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血液有磁性吗?“搞笑诺贝尔物理学奖”的故事

2021-8-26 20:30| 发布者: 拉菲小七| 查看: 382| 评论: 0|来自: 成都巴适关注

摘要: 将两个苹果插在木棍的两端,悬挂起来,这时,拿一块磁铁慢慢靠近苹果,二者虽然没有接触,但中间似乎有一股神秘的力量在推着苹果,使整个装置旋转了起来,这是怎么回事呢?原来所有物质都具有不同程度的抗磁性,只是 ...
    将两个苹果插在木棍的两端,悬挂起来,这时,拿一块磁铁慢慢靠近苹果,二者虽然没有接触,但中间似乎有一股神秘的力量在推着苹果,使整个装置旋转了起来,这是怎么回事呢?原来所有物质都具有不同程度的抗磁性,只是一般比较弱,很难观察到。上世纪90年代末,物理学家安德烈.海姆将水倒进了20特斯拉的强磁场中,令人震惊的是水并没有从管道中流出来,而是悬浮在了磁铁的中心,后来海姆干脆将一只青蛙扔进了仪器中。

    与水滴相似,青蛙也不受控制地在管道中飞了起来,正是因为这个实验,安德烈.海姆一炮而红,甚至在2000年获得了“搞笑诺贝尔物理学奖”。当然除了被磁铁排斥的“抗磁性”,还有被磁铁吸引的“顺磁性”以及纵使把磁场移走还能保持磁化的“铁磁性”等等。那把磁铁靠近血液会是什么情况呢?在电影《X战警》中,万磁王曾通过操控警卫血液中的铁来控制他的行动,难道说血液真的会被磁场吸引吗?

    1845年11月8日,法拉第帮我们做了这个实验,他在日记中写到:血液没有磁性,我很震惊,考虑到铁在几乎各种状态下都具有雌性,这件事就更令人惊讶了。在91年后,美国化学家莱纳斯.鲍林和同事发现血液不仅具有抗磁性,动脉血和静脉血的磁性还有差别,与静脉血相比动脉血更容易被磁铁排斥。想理解这其中的原因,我们要先明白为什么物体会呈现出不同的磁性呢?以铝为例,将它放在磁铁中间会自动旋转到与磁场平行的方向,这是因为铝的最外层有三个电子。

    其中有两个已经配对在了一起,留下了一个没有配对的,它很容易失去定力被磁场吸引,所以就表现出了顺磁性。而对于水分子来说,它的所有电子都已经配对成功,对于磁铁的吸引自然嗤之以鼻。同理,我们的血液也是如此,在血红蛋白分子中有4个含铁的亚基,它们每一个都可以携带氧气,人们把已经结合的称作“氧合血红蛋白”,尚未结合的称作“脱氧血红蛋白”,化学家莱纳斯和同事发现氧合血红蛋白具有抗磁性,而脱氧血红蛋白具有顺磁性。


鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

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