磁场强弱，磁场周围的磁场大小

简述

凡是有质量的物体都有磁场，小到原子核（表面磁场约10^12T），大到黑洞，都有强大的磁场；物体所具有的能量越大磁性就越强，能量越低磁性越弱；密度越大磁场强度越强，密度越小磁场强度越弱。

质量

根据广义相对论，光通过质量大的恒星表面时光线会发生偏折，也就是说从遥远的恒星上发出的光，由于相距较远，当这些光从黑洞表面穿过时，光线又会在远处重新汇聚成一个点，称为引力透镜效应。这是因为光从恒星表面发出在近处看是平行的，而到了远处看光却变成了一个点。如同你在地球上感觉太阳光是平行的，而当你到了天王星上太阳光便显得很微弱。当光通过大质量恒星的表面时，由于在强磁场的作用下改变了光子的运动状态，如同带电粒子在磁场中受到的洛仑兹力，只改变粒子运动状态而不对粒子做功，光也是一种粒子，也有同样的现象。

能量

有质能方程E=mc^2（m 质量，c 光速）与E=hν（h 普朗克常数，ν 频率）可求出光子的相对论质量。

在一个特殊的条件下：

mc^2=hν

m=hν/c^2

光是一种很小的粒子，具有波动性，而波动性的产生，是因为空间中存在着电磁场。

当光在磁场强度相同的空间中传播时，由上表可知：不同颜色的光子的振动频率不同，而不同颜色的光子的质量是不同的。磁场对不同质量的光子的频率一定，则光子的质量就可以确定。

根据E=mc^2可知：能量和质量可以相互转化。能量越高质量就越大，也就是说物质所含有的质量越大能量就越高。光子就是一个同时拥有质量和能量的粒子，光子的波动性可以说明电磁场周期变化很快，在能量高的地方磁场就强，在能量低的地方磁场就弱。

密度

光子的体积不变，质量大的光子密度一定大。当光子在密度较大的空间中传播时，由于光子的能量不增加，而光子的频率增大，会使光子的传播速度减慢，密度越大的空间磁场越强，密度越小的空间磁场越弱。

综上所述：磁场的强弱是由能量、质量、空间的密度共同决定的，能量高的磁场就强，在能量低的地方磁场就弱；质量越大磁场越强，质量越小磁场越弱；密度越大的空间磁场越强，密度越小的空间磁场越弱。由此可以判断地球的磁场，在地球上由于重力分异及自转引起的昼夜交替使质量、能量、空间密度分布不均，所以在地球上两极磁场较强，赤道磁场较弱，正对太阳的一面磁场强，背对太阳的一面磁场弱，此外空间的密度不均而引起的磁感线不规则分布。