#宇宙奥德赛#

埃尔泽塞尔提出的用来解释地球磁场起源的理论，就是所谓的“发电机理论”。为了解释这个理论，让我先从大家更为熟悉的发电机说起。

发电机无疑是人类历史上最伟大的发明之一。它的工作原理很简单，那就是我们前面讲过的法拉第电磁感应定律（http://t.cn/RQ2DMwM）。这个定律可以用8个字来概括，那就是“动电生磁，动磁生电”。

这么说可能有点抽象，我们还是来看图说话。图1就是发电机的工作原理图。用它发电的具体过程如下：首先，通过E和F两个接口为正中间的线圈（即转子}供电，运动的电流会让这个转子产生感应磁场。接下来，利用其他形式的能量（如水能、风能、化石燃料），让转子不断旋转，运动的磁场会让外面的线圈（即定子）产生感应电动势，进而产生感应电流。这个感应电流要比为转子供电的电流大很多。换句话说，发电机能实现电流的放大。

知道了发电机的工作原理，埃尔泽塞尔的“发电机理论”就不难理解了。这个理论认为，一个天体要想产生强大的磁场，必须同时满足以下三个条件：1. 它的内部存在能导电的液体。2. 它本身要不断自转。3. 它的内部要有足够的热能，来驱动液体进行对流。

而这三个条件，地球全都能完美地满足。我们前面讲过（http://t.cn/RW9fBAB），在地球的中心有一个巨大的铁球，其内层是固态，而外层则是液态；液态的铁可以导电，这就满足了条件1。此外，地球一直都在自转，这就满足了条件2。最后，地球内核的温度很高，而包裹着内核的地幔的温度则低不少，这就驱动了液态铁进行对流，从而满足了条件3。

正是因为同时满足了这三个条件，地球就可以实现磁场的放大。具体的原因见图2。如果地球的内部一开始有一个微弱的“种子”磁场（它的起源目前还没有定论），它就会由于地球的自转而产生感应电动势。这个感应电动势会由于液态铁的对流而产生运动的感应电流（即图中的螺旋），进而激发出比“种子”磁场大很多很多倍的新磁场。这就是地球磁场的起源。

很明显，这个理论的本质是对“种子”磁场进行放大，这与能放大初始电流的发电机的工作原理颇为相似。因此，人们就把这个理论称为“发电机理论”。