這是一種到目前為止還基本上只是存在于理論之中的物質(zhì)，如果找到了它們，不僅現(xiàn)有的電磁理論要作重大修改，而且物理學(xué)和天文學(xué)的許多基礎(chǔ)理論也都將得到重大發(fā)展。 　電磁疑云 　　電磁，電磁，在許多人的印象里，電和磁就像是一對相生相成、形影不離的孿生兄弟，也像是一對親密無間、夫唱妻隨的美滿佳偶。說到電，必然也會說到磁；提到磁，自然也離不開電。如充滿宇宙中的電磁波，它們對于我們來說簡直就是如雷貫耳，因?yàn)樗鼈儗τ钪嫣祗w和生命物質(zhì)發(fā)揮著極為重要的作用，它們就是電性和磁性的統(tǒng)一體。 　　電和磁確實(shí)有許多相似之處：帶電體周圍有電場，磁體周圍也有磁場；同種電荷相斥，同名磁極也相斥；異種電荷相吸，異名磁極也相吸；變化的電場能激發(fā)磁場，變化的磁場也能激發(fā)電場；用摩擦的方法能使物體帶上電，如果用磁鐵的一極在一根鐵棒上沿同一方向摩擦幾次，也能使鐵棒磁化??物理學(xué)家法拉第和麥克斯韋為此創(chuàng)立了“電生磁、磁生電”的電磁場理論。 　　但是，實(shí)際上，就像再美滿恩愛的夫妻也會有性格上的差異和其它方面的不諧調(diào)，磁和電這對佳偶也并非是完全對稱的，這種不對稱性不論從宏觀還是微觀上都有所反映。在宏觀上，從地球、月球、行星到恒星、銀河系和河外星系，不可勝數(shù)的天體以及遼闊無垠的星際空間，都具有磁場，磁場對天體的起源、結(jié)構(gòu)和演化都有著舉足輕重的影響；可是電場在宇宙空間幾乎無聲無息，對豐富多彩的天文學(xué)似乎毫無建樹。而從微觀上看：在磁與電的關(guān)系中，磁性是更為本質(zhì)的東西，我們可以用磁來制約電，卻不能用電來制約磁(用電產(chǎn)生磁，例如電磁鐵，則是另外一回事)。在電現(xiàn)象里，帶電體可分割成單獨(dú)帶有正電荷和負(fù)電荷的粒子，正、負(fù)電荷可以單獨(dú)存在；而磁體的兩極總是成對出現(xiàn)，無論磁針被分割成多少部分，無論把它分割得多么小，新得到的每一段小磁鐵總有兩個磁極，長久以來，人們從來沒有發(fā)現(xiàn)過單獨(dú)存在的磁極??磁單極子。 　　多少年來，人們一直對電、磁這種宏觀和微觀上的不對稱感到困惑不解，特別是為什么正、負(fù)電荷能夠單獨(dú)存在，而單個磁極卻不能單獨(dú)存在，對此人們更是充滿了諸多的疑問。 　　那么，磁單極子到底存不存在呢？1931年，著名的英國物理學(xué)家狄拉克首先從理論上用極精美的數(shù)學(xué)物理公式預(yù)言，磁單極子是可以獨(dú)立存在的。他認(rèn)為，既然電有基本電荷??電子存在，磁也應(yīng)有基本磁荷??磁單極子存在，這樣，電磁現(xiàn)象的完全對稱性就可以得到保證。因此，他根據(jù)電動力學(xué)和量子力學(xué)的合理推演，前所未有地把磁單極子作為一種新粒子提出來。以前，狄拉克曾經(jīng)預(yù)言過正電子的存在，并已經(jīng)為實(shí)驗(yàn)所證實(shí)；這一次他的磁單極子假設(shè)同樣震驚了科學(xué)界。 　　在磁單極子的理論研究方面，除狄拉克最早提出的磁單極子學(xué)說外，還有其他一些科學(xué)家也曾提出過多種的學(xué)說，各有其特點(diǎn)和根據(jù)。如著名的美籍意大利物理學(xué)家費(fèi)米也曾經(jīng)從理論上探討過磁單極子，并且也認(rèn)為它的存在是可能的。華裔物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎獲得者楊振寧教授等一些著名的科學(xué)家，也從不同方面和不同程度地對磁單極子理論做出了補(bǔ)充和完善。它們彌補(bǔ)了狄拉克理論中的一些缺陷和不足，給磁單極子的設(shè)想輔以更堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。 　　