【首尔科大教授文章】申浩尚教授-磁铁与伦理
首尔科学综合大学院大学 2023-04-14

有许多重要的科学技术可以保持现代文明。其中最重要的事情是电。传记的故事以前是通过迈克尔·法拉第的反向思想来讲述的。让我简短地解释一下他的逆向思想:

如果把指南针放在有电的电线附近,指南针就会移动。电和磁是相互关联的。人类已经理解,根据牛顿的万有动力定律,在空间上形成了某种章节,并传递了力量,因此我们可以理解,电和磁在一些章节中连接在一起。迈克尔·法拉第认为,当电移动磁力时,相反,如果磁体发出磁,电会变暗。他的逆向思想为人类发电做出了决定性的贡献,使人类能够进入电力时代。把第二次工业革命归结为两个字:电力和钢铁。电力和铁可以通过磁铁连接。


传统发电,即发电的原理是旋转(移动)磁铁。核能利用裂变产生的热能将水煮沸,然后将涡轮机变成水蒸汽。水力发电是利用水来旋转水车。火力和地热发电是用热或地热烧开水,制造水蒸气,使涡轮机旋转。风力发电是利用风力旋转螺旋桨。波力发电是将改变波的上下运动改变旋转运动的装置,最终旋转磁铁。太阳能发电的原理有些不同。它使用二极管,当光线照射时产生电子。二极管是一种半导体。由于电子的流动是电的,所以通过使电子流动来发展,与传统的发展方式不同。


磁铁的用途太多,很难列出来。上班时,你可能会用耳机观看各种视频,因为耳机是扬声器,所以需要磁铁。磁铁还可将耳机安装到充电器身上,以防止丢失。用于视频讲座的麦克风也有磁铁。我们所知,除了磁铁,工业现场和各种电子设备都有各种形式的永磁体和电磁铁。陀螺器也有磁铁。我们珍贵的手机的顶部和底部都有语音和麦克风,因此这里也有磁铁。说是利用磁铁发电,电动汽车发动机电机里也会装磁铁。


如此常见的磁铁。但是我对磁铁的原理不感兴趣。由于对大多数科学和技术不感兴趣,磁体不必引起注意,而理解磁体需要量子力学,因此很难理解。科学来自Science,意思是被剪裁(Scire)Scissor,即像剪刀一样的根。科学就是剪裁。为了理解磁铁,我们不断尝试切割。但是,无论磁体如何切割,N 极和 S 极的磁体都会保留。最后一个必须切到原子。原子有原子核和电子。当原子核和电子被切断时,磁铁才会消失。因此,即使没有现代工具的古人科学磁铁,他们也无法理解其原理。


磁铁的原理是这样的。电子围绕原子核沿着轨道旋转。这完全是错误的,电子不会在轨道上旋转,但用稍微错误的话来解释,这有点道理,所以我会使用这种方法。


电子是负电的物质。电一转(动)就会出什么?磁性发生。产生磁场是因为电子旋转。


这里一定有个问题。所有物质都由原子组成,原子是电子继续旋转的,所以所有物质都应该是磁铁。神奇的是,你没有预料到,如果倒转,如果没有问题,没有预料不到,没有预想就没有新意,没有新意就是没有变化的日常,没有变化就失去了生命的意义......


这是问题的答案。在那之前如何区分N极和S极?顶部通常用 N 极分隔,底部用 S 极分隔。由于自然是对称的,N极和S极的方向没有确定,但人类为了理解而区分它们。向右转,N 极向上,向左转,N 极向下。说要转,没有固定方向。当电子在原子核周围向右或向左旋转时,必须添加一个磁场才能确定方向。推断出电子自转的概念,并发现了电子的自转。电子自转称为自旋。N 极和 S 极由电子绕原子核转动的方向和自转方向决定。原子核也是物质,所以有Spin。原子核也运转。因此磁场出来,原子核的自转速度很慢,影响很小。


我说Spin是自转,但是这个也是错的。为了能理解,我们称之为自转。是一般常识难以理解的旋转的程度,当某些材料旋转 360 度时,它们就会变成原位。但是,如果旋转720度,即使旋转360度,也无法保持原位。听着很难。没关系。大家都不明白。有一种方法可以实现它。试着用手拿着水瓶旋转。向上旋转时,水瓶会扭曲手臂,旋转 360 度,回到原位。向下转动扭曲的手臂可松开手臂,同时旋转水瓶。因此,旋转720度,手臂和水瓶回到原位。但是,有180度的旋转,所以不要再为理解而烦恼了。再讲一个更难的故事,在原子的世界里,所有状态都是重叠的。只有当我们观察时,才会暴露身份。旋转同样重叠,如果我们观察,我们将看到任何Spin量,无论是180度,360度或720度。哈哈,就说到此为止吧。


