這是個奇妙無比的世界，無論是威力巨大的龍卷風，還是依靠地球磁場進行遷徙的動物，以及不可思議的魔術，都告訴我們，這些奇妙的現象和事物中，都包含著物理學的原理。可以說，物理學知識無處不在。認識物理，了解物理，能增加我們對自然的認識，對生活的熱愛。尤其對青少年朋友來說，更能增加其對自然與科學知識的學習、思考與探索熱情。
地球磁體倒轉現象
地球磁場
地磁場，即把地球視為一個磁偶極子，其中一極位在地理北極附近，另一極位在地理南極附近，這兩極所產生的球體磁場即為地磁場。通過這兩個磁極的假想直線（磁軸）與地球的自轉軸大約成11.3度的傾斜。地磁場的成因或許可以由發電機原理解釋。地球的磁場向太空伸出數萬千米形成地球磁圈。
地球磁場是地球內部液態鐵質流圍繞著地核中心倒轉產生的。當地球內部的液態鐵流發生某種變化時，就可能導致流動方向的180度倒轉，從而使地球磁場發生倒轉。
地磁倒轉的災難場景
在好萊塢電影《地心毀滅》中有這樣的場景：在美國波士頓眾多大型醫院裏，正在進行心律調整器醫療的市民在一瞬間心髒停止跳動因而暴斃；西岸舊金山的金門大橋也突然斷成兩截，成群結隊的轎車墜入大海；而更恐怖的是，飛翔在倫敦廣場的美麗鴿子突然之間失去辨識方向能力，於是成百上千隻鴿子就這樣衝進人群或是撞上玻璃窗，引發無數個交通事故；最離譜誇張的是，在古羅馬鬥獸場，這座千年古跡竟然被密集的閃電火球擊成碎片變成廢墟。
電影畢竟隻是電影，如果現實生活中真的發生磁極倒轉現象，那麼地球上生活的人類應該是多麼的悲慘啊！這樣的滅頂之災和宇宙爆炸差不多，那將會是怎樣的場景？
地磁倒轉後的生物災難
倘若地球的磁極發生了倒轉現象，指南針會像瘋了似的亂轉，通訊設備出現紊亂，世界一片混亂不堪；低緯度的人造衛星、航天器失去地球磁場保護，在太陽風的吹打下會被摧毀殆盡，人類通訊也將全部癱瘓。
由於生物失去判斷方向的能力，原先具有導航能力的生物（鴿子、鯊魚、鴕鳥）會很快滅絕。地球就會赤裸裸的暴露在宇宙射線的輻射下，將會對地球氣候、人類生命產生致命的威脅。
那麼，我們神秘的地球磁場究竟有多大呢？
它向太空綿延五、六萬千米，保護著我們的星球。因為地核能夠導電，它好像一個巨大的電磁鐵，地球中心深處就像發電機一樣，地球磁場就是它在旋轉的過程中產生的。而這些磁場會形成一個大大的氣泡保護著地球，阻止太陽風和宇宙輻射的長驅直入。
地磁倒轉的曆史
很多地球物理學家、地質天文學家通過對地下礦物化石的仔細研究和科學實驗論證，認為這些礦物記錄著地球磁場的方向。他們發現在地球46億年的生命史中，地磁的方向已經南北反轉了上百次之多，最近的一次發生在78萬年前。當地球南北磁性逆轉後，新的磁極需要經過一段時間後才能重新確立和恢複。
下次地磁倒轉何時來臨
一直以來，科學家都在探索這個問題：既然地磁倒轉的情況確實會發生，那麼，下次倒轉會發生在什麼時候？
岩漿在從高溫冷卻到低溫的過程中，會被周圍的磁場磁化，從而留下當時的磁力線方向的證據。測定這些被磁化的岩石的年齡和它的磁化情況，就可以知道那個時代地磁場的方向和強度。可惜的是，由於地磁倒轉沒有固定的周期，盡管我們可以比較精確地測定上次它發生的時間，卻無法據此推斷它下一次何時來臨。而且，現在科學家還不能肯定，地磁倒轉來臨之前會有怎樣的征兆。
盡管目前還不能預測下次地磁倒轉的時間，科學家還是建議大家不必對此擔心。對於上次地磁倒轉對地麵環境和生物究竟造成了多大的影響，迄今沒有明確的結論。因此，下一次究竟會發生怎麼樣的事情，現在也沒有辦法下定論。但依據以往測定的古地磁數據，有一點可以肯定，就是倒轉的過程中幾乎不可能出現零磁力的狀況，隻存在磁力變小的可能。
根據曆史變化規律，地磁衰減到一定程度就會發生倒轉。目前地球的磁場在衰弱，但是不是會繼續衰減下去，還有待時間來檢驗。
龍卷風的威力
龍卷風的概述
龍卷風是在極不穩定天氣下由空氣強烈對流運動而產生的一種伴隨著高速旋轉的漏鬥狀雲柱的強風渦旋。其中心附近風速可達100～200米/秒，最大300米/秒，比台風（產生於海上）近中心最大風速大好幾倍。
龍卷風外貌奇特，它上部是一塊烏黑或濃灰的積雨雲，下部是下垂著的形如大象鼻子的漏鬥狀雲柱。由於龍卷風內部空氣極為稀薄，導致溫度急劇降低，促使水汽迅速凝結，這也是形成漏鬥雲柱的重要原因。
由雲團產生的電磁雷暴伸展到地麵的漏鬥狀雲（龍卷）產生的強烈旋風，其風力可達12級以上，一般伴有雷雨，有時也伴有冰雹。
空氣繞龍卷的軸快速旋轉，受龍卷中心氣壓極度減小的吸引，近地麵幾十米厚的一薄層空氣內，氣流被從四麵八方吸入渦旋的底部，並隨即變為繞軸心向上的渦流。龍卷中的風總是氣旋性的，其中心的氣壓可以比周圍氣壓低10%。