蹤跡難尋 　　隨著磁單極子的提出，科學(xué)界由此掀起了一場尋找磁單極子的狂潮。人們絞盡腦汁，采用了各種各樣的方法，去尋找這種理論上的磁單極子。 　　科學(xué)家首先把尋找的重點(diǎn)放在古老的地球的鐵礦石和來自地球之外的鐵隕石上，因?yàn)樗麄冇X得這些物體中，會隱藏著磁單極子這種“小精靈”。然而結(jié)果卻令他們大失所望：無論是在“土生土長”的地球物質(zhì)中，還是那些屬于“不速之客”的地球之外的天體物質(zhì)中，均未發(fā)現(xiàn)磁單極子！ 　　高能加速器是科學(xué)家實(shí)現(xiàn)尋找磁單極子美好理想的另一種重要手段?？茖W(xué)家利用高能加速器加速核子(例如質(zhì)子)，以之沖擊原子核，希望這樣能夠使理論中的緊密結(jié)合的正負(fù)磁單極子分離，以求找到磁單極子。美國的科學(xué)家利用同步回旋加速器，多次用高能質(zhì)子與輕原子核碰撞，但是也沒有發(fā)現(xiàn)有磁單極子產(chǎn)生的跡象。這樣的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)做了很多次，得到的都是否定的結(jié)果。 　　古老巖石探測和加速器實(shí)驗(yàn)所遭到的挫折，并沒有使科學(xué)家們氣餒，反而更加激發(fā)了他們的斗志，并促使他們廣開思路，想到了這也許是因?yàn)榧铀倨鞯哪芰坎粔虼蟮木壒?，他們一方面試圖研制出功能更加強(qiáng)大的加速器，一方面把目光投向能量更大的天然的宇宙射線，試圖從宇宙射線中找到磁單極子的蹤影。從宇宙射線中尋找磁單極子的理論根據(jù)有兩方面：?種是宇宙射線本身可能含有磁單極子，另一種是宇宙射線粒子與高空大氣原子、離子、分子等碰撞會產(chǎn)生磁單極子。他們曾經(jīng)把希望寄托在一套高效能的裝置上，因?yàn)檫@種裝置可以捕捉并記錄到非常微小、速度非?？斓碾姶努F(xiàn)象。他們期待著利用這套裝置能把宇宙線中的磁單極子吸附上，遺憾的是這套裝置也未能使他們?nèi)缭敢詢?，滿腔希望的他們又遭受了一次沉重的失望的打擊。 　　但是，科學(xué)家們并不因此氣餒和放棄，他們?nèi)栽诓粩嗟貙ふ抑鴻C(jī)會。人類登月飛行的實(shí)現(xiàn)，又重新在科學(xué)家心目中燃起了熊熊的希望之火，讓科學(xué)家把目光投向那寂靜荒涼的地方，因?yàn)樵虑蛏霞葲]有大氣，磁場又極微弱，應(yīng)該是尋找磁單極子的好場所。1973年，科學(xué)家對“阿波羅”11號、12號和14號飛船運(yùn)回的月巖進(jìn)行了檢測，而且使用了極靈敏的儀器。但出人意料的是，竟沒有測出任何磁單極子。 　　曙光曾現(xiàn) 　　在對磁單極子進(jìn)行尋找的過程中，人們“收獲”到的總是一次又一次地失望。不過，在一次又一次沉重、濃郁的失敗的晦暗中間，也曾不時(shí)地閃現(xiàn)過一兩次美妙的希望曙光。 　　有一些物理學(xué)家認(rèn)為，磁單極子對周圍物質(zhì)有很強(qiáng)的吸引力，所以它們在感光底板上會留下又粗又黑的痕跡。根據(jù)這一特點(diǎn)，1975年，美國的一個科研小組，用氣球?qū)⒏泄獾装逅偷娇諝鈽O其稀薄的高空，經(jīng)過幾晝夜宇宙射線的照射，發(fā)現(xiàn)感光底板上真的有又粗又黑的痕跡，他們欣喜若狂，于是迫不及待地在隨后召開的一次國際會議上聲稱，他們找到了磁單極子。但是，對于那是否真的是磁單極子留下的痕跡，會上爭論很大，大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為那些痕跡很明顯是重離子留下的，但試驗(yàn)者還是堅(jiān)持認(rèn)為那是磁單極子留下的“杰作”。