这样一来，也就肯定了在惯性系统中电磁学遵循同一规律。这实际上导致了后来的爱因斯坦狭义相对论。狭义相对论基本上是电磁学的进一步发展和推广。迈克耳孙－莫雷实验在19世纪还没能解释清楚，这是19世纪遗留的一个重要问题。

这个统一在技术上有重要意义，发电机、电动机几乎都是建立在电磁感应基础上的。电磁波的应用导致现代的无线电技术。直到现在，电磁学在技术上还是起主导作用的一门学问，因此，在基础物理学中电磁学始终保持它的重要地位。
电磁学牵涉到在什么参考系统中来看问题，牵涉到运动导体的电动力学问题。直观地说，“电流即电荷的流动产生磁效应”，但判断电荷是否流动就牵涉到观察者的问题——参考系问题。光学是电磁学的一部分，所以这个问题也可表达成“光的传播与参考系统有什么关系”。迈克耳孙－莫雷实验表明惯性系中真空光速为不变量。这样一来，也就肯定了在惯性系统中电磁学遵循同一规律。这实际上导致了后来的爱因斯坦狭义相对论。狭义相对论基本上是电磁学的进一步发展和推广。迈克耳孙－莫雷实验在19世纪还没能解释清楚，这是19世纪遗留的一个重要问题。

这个统一在技术上有重要意义，发电机、电动机几乎都是建立在电磁感应基础上的。电磁波的应用导致现代的无线电技术。直到现在，电磁学在技术上还是起主导作用的一门学问，因此，在基础物理学中电磁学始终保持它的重要地位。
电磁学牵涉到在什么参考系统中来看问题，牵涉到运动导体的电动力学问题。直观地说，“电流即电荷的流动产生磁效应”，但判断电荷是否流动就牵涉到观察者的问题——参考系问题。光学是电磁学的一部分，所以这个问题也可表达成“光的传播与参考系统有什么关系”。迈克耳孙－莫雷实验表明惯性系中真空光速为不变量。这样一来，也就肯定了在惯性系统中电磁学遵循同一规律。这实际上导致了后来的爱因斯坦狭义相对论。狭义相对论基本上是电磁学的进一步发展和推广。迈克耳孙－莫雷实验在19世纪还没能解释清楚，这是19世纪遗留的一个重要问题。

磁现象
1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质（吸铁性）。
2、磁体定义：具有磁性的物质。
分类：永磁体分为 天然磁体、人造磁体。
3、磁极定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。（磁体两端最强中间最弱。）
种类：水平面自由转动的磁体，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N）。
作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
说明：最早的指南针叫司南 。一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。司南是把天然磁石琢磨成勺子的形状，放在一个水平光滑的“地盘”上制成的，静止时它的长柄指向南方。

4、磁化： ① 定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成 异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。
②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢 ，制造电磁铁的铁芯使用软铁。
5、物体是否具有磁性的判断方法：①根据磁体的吸铁性判断。②根据磁体的指向性判断。③根据磁体相互作用规律判断。④根据磁极的磁性最强判断。

现代应用
练习：☆磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用，音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。（ 填“软”和“硬”）
☆ 磁悬浮列车底部装有用超导体线圈饶制的电磁体，利用磁体之间的相互作用，使列车悬浮在轨道的上方以提高运行速度，这种相互作用是指：同名磁极的相互排斥作用，和异名磁极的相互吸引作用。
☆放在条形磁铁南极附近的一根铁棒被磁化后，靠近磁铁南极的一端是磁北极。
☆用磁铁的N极在钢针上沿同一方向摩擦几次 。
钢针被磁化那么钢针的右端被磁化成 S极。
6.发现者:第一位发现的是丹麦科学家奥斯特

磁场
1、定义：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。
磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。
2、基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
3、方向规定：在磁场中的某一点，小磁针北极静止时所指的方向（小磁针北极所受磁力的方向）就是该点磁场的方向。

4、磁感应线：
①性质：为了形象的描述物体周围的磁场分布，英国物理学家法拉第（Michreal Faraday)引入的模型。
②方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。
③典型磁感线：如条形磁铁磁感线，U型磁铁等
④说明：A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场客观存在。
B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。
C、磁感线是封闭的曲线。
D、磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。
E、磁感线不相交。
F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
5、磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。

