超級強大的磁鐵可以吸走血液中的鐵嗎？宇宙中最強磁體是什麼？

磁鐵是一種可以吸引金屬（鐵鈷鎳等）的磁石，在生活中非常常見，幾乎所有的電子設備都要用到它們。

人體中是含有鐵的，其中大部分以鐵原子的形式存在於血紅蛋白中，擔負著運輸氧氣的職責。

既然磁鐵可以吸引鐵，那麼你有沒有想過，是否存在一塊強有力的磁鐵可以將血液中的鐵吸走呢？

還有，我們是否可以製造出一種足夠強有力的磁鐵，以至於可以將身體中的每一個原子撕碎呢？

首先，磁鐵為什麼會吸引鐵？

磁鐵之所以會吸引鐵，與鐵具有鐵磁性有關，鐵磁性又稱作強磁性，它是指一種材料具有自發性磁化的現象。

鐵具有鐵磁性，這是因為每個鐵原子核外的四個未配對的電子具有量子構型，從而產生了磁場，並使得每個鐵原子就像是一個微型的磁體。

這些具有磁性的鐵原子，磁極將會與外部磁體（比如是一塊磁鐵）保持一致，當二者靠近時，由於磁極是相反的，所以會彼此吸引。

鐵原子核中的質子和中子也有自己的磁場，但它們的磁場要比電子的弱的多，並且對原子的整體磁場沒有明顯影響。

鐵還具有大約1毫米寬的由磁排列的原子組成的磁疇，如果施加足夠強的磁場，所有磁疇中鐵原子的磁場也將對齊。

如果磁場施加的時間足夠長的話，即使外部磁場消失了，鐵中的磁疇也會保持方向的一致性，這意味著鐵被磁化，成了永久磁鐵。

磁疇

血液中的鐵原子能否被磁鐵吸走

如果血液中的鐵可以被磁鐵吸走，那我們以前玩磁鐵以及現在一直接觸電子設備的話就是相當危險的。

但我們的身體並沒有什麼問題，這是不是說明磁鐵無法吸引血液中的鐵？

不是這樣的，也有可能是磁力（場）太弱。

磁場強度的單位是高斯（Gs），1000高斯又等於1特斯拉（T），地球的磁場強度在0.25至0.24高斯之間。

稀土類磁鐵

自然界中性能最高的磁鐵是稀土類磁鐵，它們一般可以產生超過1.4特斯拉（1400高斯）的磁場。

但地球上最強的磁場並不是自然界中的哪種磁鐵產生的，而是「人造磁體」——電磁鐵產生的。

我們知道，運動的電荷可以產生磁場，電荷的數量和帶電量越多（即電流越強），產生的磁場也越強。

電磁鐵

基於此原理，我們可以設計出簡單的通電螺線管，而給它加根鐵芯的話就是一個簡易的電磁鐵了。

對於電磁鐵而言，一般的導線是有電阻的，這會使得通過導線的一部分能量會以熱能的形式損失。

這相當於間接減小了磁場的強度，如果導線沒有電阻，那樣就能使磁場的強度最大化了，於是有了超導磁體。

超導磁體是一種由超導導​線製成的電磁鐵，由於超導導線沒有電阻，因此維持磁場並不會消耗能量。

我們可能對超導磁體不是很熟悉，但它的應用你一定聽說過，比如醫院裡的核磁共振檢查，還有物理上的粒子加速器。

與我們要探討的問題有關的是核磁共振（MRI）,超導磁體可在MRI機器中產生15000至94000高斯的磁場。

將人體安置在這個巨大的磁場後，利用電磁波刺激人體，再用偵測器收集人體釋放出的回波。

再經過多次複雜化刺激——回波後，便可以依據這些資料重組出具有高解析度的影像，這就是核磁共振的簡單原理。

所以，當你在做核磁共振檢查的時候，其實可以說是處於地球上最強大的磁場當中，但是即便是如此強的磁場，你的血液中的鐵原子仍然沒有被吸引。

為什麼如此強的磁場也不會對人體中的鐵產生影響呢？

其實，磁場的確對鐵原子產生了吸引力的，但是這種吸引力被磁場對其他原子的排斥力抵消掉了。

首先，鐵是人體中的微量元素，整個人體內的鐵只有3.5克左右，而血液中的鐵僅有2克，而且是極為分散的，這就使得引力相對而言是十分弱的。

其次，也是更主要的原因是，鐵原子具有順磁性，而水分子，氧原子等具有抗磁性，血液中水遠多於鐵，血紅蛋白中的氧原子也多於鐵原子，所以最終結果是鐵不會被吸走。

貧氧的血紅蛋白可能會被磁體輕微吸引，但要達到把鐵原子直接從血紅蛋白中吸走是不可能的。

血液中的鐵不怕被磁場影響，隨身帶的金屬物品卻會在磁強中以極高速度衝撞，這是十分危險的，所以做核磁共振前一定要檢查身上是否有金屬物品。

宇宙最強磁體——磁星

地球上的磁場無法對人體造成影響，那麼宇宙中是否存在更具威力的強大磁場呢？這個還真有，那就是中子星。

中子星是恆星演化到末期，經由引力坍縮發生超新星爆炸之後，可能成為的最終形態之一。

一顆典型的中子星質量大約是太陽的1.35倍到2.1倍，半徑卻只有太陽的30000到70000分之一。

由於中子星保留了母恆星大部分的角動量，而它的半徑卻極其的小，所以它將會以極高的速度旋轉。

在高速旋轉的中子星表面會形成電流，從而會產生一個磁場強度高達1億特斯拉的超強磁場！

在某些情況下，磁場強度甚至可以達到1000億特斯拉，這些磁場極強的中子星又被稱作「磁星」。

在距磁星1000公裡的範圍內，其強大的磁場足以置人於死地，水分的抗磁性可把細胞組織撕碎。

對於一顆質量是太陽的1.4倍的磁星，在1000公裡範圍內，它的潮汐力也足以把一個人撕成兩半。

如果再近一點，在幾百公裡的範圍內，那它會把你身上的化學鍵一個個撕斷，從而瓦解你掉的身體。

在這種時候，是氧原子還是鐵原子還是水分子都已經不重要了。

最後

人類是否能製造出磁場與磁星相當的磁鐵呢？

不是沒有可能，但難度是相當大的，而且如何保障安全性也是需要謹慎考慮的。

一旦真的出現這種危險可控的超級磁鐵，那我們的生活一定會發生重大改變。