雙方為此展開了激烈的爭論，誰也說服不了誰。所以，到目前為止，這些痕跡到底是誰留下的，還是樁難以了斷的“懸案”。 　　1982年，美國物理學(xué)家凱布雷拉宣布，在他的實(shí)驗(yàn)儀器中發(fā)現(xiàn)了一個磁單極子。他采用一種稱為超導(dǎo)量子干涉式磁強(qiáng)計(jì)的儀器，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了151天的實(shí)驗(yàn)觀察記錄，經(jīng)過周密分析，實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)與磁單極子理論所提出的磁場單極子產(chǎn)生的條件基本吻合，因此他認(rèn)為這是磁單極子穿過了儀器中的超導(dǎo)線圈。不過由于以后沒有重復(fù)觀察到類似于那次實(shí)驗(yàn)中所觀察到的現(xiàn)象，所以這一事例還不能確證磁單極子的存在。 　　最近，一組由中國、瑞士、日本等多國的科學(xué)家組成的研究小組報(bào)告說，他們發(fā)現(xiàn)了磁單極子存在的間接證據(jù)，他們在一種被稱為鐵磁晶體的物質(zhì)中觀察到反?；魻栃?yīng)，并且認(rèn)為只有假設(shè)存在磁單極子才能解釋這種現(xiàn)象。 　　雖然這些“發(fā)現(xiàn)”最終都沒有得到很確鑿的認(rèn)證，但還是給科學(xué)家們增添了很大的信心。 　　爭議難休 　　盡管磁單極子理論不斷地得到進(jìn)一步地完善，但是，人們還是不得不面對這樣一個事實(shí)，那就是，與磁單子理論不斷“前進(jìn)”的形勢相比，對磁單極子的尋找卻幾乎是“原地踏步”，理論和實(shí)踐相比，出現(xiàn)了極大的“不對稱”，實(shí)踐成了磁單子學(xué)說中的一條“短腿”。從20世紀(jì)到21世紀(jì)，世界各地都在尋找磁單極子，在陸地、在海洋、在太空、在深海沉積物中、在月球的巖石上，卻還是很難發(fā)現(xiàn)磁單極子的蛛絲馬跡。對于這種狀況，完全可以用這樣的詩句來形容：“上窮碧落下黃泉，兩處茫茫皆不見”。 　　經(jīng)歷了這么長時(shí)間的尋找，可以說沒有一個科學(xué)家敢于理直氣壯地聲稱自己完全真正找到了磁單極子，于是，導(dǎo)致了關(guān)于磁單極子是否真的存在的疑云的產(chǎn)生，并且這種疑云漸漸地越積越厚，濃重地籠罩著科學(xué)界，并引發(fā)了新一輪的、更加激烈的關(guān)于磁單極子的爭議。 　　對磁單極子的存在持否定態(tài)度的科學(xué)家大有人在，他們提出了這樣或那樣的理由加以論證，而其中最主要的理由就是：鳥過留聲、獸過留痕，如果磁單極子確實(shí)在宇宙中存在，它就總會留下蛛絲馬跡，但迄今為止，人們用最先進(jìn)的方法和最精密的儀器，在各種物質(zhì)中尋找磁單極子，都一無所獲。因此可以認(rèn)為，它們可能根本就是一種僅僅存在于人們主觀想象中的子虛烏有的產(chǎn)物。 　　有意思的是，在19世紀(jì)末20世紀(jì)初，還曾有科學(xué)家用以太學(xué)說來否定磁單極子的存在：在人們能夠用光學(xué)方法探測到的太空中，彌漫著一種被稱為以太的物質(zhì)。由于以太的特殊性質(zhì)，它們在太空中是以一種渦旋的狀態(tài)分布的，很明顯，宇宙中存在著大大小小的以太旋渦。因?yàn)樾郎u是一種轉(zhuǎn)動，這種旋渦不論大小，轉(zhuǎn)動的東西一定有一個轉(zhuǎn)軸。以太的旋渦實(shí)質(zhì)上就是磁場，一個轉(zhuǎn)軸有必定有兩端，也就是有兩個極，不存在只有一個端的轉(zhuǎn)軸，所以就不存在磁單極子。但是，這一說法隨著以太學(xué)說的被拋棄而歸于銷聲匿跡。 　　