電場是電荷及變化磁場周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì)。電場這種物質(zhì)與通常的實物不同，它不是由分子原子所組成，但它是客觀存在的。電場具有通常物質(zhì)所具有的力和能量等客觀屬性。電場的力的性質(zhì)表現(xiàn)為：電場對放入其中的電荷有作用力，這種力稱為電場力。電場的能的性質(zhì)表現(xiàn)為：當電荷在電場中移動時，電場力對電荷作功（這說明電場具有能量）。

電場

    靜止電荷在其周圍空間產(chǎn)生的電場，稱為靜電場；隨時間變化的磁場在其周圍空間激發(fā)的電場稱為有旋電場（也稱感應電場或渦旋電場）。靜電場是有源無旋場，電荷是場源；有旋電場是無源有旋場。普遍意義的電場則是靜電場和有旋電場兩者之和。

　　電場是一個矢量場，其方向為正電荷所受電場力方向，與負電荷所受電場力方向相反。電場的力的性質(zhì)用電場強度來描述。

靜電場：　　

    靜電場是由靜止電荷激發(fā)的電場。該靜止電荷被成為場源電荷，簡稱為源電荷。靜電場的電場線起始于正電荷或無窮遠，終止于無窮遠或負電荷。靜電場的電場線方向和場源電荷有著密切的關(guān)系。當場源電荷為正電荷時，該電場的電場線成發(fā)散狀；當場源電荷為負電荷時，該電場的電場線成收斂狀。其電場力移動電荷做功具有與路徑無關(guān)的特點。用電勢差描述電場的能的性質(zhì)，或用等勢面形象地說明電場的電勢的分布。

　　靜電場中的電場強度公式為：E=F/q。單位為牛[頓]每庫倫。符號為N/C。它的另一個單位是伏特每米（V/m）.兩個單位之間的關(guān)系是1N/C=1V/m

感應電場：　　

    變化磁場激發(fā)的電場叫感應電場或渦旋電場。感渦旋電場

　　磁場變化時線圈產(chǎn)生的感生電動勢與導體的種類、形狀、性質(zhì)和構(gòu)成均無關(guān)，是由磁場本身的變化引起的。因此麥克斯韋提出了“變化的磁場會在其周圍的空間激發(fā)一種電場，正是這種電場使得閉合回路中產(chǎn)生了感生電動勢和感生電流”的理論，并將這種電場稱為渦旋電場。

　　應電場的電場線是閉合的，沒有起點、終點。閉合的電場線包圍變化的磁場。

電場強度

　　描述某點電場特性的物理量，符號是E，E是矢量（矢量，既有大小又有方向的量。一般來說，在物理學中稱作矢量，在數(shù)學中稱作向量）。電場強度簡稱場強，定義為放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，場強的方向與正檢驗電荷的受力方向相同。場強的定義是根據(jù)電場對電荷有作用力的特點得出的。對電荷激發(fā)的靜電場和變化磁場激發(fā)的渦旋電場都適用。場強的單位是牛/庫或伏/米，兩個單位名稱不同大小一樣。場強數(shù)值上等于單位電荷在該點受的電場力，場強的方向與正電荷受力方向相同。

　　電場的特性是對電荷有作用力，電場力，正電荷受力方向與方向相同，負電荷受力方向與方向相反。電場是一種物質(zhì)，具有能量，場強大處電場的能量大。

電場線

　　為形象地描述場強的分布，在電場中人為地畫出一些有方向的曲線，曲線上一點的切線方向表示該點場強的方向。電場線的疏密程度與該處場強大小成正比。

　　電場是一種物質(zhì)，電場線是我們?nèi)藶楫嫵龅谋阌谛蜗竺枋鲭妶龇植嫉?a target="_blank">輔助工具，并不是客觀存在的。

電場力

　　電場力:

　　一,定義：電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的.只要有電荷存在，電荷的周圍就存在著電場,電場的基本性質(zhì)是它對放入其中的電荷有力的作用，這種力就叫做電場力。

