如果搞清了“磁铁吸铁”的微观机制，那么，就等于找到了动力学的“统一方程组”。

不过请牢记：磁铁与磁铁之间必须遵循一个重大法则：同极相斥，异极相吸 (Like repel and unlike attract)。

磁铁吸铁的深层机制，目前没有合格的解释方案。得从“质子·电子·量子”三大基元粒子(简称三基元)说起。

这里的量子，是“场量子·光量子·引力子”的统称，量子是空间(真空场)的基本单元。为简化起见，本文的这三种量子不作区别。

根据电子湮灭方程规定：量子质量≡电子质量(m₀)，量子引力势能≡电子惯性势能(m₀c²)。

磁性，源于基元粒子的光速自旋

根据粒子物理学常识，量子既是构成空间的基本单元，也是构造实体的基元物质。

根据电子湮灭反应：电子是光子急遽收缩的产物，光子是电子急遽膨胀的产物。

▲图2. 三基元粒子的“陀螺自旋体”模型

磁性的微观机制

本文把“三基元”看成“陀螺自旋体”模型，简称“基元陀螺”，见上面的图2。

基元陀螺皆以光速自旋，形成南北极。顶部有凹面锥的叫北极。底部有凸面锥的叫南极。

从上往下看，陀螺顺时针旋转，凹面锥的底部将灌入量子反弹出去，形成正压强。

从下往上看，陀螺逆时针旋转，凸面锥的顶部将空间量子分野开来，形成负压强。

于是，陀螺南北极附近就有了“负压差”，表现为“引力场”，或磁偶极矩，也叫磁性。

换言之，磁偶极矩即磁性，磁性来自南北极，磁单极子不存在，磁性来自负压差。

▲电子·质子·光子，三大基元粒子，可以共用同一种“陀螺自旋体”模型。

电扇如同自旋体，电扇自旋有磁性：正面有正压，负面有负压。大家皆可琢磨这个实验。

台风如同自旋体，台风自旋有磁性：顶面有正压，底面有负压，故有龙吸水与拔大树。

▲电扇旋转叶片，正面看上去是顺时针旋转的凹面锥，背面看上去是逆时针旋转的凸面锥。

螺旋桨如自旋体，螺旋桨也有磁性：后面有正压，前面有负压，飞机吸上天、轮船吸向前。

电子自旋有磁性，顶部凹锥有正压，底部凸锥有负压，电子因有负压差，电子才有真空场。

质子自旋有磁性，顶部凹锥有正压，底部凸锥有负压，质子因有负压差，质子才有真空场。

光子自旋有磁性，继承电子自旋体。光子必有真空场。光子必有引力场，光子才是场量子。

▲场，或电场、磁场、电磁场、引力场，都是场物质(即真空介质)，其基本单元叫场量子。

光子作为空间真空场的基本单元(或计算单元)，具有广义磁性，所以才有吸收光谱。

质子含有正电子，电子与质子耦合，正负电荷相互切割磁力线，产生洛伦兹力与电磁场。

电子绕旋原子核，电子从近核点进动到远核点进动，激发多频场量子，故有多频原子光谱。

电子磁力或场引力：F₀=m₀c²/r₀...(1)，

电子固有引力势能：E₀=F₀r₀=m₀c²...(2)

质子磁力或场引力：F*=m*c²/r*...(3)，

质子固有引力势能：E*=F*r*=m*c²...(4)

光子磁力或场引力：F₀'=m₀c²/r₀'...(5)，

光子固有引力势能：E₀'=m₀'c²=hc/λ₀...(6)

