吸鐵石（磁鐵）能輕松吸起鐵釘、回形針，孩子們玩得不亦樂乎，但試試銅幣或鋁罐，卻一點(diǎn)反應(yīng)都沒有。為什么只有“吸鐵石”，卻沒有“吸銅石”或“吸鋁石”？

吸鐵石的魔力源于磁性，磁鐵（通常由鐵、鎳、鈷等制成）產(chǎn)生磁場，能吸引某些金屬，磁場由材料中電子的自旋和軌道運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，尤其在鐵磁性物質(zhì)（如鐵）中，電子自旋整齊排列，形成微小“磁疇”，像無數(shù)小磁鐵，共同制造強(qiáng)大磁場。

根據(jù)2023年《American Journal of Physics》解釋，磁鐵吸引物體的條件是被吸引的物質(zhì)需具有鐵磁性，能被磁化并與磁場強(qiáng)烈相互作用，鐵、鎳、鈷的磁疇易被外部磁場重新排列，產(chǎn)生吸引力，鐵是典型的鐵磁性金屬，磁鐵靠近時(shí)，鐵原子內(nèi)的磁疇迅速對(duì)齊，被“吸”過去。

銅和鋁不被磁鐵吸引，因它們?nèi)狈﹁F磁性，銅和鋁是順磁性物質(zhì)，電子自旋無序，僅在強(qiáng)磁場下產(chǎn)生微弱磁化，效果遠(yuǎn)不如鐵，2024年，麻省理工學(xué)院（MIT）材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)顯示，銅和鋁的磁化強(qiáng)度僅為鐵的百萬分之一，磁鐵的吸引力幾乎可忽略。

銅和鋁的原子結(jié)構(gòu)不形成磁疇，無法被磁場“翻轉(zhuǎn)”或?qū)R，銅和鋁是良好的導(dǎo)體，在變化磁場（如磁鐵快速移動(dòng)）中會(huì)產(chǎn)生渦電流，生成反向磁場，略微排斥磁鐵（倫茨定律），這在電磁爐中常見，但日常磁鐵的靜態(tài)磁場不足以引發(fā)明顯效應(yīng)。

理論上，磁鐵只能吸引鐵磁性物質(zhì)，無法專門吸引銅或鋁。要“吸銅”或“吸鋁”，需其他機(jī)制，用電磁鐵產(chǎn)生強(qiáng)變化磁場，誘導(dǎo)銅或鋁中的渦電流，制造暫時(shí)的吸引力，但這不實(shí)用，且對(duì)所有導(dǎo)體有效，非專屬“吸銅”。

超導(dǎo)體（如液氮冷卻的釔鋇銅氧化物）可懸浮在磁場中（邁斯納效應(yīng)），但這不是“吸”而是“浮”，且銅鋁本身無此特性，2024年《Nature Materials》報(bào)道，科學(xué)家研發(fā)出含銅的磁性合金（如CuFeS2），但其磁性仍來自鐵，銅本身不貢獻(xiàn)磁力。

磁鐵在中國文化中早有記載，《管子》提到“慈石”（磁石）能“引鐵”，戰(zhàn)國時(shí)期用于指南針雛形“司南”，《夢溪筆談》記載，沈括研究磁偏角，奠定了導(dǎo)航基礎(chǔ)，西方文化中，磁鐵也充滿神秘。古希臘哲學(xué)家泰勒斯認(rèn)為磁石有“靈魂”，能吸引鐵，19世紀(jì)，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)，揭示了銅鋁在動(dòng)態(tài)磁場中的反應(yīng)，奠定了現(xiàn)代電磁學(xué)。

磁鐵只吸鐵類金屬的特性，催生了無數(shù)應(yīng)用，磁選機(jī)從礦石中分離鐵，銅鋁則留在原地，銅線圈在磁場中運(yùn)動(dòng)發(fā)電，鋁用于輕量化外殼，MRI（核磁共振）用強(qiáng)磁場成像，銅鋁部件確保設(shè)備穩(wěn)定，

2024年，中國高鐵磁懸浮列車（600公里/小時(shí)）用超強(qiáng)磁鐵（釹鐵硼）實(shí)現(xiàn)懸浮，銅鋁則用于導(dǎo)電和散熱，2023年，中國科學(xué)院制造出45特斯拉的穩(wěn)態(tài)磁場，吸力可“拉起”萬噸航母，但仍不吸銅鋁！