還有人這樣認(rèn)為：“電場”和“磁場”是電荷和磁體四周存在著看不見、摸不著的物質(zhì)。電荷和磁體通過各自的“場”這種物質(zhì)向另外的電荷和磁體施加作用，同時(shí)場還表達(dá)了電力或磁力作用的范圍；電力和磁力的無形的作用線分別稱為“電力線”或“磁感應(yīng)線”。因?yàn)殡姾呻妶龅碾娏€不是閉合的，它起源于正電荷，終止于負(fù)電荷，或延伸至無限遠(yuǎn)，它在電荷處是不連續(xù)的；而磁體磁場的磁感應(yīng)線永遠(yuǎn)是閉合的，它在磁體內(nèi)部和外部處處連續(xù)。實(shí)驗(yàn)中從來未見到過單個的磁極或磁荷，也從來未發(fā)現(xiàn)不閉合的磁感應(yīng)線。所以，在經(jīng)典電磁理論中，磁單極子存在的可能性就根本被排除了。正是由于上述原因，十分強(qiáng)調(diào)對稱性的英國物理學(xué)家麥克斯韋在建立經(jīng)典電磁理論的時(shí)候，雖然為了對稱性也考慮過磁單極子，但是最終還是未敢貿(mào)然將它引入它的理論中。因此，這種不對稱性在經(jīng)典電磁理論中就一直保留到今天。 　　其中特別應(yīng)該指出的是，就連到了晚年的狄拉克本人，也對磁單極子是否存在產(chǎn)生了深深的懷疑。1981年，他在致一位友人的信中說：至今我已是屬于那些不相信磁單極子存在之列的人了。因此，持否定觀點(diǎn)的人還認(rèn)為，應(yīng)盡早放棄對磁單極子的尋找，因?yàn)檫@種尋找無異于緣木求魚，只能是徒勞無功的。 　　肯定磁單極存在者中，不乏非常杰出的物理學(xué)家。他們堅(jiān)持認(rèn)為，磁單極子是存在的，但它們成對結(jié)合得太緊密了，現(xiàn)在所有的高能粒子尚不能把它們轟開。但是，他們也認(rèn)為，有一點(diǎn)是可以肯定的，這就是磁單極子即使存在，它們也極可能是在宇宙形成初期產(chǎn)生的，殘存下來的數(shù)量也是微乎其微的，因?yàn)榧偃缬钪骈g充滿了大量磁單極子，則宇宙間的磁場將不復(fù)存在。這些磁單極子本來就很少，而且它們又散布在極其廣袤的宇宙之中，所以要找到它不是很容易的。但是，如果磁單極子含量很少，那么正負(fù)磁單極子之間相互湮沒的幾率也同時(shí)就會很低，所以它們就更有可能被保存下來。 　　也有的科學(xué)家首先肯定磁單極子的存在，但同時(shí)又承認(rèn)磁單極子實(shí)際上很難發(fā)現(xiàn)。他們的理由是：在人類觀測所及的范圍內(nèi)，存在的大多數(shù)磁單極子應(yīng)是屬于一種運(yùn)動速度極其緩慢、“惰性”很強(qiáng)的“慢磁單極子”，而那些“精力充沛”、“運(yùn)動神速”的“快磁單極子”，早已飛離銀河系，消失在無邊無際的宇宙空間。但“慢磁單極”子對物質(zhì)電離作用很弱，要想觀察到它們，需要有比現(xiàn)在裝置靈敏度高上萬倍的探測器才可以，而以目前的科技水平，這樣的探測器暫時(shí)還無法制造出來。 　　有的科學(xué)家甚至還推算出了磁單極子的質(zhì)量，證明了磁單極子質(zhì)量大得驚人，約為質(zhì)子質(zhì)量的1億億倍，比細(xì)菌還要大！所以他們進(jìn)一步認(rèn)為，無論是現(xiàn)代加速器還是高能宇宙射線，都不能產(chǎn)生如此大質(zhì)量的粒子，僅在宇宙誕生即宇宙大爆炸時(shí)，才有磁單極子生成所需的極高的溫度和極大的能量密度條件。 　　特別值得一提的是，科學(xué)家雖然在實(shí)驗(yàn)上尋找磁單極子時(shí)總是“掃興而歸”，但在預(yù)言磁單極子存在的理論卻不斷有創(chuàng)新。如海嘯是一種駭人的自然現(xiàn)象，它常常導(dǎo)致海洋中產(chǎn)生一種異常穩(wěn)定的孤立波，即孤立子。