關于地球磁場的來源，早期歷史上曾有來自北極星的傳說，但是到公元17世紀初就已經認識到地球本身就是一個巨大的磁體，不過當時仍不清楚地球磁場是怎樣產生的。隨著科學的發(fā)展，對于地球磁場觀測和地球結構的研究不斷增多和深入，對地球磁場的來源先后提出了10多種學說。這里按照歷史的先后對一些各有一定根據(jù)或設想的地球磁場來源學說作簡單介紹：

(1)永磁體學說，是最早提出的一種學說，認為地球內部存在巨大的永磁體，由這永磁體產生地球磁場，但后來認識到地球內部溫度很高，不可能存在永磁體。

(2)內部電流學說，認為地球內部存在巨大的電流，形成巨大電磁體產生地球磁場，但是既未觀測到這種巨大電流，而且巨大電流也會很快衰減，不會長期存在。

(3)電荷旋轉學說(公元1900年，簡寫作1900)，認為地球表面和內部分別分布著符號相反、數(shù)量相等的電荷，由地球自轉而形成閉合電流，由此電流產生磁場，但這學說缺乏理論和實驗基礎。

(4)壓電效應學說(1929)，認為在地球內部物質在超高壓力下使物質中的電荷分離，電子在這樣的電場中運動而產生電流和磁場。但理論計算出這樣的磁場僅有地磁場的約千分之一(10-3)。

(5)旋磁效應學說(1933)，認為地球內的強磁物質旋轉可以產生地球磁場，但這種旋磁效應產生的磁場只有地球磁場的大約千億分之一(10-11)。

(6)溫差電效應學說(1939)，認為地球內部的放射性物質產生的熱量，使熔融物質發(fā)生連續(xù)的不均勻對流，這樣產生溫差電動勢和電流，由此電流產生地球磁場，但理論估計也同地球磁場不符合。

(7)發(fā)電機學說(1946－1947)，認為是地球內部的導電液體在流動時產生穩(wěn)恒的電流，由這電流產生地球磁場。

(8)旋轉體效應學說(1947)，是根據(jù)少數(shù)天體觀測得到的經驗規(guī)律，認為具有角動量的旋轉物體都會產生磁矩，因而產生磁場。這一學說需要使用一無科學根據(jù)的常數(shù)，5年后又被提出這一學說的科學家根據(jù)精密的實驗結果加以否定了。

(9)磁力線扭結學說(1950)，認為在地球磁場磁力線的張力特性和地核的較差自轉，會使原始微弱的地球磁場放大，由此產生地球磁場。

(10)霍爾效應學說(1954)，認為在地球內部由于溫度不均勻產生的溫差電流和原始微弱磁場的同時使用下，會由霍爾效應產生霍爾電動勢和霍爾電流，由此產生地球磁場。

(11)電磁感應學說(1956)，認為由太陽的強烈磁活動通過帶電粒子的太陽風到達地球后，會通過地球內部的電磁感應和整流作用產生地球內部的電流，由此產生地球磁場。在這些學說中，只有發(fā)電機學說(又稱磁流體發(fā)電機學說)在觀 測、實驗和理論研究上得到較多的證認，是目前研究和應用較多的地球磁場學說。

(12)自由電子旋轉說，是民間地球科技愛好者王金甲根據(jù)分子原子學提出的。我們知道物質是由分子原子組成的，原子由原子核和電子組成（見原子結構圖）。

火山爆發(fā)使我們知道地球內部是一個高溫世界。19世紀末，著名物理家居里在自己的實驗室里發(fā)現(xiàn)磁石的一個物理特性，就是當磁石加熱到一定溫度時，原來的磁性就會消失。后來，人們把這個溫度叫“居里點”。按照“居里點”的的結論地球內部不能有一個永磁體。

按照物理學研究的結果，高溫,高壓中的物質，其原子的核外電子會被加速而向外逃逸，所以地核在6000K的高溫和360萬個大氣壓的環(huán)境中會有大量的電子逃逸出來，在內核與地幔間會形成一個汽液態(tài)的充滿自由電子的負電球層（液體外核）。

按照麥克斯韋的電磁理論，可以總結出這樣一句話“電動生磁，磁動生電。所以，要形成地球磁場必須有電子移動。

地球磁場象一個直流電磁場。地球的高溫、高壓使地球內核原子失去電子而強金屬化，而不易流動，呈固體狀態(tài)。地球內核逸出的大量電子集中在相對內核壓力小的液體外核球層，外核球層由于得到大量自由電子而呈非金屬狀的汽液態(tài)。自由電子隨地球自轉象直流線圈的電子運動相仿，所以地球在空間建立了一個強大的磁場。

地球自轉，使液體外核呈現(xiàn)一個扁球體，地球傾斜自轉使天體引力傾斜。傾斜的引力使液體外核赤道面亦傾斜。液體外核的赤道面，既受內核自轉控制，又受天體引力拖拽，導致磁極既不與地球自轉軸重合又不與黃道面垂直。

自由電子旋轉說是否正確還有待于深入研究。

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