鸟类和指南针之所以知道南北方向，是因为地球的磁场像一个巨大的条形磁铁一样，有两个极点与地球的自转轴紧密对齐。这是简单的物理学原理。
鲜为人知的是，这种全球偶极子在过去150年中一直在急剧减弱，并且以目前的速度，可能会在下个千年初期完全消失。在世界保护性磁屏蔽严重失效的情况下，增强的宇宙和太阳粒子可能会击毁卫星——在这场致命的辐射淋浴下，这还算是人类最不担忧的问题。
好消息是，偶极子的任何消失都将是暂时的，这只是向南摆动的中间点，届时指南针的指针将指向南极而不是冰冷的北方。古代岩石内部捕获的磁性矿物记录了过去5亿年中数百次这种所谓的极性反转。但是，在这些事件的发生时间和持续时间方面，不存在已知的模式，因此无法预测它们。
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大多数地球物理学家长期以来认为，地核深处一个厚度为2200公里的熔融铁层漩涡形成了地球的自我维持磁场。但在大约六年前，还没有人编写出足够复杂的计算机代码来模拟地核运动及其磁效应。现在，一些程序不仅可以模拟运动，甚至可以模拟极性反转，其中一些反转只需要1200年——在地质时间尺度上只是眨眼之间。
其他研究人员已经看到了现实世界中关于为何可能发生反转的线索。今年早些时候，巴黎地球物理研究所的戈蒂埃·于洛特和他的同事利用卫星测量来追踪地核顶部附近磁场行为的变化。在非洲南端下方很深的地方，他们发现了一个小区域，那里的磁力线奇怪地指向地心，而不是像该区域的主要磁力线那样指向地表。北极附近也存在类似斑块的聚集。
于洛特的团队认为，这些反向斑块的增长——据推测是与地核主要运动方向相反的涡流——可以解释当前偶极磁场的下降。此外，这种斑块的猖獗增长已经在一些计算机模拟中导致了全面的反转。
至于在极性翻转时期生活会是什么样子，派拉蒙影业的新地球物理惊悚片《地心抢险记》暗示，鸟类会迷失方向，人类将生活在频繁的辐射警报下。在电影中，世界各国政府联合起来建造一艘载人飞船，它可以穿过2900公里坚固的地幔岩石，并能在地核的灼热高温中生存——这与太阳表面的温度相当。任务是：引爆核爆炸，以恢复地核的自然流动，并对抗磁场反转的趋势。
由于当前技术远未达到这种儒勒·凡尔纳式的解决方案，科学家们可以提供其他保证：偶极子的缩小并不能保证即将发生反转。只有极少数的自然波动实际上会发展成彻底的转换。最近的计算机模拟还表明，地球的外围磁场（仅占总磁场的10%）可能会随着主要偶极磁场的减弱而增强。
最令人安慰的可能是，没有任何主要的物种灭绝与过去的极性反转相关。正如加州理工学院的地球物理学家约瑟夫·L·基尔什温克所说，“如果存在生物效应，我们也会为它进化。”
最初发表于2002年11月版的《大众科学》