这是个奇妙无比的世界，无论是威力巨大的龙卷风，还是依靠地球磁场进行迁徙的动物，以及不可思议的魔术，都告诉我们，这些奇妙的现象和事物中，都包含着物理学的原理。可以说，物理学知识无处不在。认识物理，了解物理，能增加我们对自然的认识，对生活的热爱。尤其对青少年朋友来说，更能增加其对自然与科学知识的学习、思考与探索热情。
地球磁体倒转现象
地球磁场
地磁场，即把地球视为一个磁偶极子，其中一极位在地理北极附近，另一极位在地理南极附近，这两极所产生的球体磁场即为地磁场。通过这两个磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。地磁场的成因或许可以由发电机原理解释。地球的磁场向太空伸出数万千米形成地球磁圈。
地球磁场是地球内部液态铁质流围绕着地核中心倒转产生的。当地球内部的液态铁流发生某种变化时，就可能导致流动方向的180度倒转，从而使地球磁场发生倒转。
地磁倒转的灾难场景
在好莱坞电影《地心毁灭》中有这样的场景：在美国波士顿众多大型医院里，正在进行心律调整器医疗的市民在一瞬间心脏停止跳动因而暴毙；西岸旧金山的金门大桥也突然断成两截，成群结队的轿车坠入大海；而更恐怖的是，飞翔在伦敦广场的美丽鸽子突然之间失去辨识方向能力，于是成百上千只鸽子就这样冲进人群或是撞上玻璃窗，引发无数个交通事故；最离谱夸张的是，在古罗马斗兽场，这座千年古迹竟然被密集的闪电火球击成碎片变成废墟。
电影毕竟只是电影，如果现实生活中真的发生磁极倒转现象，那么地球上生活的人类应该是多么的悲惨啊！这样的灭顶之灾和宇宙爆炸差不多，那将会是怎样的场景？
地磁倒转后的生物灾难
倘若地球的磁极发生了倒转现象，指南针会像疯了似的乱转，通讯设备出现紊乱，世界一片混乱不堪；低纬度的人造卫星、航天器失去地球磁场保护，在太阳风的吹打下会被摧毁殆尽，人类通讯也将全部瘫痪。
由于生物失去判断方向的能力，原先具有导航能力的生物（鸽子、鲨鱼、鸵鸟）会很快灭绝。地球就会赤裸裸的暴露在宇宙射线的辐射下，将会对地球气候、人类生命产生致命的威胁。
那么，我们神秘的地球磁场究竟有多大呢？
它向太空绵延五、六万千米，保护着我们的星球。因为地核能够导电，它好像一个巨大的电磁铁，地球中心深处就像发电机一样，地球磁场就是它在旋转的过程中产生的。而这些磁场会形成一个大大的气泡保护着地球，阻止太阳风和宇宙辐射的长驱直入。
地磁倒转的历史
很多地球物理学家、地质天文学家通过对地下矿物化石的仔细研究和科学实验论证，认为这些矿物记录着地球磁场的方向。他们发现在地球46亿年的生命史中，地磁的方向已经南北反转了上百次之多，最近的一次发生在78万年前。当地球南北磁性逆转后，新的磁极需要经过一段时间后才能重新确立和恢复。
下次地磁倒转何时来临
一直以来，科学家都在探索这个问题：既然地磁倒转的情况确实会发生，那么，下次倒转会发生在什么时候？
岩浆在从高温冷却到低温的过程中，会被周围的磁场磁化，从而留下当时的磁力线方向的证据。测定这些被磁化的岩石的年龄和它的磁化情况，就可以知道那个时代地磁场的方向和强度。可惜的是，由于地磁倒转没有固定的周期，尽管我们可以比较精确地测定上次它发生的时间，却无法据此推断它下一次何时来临。而且，现在科学家还不能肯定，地磁倒转来临之前会有怎样的征兆。
