1樓：左岸無風
所有的岩石都含有磁鐵礦之類的磁性礦物，古人制造的第一個羅盤就是用磁鐵礦為材料。這些微小的磁性體只要有機會發生自由運動，就會按照地磁場的方向定向，像鐵盾按照磁鐵的磁場定向一樣。當沉積物發生沉積或火成岩從液態冷凝為固態時，磁鐵礦的小顆粒都會定向。
通常它們是指向地理北極附近的磁北極。因為磁場像是環繞一根貫穿地球南北的磁棒而形成，因此有彎曲現象。在北半球，磁鐵中的指北極都向下傾，而在南半球則上翹。
這傾斜的角度稱為磁傾角。
在測定火山岩的磁性時，用來測量天然餘磁強度和方向的儀器初試鋒芒。法國地球物理學家布容（bernardbruhnes）於2023年開始研究法國中部玄武岩流的天然餘磁，研究區位於羅亞爾（loire）南部高原。大多數樣品的磁性與**結果相符，但有些樣品的磁性卻是反常的，因此布容吃了一驚。
這些岩石裡小磁鐵的指北極不是指北，而是指南；向上翹而不是向下傾。也就是說，它的定向與現代磁場正好相反。
等到20年後的2023年，松山基範對日本200萬年以來的火山岩進行了類似的測量，也發現了反向的天然餘磁。異常磁性都出現在一組較老的玄武岩中，而較年輕樣品的磁性方向卻都與現代地磁場一致。他突發奇想，大膽提出地球的磁極曾經倒轉過：
在某些時期，地球的磁北極曾位於地理南極附近，而磁南極則靠近地理北極。松山推測，這種倒**生在第四紀的某一時期，大約在數百萬年以前。朗康在報告中強調，如果松山的設想不謬，那麼地質學家就有了一種新的方法來分辨倒轉前後的岩石。
如果我去聽朗康的報告，我可能會嘲笑他的自信；因為地磁極曾經發生倒轉的想法太異想天開了。
沒有多少科學家相信松山的解釋。連他的同胞也不例外。上田誠也當時還是一個剛出校門的地球物理專家。
他不但排斥松山的荒誕想法，還試圖為磁性倒轉這一毋庸爭辯的事實找出一種較可信的解釋。根據他的實驗研究，上田提出了一種自倒轉現象。到2023年，他已證明在某些特殊情況下，可以用人工使岩石獲得反向磁性。
上田的實驗很好，但沒解決問題。布容和松山的樣品火山岩磁性的確倒轉過，因此要不是這些岩石經歷過上田的特殊處理，就是地球的磁極在某些歷史時期確曾發生過180度的大倒轉；二者必居其一。
有一種方法可以檢驗這兩種想法孰是孰非。如果松山的主張不謬，那麼，反磁性的岩石都應當是在歷史上的某個特定時期形成的，年齡應當接近。而其年齡又可以用放射性測年的方法確定。
火山岩含有放射性鉀，所以是測年的好材料。時至2023年，放射性測年技術已經取得了長足的進展。加州和澳洲的研究隊伍陸續發表了年輕玄武岩可靠的年齡資料，資料證明了松山的推測。
所有反極性的玄武岩都是在新生代的上新世晚期和更新世早期形成的，其年齡資料集中在240萬年到70萬年之間，似乎說明在這段時間內確曾發生過地磁極的倒轉。為了紀念松山的貢獻，後人把這一磁性地層期稱為「松山反極性期」。松山期之後，地球的磁場一直保持現狀，稱為「正極性期」，延續至今長達70萬年，為了紀念布容，稱為「布容期」。
因此，在朗康的報告之後不到十年的時間裡，地質學家的想法發生了180度的大轉彎。事實證明，松山「荒誕不經」的想法竟是對的。他的名字已經在磁性地層表中廣為引用，也因此而為後人垂念。
地磁極性倒轉現象得到證實，預示著更多的地磁期尚待發現。我們現已確知，地球的磁場是不穩定的。在地質歷史上，地球的南北磁極曾經歷了多次正向期和反向期的交替。
反極性期的出現在時間上並不規則，每一次倒轉大約需要幾千年才能完成。在布容期以前有很多正極性的岩石，松山期以前也有許多反極性的岩石。
人們總是天真的認為，地磁場是由埋在地球內部的巨大固體磁鐵引起的。從物理學的觀點看來，要使這樣一個大磁鐵倒轉根本不可能，因此直覺上並不認可這一想法。其實地磁場的起因與這種設想的大磁鐵風馬牛不相及。
因為在地球內部的高溫狀態下，任何固體都將失去它的磁性。根據現代的認識，地球的磁場是一種電磁場，是由帶電粒子在地球內部熔融的鐵核心中發生流動而產生的，就像電流流經線圈時產生磁性一樣。因此，地球的核心更像一部巨大的發電機。
由於地球液態核心的運動受到地球自轉的影響，所以地球的磁極都十分接近地理極。計算還顯示，地球液態核心的隨機運動，與大氣氣旋中的紊流非常相似。只要達到一定的臨界條件，就能引起地磁場的倒轉。
地磁場的極性倒轉是一種真實的物理現象，而不是什麼超自然的奇蹟。
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