4、磁感应线：
①性质：为了形象的描述物体周围的磁场分布，英国物理学家法拉第（Michreal Faraday)引入的模型。
②方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。
③典型磁感线：如条形磁铁磁感线，U型磁铁等
④说明：A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场客观存在。
B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。
C、磁感线是封闭的曲线。
D、磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。
E、磁感线不相交。
F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
5、磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。

6、电流的磁场：
①奥斯特实验：通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。
②通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由右手螺旋定则来判断，用右手握螺旋管，让四指弯向螺旋管中的电流方向，大拇指所指方向的那一端就是通电螺线管的北极。

地磁场
① 定义：在地球周围的空间里存在的磁场，磁针指南北是因为受到地磁场的作用。
②磁极：地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。且地磁场磁极与地理两极并没有互相重合，存在磁偏角。
③磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现。并在《梦溪笔谈》中提到。磁针的北极指示地理位置的北方和地磁的南方，磁针的南极指示地理位置的南方和地磁的北方 。
④形状：跟条形磁体的磁场很相似。

记忆口诀
1.磁现象
磁体两端磁极强，指南S指北N.[3]
异名相吸同名排(斥)，常见磁体靠磁化。
2.磁场
磁场方向有规定，磁针静止北极指。
磁体外部磁感线，北极(N)出发回南极(S)。
地球周围地磁场，沈括发现磁偏角。

记忆口诀
1.磁现象
磁体两端磁极强，指南S指北N.[3]
异名相吸同名排(斥)，常见磁体靠磁化。
2.磁场
磁场方向有规定，磁针静止北极指。
磁体外部磁感线，北极(N)出发回南极(S)。
地球周围地磁场，沈括发现磁偏角。

3.电生磁
电流周围有磁场，证明丹麦奥斯特。
通电螺管磁极判，安培定则伸右手。
四指沿着电流走，旋转方向不能反。
大拇所指为N极，掌切所标为S.
4.电磁铁
螺管磁性强弱定，电流匝数插铁芯。
带有铁芯螺线管，通常叫做电磁铁。
开关控制磁有无，电流控制磁强弱。

5.电动机
通电线圈磁场中，受力作用会转动。
定子不动转子转，持续转动换向器。
控制方便效率高，电能转化机械能。
6.磁生电
电磁感应法拉第，磁生电要闭电路。
部分导体切磁线，感应电流线中有。
方向改变交流电，机械能化为电能。

记忆口诀
1.磁现象
磁体两端磁极强，指南S指北N.[3]
异名相吸同名排(斥)，常见磁体靠磁化。
2.磁场
磁场方向有规定，磁针静止北极指。
磁体外部磁感线，北极(N)出发回南极(S)。
地球周围地磁场，沈括发现磁偏角。

记忆口诀
1.磁现象
磁体两端磁极强，指南S指北N.[3]
异名相吸同名排(斥)，常见磁体靠磁化。
2.磁场
磁场方向有规定，磁针静止北极指。
磁体外部磁感线，北极(N)出发回南极(S)。
地球周围地磁场，沈括发现磁偏角。

请问何谓《能》？能量能否人为转化和利用？
《能》，能量之简称也。或称能力、本领、能耐、力量…等含义。而地震活动是能量的长期聚集和瞬时快速能量释放。一谈到能量，人们就会想到热能、动能、势能、化学能、核能、原子能等，其实还有光能、水能、风能、电能、材能（包括煤、石油、天然气、甲烷、石材…等）、产能、机能（机械能、工作机能等）、功能、体能、食能（生物有机化合能）、…等；另外，现时代又有人工智能、才能、技能……等。
水能、風能、海浪动能、太阳光能、核能、…等动能，现均已被人类利用，被人为转化为电能或热能；那么火山喷发和地震活动的巨型动能，如何人为开发利用、变災难为福源。这是世界各国科学家肩负的艰巨而光荣的伟大使命！这个千吨重担只有依靠伟大、功勋盖世、英才杰出的科学家、专家、教授、高级科技工作者來共同完成，造福全人类！科学技术事业至高无上、万万载！永登高峰！

伟大的科学家、电的发明家富兰克林：
法国堵哥的两行诗，极恰切地概括富兰克林在科学上和政治上的伟大贡献和成就。富兰克林只受过两年教育而获博士学位。
堵哥诗：获闪电于上苍兮，夺威权于暴王。

