歷史地質學/地磁反轉
在本文中，我們將討論地球磁場反轉的證據。
當 岩漿岩 形成時，隨著岩石的溫度下降到低於所謂的居里溫度（簡單來說，居里溫度是材料無法磁化的溫度，而低於居里溫度，材料可以磁化），以鐵為基礎的 礦物，如 磁鐵礦 和 赤鐵礦 會被地球磁場磁化，指示岩石形成時的地球南北磁極方向。
沉積岩 也可以指示這些方向：當沉積物在深海海底等低能環境中沉積時， 磁鐵礦 和 赤鐵礦 的磁化顆粒會像許多微小的指南針一樣，排列在地球磁場的方向，指示沉積物沉積時的南北磁極方向。
當地質學家意識到這是事即時，他們立即意識到研究古代岩石的磁性可以告訴他們地球磁場在遠古時期的存在情況：古地磁學。
對古地磁學的研究導致了磁場反轉的發現。目前地球磁場表現出所謂的正常極性：也就是說，磁北極位於地理北極附近，磁南極位於地理南極附近。但對古代岩石古地磁性的研究表明，在地球歷史上，有時存在反向極性，磁北極位於南半球，反之亦然。
顯然，地球會定期經歷地磁反轉，其中南北磁極會發生轉換。
我們今天可以看到， 礦物 在 沉積岩 和 岩漿岩 中會與磁場的當前方向對齊；這種物理原理是眾所周知的——這正是它們應該做的事情。
我們還可以看到，過去沉積的一些岩石的磁性排列方向相反。此外，所有年代可追溯到過去的特定時間的岩石都具有相同的排列方向：年代可追溯到 6000 萬年前的岩石，無論你在哪裡觀察，它們都具有反向極性。
這實際上只給我們留下了一個合理的解釋。當然，我們可以想到其他不合理的解釋。也許物理定律本身一直在來回變化；或者也許每隔一段時間，所有的大陸都會同步完美地快速旋轉 180 度。但是，假設極點本身在移動，這需要更少的想象力。
這一事實得到了極點可檢測的移動的證實。沒有人目睹過地磁反轉，這並不奇怪，因為根據證據顯示，它們大約每 100，000 年才發生一次。但是極點確實在移動：真北和磁北之間的差異自 16 世紀以來一直是測量和探究的主題。在撰寫本文時，磁北極正以大約 40 公里/年的速度移動，對於地質學中發生的事情來說，這是一個異常快的速度。雖然對這種被稱為長期變化的觀察並不能完全證實過去地磁反轉的發生，但它確實為其發生的可能性提供了依據。
最後，在最近幾十年，人們已經能夠對地球核心的行為進行數值模擬，始於 1995 年 Glatzmaier 和 Roberts 的工作（你可以在 這裡 閱讀）。簡而言之，他們在大型而強大的計算機中輸入了相關的物理定律以及對地球核心主要力和能量的最佳估計。我們可以省略細節，但需要注意的是，他們的模型中沒有明確包含與極點運動有關的內容，因此如果在模型中發現它們在移動，那麼這必須是情況物理學的隱含結果。
他們的模型確實表現出極性反轉。這些模型還表現出其他一些特徵，這些特徵讓我們對它們的總體準確性充滿信心：首先，它們能夠表現出自持的電磁場；其次，它們表現出我們今天可以觀察到的那種長期變化；第三，它們表現出一種以前從未猜想過的一種現象：固態核心 核心 的旋轉速度略快於地球的其餘部分：也就是說，它的旋轉速度略快於每天一次。這一真正非凡的預測後來得到了地震學資料的支援（你可以在 這裡 閱讀）。
因此，我們可以認為過去地磁反轉的存在是建立在非常堅實的基礎上的，因為它們原則上應該發生，並且所有證據表明它們實際上發生了。