這種孤立子在波濤洶涌的大海中幾乎不受其它任何外來事物的干擾，永葆自己的波形和能量，不停地涌向遠(yuǎn)方。前蘇聯(lián)物理學(xué)家鮑爾雅科夫和荷蘭科學(xué)家特霍夫脫在對弱力和電磁力的關(guān)系進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，在弱電場(弱力和電磁力是這種場的不同表現(xiàn))中，會發(fā)生“場嘯”，每次場嘯將產(chǎn)生與孤立子類似的粒子，他們認(rèn)為這種粒子極有可能就是磁單極子。 　　持肯定觀點(diǎn)的科學(xué)家都一致認(rèn)為：雖然磁單極子非常少，但考慮到它對物理學(xué)所產(chǎn)生的巨大影響，完全值得不遺余力地去尋找。 　　兩種觀點(diǎn)激烈交鋒，可謂是誰也說服不了誰。 　　不言放棄 　　磁單極子理論自提出以來迄今，已逾半個多世紀(jì)，長期不能被證實(shí)，也不能被否定，這在科學(xué)史上是罕見的，因?yàn)橐话愕目茖W(xué)假設(shè)如果在這么長的時(shí)間內(nèi)未被證實(shí)，人們就會將此假設(shè)否定或放棄。 　　那么，對于經(jīng)歷了大半個世紀(jì)的探尋，基本上可以說是沒有什么突破性進(jìn)展的磁單極子，人們是否最終也同樣會放棄尋找呢？ 　　實(shí)際上，自20世紀(jì)30年代以來至今，磁單極子一直是物理學(xué)家和天文學(xué)家的熱門話題，同時(shí)也引起了廣大科學(xué)愛好者的極大興趣，對它們的尋找就一直沒有停止過。這是因?yàn)榇艈螛O子復(fù)雜的相互作用過程，與目前我們所了解的一般電磁現(xiàn)象截然不同，磁單極子問題不僅涉及物質(zhì)磁性的一種來源、電磁現(xiàn)象的對稱性，而且還同宇宙極早期演化理論及微觀粒子結(jié)構(gòu)理論等有關(guān)。磁單極子的引出對同性電荷的穩(wěn)定性、電荷的量子化、輕子結(jié)構(gòu)、輕子和強(qiáng)子的統(tǒng)一組成、輕子和夸克的對稱等難題等，都能給以較好的解釋。盡管迄今為止還沒找到磁單極子，但是，在關(guān)于磁單極子理論研究和實(shí)踐探索的半個多世紀(jì)中，采用了量子論、相對論和統(tǒng)一場論的復(fù)雜理論手段，聯(lián)系到最廣袤的宏觀世界和最細(xì)微的微觀世界，涉及到極漫長的和極短暫的時(shí)間尺度，它不僅給物理學(xué)帶來了活力，而且也向兩極不可分離的哲學(xué)信條提出挑戰(zhàn)。 　　更為重要的是，在具體的對磁單極子進(jìn)行探索過程中，對物理學(xué)特別粒子研究技術(shù)如加速器的發(fā)展，具有很大的促進(jìn)作用。雖然磁單極子假說到現(xiàn)在為止，還沒有能在實(shí)驗(yàn)上得到最后的證實(shí)，但它仍將是當(dāng)代物理學(xué)上十分引人注目的基本理論研究和實(shí)驗(yàn)的重要課題之一，因?yàn)榻裉斓拇艈螛O子已成為解決一系列涉及微觀世界和宏觀世界重大問題的突破口，如果磁單極子確實(shí)存在，不僅現(xiàn)有的電磁理論要作重大修改，而且物理學(xué)以及天文學(xué)的基礎(chǔ)理論又將有重大的發(fā)展，人們對宇宙起源和發(fā)展的認(rèn)識也會再深入一步。 　　所以，總的看來，涉及磁學(xué)、電磁對稱、宇宙早期演化和微觀基本粒子結(jié)構(gòu)等多方面的磁單極子問題還需要從實(shí)驗(yàn)觀測和理論方面繼續(xù)進(jìn)行研究，對它的尋找絕不應(yīng)半途而廢，否則就會前功盡棄。當(dāng)然，要找到磁單極子，并不是件簡單容易的事情，而是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，仍然要付出許多時(shí)間和精力，甚至可能要經(jīng)過好幾代人的努力，但科學(xué)家們絕不會輕言放棄。 　　