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文/非凡科普

磁铁这个东西相信大家都不陌生，我们常用的电器中都有它的身影，那么你知道，磁铁的磁性是如何产生的吗？为什么它只能吸铁？不能吸铜或者铝？带着这些问题，走进今天的主题——地球赋予人类的产物：磁铁。

平时我们所了解的磁铁，最突出的特点就是：同性相斥、异性相吸，并且在多年前，我国人就已经用天然磁铁，制作出了世界上第一个司南。

这里圈个有用的知识点：司南。他是中国古代辨别方向的仪器，是古代华夏人民，在长期实践中，对物体磁性认识的发明，也是当代指南针的“始祖”。

在两晋南北朝时期，晋武帝司马炎因为秃发树机能攻克凉州而头疼，这里的秃发树机能是晋朝时期，河西鲜卑族的首领，本性秃发。

面对来势汹汹的叛军，晋武帝手里竟没有一人敢出门迎战，后来出现一位名叫马隆的六品官员毛遂自荐，称自己只需招募士兵，便可平定叛乱。

无奈之下的晋武帝同意了他的方案，结果没想到马隆真的只用士兵，完胜鲜卑铁骑，凯旋而归。

或许你会问我，这跟我们今天的主题磁铁有什么关系呢？当然有，因为马隆战胜的法宝就是磁铁。

在《晋书·马龙传》中记载：隆依八阵图做偏厢车，地广则鹿角车营，路狭则为木屋施于车上，且战且前，弓矢所及，应弦而倒。这简单的44个字，直白地描绘出马隆这支“高科技”车队。

它能让敌军弓箭无法近身，这并非是马隆有神灵相助，而是他旁边那块巨大的露天磁石矿。因为马隆曾见秃发部的精锐都身穿铁甲，手拿钢刀。

所以他计上心来，召集士兵运来大量的磁石洒在两军阵前，然后要求自己人换装，免受磁石的影响，敌军士兵靠近磁石矿后，受到巨大的“吸力”应声倒地，最终马隆大获全胜。

磁石矿是一种氧化物类的矿石，主要成分是四氧化三铁，具有天然的强磁性，这种矿石的分布比较广泛，有多种成因，生于变质矿床和内生矿床中。

所以说，磁铁并非人类发明的，而是一种天然的磁铁矿，磁铁主要成分为铁、镍、钴等原子，其内部结构比较特殊。

那么磁铁的原理是什么呢？为什么它能吸引铁、镍、钴这类物质，而对铜、铝等金属毫无反应？

事实上，地球上所有的物质，大都由分子组成，而分子由原子组成，原子又是由原子核和电子组成。

在原子的内部，电子一直围绕原子核不停旋转，并且自身也会不间断的自转，就像是地球和太阳的关系。

而这两种运动都会产生磁性，只不过在大多数物质中，电子的运动方向杂乱无章，磁效应被相互抵消，所以我们发现很多物质并没有磁性。

但是铁、镍、钴等铁磁类物质有所不同，它们内部的电子自转十分有序，能形成一个自发磁化区，我们称其为磁畴。

铁磁物质磁化后，内部的磁畴会排列的整整齐齐，并且方向一致，这样就使得磁性增强了，所以就形成了磁铁。

而磁铁吸铁的过程就是对铁块的磁化过程，被磁化的铁块和磁铁的不同极性间产生了吸引力，所以铁块就牢牢地和磁铁“粘”在一起了。

一般来说，磁铁分为永久磁铁和非永久磁铁，其中永久磁铁就是能够长期保持磁性，并不会让磁力消失的天然产物，比如磁铁矿；而非永久磁铁是需要某些条件，才能使其出现磁性，比如电磁铁。

我国古代的司南，就是利用这地磁的作用制作而出，到了年，丹麦物理学家奥斯特偶然间发现了电流感生磁力。

到了20世纪30年代末，日本发现了镍、钴、铁混合元素的新磁铁，此后才让磁铁出现了大规模的应用。

不得不说，在战国时期，人们就能想到利用磁铁的特性部署兵力，还真是聪明绝顶，这位自告奋勇的将军马隆如果放在现代，应该可以被称为“科学家”，它发明了高科技战备武器，不费吹灰之力，让敌人落荒而逃。

随着人类科技的不断发展，现在我们已经将磁铁应用在了生活的方方面面，但是人们对磁铁的探索仍旧没有停止，或许将来，磁铁还能被发掘出更多不同的应用价值，对此你怎么看呢？