Levitatsiya - bu tortishish kuchini engish, bunda sub'ekt yoki ob'ekt kosmosda qo'llab-quvvatlanmasdan turib qoladi. "Levitatsiya" so'zi lotincha Levitasdan olingan bo'lib, "engillik" degan ma'noni anglatadi.
Levitatsiyani parvozga tenglashtirish notoʻgʻri, chunki ikkinchisi havo qarshiligiga asoslanadi, shuning uchun qushlar, hasharotlar va boshqa hayvonlar uchadi va havoga koʻtarilmaydi.
Fizikadagi levitatsiya
Fizikadagi levitatsiya jismning tortishish maydonidagi barqaror holatini bildiradi, shu bilan birga tana boshqa jismlarga tegmasligi kerak. Levitatsiya ba'zi zarur va qiyin shartlarni nazarda tutadi:
- Gravitatsiya va tortishish kuchini bartaraf eta oladigan kuch.
- Kosmosda tananing barqarorligini ta'minlay oladigan kuch.
Gauss qonunidan kelib chiqadiki, statik magnit maydonda statik jismlar yoki jismlar havoga koʻtarila olmaydi. Biroq, agar shartlarni o'zgartirsangiz, levitatsiyaga erishishingiz mumkin.
Kvant levitatsiyasi
Kvant levitatsiyasi haqida birinchi marta 1991-yilning mart oyida Nature ilmiy jurnalida qiziqarli surat chop etilgandan soʻng keng jamoatchilik xabardor boʻldi. Unda Tokio Supero‘tkazuvchanlik tadqiqot laboratoriyasi direktori Don Tapskottning keramik o‘ta o‘tkazuvchan plastinka ustida turgani va pol va plastinka o‘rtasida hech narsa yo‘qligi ko‘rsatilgan. Surat haqiqiy bo‘lib chiqdi va uning ustida turgan rejissyor bilan birga og‘irligi taxminan 120 kilogramm bo‘lgan plastinka Meysner-Oxsenfeld effekti deb nomlanuvchi o‘ta o‘tkazuvchanlik effekti tufayli poldan yuqoriga ko‘tarilishi mumkin edi.
Diamagnit levitatsiya
Bu suvni o'z ichiga olgan jismning magnit maydonida muallaq bo'lish turining nomi, uning o'zi diamagnet, ya'ni atomlari asosiy elektromagnit yo'nalishiga qarshi magnitlanishga qodir bo'lgan materialdir. maydon.
Diamagnit levitatsiya jarayonida asosiy rolni o'tkazgichlarning diamagnit xususiyatlari o'ynaydi, ularning atomlari tashqi magnit maydon ta'sirida molekulalaridagi elektronlar harakati parametrlarini biroz o'zgartiradi. asosiyga qarama-qarshi bo'lgan zaif magnit maydonning paydo bo'lishiga olib keladi. Ushbu zaif elektromagnit maydonning ta'siri tortishish kuchini engish uchun etarli.
Diamagnit levitatsiyani ko'rsatish uchun olimlar kichik hayvonlar ustida qayta-qayta tajribalar o'tkazdilar.
Ushbu turdagi levitatsiya tirik jismlar ustida oʻtkazilgan tajribalarda qoʻllanilgan. Eksperimentlar davomidataxminan 17 Tesla induksiyasiga ega tashqi magnit maydon, qurbaqalar va sichqonlarning to'xtatilgan holatiga (levitatsiya) erishildi.
Nyutonning uchinchi qonuniga koʻra, diamagnitlarning xossalari aksincha, yaʼni diamagnit maydonida magnitni koʻtarish yoki uni elektromagnit maydonda barqarorlashtirish uchun ishlatilishi mumkin.
Diamagnit levitatsiya tabiatan kvant levitatsiyasi bilan bir xil. Ya'ni, Meissner effekti ta'sirida bo'lgani kabi, magnit maydonning o'tkazgich materialidan mutlaq siljishi mavjud. Birgina kichik farq shundaki, diamagnit levitatsiyaga erishish uchun ancha kuchli elektromagnit maydon kerak bo'ladi, biroq kvant levitatsiyasida bo'lgani kabi o'tkazgichlarning o'ta o'tkazuvchanligiga erishish uchun ularni sovutish umuman shart emas.
Uyda siz hatto diamagnit levitatsiya bo'yicha bir nechta tajribalarni o'rnatishingiz mumkin, masalan, agar sizda ikkita vismut plitasi (bu diamagnit) bo'lsa, siz past induksiyaga ega magnitni o'rnatishingiz mumkin, taxminan 1 T, to'xtatilgan holatda. Bundan tashqari, induksiyasi 11 Tesla boʻlgan elektromagnit maydonda siz magnitga umuman tegmasdan turib, barmoqlaringiz bilan oʻrnini toʻgʻrilab, toʻxtatilgan holatda kichik magnitni barqarorlashtirishingiz mumkin.
Tez-tez uchraydigan diamagnetlar deyarli barcha inert gazlar, fosfor, azot, kremniy, vodorod, kumush, oltin, mis va ruxdir. Hatto inson tanasi ham to'g'ri elektromagnit magnit maydonida diamagnetikdir.
