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- 2、地球“任性”北磁极不断偏移 会造成生命劫难吗？
1、地磁偏角（全国磁偏角一览表）
地磁偏角（全国磁偏角一览表）
身处吟风弄月的时代，却能矢志不渝地叩响科学之门，北宋沈括，是一个另类的官员，更是一个横跨数学、物理、化学、地理、天文学、水利学等诸多学科的科学通才。
梳理沈括的为官履历，我们看到的是一条波澜不惊的轨迹。仁宗嘉祐八年（公元1063年）高中进士，神宗时期成为“王安石变法”的骨干，熙宁五年（公元1072年）提举司天监，熙宁九年（公元1076年）任翰林学士，权三司使，整顿陕西盐政，元丰五年（1082年）因宋军永乐城之战驰援不力为西夏所败，致仕归田。可以说，在二十年的宦海生涯中，沈括既没有让我们看到太高的波峰，也没有让我们看到太低的波谷。
然而，如果我们再看一看沈括人生的另一条轨迹，便会发现一条闪烁着智慧之光的科学之路。这位一生在政治上并未引人关注的大宋官员，其彪炳史册之处恰恰是在当时被认为奇技淫巧的理科，在以“立德、立言、立功”为圭臬的封建中国，能够产生一位科学家的土壤本身就很贫脊，而能够出现一位影响后世的卓越的科学家就更加难得。然而，就是在这样一种生存状态下，沈括却为中国的科学发展史写下了浓墨重彩辉煌壮丽的一笔：他被誉为“石油之父”，当他看到陕西延州一带居民取流于沙石间的“脂水”燃火为炊，十分兴奋，认为“此物后必大行于世”，并将其命名为“石油”，这个称呼取代了以往的“石漆”、“石脂水”“猛火油”等叫法，一直延用至今；沈括还是世界上第一个发现地磁偏角的人，早在航海家哥伦布远渡大西洋观测到地磁偏角位置的400多年前，沈括就已经发现“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”而他在数学方面的贡献更是可圈可点，他创立的“隙积数”，发展了自《九章算术》以来的等差级数问题，而他创立的“会圆术”，不仅促进了平面几何学的发展，更为中国球面三角学的发展做出了重要贡献。
“在其位谋其政”，和许多官员不同，沈括的“在其位谋其政”渗透进了自己更多的创造性的劳动。司天监是宋代专门负责观察天象、制定历法的机构，在担任司天监之职时，沈括治学严谨不徇私情，先后罢免了六名不学无术的旧历官，同时不计出身，破格举荐精通天文历算、布衣出身的卫朴进入司天监，主持修订新历。沈括力主从观测天象入手，以实测结果作为修订历法的根据。据说为了准确观测天象，这位一丝不苟的科学家曾连续3个月每天夜里亲自用“窥管”观测北极星的方位，并将初夜、中夜、后夜所看到的北极星的位置准确地画在地图上，最终测算出了北极星同北极之间的距离。在他的主持下，重新修订的奉元历终于在熙宁八年（公元1075年）颁布施行，此后，他又进一步提出了“十二红豆博客气历”的主张，他以十二气作为一年，一年分四季，每季分孟、仲、季三个月，并且按节气定月份，立春那天算一月一日，惊蛰算二月一日，依此类推，这种历法已经与我们今天使用的阳历已经十分相似。
用自己的聪明才智造福一方百姓，最典型的事例还是他独出机杼的“分层筑堰法”。 熙宁五年（公元1072年），沈括开始主持汴河的水利建设，汴河是从京都开封经淮河入运河，到达江南的唯一水上通道，但由于多年治理不力，淤塞严重红豆博客，极大影响了流域内的农业灌溉和航运。为了治理汴河，沈括亲自测量了汴河下游从开封到泗州淮河岸共八百四十多里河段的地势，在实测过程中，他独创了一种全新的“分层筑堰法”， 即把汴渠分成许多段，分层筑成台阶形的堤堰，引水灌注入内，然后逐级测量各段水面，累计各段方面的差，从而测得开封和泗州之间地势高度相差十九丈四尺八寸六分。这种“分层筑堰法”无疑是世界水利史上的创举，仅仅五年时间，汴河便“过尽千帆，斜晖脉脉”，而流域内的引水淤田也达到一万七千多顷。“楼上正临宫外，人间不见仙家。寒食轻烟薄雾，满城明月梨花。”这位存词不多的科学家，尽管在文人扎堆的宋代显得是那么孤立不群，但是，谁又能忽视这位勤思敏行的科学通才的存在呢？