　　二方向：正電荷沿電場線的切線方向，負電荷沿電場線的切線方向的反方向。

　　三計算：電場力的計算公式是F=qE，其中q為點電荷的帶電量，E為場強?；蛴蒞=Fd，也可以根據(jù)電場力做功與在電場力方向上運動的距離來求。電磁學中另一個重要公式W=qU（其中U為兩點間電勢差）就是由此公式推導得出。

　　——————————

　　電場力的功能：

　　由于電場力的作用廣泛，它應用到粒子加速器,航天事業(yè)中導航修正.對新物質(zhì)的加工。對物質(zhì)排列改變.在未來可能是主要動力之一等等。

　　電場力的研究方向：

　　在未來有電場力的存在航空航天事業(yè)會得到長足發(fā)展，例如利用電場保護層（可以讓飛行器更輕）；以及讓飛行器依賴電場飛行（而取代現(xiàn)有的發(fā)動機）；電場在核物質(zhì)的衰變起作用（讓我們能更好的利用能源）。

摩擦起電：　　

　　摩擦起電的原因，是因為摩擦可以使物體得到多余的電子或失去原有的電子。得到多余電子的物體帶負電，失去原有電子的物體帶正電。

　　摩擦起電的定義：當兩個物體相互摩擦時，一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，于是原來電中性的物體由于得到電子而帶負電，失去電子的物體則帶正電。

　　摩擦后的物體所帶的電荷有兩種：用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷是一種（正電），用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是另一種（負電）。

什么是電場？

    也許很多人都把它忽略了，覺得它只是物理學的一個很小的領(lǐng)域。但我覺得電場是一個非常了不起的東西。他是世界上一切力量之源。他是一切物理、工業(yè)、化學、能源、電子、信息、生物等學科研究的本質(zhì)對象。為什么呢？讓我們詳細分析一下：

　　1.摩擦力，彈力主要由電場力貢獻的

　　2.分子之間的力由電場力組成

　　3.生化反應的動力源泉是電場

　　4.電流，電壓由電場力引起

　　5.光、電磁波由電場引起

　　6.信息技術(shù)也是研究電場的特性。

　　保守場

　　保守場，電場做功與路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)。

                                              磁場

    自然界中的基本場之一，是電磁場的一個組成部分，用磁場強度H和磁感應強度B表征。

    磁場是一種看不見，而又摸不著的特殊物質(zhì)，它具有波粒的輻射特性。磁體周圍存在磁場，磁體間的相互作用就是以磁場作為媒介的。電流、運動電荷、磁體或變化電場周圍空間存在的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)。由于磁體的磁性來源于電流，電流是電荷的運動，因而概括地說，磁場是由運動電荷或電場的變化而產(chǎn)生的。

磁場概述：　　

　　簡易定義：對放入其中的磁體有磁力的作用的物質(zhì)叫做磁場。

    形成原因： 假想有一根直立的金屬棒，上下兩端加上電位差使得電子朝向正電位端加速，而另一端由于缺少電子而帶正電。這樣的電流會在四周空間形成磁場。

　　磁場的基本特征是能對其中的運動電荷施加作用力，即通電導體在磁場中受到磁場的作用力。磁場對電流、對磁體的作用力或力距皆源于此。而現(xiàn)代理論則說明，磁力是電場力的相對論效應。

　　與電場相仿，磁場是在一定空間區(qū)域內(nèi)連續(xù)分布的向量場，描述磁場的基本物理量是磁感應強度矢量B ，也可以用磁感線形象地圖示。然而，作為一個矢量場，磁場的性質(zhì)與電場頗為

  

磁場示意圖

不同。運動電荷或變化電場產(chǎn)生的磁場，或兩者之和的總磁場，都是無源有旋的矢量場，磁力線是閉合的曲線簇，不中斷，不交叉。換言之，在磁場中不存在發(fā)出磁力線的源頭，也不存在會聚磁力線的尾閭，磁力線閉合表明沿磁力線的環(huán)路積分不為零，即磁場是有旋場而不是勢場（保守場），不存在類似于電勢那樣的標量函數(shù)。