尽管目前还不能预测下次地磁倒转的时间，科学家还是建议大家不必对此担心。对于上次地磁倒转对地面环境和生物究竟造成了多大的影响，迄今没有明确的结论。因此，下一次究竟会发生怎么样的事情，现在也没有办法下定论。但依据以往测定的古地磁数据，有一点可以肯定，就是倒转的过程中几乎不可能出现零磁力的状况，只存在磁力变小的可能。
根据历史变化规律，地磁衰减到一定程度就会发生倒转。目前地球的磁场在衰弱，但是不是会继续衰减下去，还有待时间来检验。
龙卷风的威力
龙卷风的概述
龙卷风是在极不稳定天气下由空气强烈对流运动而产生的一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋。其中心附近风速可达100～200米/秒，最大300米/秒，比台风（产生于海上）近中心最大风速大好几倍。
龙卷风外貌奇特，它上部是一块乌黑或浓灰的积雨云，下部是下垂着的形如大象鼻子的漏斗状云柱。由于龙卷风内部空气极为稀薄，导致温度急剧降低，促使水汽迅速凝结，这也是形成漏斗云柱的重要原因。
由云团产生的电磁雷暴伸展到地面的漏斗状云（龙卷）产生的强烈旋风，其风力可达12级以上，一般伴有雷雨，有时也伴有冰雹。
空气绕龙卷的轴快速旋转，受龙卷中心气压极度减小的吸引，近地面几十米厚的一薄层空气内，气流被从四面八方吸入涡旋的底部，并随即变为绕轴心向上的涡流。龙卷中的风总是气旋性的，其中心的气压可以比周围气压低10%。
龙卷风具有很大的吸吮作用，可把海（湖）水吸离海（湖）面，形成水柱，然后同云相接，俗称“龙吸水”。
龙卷风这种自然现象是云层中电磁雷暴的产物。具体的说，龙卷风就是雷暴巨大电磁能量中的一小部分在很小的区域内集中释放的一种形式。
龙卷风形成的阶段
龙卷风的形成可以分以下四个阶段：
1.大气的不稳定性产生强烈的上升气流，由于急流中的最大过境气流的影响，它被进一步加强。
2.由于与在垂直方向上速度和方向均有切变的风相互作用，上升气流在对流层的中部开始旋转，形成中尺度气旋。
3.随着中尺度气旋向地面发展和向上伸展，它本身变细并增强。同时，一个小面积的增强辅合，即初生的龙卷在气旋内部形成，产生气旋的同样过程，形成龙卷核心。
4.龙卷核心中的旋转与气旋中的不同，它的强度足以使龙卷一直伸展到地面。当发展的涡旋到达地面高度时，地面气压急剧下降，地面风速急剧上升，形成龙卷风。
龙卷风的特点
龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象，影响范围虽小，但破坏力极强。它往往使成片庄稼、成万株果木瞬间被毁，令交通中断，房屋倒塌，人畜生命遭受损失。龙卷风的水平范围很小，直径从几米到几百米，平均为250米左右，最大为1千米左右。在空中直径可有几千米，最大有10千米。极大风速每小时可达两三百千米，龙卷风持续时间一般仅几分钟，最长不过几十分钟，但造成的灾害很严重。
龙卷风常发生于夏季的雷雨天气时，尤以下午至傍晚最为多见。
龙卷风的危害
龙卷风经过的地方，常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象，有时把人吸走，危害十分严重。
龙卷风每年能在经济上造成数百万美元的损失，并会导致失业和死伤，危害的确不容小觑。
在孟加拉国，由于人口密度高、房屋质量差以及龙卷风安全知识贫乏，故每年约有一百多人死于龙卷风。加拿大平均每年出现的龙卷风有80次之多，导致数亿美元的损失。
