Квантовая левитация в наглядных примерах

Квантовая левитация

Ярким и доступным образом продемонстрировали явление квантовой левитации ученые из Университета Тель-Авива, а впоследствии и их коллеги из Парижского университета Дидро. Объекты не просто летают в воздухе – их положение в пространстве замыкается в определенных пределах, что удивляет еще больше.

Следует отметить, что сверхпроводниковая левитация открыта уже довольно давно. Известно, что некоторые проводники, будучи охлажденные до очень низких температур, полностью теряют электрическое сопротивление, и ток внутри них протекает без потерь. Таким образом вокруг них образуется электромагнитное поле, которое при правильной конструкции и соответствующему расположению магнитов позволяет создать эффект левитации сверхпроводника над магнитом.

Но в следующем видео ученые из Университета Тель-Авива демонстрируют еще более сложный и интересный эффект – сверхпроводниковый диск, ни к чему не прикасаясь, закрепляется в пространстве относительно внешнего магнитного поля. Это напоминает «пустышки» из повести братьев Стругацких «Пикник на обочине».

Происходит это за счет эффекта квантового захвата (quantum trapping). Как объясняют ученые, эффект основан на том, что при определенной комбинации сверхпроводниковые материалы, когда магнитное поле проходит сквозь пластину, в некоторых ее точках сверхпроводимость исчезает и образуются так называемые потоковые трубки (flux tubes), пронизывающие материал через эти точки. Это происходит в самых слабых местах проводника, таких как границы зерен материала. Со смещением сверхпроводника в пространстве смещаются и невидимые трубки.

Ученые постарались продемонстрировать это в следующем видео:

А совсем недавно ученые из Парижского университета Дидро провели еще одну публичную демонстрацию этого эффекта. Они создали летающий скейтборд, который в действительности не скейтборд, но для громкого заголовка сделали натяжку. На самом деле это сверхпроводник покрыт слоем теплоизолятора, для охлаждения которого внутрь заливается жидкий азот. Пока в сверхпроводнике поддерживается нужная температура, он может зависать в воздухе, но только над магнитной дорожкой.

Обе вышеприведенные демонстрации были созданы сугубо для публики. Израильские и французские ученые ставили целью показать квантовые эффекты широкой аудитории в простом и понятном виде. Тем не менее, опыты построены на вполне серьезных исследованиях, результаты которых могут найти себе применение и на практике. В частности говорят и о применении в городском транспорте.

Поделиться с друзьями:

Также интересно:


Вы можете следить за обсуждением этой записи с помощью RSS 2.0. Вы можете оставить комментарий, или trackback с вашего сайта.
Оставить комментарий