　　電磁場是電磁作用的媒遞物，是統(tǒng)一的整體，電場和磁場是它緊密聯(lián)系、相互依存的兩個側(cè)面，變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電磁場以波動形式在空間傳播。電磁波以有限的速度傳播，具有可交換的能量和動量，電磁波與實物的相互作用，電磁波與粒子的相互轉(zhuǎn)化等等，都證明電磁場是客觀存在的物質(zhì)，它的“特殊”只在于沒有靜質(zhì)量。

　　磁現(xiàn)象是最早被人類認識的物理現(xiàn)象之一，指南針是中國古代一大發(fā)明。磁場是廣泛存在的，地球，恒星(如太陽)，星系（如銀河系），行星、衛(wèi)星，以及星際空間和星系際空間，都存在著磁場。為了認識和解釋其中的許多物理現(xiàn)象和過程，必須考慮磁場這一重要因素。在現(xiàn)代科學技術(shù)和人類生活中，處處可遇到磁場，發(fā)電機、電動機、變壓器、電報、電話、收音機以至加速器、熱核聚變裝置、電磁測量儀表等無不與磁現(xiàn)象有關(guān)。甚至在人體內(nèi)，伴隨著生命活動，一些組織和器官內(nèi)也會產(chǎn)生微弱的磁場。地球的磁級與地理的兩極相反。

磁場方向　　

    規(guī)定小磁針的北極在磁場中某點所受磁場力的方向為該電磁場的方向在磁體外部，磁感線從北極出發(fā)到南極的方向，在磁體內(nèi)部是由南極到北極，在外可表現(xiàn)為磁感線的切線方向或放入磁場的小磁針在靜止時北極所指的方向!磁場的南北極與地理的南北極正好相反，且一端的兩種極之間存在一個偏角，稱為磁偏角。磁偏角不斷地發(fā)生緩慢變化。掌握磁偏角的變化對于應用指南針指向具有重要

  

三維磁場圖

意義。

　　磁感線（Magnetic Induction Iine）：在磁場中畫一些曲線，用（虛線或?qū)嵕€表示）使曲線上任何一點的切線方向都跟這一點的磁場方向相同（且磁感線互不交叉），這些曲線叫磁感線。磁感線是閉合曲線。規(guī)定小磁針的北極所指的方向為磁感線的方向。磁鐵周圍的磁感線都是從N極出來進入S極，在磁體內(nèi)部磁感線從S極到N極。

磁場類型

　　恒磁場又稱為靜磁場，而交變磁場，脈動磁場和脈沖磁場屬于動磁場。磁場的空間各處的磁場強度相等或大致相等的稱為均勻磁場，否則就稱為非均勻磁場。離開磁極表面越遠，磁場越弱，磁場強度呈梯度變化。

  

計算機模擬演示地球的磁場

1.恒定磁場　磁場強度和方向保持不變的磁場稱為恒定磁場或恒磁場，如鐵磁片和通以直流電的電磁鐵所

　　產(chǎn)生的磁場。

　　2.交變磁場　磁場強度和方向在規(guī)律變化的磁場，如工頻磁療機和異極旋轉(zhuǎn)磁療器產(chǎn)生的磁場。

　　3.脈動磁場　磁場強度有規(guī)律變化而磁場方向不發(fā)生變化的磁場，如同極旋轉(zhuǎn)磁療器、通過脈動直流電磁鐵產(chǎn)生的磁場?！?/p>

　　4.脈沖磁場　用間歇振蕩器產(chǎn)生間歇脈沖電流，將這種電流通入電磁鐵的線圈即可產(chǎn)生各種形狀的脈沖磁場。脈沖磁場的特點是間歇式出現(xiàn)磁場，磁場的變化頻率、波形和峰值可根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。

　　以下是兩種常見的磁場：

電磁場

　　電磁場（electromagnetic field）是有內(nèi)在聯(lián)系、相互依存的電場和磁場的統(tǒng)一體和總稱。隨時間變化的電場產(chǎn)生磁場，隨時間變化的磁場產(chǎn)生電場，兩者互為因果，形成電磁場。電磁場可由變速運動的帶電粒子引起，也可由強弱變化的電流引起，不論原因如何，電磁場總是以光速向四周傳播，形成電磁波。電磁場是電磁作用的媒遞物，具有能量和動量，是物質(zhì)存在的一種形式。電磁場的性質(zhì)、特征及其運動變化規(guī)律由麥克斯韋方程組確定。