为什么“同极相斥·异极相吸”？

两个磁铁北极相遇会排斥(N斥N)，是因为北极有抵触的正压强，好比两电扇迎接有斥力。

两个磁铁南极相遇会排斥(S斥S)，是因为南极有向背的负压强，好比两电扇背靠有斥力。

两个磁铁异极相遇会吸引(N吸S)，是因为北极正压向与南极负压向相同，一推一拉很默契。

电子与质子好比两个磁铁，中子≈质子+电子。质子携带1个正电子(e⁺)。正电子的真谛是：

通常，电子(e⁻)，围绕核电荷(Ze⁺)，总是南北极相向分布。故这个世界几乎只有负电子。

但是，若电子投入反向磁场，南北极轴就可能颠倒过来表现为正电子。其实还是那个电子。

狄拉克过度类比镜像对称，预言反电子，安德森云室实验“证实”反电子，都是阴差阳错。

其实，自然界不存在宇称对称(即轴对称或镜像对称)：反物质不存在，反轴向分布可以有。

反电子不存在，而正电子可以有。反质子不存在，而负质子可以有。反中子是天方夜谭。

强力的定义：基元粒子固有强磁力F=mc²/r，简称强力。电子/质子强力如方程(1)/(2)。

就全自洽与可释然的物理逻辑而言，强力是各种力的总根源，可是如何解释这些问题：

为什么电子不易坠入原子核？为什么会有核子或分子之间的引斥力？为什么水星不会坠入太阳？强力是怎么弱化为极弱的万有引力呢？

有两个大逻辑，可以归入物理公理集：

第一法则：独立自由的排它法则，

粒子必须确保有足够光速自旋简并压与转动惯量不均衡导致的进动自由空间，以抵制外来碰撞而保持固有的内空间。

基元体积不可再压缩，固有光速自旋不可轻易被破坏。这也说明，电子与质子极其稳定，极不轻易被缩小，极不轻易被解体。

第二法则：同斥异吸的节约法则。

同斥异吸，即同极相斥异极相吸。节约法则，也叫最小作用量原理，是自然界的普适规律。

1个或2个(或n个)自旋体，构成一个系统。该系统保持最低能态，没有多余，此称节约法则。

电子与质子构成原子，虽然各自强力很大，但由于相互吸引，原子势能反而<<各自势能和。

质子与质子构成原子核，由于两个质子之间的同斥异吸效应，原子核势能<<各自势能和。

这就是电磁力<<强力，万有引力<<电磁力、弱力(中子内电磁力)<<强力的原因所在。

可以推出：电弱力与强力统一方程：

F₁=ke²/R²=K₁(m₀c²/R+m*c²/R)，即：

F₁=ke²/R²=K₁c²(m₀+m*)/R...(1)

式(1)，K₁是电磁力对强力的节约系数，简称“电强系数”，R是电荷的引力场半径。

有：K₁=ke²/c²(m₀+m*)R...(2)，

也可推出，万有引力与强力统一方程：

F₂=Gm₁m₂/R²=K₂c²(m₁+m₂)/R...(3)

式(2)，K₂是万有引力对强力的节约系数，简称“引强系数”，R是实体引力场半径，

有：K₂=Gm₁m₂/c²(m₁+m₂)R...(4)

可见，万有引力既适合宏观天体，也适合微观大粒子，如原子、分子，但不适合亚原子。

参与零和博弈的敌对势力构成的系统，总能量<<各自能量之和。有如两虎相争两败俱伤。

参与双赢博弈的联合势力构成的系统，总能量<<各自能量之和。有如社会节约劳动原理。

即使是同性恋，也是因为个性基因之遗传变异，本质上还是遵从雌雄相吸的自然法则。

为什么“磁铁只吸铁钴镍”？

显然，三基元陀螺自旋体的负压差，决定了它们真空引力场，具有普遍吸引的磁性。对于多粒子的实体，表现为万有引力。

而且，磁铁是实体，当然有真空引力场，表现出很弱的万有引力之共性。

但是，磁铁另有强磁性，完全覆盖了原有的万有引力。尤其钕铁硼是普通磁力的800倍。

磁铁，不仅吸铁(⁵⁶₂₆Fe)，还可以吸钴(⁵⁷₂₇Co)与镍(⁵⁸₂₈Ni)，这是因为它们原子结构极相似。

不妨把铁钴镍及同位素统称“类铁元素”。不排除磁铁对25号锰元素(⁵⁵₂₅Mn)有一定磁性。

钕铁硼是基于Nd2Fe14B化合物的永磁铁。钕Nd，可用部分镝Dy镨Pr其他稀土替代，铁可用部分钴Co铝Al替代，硼用来形成四方晶体金属间化合物，具有高饱和磁化强度，高的单轴各向异性和高的居里温度。

就宏观而言，质子数是强力的标志。铁磁性是因为铁原子质子的占有数与占比数之“双占指标”尤其突出。观察以下元素的双占指标：

钒⁵¹₂₃V=45.1%，铬⁵²₂₄Cr=46.2%，锰⁵⁵₂₅Mn=45.5%，铁⁵⁶₂₆Fe=46.4%，钴⁵⁷₂₇Co=47.4%，镍⁵⁸₂₈Ni=48.3%。

