磁石（又稱吸鐵石）吸引鐵片，猶如慈母愛撫子女，故早期稱之為慈石，以表其情意。以后，不知為什么去掉了這個(gè)頗帶人情味的心，而代之以左偏旁的石，才有今日之磁石。

古人將磁針懸掛，可指向南北。后又知道，磁針不正指南北而略偏東西。這就是指南特性和磁偏特性。對此現(xiàn)象，古人并不理解，而歸之于磁石的某種神秘力量。

磁石之所以具有指南特性，歸根結(jié)底不在磁石自身，而是地球磁場與磁石的相互作用結(jié)果。對于地磁場的觀測，除固定的臺站進(jìn)行連續(xù)記錄，還有海上和高空的磁測量，以及由火箭和衛(wèi)星進(jìn)行觀測等。通常記錄磁場的垂直分量Z、水平分量H和磁偏角D或磁傾角I。它們通稱為地磁要素。

地磁場的分布很有規(guī)律。磁傾角等于零的地方構(gòu)成磁赤道，磁傾角等于90的地方構(gòu)成磁極（南北磁極）。地磁極的位置與地理極的位置并不重合，這是造成有磁偏角的原因。

地球磁場有三個(gè)明顯特點(diǎn)，第一，地磁場的主要成分（約占80%），由偶極場提供。由于這一點(diǎn)，早期的地磁學(xué)工作者誤認(rèn)為地球是一個(gè)大磁體，實(shí)際上是由于地球內(nèi)部高溫，深部巖石并不存在磁性造成的。第二，非偶極場的變化中心隨時(shí)間有一個(gè)向西移動的趨勢，習(xí)慣上稱為西向漂移，人們對此有不同解釋。一種看法認(rèn)為，由于地核內(nèi)部存在徑向流動，根據(jù)角動量守恒定律，上升物質(zhì)為保持原角動量數(shù)值而增加轉(zhuǎn)速，從而形成外核與內(nèi)核的轉(zhuǎn)動速度差別。因?yàn)橥夂耸堑卮艌鲈�，外核轉(zhuǎn)速較內(nèi)核慢，從而導(dǎo)致主磁場向西移動。第三，地磁場的總強(qiáng)度是比較弱的，其大小相當(dāng)于一個(gè)馬蹄玩具磁鐵的強(qiáng)度，但是由于它分布在如此巨大的地球上，因而形成一道天然屏障，屏蔽著外空射向地球的高能帶電粒子和宇宙射線，并且將這些捕獲的大量質(zhì)子、電子等構(gòu)成內(nèi)外輻射帶。這兩個(gè)輻射帶在幾萬公里高空，它們受太陽活動影響，又造成地磁場的急劇變化（如磁暴等）。

據(jù)古地磁學(xué)研究，在地質(zhì)年代，地球上的物體都受磁場的作用，有些高溫下巖石（如地下涌出之巖漿）會發(fā)生磁化，取得與磁場方向相一致的磁性。當(dāng)巖石逐漸冷卻時(shí)，這種磁性部分保留下來，從而構(gòu)成巖石的熱剩磁。如果再通過放射性方法測定年齡，那么就可以得到不同地質(zhì)年代的磁場方向變化，從而為人們展示一幅磁場方向的變化歷史。研究結(jié)果表明，地球在歷史上曾多次發(fā)生磁場方向變化，即地磁南北極對調(diào)，其變化的時(shí)間可以從幾十萬年到幾百萬年。

目前，對于地球的神秘磁力的研究，顯然取得了很大進(jìn)展，但是其中不少問題還處于推測或假說階段，有許多秘密有待揭示。

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