地磁場

　　地磁場（geomagnetic field）是從地心至磁層頂?shù)目臻g范圍內(nèi)的磁場。地磁學的主要研究對象。人類對于地磁場存在的早期認識，來源于天然磁石和磁針的指極性。地磁的北磁極在地理的南極附近；地磁的南磁極在地理的北極附近。磁針的指極性是由于地球的北磁極（磁性為S極）吸引著磁針的N極，地球的南磁極（磁性為N極）吸引著磁針的S極。這個解釋最初是英國W.吉伯于1600年提出的

  

地球磁場示意圖

。吉伯所作出的地磁場來源于地球本體的假定是正確的。這已為1839年德國數(shù)學家C.F.高斯首次運用球諧函數(shù)分析法所證實。

　　地磁的磁感線和地理的經(jīng)線是不平行的，它們之間的夾角叫做磁偏角。中國古代的著名科學家沈括是第一個注意到磁偏角現(xiàn)象的科學家。

　　地磁場是一個向量場。描述空間某一點地磁場的強度和方向，需要3個獨立的地磁要素。常用的地磁要素有7個，即地磁場總強度F，水平強度H，垂直強度Z，X和Y分別為H的北向和東向分量，D和I分別為磁偏角和磁傾角。其中以磁偏角的觀測歷史為最早。在現(xiàn)代的地磁場觀測中，地磁臺一般只記錄H，D，Z或X，Y，Z。

　　近地空間的地磁場，像一個均勻磁化球體的磁場，其強度在地面兩極附近還不到1高斯，所以地磁場是非常弱的磁場。地磁場強度的單位過去通常采用伽馬（γ），即1納特斯拉。1960年決定采用特斯拉作為國際測磁單位，1高斯=10^(-4)特斯拉（T），1伽馬=10^(-9)特斯拉=1納特斯拉（nT），簡稱納特。地磁場雖然很弱，但卻延伸到很遠的空間，保護著地球上的生物和人類，使之免受宇宙輻射的侵害。

　　地磁場包括基本磁場和變化磁場兩個部分，它們在成因上完全不同?；敬艌鍪堑卮艌龅闹饕糠?，起源于地球內(nèi)部，比較穩(wěn)定，變化非常緩慢。變化磁場包括地磁場的各種短期變化，主要起源于地球外部，并且很微弱。

　　地球的基本磁場可分為偶極子磁場、非偶極子磁場和地磁異常幾個組成部分。偶極子磁場是地磁場的基本成

  

地球核心的流體部分對地球磁場的影響

分，其強度約占地磁場總強度的90%，產(chǎn)生于地球液態(tài)外核內(nèi)的電磁流體力學過程，即自激發(fā)電機效應。非偶極子磁場主要分布在亞洲東部、非洲西部、南大西洋和南印度洋等幾個地域，平均強度約占地磁場的10%。地磁異常又分為區(qū)域異常和局部異常，與巖石和礦體的分布有關(guān)。

　　地球變化磁場可分為平靜變化和干擾變化兩大類型。平靜變化主要是以一個太陽日為周期的太陽靜日變化，其場源分布在電離層中。干擾變化包括磁暴、地磁亞暴、太陽擾日變化和地磁脈動等，場源是太陽粒子輻射同地磁場相互作用在磁層和電離層中產(chǎn)生的各種短暫的電流體系。磁暴是全球同時發(fā)生的強烈磁擾，持續(xù)時間約為1～3天，幅度可達10納特。其他幾種干擾變化主要分布在地球的極光區(qū)內(nèi)。除外源場外，變化磁場還有內(nèi)源場。內(nèi)源場是由外源場在地球內(nèi)部感應出來的電流所產(chǎn)生的。將高斯球諧分析用于變化磁場，可將這種內(nèi)、外場區(qū)分開。根據(jù)變化磁場的內(nèi)、外場相互關(guān)系，可以得出地球內(nèi)部電導率的分布。這已成為地磁學的一個重要領(lǐng)域，叫做地球電磁感應。