可见，铁钴镍的双占指标最为接近，它们各自南北极的磁性，具有更好的匹配性。因此磁铁对铁钴镍具有显著的强磁性。

就微观而言，类铁原子核子南北极排列的有序性最好，其节约效应最小。表现出强磁性。

地球是个大磁铁，地核全是铁，铁元素占比最大，其次才是氧元素。地磁性与铁磁性的解释方案，是一样一样的。

结语

1. 万物有磁性，与万有引力是一个意思，其根源是电子·质子·光子，这三基元粒子，都是光速自旋体，都有南北极与负压差，导致真空引力场。

2. 强力是万有磁性的总根源。同斥异吸法则，导致多粒子系统有最低能态效应，极大弱化了强力叠加性。

3. 磁铁的显著磁性，是由于类铁原子所含质子数占有量与占比值很接近而匹配，使得核子南北极排列有最好的有序分布。

Stop here。物理新视野与您共商物理前沿与中英双语有关的疑难问题。

所有物质都是由分子或原子构成。而原子核外电子定向转动就会形成磁性。一般物体分子排序杂乱无章，所以电子转动形成的磁场相互抵消了，所以普通物体没有磁性。而磁铁原子核外电子都是朝一个方向转动，所以磁铁有磁性。

磁铁吸引铁的过程叫磁化，是把铁中杂乱无章的电子, 通过磁场, 变得有序。

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吸铁石具有吸引金属原理是什么呢？磁铁能够吸住铁、镍、钴等金属，俗称为吸铁石。可分为一般常见永久磁铁，以及通电时才具备磁性的电磁铁。磁铁若被制成棒状或针状并悬挂起来，会很自然地指向地球南极和北极。磁铁分为大型磁铁和小型磁铁。

吸铁石学名磁铁，磁铁是磁体一种。

吸铁石不一定只能吸铁，还可吸钴和镍。磁铁会有磁力是因为原子排列较整齐，而不会导致指北极和指南极能量互相抵销，原理是因为吸铁石会产生封闭的同心圆磁力线来间接影响其它物质。

微观磁性是指原子磁性。原子发作磁性基础是单电子。铁有多个单电子，所以磁性较强，铜没有单电子，所以没磁性。原子有了单电子，有了微观磁性，还不等于微观上就一定有磁性。很多材料是反铁磁材料。

环绕原子核高速旋转的电子相当于形成了环行电流。在磁铁类物质中，磁力线方向规整一致，表现出磁性。

吸铁石之所以吸铁，因为在外界磁场效果下，铁自身各微磁场会沿磁力线方向改变，从而产生和吸铁石外部磁力线方向一致的磁场。金属被吸过程，就是一个内部电子旋转方向被强制改变过程。

大型磁铁 磁铁用途很广泛，利用电磁铁，制成运送钢铁的起重机。通电后成为磁性强大的磁铁，所以能吸住笨重钢铁。放下钢铁时只要切断电源即可。

小型磁铁 与大型磁铁相比，指南针显得既小又轻，磁性也弱了许多。指南针作用不在于吸铁，而在于反映地球磁力。

磁铁吸引铁、钴、镍等物质性质被称为磁性。磁铁两端磁性强的区域被称为磁极，一端为北极(N极)，一端为南极(S极)。实验证明，同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引。

铁中有许多具有两个异性磁极的原磁体，在无外磁场作用时，这些原磁体排列紊乱，它们磁性相互抵消，对外不显示磁性。当把铁靠近磁铁时，这些原磁体在磁铁作用下，整齐排列起来，使靠近磁铁一端具有与磁铁极性相反极性而相互吸引。这说明铁中由于原磁体的存在能够被磁铁所磁化。而铜、铝等金属没有原磁体结构，所以不能被磁铁吸引。

原子内部电子运动产生磁电效应。再具体点，就是电子云方向和形状决定了物体电磁性。磁石带磁，其实就是这种材料天然或经外力强制后，它原子内部电子云能一致保持在产生磁性状态上，如此，宏观上磁铁就带磁了。磁铁能吸铁，也是因为铁原子电子云运动在磁场作用下会发生变化，暂时产生一定磁性，从而和磁铁互相吸住。

所谓电流并不是电子在导体内流动而产生，电子并不能随意脱离原子，那需要相当能量。电流只是在电压或磁场下，导体相当数量原子内部电子云状态转成了电状态而已，电压越高，发生转化的原子越多，电流就越强。

电生磁，磁生电，是由于二者电子云状态互相垂直，相互能引起转化。

电磁效应绝对是这个世界最根本最本质的效应之一。它决定了这个宇宙的基本运转。

磁性的本质是电磁力，磁铁产生磁力是因为它在空间产生磁场，磁场越强，磁力越大。

磁铁为什么会有电磁力呢？这是因为这些磁体原子的内部结构比较特殊，有序排列，本身就具有磁矩。

磁性材料一旦被磁化，使其内部原子结构发生变化，从杂乱无章变得有序排列，形成很微小的晶格，这些晶格电子围绕着某个轴心运动，形成了环形电流，就成了一个个微小的磁体，大量南北极相同小磁体构成了磁性较大的磁铁。

