178年前，即1842年，英國數學家、物理學家、塞繆爾·恩肖（Samuel Earnshaw）證明，僅通過電荷的靜電相互作用無法將點電荷的集合保持在穩定的固定平衡狀態，這稱之為恩肖定理（Earnshaw's theorem），這一定理限制了塑造磁場的能力，簡單地來講，如下面動畫所示，這個定理表明一個永磁體不可能穩定地懸浮著。
一個物理學家團隊找到了一種規避這個具有178年歷史的物理定律，他們可以有效地消除遠處磁場的這種影響，首次能夠以切實可行的方式實現這一點。
這項研究結果將具有廣泛的應用。例如，患有神經系統疾病，例如阿爾茨海默氏症或帕金森氏症，的患者將來可能會獲得更為準確的診斷，因為具有消除「嘈雜」外部磁場的能力，使用磁場掃描儀的醫生將能夠更準確地看到大腦中所正在發生的事情。
該最新研究結果論文，題為：「調整難以理解的的區域的磁場」，發表在最近一期的《物理評論快報》上。
由於無法在自由空間中產生最大的磁場，因此控制了許多技術上必不可少的磁場。多年來，科學家們一直在努力應對這一挑戰，現在，研究小組找到了一種解決這個基本問題領域的新策略。
研究人員提出了一種基於負磁導率的策略來克服這一嚴格限制，通過實驗證明一種有源磁性超材料可以在一定距離上模擬直流電流線的場，這種策略導致空域磁場的空前集中，並實現了遠程消除磁場源，為在難以理解的區域操縱磁場開闢了道路。
研究團隊通過創建一個由精心布置的電線組成的設備來實現這一目標，通過產生其它磁場來抵消不希望的有害磁場的影響。儘管在更高的頻率上已經實現了類似的效果，但這是第一次在低頻和靜態場，例如生物頻率靜態場上實現，這將釋放許多有用的應用前景。
這些將來的應用前景如包括：
量子技術和量子計算：其中來自外部磁場的「噪聲」會影響實驗讀數神經影像學：其中一種稱為「經顱磁刺激」的技術通過磁場激活大腦的不同區域。使用該研究技術，醫生可能能夠更仔細地解決需要刺激的大腦區域。生物醫學：以更好地控制和操縱通過外部磁場在體內移動的納米機器人和磁性納米粒子，開發出潛在應用包括改進的藥物輸送和磁熱療。論文的主要作者、巴塞隆納大學羅莎·馬赫·巴特勒博士說：「我們從一個最基本的問題開始，即是否有可能在遠處創建磁源，提出了一個方法。 「我們相信，這種方法可以遠程控制磁場，這將對依靠人體等難以接近區域的磁場分布的技術產生重大的影響。」
薩塞克斯大學數學與物理科學學院的馬克·巴森博士說：「我們發現了一種繞開恩肖定理的方法，這是許多人無法想像的。作為物理學家，這很令人興奮。但這不僅是理論上的研究，因為這一研究可能會帶來一些真正重要的應用，例如對運動神經元病患者進行更準確的診斷、更好地了解大腦中的痴呆症、或加速量子技術的發展。」
參考：Tailoring Magnetic Fields in Inaccessible Regions, Physical Review Letters. DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.177204
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