谈《动》与《不动》：
比如汽车、火车、飞机、轮船、火箭、飞船、导弹、人造卫星、…等运行物，人们希望它们运行速度越快越好，希望它们动速前行；可有些东西不能动，一动就会造成灾难。比如地壳、地面一旦发生震动，就会出现房屋倒塌、毁坏和人兽伤亡，所以地壳与地面处于长久稳定不动为最好。轮船在水面上行驶，水面风平浪静，有利于船舶安全航行；如水面汹涌澎湃、波涛滚滚，容易将船体掀翻。物体的《动》，必须在人为可控范围，一旦失控，就会造成灾难。人类对于地动（指地震）自然灾害，已历险四千余年，可至今无法战胜它。

《地震》二字后面加个波字是何含义?为何不叫地震动?
地震（英文：earthquake），又称地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波的一种自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂，是引起地震的主要原因。[1]
地震开始发生的地点称为震源，震源正上方的地面称为震中。破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区，极震区往往也就是震中所在的地区。[2]地震常常造成严重人员伤亡，能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。
据统计，地球上每年约发生500多万次地震，即每天要发生上万次的地震。其中绝大多数太小或太远，以至于人们感觉不到；真正能对人类造成严重危害的地震大约有十几二十次；能造成特别严重灾害的地震大约有一两次。人们感觉不到的地震，必须用地震仪才能记录下来；不同类型的地震仪能记录不同强度、不同远近的地震。世界上运转着数以千计的各种地震仪器日夜监测着地震的动向。[3]
当前的科技水平尚无法预测地震的到来，未来相当长的一段时间内，地震也是无法预测的。所谓成功预测地震的例子，基本都是巧合。对于地震，我们更应该做的是提高建筑抗震等级、做好防御，而不是预测地震。[4]

地震位置
地球分为三层：中心层是地核，中间是地幔，外层是地壳。
地球的平均半径为6370公里左右，地壳厚度为35公里左右，大多数破坏性地震就发生在地壳内。[6] 但地震不仅发生在地壳之中，也会发生在软流层当中。据地震部门测定，深源地震一般发生在地下300-700公里处。到目前为止，已知的最深的震源是720公里。从这一点来看，传统的板块挤压地层断裂学说并不能合理解释深源地震，因为720公里深处并不存在固态物质。科学家设想将地球岩石图画出来，这样对预测地震有很大帮助。

地震成因
地球表层的岩石圈。地壳岩层受力后快速破裂错动引起地表振动或破坏就叫地震。
由于地质构造活动引发的地震叫构造地震；
由于火山活动造成的地震叫火山地震；
固岩层（特别是石灰岩）塌陷引起的地震叫塌陷地震。
地震是一种及其普通和常见的一种自然现象，但由于地壳构造的复杂性和震源区的不可直观性，关于地震特别构造地震，它是怎样孕育和发生的，其成因和机制是什么的问题，至今尚无完满的解答，但目前科学家比较公认的解释是构造地震是由地壳板块运动造成的。
由于地球在无休止地自转和公转，其内部物质也在不停地进行分异，所以，围绕在地球表面的地壳，或者说岩石圈也在不断地生成、演变和运动，这便促成了全球性地壳构造运动。关于地壳构造和海陆变迁，科学家们经历了漫长的观察、描述和分析，先后形成了不同的假说、构想和学说。
板块构造学说又称新全球构造学说，则是形成较晚（上世纪60年代），已为广大地学工作者所接受的一个关于地壳构造运动的学说。[

地震类型
根据发生的位置分类
板缘地震（板块边界地震）：发生在板块边界上的地震，环太平洋地震带上绝大多数地震属于此类。
板内地震：发生在板块内部的地震，如欧亚大陆内部（包括中国）的地震多属此类。
板内地震除与板块运动有关，还要受局部地质环境的影响，其发震的原因与规律比板缘地震更复杂。
火山地震：是由火山爆发时所引起的能量冲击，而产生的地壳振动。[8] [1]
根据震动性质不同分类
天然地震：指自然界发生的地震现象；
人工地震：由爆破、核试验等人为因素引起的地面震动；
脉动：由于大气活动、海浪冲击等原因引起的地球表层的经常性微动。

按地震形成的原因分类
构造地震：是由于岩层断裂，发生变位错动，在地质构造上发生巨大变化而产生的地震，所以叫做构造地震，也叫断裂地震。
板块构造与地震、火山的关系
火山地震：是由火山爆发时所引起的能量冲击，而产生的地壳振动。火山地震有时也相当强烈。但这种地震所波及的地区通常只限于火山附近的几十公里远的范围内，而且发生次数也较少，只占地震次数的7%左右，所造成的危害较轻。
陷落地震：由于地层陷落引起的地震。这种地震发生的次数更少，只占地震总次数的3%左右，震级很小，影响范围有限，破坏也较小。
诱发地震：在特定的地区因某种地壳外界因素诱发（如陨石坠落、水库蓄水、深井注水）而引起的地震。[10] [11]
人工地震：地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。人工地震是由人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动；在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力，有时也会诱发地震。