磁铁有天然磁铁、人造磁铁、电磁铁之分。

天然磁铁是由磁铁矿中开采出来的，主要成分为四氧化三铁（Fe3O4），是一种本身具有磁矩的矿物，原子形成等轴晶体，晶体呈八面体、十二面体。地球本身就具有强大的磁场，这些磁石埋在地底下，由于其特有的晶体特性，被地球这个大磁铁所磁化，就成了永久磁铁。

人造磁铁是运用天然磁铁的某些特性，选取相应的材料，制成各种形状的磁性材料，然后让其在磁场中磁化。在磁场中，磁性物体受到外磁场的作用，内部小磁体的方向排列趋于一致，就显示出了磁性。

这些被磁化的磁性物体被撤去磁场后，内部排列能够继续保持下去，就成了一个人造磁铁。由于人类掌握了磁性的本质，因此一些人造磁铁比天然磁铁还要稳定和强大。

电磁铁是运用电磁转换原理，人为制造出若干环行线圈，中间加上铁棒。当通电时，就产生了磁场，断电磁场就消失。中间的铁棒是为了增加磁性，使电磁铁更能稳固的吸取物体。

人类自从认识了磁力和电磁转换的原理后，完全颠覆了这个世界，可以说现代的一切科学进展和社会生活都与电磁力息息相关。

我们现在使用的电力、能源、交通、航天、影视、医疗等等一切，都少不了电磁力的在其中的作用。

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就目前来看，在自然界中，一切力的作用归根结底无外乎只有四种——引力、电磁力、强核力以及弱核力。磁铁能够吸铁，这是电磁力在起作用。那么，磁铁和铁之间为什么可以产生电磁力呢？

这个问题需要从微观角度来阐述。原子的组成有两部分，一部分是带正电荷的原子核，还有一部分是原子核外围带负电的电子。电子自旋会产生自旋磁矩，从而产生磁场。另一方面，原子核外的电子在轨道上运动还会产生轨道磁矩，这也会产生磁场。此外，原子核的自旋也有自旋磁矩，同样也能产生磁场。

原子中的各种磁矩结合在一起产生一个总的原子磁矩，而原子磁矩的有序度决定了物质是否具有磁性。如果原子中的磁矩互相叠加，原子磁矩有序度高，这样就会产生一个磁场，从而使物质具有磁性。这样的物质就是我们所说的磁铁，最常见的磁铁主要是由四氧化三铁组成。另一方面，如果原子中的磁矩互相抵消，原子磁矩无序排列，这样无法产生磁场，物质也就没有磁性。

在磁铁产生的磁场的作用下，铁的原子磁矩排列会从混乱变成有序，从而被磁化，并产生磁场。这样磁铁和铁之间就能产生电磁力，所以磁铁可以吸铁。

而对于磁铁无法吸引的其他物质，它们的原子磁矩在磁场作用下不会从混乱变成有序，这样就无法产生磁场，所以它们无法与磁铁通过电磁力而吸引在一起。

谢悟空问答之邀！

在初中物理中搜集一些素材，有关磁化的实验，下图将装有细铁屑(注意细铁屑杂乱无章的装在试管中)的试管靠近悬挂的书钉，对书钉无影响；

将试管靠近磁铁，试管中的细铁屑近于头尾相对较规则排列起来；

再将试管靠近悬挂着的书钉，书钉被吸过来；

将试管晃动几下，里面的细铁屑恢复成杂乱无章状态，再靠近悬挂着的书钉，不再吸引书钉。

细铁屑相当于许许多多的小磁针，杂乱无章的放在一起时，磁性相互抵消，对外不显磁性。当磁铁靠近时，小磁针被整理整齐了，就显示出磁性。所以，磁化就是将物体内部调整齐。

1820年丹麦的奥斯特发现电流的周围存在磁场以后，科学家得到启发，找到了物体磁性的来源。因为物质是有原子组成的，原子的中心是原子核，原子核周围是绕核高速转动的电子。电子绕原子核转动形成环形电流，每一个原子就相当于一个微型磁针。

大部分物体中大量的小磁针是杂乱无章的，所以没有磁性。有的物体中大量的小磁针指向较为一致，物体就有了磁性。
而磁化就是使物体中大量的小磁针排列整齐。但是，当磁铁靠近时，铁(包括钴、镍等)质物体中大量的小磁针可以被排列整齐(磁化)，其他物体(如铜、铝等)中大量的小磁针不能被排列整齐(磁化)。并且，铁质物体被磁化后，靠近磁铁一端与磁铁是异名磁极互相吸引，远离磁铁一端是同名磁极互相排斥，显然引力大于斥力，表现为互相吸引。而其他物体不能被磁化，就不能互相吸引，当然也不排斥。

