最近,日本东京大学物理学家刷新了室内人造磁场强度的纪录,达到 1,200T(磁场强度单位),持续时间也比其他实验都还长数千倍(约 100 微秒)──虽然罩在发电机之外的铁门也被瞬间强大冲击波给炸毁。
人造磁场强度若超过 1,000T 都可视为重大成就,在这种磁场环境,电子运动有限,科学家可透过研究在原子附近强烈相互作用的电子性质,来发现物质未知功能。目前,俄罗斯物理学家于 2001 年产生的 2,800T 磁场是史上最强大的人造磁场,但该次实验随后引发爆炸,不只设备全炸毁、场面也失控,对物理学家来说算是失败纪录。
而东京大学物理学家 Shojiro Takeyama 团队利用电磁通量压缩(electromagnetic flux compression)技术,本月成功于实验室内产生“可控制”的最强人造磁场。
电磁通量压缩法是透过将磁场快速“挤压”到极小空间而引起磁场短暂爆发,据《Mother Board》报导,研究人员往发电机投入 3.2MJ 巨大能量,初始磁场强度 3.2T,接着将线圈的磁场以每小时约 20,000 英里的速度快速压缩,过程中发电机电流高达 400 万安培(比闪电高数千倍)。最终,研究团队创造了高达 1,200T 的人造磁场,在此之前,世界人造磁场强度最高纪录为 2018 年的 985T。
简单比较,一个磁力较强的冰箱磁铁强度约 0.01T,赤道附近的地球磁场强度为 3.1×10 -5 T,核磁共振造影(MRI)临床较常使用的磁场强度为 1.5T 和 3.0T。
只不过,研究人员为发电机建造的保护铁壳只能承受约 700T 磁场的冲击波,因此超乎预期的 1,200T 磁场产生时,冲击波也炸掉了铁壳的门。实验下一步,研究人员计划输入 5MJ 能量,预估约可产生 1,500T 人造磁场。
- Scientists Create Ultra-Powerful Magnetic Field, Immediately Blows Up
- Magnetic field milestone
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(首图来源:东京大学)