Magnit levitatsiyasi
Magnit levitatsiya samarali hisoblanadimagnit maydon yordamida ob'ektni ko'tarish usuli. Bunday holda, magnit bosim tortishish va erkin tushishni qoplash uchun ishlatiladi.
Ernshou teoremasiga ko'ra, gravitatsiya maydonida jismni barqaror ushlab turish mumkin emas. Ya'ni, bunday sharoitda levitatsiyani amalga oshirish mumkin emas, lekin agar diamagnit, girdab oqimlari va o'ta o'tkazgichlarning ta'sir qilish mexanizmlarini hisobga olsak, samarali levitatsiyaga erishish mumkin.
Agar magnit levitatsiya mexanik tayanch bilan liftni ta'minlasa, bu hodisa psevdolevitatsiya deb ataladi.
Meysner effekti
Meysner effekti - magnit maydonning o'tkazgichning butun hajmidan mutlaq siljishi jarayoni. Bu odatda o'tkazgichning supero'tkazuvchi holatiga o'tishida sodir bo'ladi. Supero'tkazgichlar ideallardan shu narsa bilan farq qiladi - ikkalasi ham qarshilik ko'rsatmasligiga qaramay, ideal o'tkazgichlarning magnit induksiyasi o'zgarishsiz qoladi.
Bu hodisa birinchi marta 1933 yilda ikki nemis fizigi - Meysner va Oksenfeld tomonidan kuzatilgan va tasvirlangan. Shuning uchun kvant levitatsiyasi ba'zan Meissner-Ochsenfeld effekti deb ataladi.
Elektromagnit maydonning umumiy qonunlaridan kelib chiqadiki, o'tkazgich hajmida magnit maydon bo'lmasa, unda faqat sirt oqimi mavjud bo'lib, u o'ta o'tkazgich yuzasiga yaqin joyni egallaydi. Bunday sharoitda oʻta oʻtkazgich diamagnit kabi oʻzini tutadi, lekin diamagnit emas.
Meissner effekti toʻliq va qisman boʻlinadisupero'tkazgichlarning sifatiga bog'liq. Toʻliq Meysner effekti magnit maydon toʻliq oʻzgarganda kuzatiladi.
Yuqori haroratli oʻta oʻtkazgichlar
Tabiatda sof oʻta oʻtkazgichlar kam. Ularning o'ta o'tkazuvchan materiallarining aksariyati qotishmalar bo'lib, ular ko'pincha qisman Meissner effektini ko'rsatadi.
Supero'tkazgichlarda bu magnit maydonni hajmidan to'liq siqib chiqarish qobiliyatidir, bu materiallarni birinchi va ikkinchi turdagi super o'tkazgichlarga ajratadi. Birinchi turdagi supero'tkazgichlar simob, qo'rg'oshin va qalay kabi sof moddalar bo'lib, ular hatto yuqori magnit maydonlarda ham Meissner effektini to'liq namoyish etishga qodir. Ikkinchi turdagi supero'tkazgichlar ko'pincha qotishmalar, shuningdek, yuqori induksiyaga ega magnit maydon sharoitida magnit maydonni hajmidan qisman siqib chiqarishga qodir bo'lgan keramika yoki ba'zi organik birikmalardir. Shunga qaramay, magnit maydon kuchi juda past bo'lgan sharoitda deyarli barcha supero'tkazgichlar, shu jumladan II turdagi to'liq Meissner effektiga qodir.
Bir necha yuz qotishmalar, birikmalar va bir qancha sof materiallar kvant oʻta oʻtkazuvchanlik xususiyatlariga ega ekanligi maʼlum.
Muhammadning tobuti tajribasi
"Muhammadning tobuti" - levitatsiya bilan bir xil hiyla. Ta'sirni aniq ko'rsatgan tajriba shunday nomlandi.
Musulmon rivoyatiga ko'ra, Muhammad payg'ambarning tobutlari hech qanday qo'llab-quvvatlash va yordamsiz havoda edi. Aynantajribaning nomi shundan.
Tajribaning ilmiy izohi
Oʻta oʻtkazuvchanlikka faqat juda past haroratlarda erishish mumkin, shuning uchun oʻta oʻtkazgichni oldindan sovutish kerak, masalan, suyuq geliy yoki suyuq azot kabi yuqori haroratli gazlar bilan.
Keyin tekis sovutilgan oʻta oʻtkazgich yuzasiga magnit qoʻyiladi. Minimal magnit induksiyasi 0,001 Tesla dan oshmaydigan maydonlarda ham magnit supero'tkazgich yuzasidan taxminan 7-8 millimetrga ko'tariladi. Agar siz magnit maydon kuchini asta-sekin oshirsangiz, supero'tkazgich yuzasi va magnit orasidagi masofa tobora ortib boradi.
Magnit tashqi sharoitlar oʻzgarmaguncha va oʻta oʻtkazgich oʻzining oʻta oʻtkazuvchanlik xususiyatlarini yoʻqotmaguncha harakatlanishda davom etadi.