问题中隐藏了一个问题，“能量从哪里来”。

磁铁吸铁，磁铁周围有磁场，铁的内部磁极有柔性。

于是铁可以顺应磁场改变整侍磁极表现，不论是哪个磁极接近铁，都会产生吸力。

“力”并非“能量”，这是两个概念，磁场只是改变了铁的内部排序，或者铁本身的内部柔性顺应了磁场，同时自身也产生相应的磁场来互相作用，这只是状态变化，并没有产生能量，也没有消耗能量。

别看是个简单的科普知识，它背后隐藏着一个大秘密，就是：

玄学上讲的，心性的柔顺、应时化运，到底需要多大“能量”才能保持时时处处的中、正、冲、和？

答案是，不需要能量，不需要消耗任何额外的东西。

所以很多人迷惑，“端着架子做人”，成天讲道德的，到底累不累？

我还奇怪呢，自然状态，怎么会累呢？

到目前为止，人类只发现大自然存在四种力。

按照强弱排序分别是：强相互作用力，电磁力，弱力，以及引力。

强弱相互作用力作用在微观粒子上，宏观世界最常见的力就是引力和电磁力。

除了引力，其他三种力都有传递相互作用的传播子。引力很特殊，目前还没有找到引力子，但是可以通过时空弯曲解释引力产生的本质。

平时我们看到的磁铁可以隔空吸引铁镍钴等物质。

那么大家就会好奇，传递磁力的中介子是什么？

磁力的本质也是电磁现象，并不可以隔空作用。

我们知道原子核外都绕着电子，电子可以自旋，同时也以电子云的形成分布在原子核外。

电子的自旋可以产生自旋磁矩，电子在原子核外运动也可以产生轨道磁矩。

这两种磁矩加起来就会使原子呈现磁性。电子的自旋方向和轨道决定了磁矩的方向。

不过生活中大部分物体内的原子核外电子都是配对的，一个电子自旋为下，另一个就为上，所以自旋磁矩可以抵消。即便存在未配对电子，如原子无序排列，未配对电子们产生磁矩就会在微观尺度下抵消，所以宏观尺度上并不会表现出磁性。

如果一个物体内的原子存在未配对电子，并且排列有序，那么电子自旋产生的磁矩就会叠加起来，在宏观上就会体现出磁性。

磁铁靠什么传递力？

磁铁的名称虽然只有“磁”，但是它还有“电”的一方面，从微观本质上来看，磁是电的体现，所以有磁现象必然有电现象。磁铁是靠场传递的，而这种场是一种没有质量的物质，这就是虚粒子。磁场是由虚光子组成的。但是有时候虚光子也具有质量，比如运动产生的相对论质量。

事实上，虚光子和光子并没有明确的界限，有时候两者就等价。可以理解磁场是通过无法用实物粒子来描述的虚光子来传递相互作用的。

人们最早认识到有“磁性”就是从吸铁石能吸铁这个现象开始的。除此之外，还有一个常见现象，就是指南针（中国古代叫司南）。

地球本身可以看做是个大磁铁，地磁南极位于地理北极附近，而地磁北极位于地理南极附近。

司南（或指南针）是个小磁铁，所谓磁铁，用物理的语言说就是一个磁偶极矩（一端N，另一端为S，N-S之间有个距离），磁性的一个基本知识就是我们迄今为止还没有发现磁单极子（即单独的N，或单独的S），所有吸铁石能吸铁，和电现象里，正电荷可以吸引负电荷是不一样的。

地球本身是个大磁矩（大磁偶极矩），思南（小磁矩）放到地球表面，小磁矩会在地球这个大磁矩产生的磁场中运动。这里的关键是磁偶极矩产生的磁场是非均匀的，大致来说，越靠近磁极，磁力线越密集（磁场越强），越远离磁极，磁力线越稀疏（磁场越弱）。

一个小磁矩μ放到磁场B中的势能是：

这个公式告诉我们小磁铁首先会“顺着”磁力线的方向排列，这就是指南针的物理原理，因为小磁针顺着磁力线方向，能量最低。

其次磁矩在“非均匀”磁场中还会受力F：

这个公式意味着磁矩μ会顺着磁力线的方向受到一个指向磁场更密集方向的力。换句话说小磁针会向着附近的磁极运动。

回到磁铁会吸引铁钉这个现象，磁铁（大磁矩）有两个磁极，铁钉本身在没有外加磁场的时候并没有磁性，但当我们把铁钉放到磁场里的时候，铁钉会发生磁化，铁钉可以看做是很多磁畴的集合，每个磁畴本身可看做是个小磁矩，但这些磁矩的取向是杂乱无章的，当我们把铁钉放到外磁场里，这些磁畴有平行于外磁场排列的趋势，于是铁钉整体就具有了非零的磁矩。

