將青蛙放進磁場會如何呢?
發布時間:2022-10-13
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此前,人們(men) 總說和某人的相遇是天注定的緣分,而當磁場出現之後,大家開始給這種緣分冠以“科學之名”,認為(wei) 磁場相似的兩(liang) 個(ge) 人會(hui) 在冥冥之中相互吸引。

“人體(ti) 磁場”的構想圖

當然,這種說法並沒有什麽(me) 科學依據。不過,對於(yu) 磁場的研究,確實是許多科學家十分關(guan) 注的事情。

此前,就有科學家利用青蛙做實驗,將其放進了強磁場當中,從(cong) 而得到了一隻反重力蛙。那麽(me) ,如果把人放進強磁場當中會(hui) 怎樣呢?我們(men) 也會(hui) 像青蛙一樣漂浮起來嗎?

“反重力”蛙本蛙

強磁場當中的青蛙

大家都知道,地球與(yu) 其他的行星相比十分特殊,比如我們(men) 有液態水、合適的氣溫等等,當然最重要的是地球有“防輻射外套”,強大的磁場能夠幫我們(men) 抵擋不少來自宇宙的輻射。

不過地磁場的強度在0.5到0.6高斯左右,這一數值並不算高,對人類和地球生物來說還是比較友好的。

地球磁場的示意圖

畢竟水是具有抗磁性的,而地球上絕大多數生物的體(ti) 內(nei) 都有著大量的水分子,在這種情況下如果磁場足夠強,那麽(me) 我們(men) 確實是可以飄起來的。當科學家安德烈·海姆發現水的抗磁性之後,他就試圖利用生物來做實驗。他想看看,在磁場強度足夠的情況下,生物體(ti) 會(hui) 有怎樣的表現。

於(yu) 是他就將一隻青蛙放進了實驗裝置當中,一無所知的青蛙在進入之後竟然懸浮了起來,並且在空中不停地打轉。就這樣,安德烈·海姆成功用科學實驗,得到了一隻“反重力蛙”。

“反重力”蛙的實驗裝置

而這個(ge) 發現使他十分激動,因為(wei) 既然可以讓青蛙在強磁場當中漂浮起來,那就說明同樣具有抗磁性的人,隻要在足夠強的磁場當中,也是可以懸浮的。這樣的話,也許我們(men) 不用離開地球,就能體(ti) 會(hui) “失重”的感覺,不過在這種環境下也很難控製自己的行動。

那麽(me) ,我們(men) 可以製造出讓人實現“反重力”的強磁場嗎?如果將人放入其中,人的身體(ti) 健康會(hui) 受到強磁場的影響嗎?

漂在半空中的“反重力”蛙

將人放入其中會(hui) 怎樣?

首先能夠讓青蛙等生物懸浮起來的磁場強度必然是大於(yu) 5T的,而強磁場的概念也在這些年間不斷地更新。比如強磁場可以指用於(yu) 同科學實驗的最高達到45T的穩態磁場,也可以指孔徑僅(jin) 容納一人用於(yu) 磁共振成像的超導磁體(ti) 產(chan) 生的8T磁場。

並且強磁場持續的時間不同,類型也有著明顯的差異。如果磁場持續時間較長並且數值恒定,那麽(me) 這就叫穩態強磁場。反之假如持續時間很短的話,那就屬於(yu) 脈衝(chong) 強磁場。

脈衝(chong) 強磁場的波形圖

不過不管是哪一種磁場,目前人造磁場的強度都不足以讓人在其中實現“反重力”,並且這種漂浮看起來十分有意思,其實本身對實驗生物體(ti) 的傷(shang) 害還是比較大的。

那麽(me) ,強磁場到底會(hui) 對人體(ti) 造成怎樣的傷(shang) 害呢?

磁體(ti) 的周圍都存在著磁場

根據此前蘇聯科學研究所的調查報告來看,在磁場強度稍高的環境中工作的人群,他們(men) 的血管擴張程度很明顯,手指溫度也明顯提高。並且在強磁場之中暴露可能會(hui) 引起中樞神經係統機能的衰退和荷爾蒙失調。

當然,由於(yu) 人體(ti) 的抗磁性本身是源於(yu) “細胞”,所以不少科學家都會(hui) 將首要的探索目標放在細胞身上,觀察強磁場當中細胞的表現。

細胞是人體(ti) 最基本的構成單位

根據研究來看,強磁場會(hui) 影響細胞的形態、去向、增殖和凋亡等各個(ge) 狀態,從(cong) 而最終對人體(ti) 造成影響。

以細胞增殖來說,多項研究結果顯示,強磁場會(hui) 影響軟骨細胞、神經細胞以及胚胎細胞的增殖,這對於(yu) 人類來說是不利的。但是同時,它對多種腫瘤細胞的增殖也有著明顯的抑製作用,這使得科學家認為(wei) 或許在未來可以將其合理利用在抗癌治療當中。