　　地球變化磁場既和磁層、電離層的電磁過程相聯(lián)系，又和地殼上地幔的電性結(jié)構(gòu)有關(guān)，所以在空間物理學和固體地球物理學的研究中都具有重要意義。

相關(guān)術(shù)語介紹　　

    磁感應強度：與磁力線方向垂直的單位面積上所通過的磁力線數(shù)目，又叫磁力線的密度，也叫磁通密度，用B表示，單位為特（斯拉）T。

　　磁通量：磁通量是通過某一截面積的磁力線總數(shù)，用Φ表示，單位為韋伯（Weber），符號是Wb。通過一線圈的磁通的表達式為：Φ=B·S（其中B為磁感應強度，S為該線圈的面積。） 1Wb=1T·m2

　　安培力：（左手定則）F=BIL*Sinθ

　　洛倫茲力：（左手定則）（微觀上）F=qvBSinθ

相關(guān)資料　　

    電腦模擬系統(tǒng)破解地球磁場南北顛倒之謎

　　美國《國家地理雜志》發(fā)表文章解釋了地球磁場“南北顛倒”的原因。1845年德國數(shù)學家卡爾·高斯開始記錄地球磁場數(shù)據(jù)，與那時相比，今天的磁場強度減弱了近10%左右。而且這種勢頭還將繼續(xù)。

　　電腦模擬系統(tǒng)“助陣”科學家說，這種現(xiàn)象并不罕見。在過去的數(shù)十億年中，地球磁場曾多次發(fā)生翻轉(zhuǎn)，這可以在地球巖石中找到大量證據(jù)。而他們在最近幾十年中發(fā)展的電腦模擬系統(tǒng)，可以很好地演示這個翻轉(zhuǎn)過程。美國加州大學的地球科學和磁場專家加里·格拉茲邁爾說：“我們可以在巖石上看到翻轉(zhuǎn)的情形，可是巖石不會告訴我們?yōu)槭裁?。電腦模擬系統(tǒng)能說明這一切?！边@一系統(tǒng)就是格拉茲邁爾和他的同事保爾·羅伯茲共同研發(fā)的。從地質(zhì)記錄來看，地球磁場平均大約每20萬年翻轉(zhuǎn)一次，不過時間也可能相差很大，并不固定，上一次磁場翻轉(zhuǎn)是在78萬年前。

　　專家認為，地球磁場來自地球深處的地心部分。固體的地心四周是處在熔解狀的鐵和鎳液體

  

近日地空間的地球磁層圖

。地心在金屬液中的運動，產(chǎn)生了電流，形成了地球磁場。而該磁場屏蔽了宇宙射線，主要是太陽風暴對地球的襲擊，保護了地球生命的延續(xù)?？茖W家發(fā)現(xiàn)，火山巖漿凝固時，其中的鐵總是按磁場方向排列。專家把這一現(xiàn)象稱為地球動力學，地球磁場是由地球動力支配的，他們根據(jù)這一理論發(fā)展的電腦模擬系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，地心周圍的液體物質(zhì)，總是處在不穩(wěn)定狀態(tài)，以非常緩慢的速度轉(zhuǎn)動，一般大約每年移動一度。然而在受到某種干擾時，這個速度會變得越來越快，使原有的磁場偏離極地越來越遠，最后發(fā)生南北極互換的現(xiàn)象。

　　美國約翰·霍普金斯大學的地球物理學家皮特·奧森正在嚴密關(guān)注地球磁場的變化。他說，隨著時間的推移，我們能夠追蹤到它的軌跡。就像颶風預報一樣，我們會知道翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象什么時候發(fā)生。加里·格拉茲邁爾安慰大家說：“這個現(xiàn)象曾發(fā)生過多次了，生命不會因此滅絕的?！毙侣劚尘按艌鲱嵉箤⑽＜?a target="_blank">生物磁場顛倒將危及到生物。首先，許多依靠鑒別地球南北極而遷徙的動物將會“亂了方寸”。