根据震源深度进行分类
浅源地震：震源深度小于60公里的地震，大多数破坏性地震是浅源地震。

地震构造
中源地震：震源深度为60～300公里。
深源地震：震源深度在300公里以上的地震，到目前为止，世界上纪录到的最深地震的震源深度为786公里。
一年中，全球所有地震释放的能量约有85%来自浅源地震，12%来自中源地震，3%来自深源地震。[7]
按地震的远近分类
地方震：震中距小于100公里的地震。
近震：震中距为100～1000公里。
远震：震中距大于1000公里的地震。[1]
按震级大小分类
弱震：震级小于3级的地震；
有感地震：震级等于或大于3级、小于或等于4.5级的地震；
中强震：震级大于4.5级，小于6级的地震；
强震：震级等于或大于6级的地震，其中震级大于或等于8级的叫巨大地震。[9]

根据震源深度进行分类
浅源地震：震源深度小于60公里的地震，大多数破坏性地震是浅源地震。

地震构造
中源地震：震源深度为60～300公里。
深源地震：震源深度在300公里以上的地震，到目前为止，世界上纪录到的最深地震的震源深度为786公里。
一年中，全球所有地震释放的能量约有85%来自浅源地震，12%来自中源地震，3%来自深源地震。[7]
按地震的远近分类
地方震：震中距小于100公里的地震。
近震：震中距为100～1000公里。
远震：震中距大于1000公里的地震。[1]
按震级大小分类
弱震：震级小于3级的地震；
有感地震：震级等于或大于3级、小于或等于4.5级的地震；
中强震：震级大于4.5级，小于6级的地震；
强震：震级等于或大于6级的地震，其中震级大于或等于8级的叫巨大地震。[9]

按破坏程度分类
一般破坏性地震：造成数人至数十人死亡，或直接经济损失在一亿元以下（含一亿元）的地震；
中国地震带区域分布图
中等破坏性地震：造成数十人至数百人死亡，或直接经济损失在一亿元以上（不含一亿元）、五亿元以下的地震；
严重破坏性地震：人口稠密地区发生的七级以上地震、大中城市发生的六级以上地震，或者造成数百至数千人死亡，或直接经济损失在五亿元以上、三十亿元以下的地震；
特大破坏性地震：大中城市发生的七级以上地震，或造成万人以上死亡，或直接经济损失在三十亿元以上的地震

构造地震的分类
孤立型地震：有突出的主震，余震次数少、强度低；主震所释放的能量占全序列的99.9%以上；主震震级和最大余震相差2.4级以上。
打钻放气防止地震发生示意图
主震——余震型地震：主震非常突出，余震十分丰富；最大地震所释放的能量占全序列的90%以上；主震震级和最大余震相差0.7～2.4级。
双震型地震：一次地震活动序列中，90%以上的能量主要由发生时间接近，地点接近，大小接近的两次地震释放。
震群型地震：有两个以上大小相近的主震，余震十分丰富；主要能量通过多次震级相近的地震释放，最大地震所释放的能量占全序列的90%以下；主震震级和最大余震相差0.7级以下。[

地震分布
时间分布
通过对历史地震和现今地震大量资料的统计，发现地震活动在时间上的分布是不均匀的：一段时间发生地震较多，震级较大，称为地震活跃期；另一段时间发生地震较少，震级较小，称为地震活动平静期；表现出地震活动的周期性。每个活跃期均可能发生多次7级以上地震，甚至8级左右的巨大地震。地震活动周期可分为几百年的长周期和几十年的短周期；不同地震带活动周期也不尽相同。[1] 当然也有的地震是没有周期的。这跟地质情况有关，比如河北邢台，大约100年左右是一个周期，因为断层带的地壳是有规则的移动，当地下的能量积累到必须使地壳发生移动时，地震就发生了，这种地震是有周期的。而绝不是所有的运动都是有规则的，规则之外的运动，就促生偶然的地震，偶然的地震往往能量巨大，瞬时引发，并不是周期内。[12]