【名詞解釋】 　　狄拉克(1902?1984)：英國物理學(xué)家。既在創(chuàng)建相對論性量子電動力學(xué)理論上有過重要貢獻(xiàn)，而且還先提出了反物質(zhì)學(xué)說、磁單極子學(xué)說和基本物理常數(shù)隨時(shí)間變化學(xué)說，其中反物質(zhì)學(xué)說已在實(shí)驗(yàn)上得到證實(shí)，并成為阿爾法磁譜儀的重點(diǎn)研究對象。由于對量子力學(xué)發(fā)展所作的貢獻(xiàn)，曾榮獲1933年諾貝爾物理學(xué)獎。 　　孤立子：在江河湖海等水面中，僅有一個波峰，波長為無限，運(yùn)動相對于時(shí)間及位置不作周期性變化的波動稱為孤立波，又稱為孤立子。孤立波在其波峰附近，波面較陡，能量大多集中于此，當(dāng)其波高與水深之比值(常應(yīng)用的比值為0.78)增至一定量值時(shí)，波峰附近會出現(xiàn)破碎現(xiàn)象。 　　以太：古希臘哲學(xué)家首先設(shè)想出來的一種媒質(zhì)。17世紀(jì)后為解釋光的傳播，以及電磁和引力相互作用現(xiàn)象而又重新提出。當(dāng)時(shí)認(rèn)為，光是一種機(jī)械的彈性波，但由于這類波的傳播必須有某種彈性媒質(zhì)作為媒介(如聲波的傳播要有空氣或水作為媒介)，而光卻可以通過真空傳播，所以必須假設(shè)存在一種尚未為實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的以太作為傳播光的媒質(zhì)。為了解釋光在傳播中的各種性質(zhì)，必須認(rèn)為以太是無所不在的(包括真空和任何物質(zhì)內(nèi)部)，沒有質(zhì)量的，而且是“絕對靜止”的。電磁和引力作用則看作是以太中的特殊機(jī)械作用。以太這一概念在19世紀(jì)曾被人們廣為接受，但后來也暴露了不少問題，如為了解釋更多的現(xiàn)象，它必須具有各種顯然是不合理的的性質(zhì)；一些試圖用來確定以太存在的實(shí)驗(yàn)往往又都?xì)w失敗。直到20世紀(jì)初，隨著相對論的建立和對場的進(jìn)一步研究，完全確定了光(電磁波)的傳播和一切相互作用的傳遞都通過各種場，而不是通過機(jī)械媒質(zhì)。這樣，以太就成為了一個陳舊的概念而被拋棄。 　　反?；魻栃?yīng)：美國物理學(xué)家霍爾(1855-1938)發(fā)現(xiàn)，如果對位于磁場中的導(dǎo)體施加一個電壓，該磁場的方向垂直于所施加電壓的方向，那么在既與磁場垂直又和所施加電流方向垂直的方向上會產(chǎn)生另一個電壓，人們將這個電壓叫做霍爾電壓，產(chǎn)生這種現(xiàn)象被稱為霍爾效應(yīng)。更通俗地說，就是導(dǎo)體中有電流時(shí)，就有電荷載子在里面移動。而當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)有磁場時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的電荷載子運(yùn)動就會受影響，這些電荷載子因此可能就會往某一邊靠過去。好比一條路，本來大家是均勻地分布在路面上，往前移動，當(dāng)有磁場時(shí)，大家可能會被推到靠路的右邊行走。故路(導(dǎo)體)的兩側(cè)，就會產(chǎn)生電壓差。鐵磁材料的霍爾效應(yīng)通常由兩部分構(gòu)成，一般非磁金屬材料的電阻應(yīng)正比于外加磁場，稱為一般霍爾效應(yīng)。然而在鐵磁金屬材料中，其電阻還與材料的磁化強(qiáng)度有關(guān)，此項(xiàng)被稱為反?；魻栃?yīng)。