資料顯示,1996年,Raylman等發現7T強磁場作用64h能減緩黑素瘤細胞(HTB63),卵巢癌細胞(HTB77IP3)以及淋巴瘤細胞係(CCL86)的增殖。

顯微鏡下的卵巢癌細胞

不過綜合來看,強磁場目前對人體(ti) 的傷(shang) 害還是比較大的,所以即使能夠製造出支撐人體(ti) 懸浮的磁場,也不可能將人放入其中進行試驗。畢竟生命安全還是排在首位的,即使要進行試驗,也要穿著特製的防護裝備。

值得一提的是,科學家一直在研究強磁場可不是隻為(wei) 了實現將人放在其中懸浮這種無聊的事情。而是因為(wei) 強磁場在發現新現象和認識新現象方麵具有重要的作用,並且它在諸多領域都有著一定的利用價(jia) 值。

利用磁場原理運行的磁懸浮列車

強磁場的科學運用

首先是凝聚態物理學方麵,比如半導體(ti) 物理研究和超導體(ti) 物理研究當中,強磁場就能提供好的研究環境。比如上世紀八十年代時,人們(men) 就利用強磁場技術,在半導體(ti) 二維電子氣當中發現了整數和分數量子霍爾效應。

而在超導的探究當中,磁場可以有效地調控超導態,幫助人們(men) 了解不同超導態的特性,進一步理解超導機理。根據目前的研究成果來看,強磁場的輔助作用還是很大的。

霍爾效應示意圖

其次是磁性材料方麵,強磁場的研究豐(feng) 富了磁性材料的相圖、變磁性、阻挫磁材料的研究等等。

最後強磁場在化學、材料科學、微重力、生命科學、地球科學等多個(ge) 方麵都有積極的意義(yi) ,比如許多人在醫院當中做過的核磁共振,這之中就有強磁場研究的貢獻。

熟悉的核磁共振儀(yi) 器

總之,從(cong) 目前強磁場應用的科學領域來看,它的發展潛力還是非常大的。並且不少國家都在進行強磁場研究,我國也研發出了穩態強磁場實驗裝置。

值得一提的是,除了實驗所用的強磁場,部分強度較低的磁場可以運用於(yu) 磁療,對人體(ti) 還是有一定好處的。

利用人造磁場治療疾病的磁療儀(yi) 器

神奇的“磁療”

咱們(men) 在前文中介紹強磁場對人體(ti) 的影響時,提到了磁場會(hui) 影響到人體(ti) 內(nei) 細胞在各個(ge) 方麵的反應。不過從(cong) 另一方麵來說,磁場也能產(chan) 生正向的生物效應。在這種情況下,磁場就可以用來治療疾病,一般稱之為(wei) 磁療。

雖然磁場被人類發現的時間不算長,但是我國的磁療卻已經有了兩(liang) 千多年的曆史,在《史記》當中和沈括的《忘懷錄》當中都有記載,專(zhuan) 門製成的“磁石”。

奇妙的大自然產(chan) 物——天然磁石

《史記》中所寫(xie) 的是“齊王侍醫遂病,自煉五石服之”,至於(yu) 《忘懷錄》當中則描寫(xie) 了放入磁石的“藥井”。

不過需要注意的是,磁療的強度是有嚴(yan) 格要求的,並且治療的效果也因人而異。所以現階段使用磁療治療疾病的還是比較少的,如果未來醫學真的可以將其運用起來,那麽(me) 確實能為(wei) 人類的健康帶來福音。

磁場的構想圖

除此之外,人類也應當未雨綢繆,考慮“人造磁場”的問題。因為(wei) 不論是未來的星際移民,還是傳(chuan) 說中的磁極翻轉,都需要“人造磁場”盡早成熟。

畢竟我們(men) 的肉體(ti) 與(yu) 惡劣的宇宙輻射比起來確實是太脆弱了,一旦失去了磁場的保護,那麽(me) 身體(ti) 就會(hui) 在無形之中被輻射轟擊。

如果我們(men) 能研究出一種裝置,在各個(ge) 地方都維持所需的磁場,哪怕不是強磁場,這樣的話也算是一種適應宇宙環境的改造。

地球磁場能避免我們(men) 遭受太陽輻射的影響

當然,在這之前,人類恐怕需要先解開地球磁場產(chan) 生的謎題,雖然現在科學界普遍認可自激發電機說,但是很難說當我們(men) 真正抵達地核的時候,會(hui) 有什麽(me) 樣的全新發現。



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