元丰五年（公元1082年），对于沈括而言，是其政治生涯的终点。就在这一年，为抵御西夏军，给事中徐禧决定以逸待劳，在距西夏都城银州25里的永乐川筑城。永乐城建好后，西夏举全国之兵围困这座沙洲小城，他们切断了宋军的补给线，断绝了通向城中的水道，使一座刚刚建成的新城顿时成为一座死城。彼时，守卫米脂的沈括欲率军驰援，但得报正有一支西夏军杀向绥德，危及关中，便“先往救之，不能救永乐”，结果永乐城陷，徐禧战死，而沈括则以“始议城永乐，既又措置应敌俱乖方”的罪名被贬为均州团练副使。贬到这样一个闲差，基本上就宣告了沈括政治生命的终结，1088年，就在贬官六年之后，经皇帝恩准，他在润洲的梦溪园致仕归田。
事实证明，梦溪既没有成为桎梏这位科学伟人心灵的囚所，也没有成为他醉卧林泉的别墅，而是成为一部科学巨著的起点，一个萃炼心智的容器。离开了政治的羁绊，沈括更加自由，他开始潜心著述，认真总结自己一生的科学活动，并广泛搜集记述前人及同时代人的研究成果，最终完成了一部旷世奇书——《梦溪笔谈》。“予退处林下，深居绝过从，思平日与客言者，时纪一事于笔下，则若有所晤言，肃然移日，所与谈者，唯笔砚而已，谓之《笔谈》。”在这部几乎包罗万象的巨著中，我们看到的是沈括在浩瀚的自然科学领域的信然独步，是其在多项学科中的纵横捭阖。《梦溪笔谈》共计26卷，再加上《补笔谈》3卷和《续笔谈》1卷，合计30卷，内容涉及天文、历法、气象、数学、地质、地理、制图、物理、化学、生物、医药、建筑、冶金、文学、史学、考古、音乐、艺术等各个方面，尤其值得一提的是，沈括在《梦溪笔谈》中，详细记录了毕升发明活字印刷术的过程，从而使这项惠泽后世的发明有了可以传承的文字载体，而身为科学家，不存门户之见，能将默默无闻的印刷技工毕升抬升到发明家的序列之中，更能看出沈括的虚怀若谷和严谨的治学精神。对于这部《梦溪笔谈》，不仅国内学者将其作为研究中国科学史的重要依据，外国学者对它所蕴含的学术价值，同样评价甚高。日本著名数学家三上义夫赞道：“沈括这样的人物在世界数学史上找不到，唯有中国出了这个人”，“日本的数学家没有一个比得上沈括。”英国著名学者李约瑟则说：沈括“是中国科学史上最奇特的人物”，他的《梦溪笔谈》是“中国科学史的坐标”。
《梦溪笔谈》载，当时沈括为了研究光的直线传播，在总结前人的基础上，曾做过一个“小孔成像”的实验。他在纸窗上开了一个小孔，使窗外的飞鸟和楼塔的影子成倒像于室内的纸屏之上，根据实验结果，他形象的指出了物、孔、像三者之间的直线关系红豆博客。这位伟大的科学家也许不会知道，通过《梦溪笔谈》这个孔洞，他呈现给后人的，同样是一个丰富而特别的影像。
2、地球“任性”北磁极不断偏移 会造成生命劫难吗？
北磁极不断偏移，引发磁极反转争议
地磁逆转是地球太“任性”？
据《自然》网站近日报道，受到地核内液态铁的运动影响，地磁北极正不断从加拿大向西伯利亚偏移，而且移动速度非常之快。地磁北极的快速移动迫使科学家不得不紧急更新世界地磁场模型，近日，新模型已经更新完成。
有人说，地球核心磁场似乎在减弱，这可能是地球磁场即将逆转的一个信号。也有国际研究小组表示，地磁场变化的现象被夸大了太多，现在说磁极逆转为时尚早。之所以会出现这样的分歧是因为人类关于地球磁场依然存在着许多未知。
地球磁场因何出现 许多假说解释成因
地球的磁场向太空绵延58000公里，它保护了我们不受宇宙射线的侵袭，也阻止了生物赖以生存的大气层不被太阳风等“吹跑”，早在17世纪初，人们就已经知道地球上存在着巨大的磁场，也很早就开始利用磁场，中国古代发明的指南针就是其中一例。
但是地球为什么会有磁场？科学家们曾经提出过许多假说，试图解释地球磁场的产生。有人认为地球内部有一个巨大永磁体导致地球磁场产生；有人认为地球内部有巨大的电流而导致强大电磁场形成；还有人认为，是地球内部放射性物质所产生的热量造成地球内部温差从而产生了电流并形成磁场；除此之外，关于地球磁场的学说还有旋磁效应、霍尔效应、电磁感应等。但以上这些假说，没有一种能够充分解释地球磁场的存在。
20世纪40年代发展起来的“发电机理论”由于可以大致解释地球磁场各种已知特点，在观察实验和理论研究中都取得了较多证据，因此渐成主流。该理论认为，地球内部液态的铁流体在最初的微弱磁场中运动，像磁流体发电机一样产生电流，电流的磁场又使原来的弱磁场增强，磁场增加到一定程度就稳定下来，形成了现在的地磁场。
