磁場強弱

凡是有質量的物體都有磁場，小到原子核（表面磁場約10^12T），大到黑洞，都有強大的磁場；物體所具有的能量越大磁性就越強，能量越低磁性越弱；密度越大磁場強度越強，密度越小磁場強度越弱。

根據廣義相對論，光通過質量大的恆星表面時光線會發生偏折，也就是說從遙遠的恆星上發出的光，由於相距較遠，當這些光從黑洞表面穿過時，光線又會在遠處重新匯聚成一個點，稱為引力透鏡效應。這是因為光從恆星表面發出在近處看是平行的，而到了遠處看光卻變成了一個點。如同你在地球上感覺太陽光是平行的，而當你到了天王星上太陽光便顯得很微弱。當光通過大質量恆星的表面時，由於在強磁場的作用下改變了光子的運動狀態，如同帶電粒子在磁場中受到的洛侖茲力，只改變粒子運動狀態而不對粒子做功，光也是一種粒子，也有同樣的現象。

有質能方程E=mc^2（m 質量，c 光速）與E=hν（h 普朗克常數，ν 頻率）可求出光子的相對論質量。

在一個特殊的條件下：

mc^2=hν

m=hν/c^2

光是一種很小的粒子，具有波動性，而波動性的產生，是因為空間中存在著電磁場。

當光在磁場強度相同的空間中傳播時，由上表可知：不同顏色的光子的振動頻率不同，而不同顏色的光子的質量是不同的。磁場對不同質量的光子的頻率一定，則光子的質量就可以確定。

根據E=mc^2可知：能量和質量可以相互轉化。能量越高質量就越大，也就是說物質所含有的質量越大能量就越高。光子就是一個同時擁有質量和能量的粒子，光子的波動性可以說明電磁場周期變化很快，在能量高的地方磁場就強，在能量低的地方磁場就弱。

光子的體積不變，質量大的光子密度一定大。當光子在密度較大的空間中傳播時，由於光子的能量不增加，而光子的頻率增大，會使光子的傳播速度減慢，密度越大的空間磁場越強，密度越小的空間磁場越弱。

綜上所述：磁場的強弱是由能量、質量、空間的密度共同決定的，能量高的磁場就強，在能量低的地方磁場就弱；質量越大磁場越強，質量越小磁場越弱；密度越大的空間磁場越強，密度越小的空間磁場越弱。由此可以判斷地球的磁場，在地球上由於重力分異及自轉引起的晝夜交替使質量、能量、空間密度分佈不均，所以在地球上兩極磁場較強，赤道磁場較弱，正對太陽的一面磁場強，背對太陽的一面磁場弱，此外空間的密度不均而引起的磁感線不規則分佈。