磁鐵是如何工作的？

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。