英国是欧洲发生龙卷风最频繁的地区。若计入相关土地的面积，英国和荷兰是世界上单位面积发生龙卷风次数最多的国家。新西兰和乌拉圭的一部分也有小型强烈龙卷风活动。
美国是世界上遭受龙卷风侵袭次数最多的国家，在美国中西部和南部的广阔区域又以“龙卷风道”最为著名。有记录以来美国最致命的龙卷风是发生于1925年3月18日，越过了密苏里州东南部、伊利诺伊州南部和印地安那州北部的“三洲大龙卷”，导致695人死亡。
百慕大三角的恐怖磁异常
百慕大三角之谜
百慕大三角位于北大西洋西部，它是人类至今最神秘莫测的海域。在这里，即使是今天科技含量极高的仪器设备也会统统失灵，人类一旦遇难便会彻底消失，不留任何蛛丝马迹。因而，被称为“魔鬼三角”、“恐怖三角”。
纵观20世纪以来所发生的各种奇异诡秘事件，最让人费解的大概就要算发生在百慕大三角的一连串飞机与轮船的失踪案了。
这个“魔鬼三角”之谜自出现以来就众说纷纭，一些百慕大三角的旅行者们惊险回归后，就报道了他们有关电磁的古怪经历：他们乘坐的船或者飞机会被一种奇怪的蒸气所吞没，感觉像是时空穿梭、到达未来似的。而后所有的仪器都失灵、紊乱了，莫名其妙的雾会在整个海面上升起，海水会奇迹般的猛然涨高数丈，比想象中的龙卷风都可怕，而当时的自然天气都不可能产生雾。
这种反常现象被后人百般猜测，把原因归结为“海怪”、UFO、心灵感应、时空弯曲等等。
无法解释的怪象
在500年前哥伦布出海远行美洲的时候，就遇到了非常大的龙卷风袭击船队，哥伦布回去告诉西班牙国王：“浪涛翻卷、云蒸雾绕、不见天日，连续10天，我这辈子首次见到这么厉害、这么长久、这么肆虐性的风暴。”
而后，在1925年，日本货船“来福丸”号从波士顿出港不久，先进入了一片很平静的海域，而后，就下落不明、无影无踪了。
1939年，一艘1.9万吨重的美国军用设备运输轮船同样神秘蒸发了。接下来，1963年，两架美国空军的新式加油机失事。1963年，巨型轮船沉没于百慕大三角。1990年初，一艘失踪了24年的“尤利西斯”号双桅帆船，突然停靠在委内瑞拉的加拉加斯市郊的一处荒僻海滩上。三名水手听当地人告知已是1990年时，都吓了一跳。他们是1966年1月6日从阿鲁巴岛出发的，不料刚刚捕获到一条1109克重的大金枪鱼，台风就袭来，于是他们匆忙驾船到岸边避风，谁知在恍惚之间竟度过了24个年头。
对于这些奇异现象，人们至今仍没有给出合理的解释。
发现海底磁矿
后来，科学家实地研究后发现，百慕大三角那里的海底磁矿异常丰富，经常会出现磁异常现象，百慕大三角海面上的海水因为受到海底的强大吸力而形成巨大的旋涡，仿佛被一个无底洞穴在猛烈的抽吸着朝海底猛冲过去，无论是多么高远的飞机或者沉重的轮船，常常会被吸进去，这是世界上最可怕的“陷阱海域”。
哈奇森效应与百慕大现象
哈奇森是加拿大的一个业余物理爱好者，他喜欢做一些奇怪的科学实验。他在做实验时无意中发现，当那些用来发射电磁场和电磁波的设备，比如泰斯拉线圈、高频发生器等等较为集中的放在一起工作时，由于各种电磁设备产生的磁场效应的叠加，而出现各类意想不到的怪现象。比如，旁边某个区域的铁棒会飞起、悬浮，各种物体持续飘浮起来，像木头、塑料、泡沫塑料、铜、锌，它们会在空中盘旋，来回穿梭；镜子自己爆裂，碎片能爆飞到100米之外；金属会卷曲、破裂，不同的金属可以在室温下熔合在一起，有的金属可以变成果冻状；空中出现光束，紧接着无数光环显现，与此同时，容器中的水开始打旋，水杯里水沿着杯壁向上流动溢出……