何谓磁畴和磁畴形成原理？
磁畴（Magnetic Domain），理论是用量子理论从微观上说明铁磁质的磁化机理。所谓磁畴，是指铁磁体材料在自发磁化的过程中为降低静磁能而产生分化的方向各异的小型磁化区域，每个区域内部包含大量原子，这些原子的磁矩都像一个个小磁铁那样整齐排列，但相邻的不同区域之间原子磁矩排列的方向不同，如图所示。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。宏观物体一般总是具有很多磁畴，这样，磁畴的磁矩方向各不相同，结果相互抵消，矢量和为零，整个物体的磁矩为零，它也就不能吸引其它磁性材料。也就是说磁性材料在正常情况下并不对外显示磁性。只有当磁性材料被磁化以后，它才能对外显示出磁性。

何谓磁畴和磁畴形成原理？
磁畴（Magnetic Domain），理论是用量子理论从微观上说明铁磁质的磁化机理。所谓磁畴，是指铁磁体材料在自发磁化的过程中为降低静磁能而产生分化的方向各异的小型磁化区域，每个区域内部包含大量原子，这些原子的磁矩都像一个个小磁铁那样整齐排列，但相邻的不同区域之间原子磁矩排列的方向不同，如图所示。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。宏观物体一般总是具有很多磁畴，这样，磁畴的磁矩方向各不相同，结果相互抵消，矢量和为零，整个物体的磁矩为零，它也就不能吸引其它磁性材料。也就是说磁性材料在正常情况下并不对外显示磁性。只有当磁性材料被磁化以后，它才能对外显示出磁性。

简介
分子或原子是构成物质材料的基元，基元中电子绕着原子核的运转形成了电流，该电流产生的磁场，使每个基元都相当于一个微小的磁体，由大量基元组成一个集团结构，集团中所有基元产生的磁场都同方向整齐排列，这样的集团叫做磁畴。在居里温度以下，在大块铁磁性或亚铁磁性（见铁氧体）单晶体（或多 晶体中的晶粒）中，形成很多小区域，每个区域内的原子磁矩沿特定的方向排列，呈现均匀的自发磁化。但是在不同的区域内，磁矩的方向不同，使得晶体总的磁化强度为零。这种自发磁化的小区域也称为磁畴。

（续上文）：图为用粉纹法在Si-Fe单晶的（001）面上观察到的磁畴结构，磁化方向已用箭头表示出。
在铁磁性物质内部，由于原子的磁矩不等于零，每一个原子的表现就好似微小的永久磁铁。假设聚集于一个小区域的原子，其磁矩都均匀地同向平行排列，则称这小区域为磁畴或外斯畴（Weiss domain）。使用磁力显微镜（magnetic  microscope），可以观测到磁畴。
磁畴的种类分为：a）单独磁畴。b）两个异向磁畴。c）多个磁畴，最小能量态。磁畴所生成的磁场以带箭头细曲线表示。磁化强度以带箭头粗直线表示。
三种铁磁性物质：纯铁、硅铁和钴，磁畴结构如图。纯铁（图a）的磁畴结构为迷宫形状，硅铁（图b）则是针叶形状，钴（图c）的磁畴结构与纯铁和硅铁都不相同。

（续上文）：图为用粉纹法在Si-Fe单晶的（001）面上观察到的磁畴结构，磁化方向已用箭头表示出。
在铁磁性物质内部，由于原子的磁矩不等于零，每一个原子的表现就好似微小的永久磁铁。假设聚集于一个小区域的原子，其磁矩都均匀地同向平行排列，则称这小区域为磁畴或外斯畴（Weiss domain）。使用磁力显微镜（magnetic  microscope），可以观测到磁畴。
磁畴的种类分为：a）单独磁畴。b）两个异向磁畴。c）多个磁畴，最小能量态。磁畴所生成的磁场以带箭头细曲线表示。磁化强度以带箭头粗直线表示。
三种铁磁性物质：纯铁、硅铁和钴，磁畴结构如图。纯铁（图a）的磁畴结构为迷宫形状，硅铁（图b）则是针叶形状，钴（图c）的磁畴结构与纯铁和硅铁都不相同。