左：有序排列的磁畴（有磁性）；右：杂乱无章排列的磁畴（无磁性）。

被磁化，具有非零磁矩的铁钉会在磁铁产生的非均匀磁场中受力运动，被吸引向磁场更大的地方，即磁铁的磁极处。

那么铁钉的能量是从哪儿来的呢，当然是从铁钉（小磁矩）在磁铁（大磁矩）磁场中的势能来的，这个势能会转化为动能，使铁钉撞在磁铁的磁极上。

磁铁有磁性，是因为磁铁内部电子运转的方向是一致的。如果没有外力加入，它的电子将会一直有序地运转。

如果你将磁铁经过高温灼烧，那么电子的运转顺序会再次被打破，它的磁性就会衰弱。磁铁为什么只吸引铁镍铬等有限的金属呢？因为原子中的电子是有轨道的，有些原子的电子轨道比较单一，而有些原子的电子轨道多样化。比如有的是相互垂直的两种轨道，并且这两种轨道必须同时存在（原因不再赘述）。

它的能量是怎样产生的？其实这个问题只是对错觉的一种表述。

磁铁在那里放着，它的磁场就会遍布宇宙，只不过磁感线有疏有密。所有的能被磁化的金属都在它的场里，有个自身的势能，没有外力参与，他们彼此会达到一种平衡。越靠近磁铁它的势能就越大，这里已经有了外力的参与。

也就是说它本身就有能量存在，你所看到的现象只是一种能量的转换，比如势能转变成动能。

磁场是种值得继续挖掘的神秘物，我们当前的认识还非常少。以我个人判断，UFO飞行就是借助于星球的场来飞行的，它的动力来自与电，操控来自于与UFO电磁场与星球场的吸引与排斥，我心中已有雏形。

希望不久将来磁场的应用被重视，更好地改善我们的生活！

磁铁为什么能吸铁？它的能量从哪里来？

铁磁物质能被磁铁吸引的原因是它内部的磁畴可以被磁场极化，被极化后的材料会被磁场所引导吸引，那么相反，如果材料中磁畴无法被磁场极化或者很难极化，那么很抱歉，磁场对这种材料的作用就非常微弱，所表现出来的性质就是各管各，没有那种被吸引的感觉！

常见的诸如铁、铁镍合金或者钢等都是比较容易磁化的材料，而磁钢、钕铁硼等则是磁性材料或者强磁材料！铝是顺磁材料，而铜则是抗磁材料！我们应用最广泛的除了磁性与强磁材料外，还有一种导磁率很高的软磁材料，它有一个特性即在磁场想磁畴很容易同向但一场一旦消失则又马上恢复的材料，它的应用极为广泛，比如制作电机与变压器的铁芯的硅钢，，如果没有这种材料，电机就无法启动或者极为容易发热！与这种类是的还有一种是铁氧体，它在中高频的磁场环境中表现非常出色，而硅钢则在中低频中应用广泛，两者将常用的各种频率基本覆盖了！

矢量磁畴观察系统下的物质，矢量磁畴观测通过纵向/极向磁光克尔效应来观察磁畴的结构，并可以转换入射光和磁场的方向以达到观测动态磁畴的变化！！

磁铁的能量来自于其本身所产生的磁场，而磁场的本质则是电磁场，与能直接转换成能量的交变电磁场/磁场不一样，静态的磁场只能通过导体的相对运动产生交变磁场的效果，因此磁铁是发电机不可或缺的一部分，当然现代发电机并非一定是由磁铁来产生磁场，也可能是一个线圈绕组来产生足够的磁场！但在小型发电机或者很多简单结构的直流发电机中使用的依然是强磁材料制作磁极！

所以各位不要理解为磁铁就是永动机哦，这个磁场只能拿来辅助产生能量而不是能够直接利用的能量，不要在这个问题上搞错了！！

我们在生活中经常能见到磁铁，因为它可以吸铁，所以又俗称“吸铁石”。磁铁是由内部成分为铁，钴，镍等内部结构比较特殊的原子所构成，它是一种本身具有磁矩的物质。

其实在我们生活中所看到的磁铁是有分类的，它可以分为“永久磁铁”和“非永久磁铁”。“永久磁铁”是一种天然产物，又可以称为“天然磁石”，可以由人工制造，顾名思义，它任何时候都可以产生磁性，吸铁。而“非永久磁铁”是只有在一定的条件下才会产生磁性。不论是永久磁铁还是非永久磁铁，它们的共同特性都是能吸铁，那么它们为何能吸铁呢？它的能量又从哪里来？