上述这些奇特的现象，被人们称为“哈奇森效应”。
哈奇森效应就是各种不同频率的电磁波叠加后产生的某种奇特能量，这些能量在某些特别的区域里使物体飘浮、物体材料变形，甚至物体还会莫名其妙地消失……
科学家们也因此推测，百慕大三角的神秘现象，就属于哈奇森实验室里的现象在大自然中的再现。
“泰坦尼克号”沉没是月亮惹的祸
月亮惹的祸
1912年4月15日凌晨，20世纪初最大、最豪华的远洋客轮“泰坦尼克号”由英国南安普顿驶往美国纽约市的处女航途中，在加拿大纽芬兰岛附近的北大西洋上因为撞上冰山而沉没，导致至少1523人遇难。
科学家研究发现，1912年1月4日那天，地球和太阳、月球形成了一条直线，同时那一天，月球距地球的“近地点”距离是1400年时间中间隔最近的距离。
这一史上罕见的月球“近地点”距离必将在海洋上引发异常凶猛的“近地点潮”。除此之外，科学家还发现，1912年1月4日当天，月球和太阳分别位于地球的反方向，使得当时的月亮是满月，从而还会导致特别高低起伏的“朔望潮”；同时那一天，地球距太阳的“近日点”距离也正好处于一年之中的最近位置，导致太阳引力对潮汐的影响也正好处于一年之中最强大的时段。
非常“巧合”的，这三大天文现象出现在同一天，所以导致这一天的海洋潮汐受到月球和太阳引力的影响变得尤为强大，科学家测算发现，这些“巧合”导致那一天月球对海洋潮汐的引力影响比平时至少增强了74%。
美国科学家相信，正是这一天异常起伏的海洋潮汐所产生的强大冲撞和震撼，使得撞上“泰坦尼克号”的那块冰山在那天脱离了格陵兰岛冰川，漂向北大西洋，并最终导致了“泰坦尼克号”的沉没。
北大西洋上冰山“出奇多”
美国科学家相信，西格陵兰岛的冰川是北大西洋航线上的那些冰山的主要来源。格陵兰岛海岸的冰川由于受到剧烈起伏的海洋潮汐的冲撞的影响，冰川边缘开始分裂，从而形成一块块体积更小的冰山，随后会被海洋潮流带往北大西洋航线。
其实研究人员在很早就已经发现，1912年春季，北大西洋航线上的冰山数目要比往年多很多，科学家将那年北大西洋航线冰山异常之多的现象归结于北极气候“变暖”原因。
然而直到后来，美国科学家才终于意识到，真正造成1912年春天北大西洋冰山异常增多的原因，极有可能就是那年1月的地球、月亮和太阳形成一条直线以及月球千年罕见“近地点”距离所造成的。
一系列的巧合
一百年来，关于“泰坦尼克号”沉没的原因众说纷纭：有人认为是轮船航速太快，导致根本没有时间避开冰山；有人认为是“泰坦尼克号”上使用了大量不符合质量要求的次品铆钉，导致“泰坦尼克号”船身钢板外壳和冰山相撞后立即发生开裂；还有人认为“泰坦尼克号”舵手罗伯特·希契斯在慌乱之中听错命令，转错了方向舵，从而导致“泰坦尼克号”不幸撞上冰山而沉没。
然而，美国得克萨斯州大学物理学专家唐·奥尔森和鲁塞尔·多谢尔在美国天文学杂志《天空和望远镜》上撰文披露，“泰坦尼克号”撞上冰山沉没可说是由一系列“巧合”造成的，而导致“泰坦尼克号”沉没悲剧的“罪魁祸首”，很有可能就是天上的月亮。
“泰坦尼克号”二副查尔斯·莱特尔获救后面对英国调查团的询问时，曾解释客轮沉没当晚的天气状况说：“当时天上没有月亮。”幸存乘客劳伦斯·比斯利后来也在他的著作《泰坦尼克号沉没记》中称，“泰坦尼克号”撞上冰山时，当时夜空中并没有月亮，只有群星闪烁。