地磁偏角的发现是什么时候？

Question

如题所述

Answer 1

现在人们已经知道，地球的两个磁极和地理的南北极只是接近，并不重合。磁针指向的是地球磁极而不是地理的南北极，这样磁针指的就不是正南、正北方向而略有偏差，这个角度就叫磁偏角。不同地点的磁偏角不相同。我国最早发现了地磁偏角的存在，它的发现使指南针的指向更加准确。

北宋司天监杨维德于仁宗庆历元年（1041年）撰成的相墓书《茔原总录》说：“客主的取，宜匡四正以无差。当取丙午针，于其正处，中而格之，取方直之正也。”之所以“取丙午针”，就是由于磁针存在偏角的缘故。也就是说当磁针处于“丙午”方向时，方向盘的“午”才是地理的正南向。有人认为这是至今所发现的有关磁偏角的最早文献记载。成书于北宋的《武经总要》在谈到用地磁法制造指南针时，就注意利用了磁倾角。北宋人沈括在其著作《梦溪笔谈》中记载了在用指南针定向时，磁针常向东偏，不指正南的现象：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”指出了磁偏角的存在和在不断变化的现象。稍后一些的寇宗奭在其《本草衍义》中收录了沈括的话，但他去掉“微”字，而保留“常”字，写成“常偏东”、“常指南”、“常偏丙位”等等，足见沈、寇二人对“常”字不是随便用的。从后来的地磁学发展知道，磁偏角是随地点的变化而变化的，而同一地点的磁偏角大小又随时间的推移而不断改变。这些变化是由于地磁极不断变动所致。沈括在《梦溪笔谈》里之所以记为“常微偏东”，可能是由于他观察磁针指南是在一个比较长的时间里，同时也由于他观察磁针是在各个不同的地点上，因此，他所得到的各个偏角值大小不一样，多数是偏东的，但是也不完全是这样。到了南宋，磁偏角因地而异的情况有了更明确的记载，并且被应用到堪舆罗盘上，如曾三异在《同话录》中说：“天地南北之正，当用子午。或谓今江南地偏，难用子午之正，故以丙壬参之。”这就是说，在地磁子午线和地理子午线一致的地方，用子午正针就可以了；而在我国东部沿海一带，地磁子午线和地理子午线有一夹角，就要参用丙壬缝针。到元明清时期，堪舆罗盘也都设有缝针，而且不同时期、不同地域所制的罗经盘的缝针方位也都不一致。这可以看成是我国古代关于偏角因时、因地而变化，的原始记录。

欧洲人首次发现磁偏角随地点变化是在哥伦布由西班牙航往美洲的途中，而发现同一地点的磁偏角随时间变化是在1634年，比我国晚了数百年。

Answer 2

行星为什么都有磁偏角
行星为什么都有磁偏角呢？科学家们始终没有一个准确答案。本文对此进行了模拟实验和理论分析。
要想搞清行星为什么都有磁偏角，必须首先搞清行星是如何形成的。我提出的地球的膨裂说认为，46亿年前太阳因内部的核聚变而发生爆炸，飞出许多熔融的火球，这些熔融的火球冷却后便形成了行星，地球就是其中之一。到40亿年前，由于地球气温的不断下降，地球的岩石圈形成。岩石圈的温度低于居里温度（400-700摄氏度），岩石圈又含有铁磁性物质，具有磁性，在太阳磁场的磁化下形成了南北磁极。岩石圈下部是熔融的物质，温度高于居里温度，因此不具有磁性。因此说地球的磁场是岩石圈形成的，行星的磁场是岩石圈形成的。
为了验证地球发生东西向膨裂，是地球磁极倒转的真正原因，我用空心铁球进行了模拟实验。结果表明，磁化后的空心铁球东西向的锯口处，产生了新的北南极，部分地区磁极发生了倒转。这充分说明地球发生东西向膨裂（洋脊和山脉都是地球膨裂形成的），是地球磁极倒转的真正原因。同时也证明了地球的磁场起源于岩石圈。太阳的磁S极在太阳的地理南极，有的行星的磁N极在地理北极，可是地球的磁极N极在地理南极，这是为什么呢？因为太阳的磁场遍布整个太阳系，太阳的磁S极位于太阳的地理南极，地球又是由铁磁性物质形成的，所以地球岩石圈在太阳磁场的磁化下，在地球的地理南极，形成了和太阳磁S极相反的磁N极。这说明地球的磁极位置是由太阳和形成地球的物质决定的、行星的磁极位置是由太阳和形成行星的物质决定的。
行星的磁偏角与行星自转倾角的关系 根据天文学的观测结果，太阳系7大行星的自转倾角与磁偏角如表1所示。
表1太阳系7大行星的自转轴倾角与磁偏角

土星

水星

木星

地球

火星

海王星

天王星

轴倾角

1°

11°

21°

23°

24°

59°

98°

磁偏角

0°

1°

10°

10°

11°

47°

59°

从表1可以看出，太阳系7大行星磁偏角大小与其自转倾角的大小基本上成正比。当行星的自转倾角较大时，行星的磁偏角就大。反之，亦然。地球的膨裂说认为，行星的磁极位置是由太阳和形成行星的物质决定的。太阳的磁场方向垂直于黄道面，所以各行星的磁轴都应该垂直于黄道面。但因为各行星都有自转，并且其自转轴都存在倾角，因此，行星的赤道地区转速太快，太阳无法在转速较快的赤道地区形成磁极，而只能在转速较慢的高纬度地区形成磁极。因此行星都有磁偏角，自转倾角越大，磁偏角也越大。因为天王星和海王星的自转倾角大、所以太阳在天王星和海王星上形成磁极处的速度大，因此有多个磁极，并且磁极在不断的快速变动。
上述研究表明，根据地球膨裂说，地球的磁场是在40亿年前地球的岩石圈被太阳磁场磁化形成的。
参考文献
[1] 赖柏林. 地球膨裂说. 中国地球物理，2008， 316
[2] 赖柏林，地球膨裂说网站，太阳系行星中为什么有的磁极相反
作者：赖柏林