磁矩

想像一根盡可能小的指南針——小到能住進一個原子裡。磁矩就是這根小針的強弱和指向：它告訴你這個原子會多用力地想和磁鐵對齊，又會朝哪個方向指。世上幾乎一切磁現象，說到底都不過是無數這樣的小針一起做點什麼。

原子的這根針從哪來？主要來自它的電子。一個旋轉、繞行的電荷就像一個微型的電流環，而電流環本身就是一塊小磁鐵。每個電子的自旋自帶一份磁矩，再加上它繞核運動貢獻的一份。在多數原子裡，這些磁矩成對相消，什麼也不剩；但在某些原子裡——鐵、鈷、稀土元素——總有幾個電子落單，於是真正剩下一份磁矩。

它之所以重要，是因為磁矩是一切磁性在原子尺度上的基本積木：把它們加起來，從冰箱貼到地球磁場都源於此。一句老實的提醒：把電子想成像陀螺那樣真在轉，只是個有用的卡通畫面。自旋是地道的量子屬性，在日常世界裡找不到對應；它確實產生磁矩，但並沒有什麼東西在真的轉動。