　　幾萬年來，蜜蜂、鴿子、鯨魚、鮭魚、紅龜、津巴布韋鼴鼠等動物一直依賴先天性的本能在磁場的指引下秋移春返，一旦磁場消失，它們的命運很難預測。

　　地球磁極變換不會造成災難

　　大家都知道地球磁極要隨著時間流逝而變換，南極變北極，北極變南極。而且兩次變換之間的時間間隔不等，平均為2

  

活動太陽的磁場

5萬年。

　　科學家發(fā)現(xiàn)，此前的一次變換發(fā)生在75萬年前，因此他們預料，不久還會發(fā)生新的兩極變換。這樣就產(chǎn)生了一個問題：地球磁極變換會不會使地球磁場短時間消失，從而失去了防止宇宙帶電粒子到達地球的能力，引起一些科幻電影所描述的嚴重自然災害呢？

　　德國慕尼黑大學的赫拉德·勒施等人的研究發(fā)現(xiàn)，不會發(fā)生這樣的災難，而其中的拯救英雄就是太陽風?！『绽隆だ帐┑热税l(fā)現(xiàn)，由帶電粒子組成的太陽風，將在瞬間建立起一個新磁場。

　　另外，由于太陽風和地球等離子層運動速度相差很大，太陽風將很快在距離地面350公里的高度建立起一個磁保護傘，這個磁保護傘的磁場強度大致與目前的地磁磁場強度一樣。它們可以將宇宙中的帶電粒子擋在地球大氣層外，地球上的生物依然可以高枕無憂。 ^[1]

　　自然界磁輻射對大腦夢幻的影響

　　在自然界中，存在著地磁和大量的宇宙空間物質(zhì)射線以及太陽磁暴輻射波，這些磁波會對人類的大腦和臟器形成刺激性影響。這些磁波輻射對生物成長有一種促進作用，同時，人體與磁場也存在一定的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。宇宙本身就是一個強大的磁場空間，沒有宇宙強大的磁場作用力，也就沒有自然界生物細胞的合成，地球上面的生物也就不會存在。人類的夢中幻覺，大部分是由于空間磁輻射所引起的，強大的磁波輻射也可以給人類造成重大的傷害，也可以引起空間的人體核磁共振效應。自然界的諸多奇異現(xiàn)象都存在強磁場的力作用，可造成信鴿對地理位置辨別的失效，可造成人類方向性的判別錯誤，也可造成人類大腦的噩夢幻覺聯(lián)想。

　　大家都聽說過鬼屋、鬼域嗎？在這些地區(qū)，人們會做一連串的噩夢，夢中的幻覺恐怖、驚慌、錯覺等等因素都與死亡相糾纏。宇宙空間的強射線粒子波，可形成人體或者物體分子鍵的斷裂、無形的衣物裂口、人體皮膚的淺表性傷痕、無明火自燃等等。

　　如果人在強磁場區(qū)域進入睡眠狀態(tài)，可產(chǎn)生較惡劣的夢幻聯(lián)想狀態(tài)。人類在夜間所做的噩夢，也有白天的聯(lián)想作用因素。假如你在白天進入到了極其恐怖的區(qū)域（其實世界上也不存在什么恐怖的場所，是人類的思維意識在作怪，只不過是心理作用罷了），一旦到了夜晚的睡眠期，你的腦部活躍神經(jīng)系統(tǒng)就會把你帶入夢幻的聯(lián)想中，并且再現(xiàn)恐怖的時空景象，從而形成人類對夢境的過度相信。

宇宙中的大型磁場

太陽磁場

　　太陽普遍磁場指日面寧靜區(qū)的微弱磁場，強度約1×10-4～3×10-4特斯拉，它在太陽南北兩極區(qū)極性相反，近年的觀測發(fā)現(xiàn)，通過光球的大多數(shù)磁通量管被集中在太陽表面稱作磁元的區(qū)域，其半徑為100～300千米，場強為0.1～0.2特斯拉，大多數(shù)磁元出現(xiàn)在米粒和超米粒邊界及活動區(qū)內(nèi)。如果把太陽當作一顆恒星，可測到它的整體磁場約3×10-5特斯拉，這個磁場是東西反向的。