所有物体都不产生磁场,因为电子在自转。右自转电子和左自转电子混杂在一起。因此,N 极和 S 极相遇,磁力被抵消(当 N 极和 S 极粘在一起时,磁性消失),磁力无法离开原子。因此,大多数物质不是磁铁。磁铁石是铁中磁力很强的铁,而构成磁铁的电子大部分是由一个方向旋转的电子。据说这个在物理上是结的它以一个方向旋转,导致磁场变强,产生磁力,并最终成为磁铁。


另一个问题是,为什么N极和S极同时存在?是有的。电可以单独存在正电和负电。然而,无论磁铁如何切割,N 极和 S 极都存在。没有什么是孤立存在的,称为单极。(这也是错误的,单极在理论上是明确的,如果找到它,我们可以找出宇宙的产生原因)。如果稍微改变一下问题,为什么N极和S极不能分开呢?据说,N极和S极不能分开,因为磁体的源来自旋转的电子。如果电子不移动,磁力就不会形成。但是,由于电子移动,它产生磁性。虽然这不是正确的答案,但我会解释它,因为只有知道太难的理论才能解释它。


为什么扬声器和麦克风总是有磁铁?数字文件 mp3 文件01000100100一样刻着。解码后,它将替换为 wav 文件,即波形。波形是一种电信号。电信号,有其大小和方向,根据它的大小和方向产生磁力,并使连接到扬声器的磁铁移动。移动的磁铁再次振动震颤板。震颤板通常由薄纸制成。振动的震颤板通过击中周围的空气分子来产生声波。声波是我们能听到的声音。麦克风的工作方式与此完全相反。当声波到达麦克风时,震颤板和连接到它的线圈会振动。当震颤板和(声音)线圈在永磁体内进行往返运动时,磁场会通过线圈内部波动。磁场的波动产生电,从而产生电流流向线圈。声波变成电波,精确到电波。放大这些电信号并将其发送到扬声器时,声音会变大,以便许多人都能听到。


由于材料众多,磁铁的形状也多种多样。可分为刚性、盒体和抗磁体。铁磁体是指普通磁铁。旋转是朝一个方向排列的物质。代表性的铁。顺便说一下,普通铁不是磁铁。这是因为铁的原子组成是中球暖和。然而,当磁铁对着时,原子的构成被对齐,磁性强烈地出现。一旦铁成为磁铁,即使取出磁铁,它也会暂时保持磁性。也有人在小学的时候做实验触摸磁性夹子时,手部的静电会打乱对齐的旋转,并返回到铁上。盒体是一种材料,即使有磁铁,旋转也不会对齐。铝没有磁铁的原因是铝是箱体。最后是抗磁体。典型的抗磁体物质是水。当水龙头在自来水中用强磁铁时,水会弯曲。它被推到相反的方向,而不是被磁铁拉。这是旋转相反的。钛是世界上磁性最强的材料。原子序数是60号,青蛙有80%的身体是水,所以把小青蛙放在“上”,可以使它们悬浮在空中。青蛙空中浮养在2000年获得了诺贝尔物理学奖。


抗磁体用于跳楼机。乐天世界跳楼机是一个游乐设施,在70米处自由落下。最大下降速度为94公里/小时。这是我在2006年首次发表SIE时的故事。它不是在到达顶部后,通过步行停止自由落下的。如果刹车失灵,就会引发重大事故。它永远不会坏掉,最后会慢慢下降。这是因为我们使用磁铁和电阻极低的半磁体来建造塔,并应用了一种原理,即使快速下降,也会产生相反作用的磁力,从而停止。


量子力学虽然不为人所知,但利用量子力学现象和原理的科学技术却非常多。虽然我们不太了解伦理学的基本原则或真理,但人类已经做出许多努力来接近它。随着时代的变化,它们也在变化和被利用。ESG 开始将过去不计入外部性效应的自然效益视为内部影响,并正在全面推广。在努力了解伦理的实质的同时,我们还要努力寻找伦理成为竞争力的原则和方法,创造更好的人类世和人类的未来。


首尔科学综合研究生院(aSSIST)申浩尚教授


 

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