地磁并非一成不变 而是不停发生位移
然而，地球的磁场不是一成不变的。磁场的强度、地磁偏角、磁极的位置等，都会发生变化。以地磁北极的位置为例，1831年首次实地确认的时候，地磁北极位于加拿大近北极地区的布西亚半岛；1903年也还在不远处；1947年已经移到了加拿大威尔士亲王岛，之后继续一路向北；20世纪90年代中期，地磁北极迁移突然开始加速，从之前的每年15公里，“飙”到了现在的每年55公里，相当于每天前进150米；2001年地磁北极离开大陆，进入到了北冰洋；2018年穿越了国际日期变更线，进入到了东半球，向着俄罗斯西伯利亚地区的方向“全速冲刺”……
“发电机理论”认为，最近的地磁北极的快速迁移的原因是“位于加拿大地区下面的高速液铁射流”。这股喷射出来的液态铁流体，让加拿大附近的磁场变弱，从而使得地磁北极向着磁场更强的俄罗斯西伯利亚地区移动。科学家认为，地磁北极的位置，可能是由北极附近两块大的磁场的相互强弱决定的：加拿大磁场弱了，西伯利亚就会把地磁北极“抢”过去。现在加拿大磁场越来越弱，地磁北极也就一路狂奔投入俄罗斯的怀抱。
历史上曾多次逆转 逆转原因尚无定论
“目前科学界普遍认为，在磁极逆转过程中，地球磁场减弱到全部磁性的10%左右，磁场方向发生近180度的转变，磁性随即沿逆转后的方向再度加强。但这一过程究竟需要多长时间一直无法确定。”中国科技大学地球和空间科学学院刘睿教授告诉科技日报记者。
早在1906年，B·布伦赫斯就发现法国熔岩的磁化方向与现在地磁场方向相反，初步推测地磁场可能发生过逆转。1929年，M·松山根据日本、朝鲜等新生代熔岩的研究结果，首先提出了第四纪早期地磁场发生过逆转。这是距离我们最近的一次大逆转，发生在78万年前，这次地磁逆转，用了2万年时间构建成今天的磁场。
因为磁场在地球表面形成的许多岩石中都留下了化石磁化，所以我们可以根据岩石中的磁化方向判断当时的地球磁场方向。上世纪50年代，岩石的反向磁化(即岩石的磁化方向与现在地磁场方向相反)出现在世界很多地区，各国做了大量古地磁测量和实验，发现在全球范围内，同一年龄的岩石，不论其类型如何，按其剩余磁化方向所计算出的地磁极性是相同的。这些事实进一步说明，全球性的岩石反向磁化是地磁场逆转的结果。
在地球漫长的历史中曾出现多次磁极逆转的现象。科学家们发现大约8000万年内发生了上百次地磁逆转，并且逆转周期没有规律性，有时几十万年逆转一次，有时上百万年才逆转一次。
而且这些逆转发生的速率有很大的变化。在过去的百万年中，它们的速度比前1亿年快。为什么极性变化速率如此，这仍然是一个巨大的谜团。
此外，关于磁极逆转的原因，到现在也还无定论，占主流的有以下3种假说：第一种，认为磁极倒转是因为地球处在银河系这个大磁场中，地球磁极的逆转是根据银河的磁极逆转转变的；第二种，认为地球内部的物质不断发生碰撞，碰撞的结果使地球内部的磁场不断地调整、变化；第三种，认为陨石撞击地球致使磁场发生了转变。不过无论什么说法现在都是猜想，人类对地球、对宇宙的探索还将继续。
地磁逆转将有何影响 或不会造成生命劫难
那么地磁倒转后人类会怎样？
虽然一些末日论者认为地磁两极的逆转意味着地球生命的终结，但是上一次经历一个完整的磁极翻转时，地球依然是郁郁葱葱、充满生机。通过研究那个时代的化石，科学家们认为地磁逆转对生命并没有灾难性的影响。
专家指出，地磁逆转除了需要重新设定地球上所有的指南针外，地球两极逆转过程中一旦地球磁场消失，太阳辐射等宇宙射线将会猛击地球大气层，并强烈冲击电离层，可能引起电离层暴，对无线电通信、在轨卫星、航天设备造成损害。对地球生物最直接的影响就是靠磁导航的生物如鸽子等会迷失方向，也可能会引起一些生物的生理紊乱。当然，科学家们并不能非常确切地预知地磁逆转对当今人类世界的影响，甚至还不能准确预测下一次地磁逆转发生的时间，但大多数科学家都认为不用太过担心，除非人类已经到了一刻也离不开电子设备的地步。
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