这要从磁铁自身说起，磁铁本身就具有磁矩，它能够产生磁场，所以就具有了吸引铁类物质的特性，如它能够吸引带有铁，钴，镍等成分的金属物质。磁场是一种人类看不见，摸不着的东西，它是客观存在着的一种特殊物质，磁场具有波粒辐射性，磁铁生来其周围就存在有磁场，而磁铁与磁铁之间的相互吸引就是以中间的磁场作为介质的。

说到底，磁铁能够吸铁，其能量来自磁铁本身，因为它本身内部电子的排列及电子的性质就决定了它具有这样一种特性，能够产生磁场，使铁类物质磁化，从而使铁与磁铁相互吸引到一块。

磁铁为什么能吸铁，磁铁是指永久磁铁或电磁铁。磁铁内部有许多排列整齐南北方向相同的小磁铁，叫磁畴。它是外面电子定向环形移动形成的。电子定向移动电流可以产生磁场，变化的磁场可以产生电流。这叫电磁现象。当把磁铁靠近铁时，磁场使铁内部磁畴产生相同一至的环形电流，只有铁等顺磁性物质容易形成南北方向和磁铁方向一至的磁铁。异名相对，相吸是熵增原理，是为了达到最低能最稳定状态。能量的来源是永久磁铁或电磁铁制造时给与的。这是一次性的磁力势能。像出顶上的石头，具有重力势能。滚下山就会做功。是地球山形成时给与的一次性势能。

磁铁可以吸铁，本质是因为铁被磁化了，所以可以吸引。

在日常生活中，基本上大部分的物品都可以被磁化，拥有一丁点儿的磁性，而像铁、镍这样的金属更具有这种特性。

在没有外部磁场加持的时候，铁磁性材料内部会形成一个个独立的磁畴，这些都是自发磁化的小区域，如同下图所示，可以看出磁畴的方向没有统一，它们都是无序的，所以呢，对外界不显示磁性，相互被抵消了。

但是在有外部磁场的加持下，比如磁铁，这样铁磁性物质内部的各个小磁畴的方向就被统一了，被磁化形成了两极，所以对外界才产生出了磁性。

所以，磁铁才能够吸铁，而不能够吸塑料。

个人浅见，欢迎指正！

磁铁之所以能够吸引铁，是因为磁铁可以利用其特有的磁场将铁磁化，从而使得铁也具有磁性，从而使得磁铁和铁之间通过磁场相互作用。而磁铁的能量就是来源于它的磁场能！

当然磁介质不仅有铁磁介质还有顺磁介质和抗磁介质，这三种介质在没有外加磁场的时候，由于介质中的分子或原子内的电子运动是杂乱无章的，因而总的磁性显然无限趋近于0。但是一旦施加了外磁场，介质中的分子或原子内的电子运动就会有一定的取向，最后就会显示出磁性。这个过程就叫磁化。

而铁磁介质与顺磁介质和抗磁介质最大的不同就是，铁磁介质中有如上图中所示的磁畴。因此在受到外磁场作用以后，其中的每个磁畴的总分子磁矩会朝着外磁场方向旋转。最后的结果就是铁磁介质，比如说铁棒等就会被磁化，从而能够和磁铁经过磁场来相互作用，比如铁棒被吸引等等。而且由于磁畴的存在，使得铁棒可以一直具有磁性，从而保证它能够一直和磁铁作用！

磁铁周围存在磁场，磁场是一种特殊的物质，他把磁能存储于磁场之中。而磁铁吸铁，就是因为铁中也有小磁畴，可以很容易被磁场磁化吸引。磁铁对铁的吸引力，能量来源就是磁场。

一般情况下，有磁性的物质内部存在无数的磁距，这些磁距方向杂乱无章，相互抵消，从而使物质显示不出来磁性。当通过外部磁场作用于此磁性物质时，外部磁场可以做功把磁性物质内部杂乱无章的磁距方向磁化为一致，从而使磁场叠加相互加强，最终使磁场外放。这就是磁铁的诞生过程，磁铁的磁场就存储着磁能，可以通过磁力做功，有点类似于电场。

相信大家小时候都做过磁铁的小实验，就是用磁铁在沙子里面吸一些铁碎末，然后放在一张纸上，磁铁放下面，磁铁移动小铁屑门就跟着动，很是神奇。其实，这种作用力就是通过磁场实现的。

