根據希臘傳說,磁力首先是由一個名叫梅格涅斯的牧羊人發現的,他住在希臘的梅格涅斯尼亞。梅格尼斯在山上放羊。突然,他注意到他的手杖和涼鞋上的釘子都卡在了一塊石頭上。他的棍子和釘子裡的鐵都被磁性岩石吸引住了。這種石頭被命名為磁鐵礦,以牧羊人的名字或發現它的地方命名。由於其誘人的特性,它也被稱為磁石。
磁鐵礦是三種天然的鐵氧化物之一。它會被磁鐵吸引,很容易被磁化,形成永磁體。天然磁化的磁鐵礦塊被稱為磁石。
物理學家對磁體的作用有一些了解。然而,一些潛藏在磁力之下的現象仍然無法得到科學的解釋。磁鐵到底是如何工作的?
像條形磁鐵中觀察到的那種大規模磁場,是由構成原子的帶電粒子自然輻射出的磁場產生的。通常,在任何物質的樣本中,電子的磁場指向不同的方向,相互抵消。當磁場都朝同一方向排列時,就像磁性金屬一樣,物體就會產生一個淨磁場。每個電子都會產生一個磁場,但只有當它們都在一起時才會產生一個淨磁場。否則,人體中的電子會導致每個人經過冰箱時都粘在冰箱上。
目前,物理學有兩種解釋來解釋為什麼磁場方向一致: 一種是來自經典物理學的大尺度理論,另一種是被稱為量子力學的小尺度理論。
根據經典理論,磁場是圍繞在磁粒子周圍的能量雲,它吸引或推開其他磁性物體。但在量子力學的觀點中,電子發射出不可探測的虛粒子,告訴其它物體遠離或靠近。
儘管這兩個理論幫助科學家理解磁體在幾乎所有情況下的行為,但磁性的兩個重要方面仍然沒有得到解釋: 為什麼磁體總是有一個北極和一個南極,以及為什麼粒子首先會發射磁場。
我們只是觀察到,當你讓一個帶電粒子運動時,它會產生磁場和兩極。我們真的不知道為什麼。它只是宇宙的一個特徵,而數學解釋只是試圖通過大自然來得到答案。