大自然中的磁
地球的磁場
地球磁場和地球生命
地球磁場與動植物
磁暴現(xiàn)象
美麗的極光
太陽磁場
充滿磁場的宇宙
奇特的磁極倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象
人體磁場
人類認(rèn)識磁的歷程
我國古代對磁的認(rèn)識
西方早期對磁的研究
奧斯特與電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)
安培的貢獻(xiàn)
大自然中的磁
地球的磁場
地球磁場和地球生命
地球磁場與動植物
磁暴現(xiàn)象
美麗的極光
太陽磁場
充滿磁場的宇宙
奇特的磁極倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象
人體磁場
人類認(rèn)識磁的歷程
我國古代對磁的認(rèn)識
西方早期對磁的研究
奧斯特與電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)
安培的貢獻(xiàn)
法拉第與發(fā)電機(jī)
麥克斯韋與電磁場理論
電磁波的實驗驗證
探索磁單極子與永磁體
神通廣大的磁
電報與電話
磁懸浮列車
磁與現(xiàn)代生活
磁與信息存儲
磁與軍事
地質(zhì)、采礦等領(lǐng)域的磁應(yīng)用
磁與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)
物質(zhì)磁化的應(yīng)用
渦流的應(yīng)用
電動機(jī)和發(fā)電機(jī)
電磁鐵的應(yīng)用
走向大眾的交流電
趨磁細(xì)菌的應(yīng)用
電磁波的功與過
電磁波大家族
離不開的無線電通訊
微波的應(yīng)用
人類對紅外線的認(rèn)識
紫外線的利害
“火眼金睛”X射線
威力強(qiáng)大的γ射線
電磁輻射的危害
1991年8月《新民晚報》報道一條消息:“上海的雨點鴿從內(nèi)蒙古放飛后,歷經(jīng)20余天,返回市區(qū)鴿巢。”信鴿這種驚人的遠(yuǎn)距離辨認(rèn)方向的本領(lǐng),實在是令人嘖嘖稱奇。據(jù)資料記載,早在古埃及第五王朝的時候(約公元前2500—前2350年)就有人把鴿子訓(xùn)練成快速而可靠的通信工具。一直到無線電發(fā)明并得到廣泛應(yīng)用的第二次世界大戰(zhàn)期間,信鴿仍在通訊戰(zhàn)線上占有一席之地。
講一個故事來做例證:1943年11月18日!英軍第56步兵旅要求空軍轟炸德軍的防御陣地,來配合步兵進(jìn)攻德軍。當(dāng)英軍飛機(jī)正要起飛時,一只名叫“格久”的軍鴿及時地趕到,帶來了十萬火急的信件。原來英軍已經(jīng)沖破了德軍的防線,有1000名士兵已經(jīng)進(jìn)入到德軍的防御工事陣地中,要求立即撤銷轟炸的命令。好樣的“格久”,由于它及時傳遞了命令,拯救了l000人的生命。英國倫敦市長特授予“格久”一枚鍍金勛章呢!那么,信鴿究竟是靠什么來判斷方向的呢?在很長的一段時間里,人們把鴿子這種高超的認(rèn)路本領(lǐng)歸結(jié)于它的眼力和記憶力。
直到20世紀(jì)才有人想到,鴿子會不會是依賴地磁場來判別方向?這種設(shè)想被后來的實驗所證實。
科學(xué)家把幾百只訓(xùn)練有素的信鴿分成2組。在一組信鴿的翅膀下縛了一塊小磁鐵,而在另一組信鴿的翅膀下縛了大小相同的銅塊。然后把它們帶到離鴿舍數(shù)十至數(shù)百千米的地方,逐批放飛。結(jié)果絕大部分縛銅塊的信鴿飛回到鴿舍,而縛著磁鐵的信鴿卻全部都飛散了。原來磁鐵的磁場擾亂了信鴿體內(nèi)的“小羅盤”,把它們弄得暈頭轉(zhuǎn)向了。好像把一塊磁鐵靠近磁羅盤時,羅盤上的指針會偏離南、北指向一樣。
后來科學(xué)家在解剖信鴿時,在信鴿的頭部找到了許多具有強(qiáng)磁性的四氧化三鐵顆粒。美國麻省理工學(xué)院的法蘭克爾說:“這些磁性細(xì)胞排列成一定形狀、一定長度,組成了對‘地磁場’十分敏感的‘磁羅盤”’。
現(xiàn)在我們已經(jīng)知道,除信鴿之外,一些候鳥,如食米鳥、燕鷗,它們的頭部也有豐富的磁性顆粒,并依賴它們在南北半球之間作長距離遷徙,從未迷失方向。
魚是另一類對磁場十分敏感的生物。生物學(xué)家注意到魚類的間腦會對磁場產(chǎn)生感覺。當(dāng)把魚放人它完全陌生的水域里,并且盡可能排除水溫、水流的干擾和影響,魚一般都會沿著磁力線的方向游動。