　　基本信息

　　太陽磁場solar magnetic field

　　太陽的絕大部分物質(zhì)是高溫等離子體，太陽的物態(tài)、運動和演變都與磁場密切相關(guān)。太陽黑子、耀斑、日珥等活動現(xiàn)象，更是直接受磁場支配。因此，太陽磁場的研究具有重要意義。

磁星

　　“磁星”（Magnetar）是中子星的一種，它們均擁有極強的磁場，透過其產(chǎn)生的衰變，使之能源源不絕地釋出高能量電磁輻射，以X射線及伽瑪射線為主。磁星的理論于1992年由科學家羅伯特·鄧肯（Robert Duncan）及克里斯托佛·湯普森（Christopher Thompson）首先提出，在其后幾年間，這個假設得到廣泛接納，去解釋軟伽瑪射線復發(fā)源（soft gamma repeater）及不規(guī)則X射線脈沖星（anomalous X-ray pulsar）等可觀測天體。

形成

　　當一顆大型恒星經(jīng)過超新星爆發(fā)后，它會塌縮為一顆中子星，其磁場也會迅速增強。在科學家鄧肯及湯普森的計算結(jié)果當中，其強度約為一億特斯拉（108 Tesla），在某些情況更可達1,000億特斯拉（1011 T，1015 Gauss），這些極強磁場的中子星便被稱為“磁星”。而地球表面的天然地磁場強度，在赤道附近約3.5×10-5 T，在兩極附近約7×10-5 T。

　　一顆超新星在爆發(fā)期間，自身可能會失去約10%的質(zhì)量，一顆質(zhì)量為太陽的10倍到30倍的恒星，在避免塌縮成黑洞的情況下，它們需要放出更大的質(zhì)量，可能為自身的80%。

　　據(jù)估計，每大約十顆超新星爆發(fā)中，便會有一顆能成為磁星，而非一般的中子星或脈沖星。在它們演變成超新星前，自身需擁有強大磁場及高自轉(zhuǎn)速度，方有機會演化成磁星。有人認為，磁星的磁場可能是在中子星誕生后首十秒左右，透過熾熱內(nèi)核物質(zhì)的對流所產(chǎn)生的，情形就如一臺發(fā)動機。如果在對流現(xiàn)象發(fā)生期間同時擁有高自轉(zhuǎn)速度（周期約10毫秒左右），其產(chǎn)生的電流足以傳遍整顆天體，便足夠把其自轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)為其磁場。相反，如果天體的自轉(zhuǎn)速度較慢，其內(nèi)核物質(zhì)的對流所產(chǎn)生的電流不足以傳遍整顆天體，只在局部區(qū)域流動。

　　短壽命

　　一顆磁星的外層含有等離子及以鐵為主的重元素，在張力產(chǎn)生期間，天體會出現(xiàn)“星震”（starquake），這種地震能使天體釋放強大能量，包括釋出X射線暴及伽瑪射線暴，天文學家把這種天體稱為“軟伽瑪射線復發(fā)源”。

　　如果把一顆磁星看成為“軟伽瑪射線復發(fā)源”，它們的壽命相當短暫?！靶钦稹睍尦龃罅课镔|(zhì)及能量，當中物質(zhì)被困在自身的強大磁場中，繼而在數(shù)分鐘內(nèi)蒸發(fā)殆盡，另外其他能以放射形式釋出的物質(zhì)，其動能來自天體的角動量，使磁星的自轉(zhuǎn)速度減慢，且比其他中子星減得更快。轉(zhuǎn)速減慢會連帶其強大磁場一同減弱，到大約一萬年后磁星的“星震”停止，期間仍會釋出X射線，天文學家將之稱為“不規(guī)則X射線脈沖星”。再過大約一萬年后，其活動幾近停止?！靶钦稹睂儆谝环N瞬間的大型破壞，當中一些給人們直接記錄，例如2004年12月27日的SGR 1806-20，隨著天文望遠鏡的精確度日高，預計在未來人們能記錄更多類似現(xiàn)象。