我们如何理解物理学中的磁子概念？

宇宙是磁性的海洋，一切都是磁性的。磁性的问题已经研究的很透彻了，宇宙万物的物理性质和运动本质都很明显。

然而，我们对磁性起源的探索一直处于“混沌”之中:

在电磁学中，用安培的“分子流理论”来描述磁性的起源，但在量子力学中，存在基本粒子的“自旋磁矩”问题，比如自旋电子，它是目前最基本的没有内部结构的粒子之一，其磁源无法用“分子流理论”来解释。那么，我们如何解释自旋基本粒子的磁起源呢？

在物理学发展史上，出现了磁子的概念，想描述自旋体磁矩的起源。从1903开始，英国物理学家j·汤姆逊、w·福柯和p·维斯致力于新磁学理论的发展。其中维斯提出我们应该有“磁子”这个词来描述类电子的基本磁体，这样大钢棒的磁化是由俄亥俄州立大学的S. J. Barnett和L . j . h . h。Barnett解释说:“如果磁子有角动量，那么磁子的取向就会改变，这样它的旋转方向就更接近于根受力的方向。”在1915期间，他对转速和产生磁场的强度之间的比值做了更好的测量。

在这方面，爱因斯坦-德哈斯等人也参与了这一实验验证。

1921年，康普顿还在他的文章《论X射线和原子散射》中提出。或许可以认为电子像小陀螺一样在旋转，可能是很小的磁性粒子，建议用它来解释磁性的自然单位。康普顿当时只是猜测，并没有继续坚持其观点。”[3]但由于电子自旋的概念能更好地解释Stern-Grach实验和泡利不相容原理，最终被量子力学所接受和吸收，并逐渐扩展到质子、中子、光子等微观粒子领域。

1922年，量子力学中著名的“Stern-Gerlach实验”首次给出了磁子存在的直接证据，即首次证实了原子在磁场中具有量子化取向，从而证实了原子角动量量子化的存在。

1925年，受泡利不相容原理的启发，G.E .乌伦贝克和S.A. Guzmit分析了原子光谱的一些实验结果，提出电子具有内禀运动——自旋，具有与电子自旋相关的自旋磁矩。至此，磁子的概念被自旋磁矩的概念取代，退出了物理学的历史舞台。

我们知道电子自旋磁矩是基于轨道磁矩的假设，即电子轨道磁矩为μl=-μB.l/h)μs，电子自旋磁矩为μ s =-2 μ b.s/h。

对此，我们有一个疑问:

把电子看成一个没有内部结构，没有空间大小的点，那么如何描述它的自旋角动量呢？角动量是一个与空间大小有关的量。电子没有空间大小。轨道磁矩来源于安培分子电流产生偶极磁子，而电子没有内部结构的观点。绕电子中心轴旋转产生的自旋磁矩是什么？

可见，用现在的量子力学理论是没有办法解释电子自旋磁矩的起源的。所以量子力学只能把电子自旋角动量和磁矩描述为“电子的内禀角动量和磁矩”——这相当于没有描述！

我们来看看外斯磁子和玻尔磁子的区别:

Weiss提出的磁子概念是描述类似自旋电子的偶极磁子，即基本粒子自旋所具有的偶极磁性的概念。与量子力学中电子自旋磁矩的概念相同，但与玻尔磁子描述的电子绕原子核运动不同。根据量子力学理论，与电子相关的磁矩的基本单位是一个常数，可以用电子电荷的“公转”角动量来定义，即μ = ω/2m=-ev？R/2，其本质与电磁学中安培的“分子流理论”定义的磁偶极子概念相同；因此，从这个意义上说，玻尔磁子不能被视为一种“粒子”，而是一种“革命性的系统”。

从外斯磁子和玻尔磁子概念的比较中可以发现，对于一个粒子，无论是具有自旋角动量还是公转角动量，它们都会产生相应的磁矩，体现了磁性诞生的两个不同方面，即自旋磁性和公自转磁性。

但是，如果我们把这个系统看成一个封闭的独立系统，也可以把它看成一个“粒子”。比如“氢核+电子”构成一个氢原子，那么这个氢原子也有自旋磁矩，那么我们可以说氢原子也是一个“磁子”。

由此可见，如果把磁子的概念看作是一种“粒子”，它包含了两层含义，即作为最基本的没有任何物质结构的粒子，如电子，可以称为“真磁子”；作为一种具有物质组成结构的“非基本粒子”，如氢原子，可以称为“赝磁子”。

总之，磁子描述了一种由旋转质量产生的磁性的物理现象。从这个意义上说，一些宏观物体具有自旋和磁场，如地球、太阳、中子星等。，也可以看作是“磁子”，就像牛顿力学把它们看作粒子一样。......