北美有一種鮭魚,它辨識路徑的能力是驚人的。這些鮭魚通常在北美阿拉斯加到加利福尼亞的小溪里產(chǎn)卵。小魚孵出生后,便成群結(jié)隊地沿著小溪、小河游向太平洋。它們在浩翰無際的太平洋里沿著逆時針方向環(huán)游了一個巨大的圈子之后,竟能正確無誤地回到美洲,并尋找到原來的河道入口,再游經(jīng)小河、小溪,最終重返故里。
這真是不可思議啊!而這類鮭魚完全是依靠靈敏的磁羅盤來導(dǎo)航的。一次美國科學(xué)家奎恩·湯姆在小河的岸邊放了一塊電磁鐵,當(dāng)成群的鮭魚游過磁鐵附近時,突然接通電源。
奇跡出現(xiàn)了,這群鮭魚游向也突然改變了90°;。
如果我們留意,可以觀察到蜜蜂、蒼蠅等昆蟲,它們在起飛或降落的時候往往愿意取南、北方向(即地磁方向)。如果你在蜂巢的四周放上幾塊磁鐵,出外覓食的工蜂竟會找不到自己的蜂巢。如果你把磁鐵放進(jìn)它們巢里,可以發(fā)現(xiàn)蜜蜂回巢后一反常態(tài),連舞蹈的姿式都與平時大相徑庭!不單是動物,植物也會對磁場有“感覺”。加拿大的冬小麥的根部生長喜歡沿著磁場增強(qiáng)的方向,顯示出“向磁性”。而水芹的根部卻喜歡沿著磁場減弱的方向,顯示出“背磁性”。
磁場對植物的生命活動會產(chǎn)生哪些影響呢?我們不妨先做一個試驗:在一個潮濕的(溫度在18℃~25℃)玻璃暗室內(nèi),安置一個特定的架子,上邊放有過濾紙,過濾紙的兩端分別與放有水的容器相連,以便使過濾紙團(tuán)能均勻地吸取水分。過濾紙的上面放有兩類干燥的、沒有發(fā)過芽的玉米種子,一類玉米種子的胚根朝著地球的北磁極,一類朝向南磁極。這樣經(jīng)過一些時間,玉米的種子就能慢慢地開始發(fā)芽。
有趣的是,胚根朝向地球南磁極的那類玉米種子,要比胚根朝向地球北磁極的那類玉米種子早幾晝夜發(fā)芽,并且還發(fā)現(xiàn)前者的根和莖,生長都比較粗壯,而后者的種子所發(fā)的芽,常常會產(chǎn)生彎向南磁極的形態(tài)。
為了探索其中的奧妙,有人還精心設(shè)計了一種試驗設(shè)備。讓種子處在強(qiáng)度高達(dá)4000高斯的永久磁鐵中,結(jié)果有趣地發(fā)現(xiàn)種子的幼根仿佛在避開磁場的影響,而偏向磁場較弱的一邊。
這是什么原因呢?科學(xué)工作者經(jīng)過了幾年的研究發(fā)現(xiàn),原來植物的有機(jī)體,是具有一定的磁場和極性的,并且有機(jī)體的磁場是不對稱的。一般說來,負(fù)極往往比正極強(qiáng),所以植物的種子在黑暗中發(fā)芽時,不管種子的胚芽朝哪一個方向,而新芽根部是朝向南方的。
經(jīng)過研究,科學(xué)工作者還發(fā)現(xiàn)弱磁場不但能促進(jìn)細(xì)胞的分裂,而且也能促進(jìn)細(xì)胞的生長,所以受恒定弱磁場刺激的植物,要比未受弱磁場刺激的根部扎得深一些。而強(qiáng)磁場卻與此相反,它能起到阻礙植物深扎根的作用。
但任何事物并不是絕對的,有關(guān)的試驗表明,當(dāng)種子處在磁場中不同的位置時,如果磁場能加強(qiáng)它的負(fù)極,則種子的發(fā)芽就比較迅速和粗壯;相反,如果磁場能加強(qiáng)它的正極,則種子的發(fā)育不僅變得遲緩,而且容易患病死亡。
科學(xué)工作者曾經(jīng)在堪察加半島進(jìn)行這樣的實驗,在種植落葉松的時候,不是按通常那樣彼此之間是相互平行的,而是徑向種植的,各行的樹朝南、東西和西南方向排列,結(jié)果有趣地發(fā)現(xiàn),生長最好的是以扇形磁場東部取向的那些樹苗。根據(jù)這個科研成果,在栽種落葉松時,人們采用了一種黏性紙帶,在紙帶上放置已按預(yù)定方向取向的種子來進(jìn)行播種。
在農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi),磁場和磁化水處理農(nóng)作物及其產(chǎn)生的磁生物效應(yīng)已引起人們的關(guān)注,這方面的研究不但提供了農(nóng)作物增產(chǎn)的新途徑,也豐富了生物磁學(xué)研究的內(nèi)容,已成為生物磁學(xué)中一個十分活躍的領(lǐng)域。但由于其作用的復(fù)雜性和廣泛性,作用的微觀機(jī)理還不很清楚,應(yīng)用技術(shù)還有待于大量探索和突破。
因此,進(jìn)一步開展生物磁學(xué)在農(nóng)作物上的應(yīng)用研究,不僅在理論上有重要意義,而且在生產(chǎn)上也有重大的應(yīng)用價值。
……