看了一下回答，能沾上边的有，正解的没有。

1，磁铁能吸铁，这是从铁磁材料具有的性质决定的。

2，自然界，不同的物质，同一物质不同物理条件下展现出不同的性质，这是我们这个世界具有丰富多彩的特性。

3，磁铁散发磁场，铁处在磁场中被磁化而对磁铁产生吸引力，这是磁铁能吸铁的一般认知。就如同重力作用。

4，能量是种力量，物体之所以成为现有状况是物体内外能量作用的结果。通常讨论的能量是指能量对外作用于某一物体的结果，也就是说讨论2个或更多物体之间的能量作用。

5，2个物体之间发生能量转移转化，即2个物体之间存在相互作用，也就是存在力，有力的作用，这个可以通过动能定理来确定或通过辐射能量从高阶走向低阶，温度从高向低辐射。

6，能量因物体之间的相互作用而释放，也就说单一讨论某物体的能量，没有任何意义，能量是物体之间相互作用而释放出来，也就是因力而释放，没有力，物体彼此没能量。

7，水力风力发电符合以上情况，燃烧获能，内燃机发电也是。

8，回到题目，能量来自磁力做功，遵循的是动能定理，就象重力场下重力做功一样。

9，细究能量为什么是这样的?是无解的，正如磁力重力为什么是这样的?一样，只要明白他们符合什么条件就怎样产生即可。

10，单独讨论一块磁铁有多少能量是没意义的。

11，题外话，科普对第-类永动机的解释还没看到解释到位的，其实根据机械能守恒，在一个转动周期内，外力也就重力做功为零，保守力沿路径积分为零，何况任何运动本身还会产生阻力。

刚学完材料物理来回答一下这个问题，都说是磁矩，可是什么是磁矩都没说清楚。

磁矩通俗一点说，一个磁性物质，要想表现出磁性要有NS极，也就是NS极整体不重合。在材料内部，有无数小磁矩，相当于无数NS不重合的小单元。如果这些NS极小单元整体没有相互抵消，就会出现磁性。

可是为什么会有NS小单元？

以铁为例，铁在没有外磁场的作用下没有磁性。铁的内部有NS小磁矩。下面是铁的电子排布式，和轨道式。可以看出铁的3d轨道上有四个单电子，而其它都是一对电子，一对电子的自旋磁动量相反，也就不表现磁性。而那四个单电子的磁动量没有电子和它相互抵消，于是原子内部产生磁矩。

在外加磁场的作用下，NS小单元会沿着磁场方向有序排列，这样的话，NS小磁矩在材料内部就N在这头，S在那头。就表现出磁性。

答：磁铁的能量来自于磁铁本身，通过磁铁激发的磁场来传递能量，并作用于磁场中的物体。

首先，我们需要明确两个概念：

（1）磁场的本质是电磁场；

（2）电磁场是物质的一种；

既然是物质，就具有质量和动量；磁铁激发出来的电磁场，同样具有质量，该部分质量叫做“电磁质量”，用m（c）表示。

电磁场存在于磁铁或者电荷周围，与其中的物质发生相互作用，磁铁的能量正是以该方式进行传递；能量的来源，就是磁铁本身赋予的。

之所以磁铁能吸引铁块，是因为磁铁激发出来的电磁场，与铁内部电子运动形成的微观磁效应耦合，导致铁块会受到磁铁的吸引作用。

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这个要从微观层次来看，因为电子的自旋特性（量子属性）会产生自旋磁矩，同时电子在绕原子核运动会产生轨道磁矩，以上两种可以统称为原子磁矩。这些原子磁矩如果可以有序排列起来并且大小方向相同，那么物质就可以表现出磁性。

表现出磁性就意味着磁场的存在，任何物质在磁场中都可以被磁化，只是程度大小不同。例如铁就是较容易被磁化的物质，由于铁原子的磁矩间存在着相互限制作用，使磁矩在一定范围内更容易形成磁畴。

所以铁这种物质被磁化的过程表现在磁畴之间的重新排列，会更容易一些。

磁铁之所以可以吸引铁而不能吸引木头，以上就是主要原因，没有产生磁畴。磁铁吸引物质实际上就是磁化的过程，磁化后表现出不同的极，相互吸引。而有的物质不能被磁化或者磁化的程度不够，就不能被吸引。

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磁，吸铁，是电子自旋会产生的磁場，磁与铁是同构体。磁处在高能位，高能特性，能量会自动流向低能体；铁处在低能位，低能特性，爱好高能体，爱量就会流向高能体，无形的位置空间是有限的，位置空间不断互换的过程，形成磁与铁异性同构相吸。

磁的能量，来自于电子本身自旋过程，无形位置空间互换的数量决定，互换量越多，磁的能量就越大。

万有引力，只适用于异性同构体。