（续接上文）：磁畴的形状、尺寸、磁畴壁的厚度由交换能、退磁场能、磁晶各向异性能及磁弹性能来决定。平衡状态的磁畴结构，应具有最小的能量。
原理简析
在铁磁质中相邻电子之间存在着一种很强的“交换耦合”作用，在无外磁场的情况下，它们的自旋磁矩能在一个个微小区域内“自发地”整齐排列起来而形成自发磁化小区域，称为磁畴。在未经磁化的铁磁质中，虽然每一磁畴内部都有确定的自发磁化方向，有很大的磁性，但大量磁畴的磁化方向各不相同因而整个铁磁质不显磁性磁畴的存在是能量极小化的后果。这是物理学家列夫·朗道和叶津·李佛西兹（Evgeny Lifshitz）提出的点子。假设一个铁磁性长方体是单独磁畴（图a），则会有很多正磁荷与负磁荷分别形成于长方块的顶面与底面，从而拥有较强烈的磁能。假设铁磁性长方块分为两个磁畴（图b），其中一个磁畴的磁矩朝上，另一个朝下，则会有正磁荷与负磁荷分别形成于顶面的左右边，又有负磁荷与正磁荷相反地分别形成于底面的左右边，所以，磁能较微弱，大约为图a的一半。假设铁磁性长方块是由多个磁畴组成，如图c所示，则由于磁荷不会形成于顶面与底面，只会形成于斜虚界面，所有的磁场都包含于长方块内部，磁能更微弱。这种组态称为“闭磁畴”（closure domain），是最小能量态。

当铁磁质处于外磁场中时，那些自发磁化方向和外磁场方向成小角度的磁畴其体积随着外加磁场的增大而扩大并使磁畴的磁化方向进一步转向外磁场方向。另一些自发磁化方向和外磁场方向成大角度的磁畴其体积则逐渐缩小，这时铁磁质对外呈现宏观磁性。当外磁场增大时，上述效应相应增大，直到所有磁畴都沿外磁场排列达到饱和。由于在每个磁畴中个单元磁矩已排列整齐，因此具有很强的宏观磁性。

当铁磁质处于外磁场中时，那些自发磁化方向和外磁场方向成小角度的磁畴其体积随着外加磁场的增大而扩大并使磁畴的磁化方向进一步转向外磁场方向。另一些自发磁化方向和外磁场方向成大角度的磁畴其体积则逐渐缩小，这时铁磁质对外呈现宏观磁性。当外磁场增大时，上述效应相应增大，直到所有磁畴都沿外磁场排列达到饱和。由于在每个磁畴中个单元磁矩已排列整齐，因此具有很强的宏观磁性。

磁畴性质
在居里温度以下，铁磁或亚铁磁材料内部存在很多具有各自的自发磁矩且磁矩成对的小区域。这些小区域排列的方向紊乱，宏观上这些小区域的集合体在外界表现出整体磁矩为零，不显磁性的现象。这些小区域即称为磁畴。磁畴之间的界面称为磁畴壁（magnetic domain wall）。当有外磁场作用时，磁畴内一些磁矩转向外磁场方向，使得与外磁场方向接近一致的总磁矩得到增加，这类磁畴得到成长，而其他磁畴变小，结果是磁化强度增高。随着外磁场强度的进一步增高，磁化强度增大，但即使磁畴内的磁矩取向一致，成了单一磁畴区，其磁化方向与外磁场方向也不完全一致。只有当外磁场强度增加到一定程度时，所有磁畴中磁矩的磁化方向才能全部与外磁场方向取向完全一致。此时，铁磁体就达到磁饱和状态，即成饱和磁化。一旦达到饱和磁化后，即使磁场减小到零，磁矩也不会回到零，残留下一些磁化效应。这种残留磁化值称为残余磁感应强度（以符号Br表示）。饱和磁化值称为饱和磁感应强度（Bs）。若加上反向磁场，使剩余磁感应强度回到零，则此时的磁场强度称为矫顽磁场强度或矫顽力（Hc）。

从物质的原子结构观点来看，铁磁质内电子间因自旋引起的相互作用是非常强烈的，在这种作用下，铁磁质内部形成了一些微小的自发磁化区域，叫做磁畴。每一个磁畴中，各个电子的自旋磁矩排列的很整齐，因此它具有很强的磁性。磁畴的体积约为10-12m3～10-9m3，内含约1017～1020 个原子。在没有外磁场时，铁磁质内各个磁畴的排列方向是无序的，所以铁磁质对外不显磁性。当铁磁质处于外磁场中时，各个磁畴的磁矩在外磁场的作用下都趋向于沿外磁场中的磁化程度非常大，它所建立的附加磁场强度B'比外磁场的磁场强度B在数值上一般要大几十倍到数千倍，甚至达数万倍。