Квантовая левитация

В Тель-Авивском университете прошла презентация проекта Superconductivity Group, на которой наглядно показали, что такое сверхпроводники и с чем их едят.


О сверхпроводниках физики всего мира говорили уже давно, но в последнее время эта тема стала гораздо более популярной, в основном благодаря таким вот экспериментам, ну и также не без помощи всеобщей популяризации квантовой физики благодаря появлению Коллайдера и множества интересных передач по Дискавери)





В Тель-Авивском эксперименте использовался тончайший (всего ~1µm) слой сверхпроводника yttrium barium copper oxide (YBa2Cu3O7-x), нанесённый на тонкую сапфировую пластину. Благодаря квантовой физике сегодня мы знаем, что магнитное поле буквально «хватает» сверхпроводник и цепко «держит» его в любом положении, в котором он находился изначально



Этот эффект называют «квантовой левитацией», и больше всего поражает тот факт, что это никакой не фокус, а самая настоящая левитация!





Суть квантовой левитации состоит в том, что благодаря правильному использованию физических свойств сверхпроводников их возможно не просто удержать в воздухе, но и заставить двигаться над и даже под магнитными «рельсами» с умопомрачительной скоростью









Магнитный рельс





Так в чём же проблема, спросите Вы? Почему мы до сих пор не катаемся на сверхпроводниковых поездах? А загвоздка состоит в том, что открытые на сегодняшний день материалы-сверхпроводники раскрывают свой физический потенциал лишь при чрезвычайно низких температурах (от -185?C). Именно в условиях таких экстремальных температур обычный керамический слой приобретает свойства сверхпроводника. И именно поэтому мы видим на видео белый шлейф за сверхпроводящим диском — это ни что иное как холод, оставшийся после длительного предварительного погружения сверхпроводника в жидкий азот, ведь иначе такой эксперимент попросту не был бы возможен

Сверхпроводник пропускает сквозь себя электричество вообще без сопротивления и без какой-либо энергетической потери. Причём имеется в виду полное отсутствие потерь, ноль. Вот почему магнитное поле так сильно держится за сверхпроводник, что законы гравитации попросту перестают для него действовать



Сверхпроводимость и магнитное поле недолюбливают друг друга. При первой же возможности сверхпроводник избавляется от магнитного поля, не оставляя внутри себя ни единого лишнего электрона. Этот процесс называется эффектом Мейснера. В случае с Тель-Авивским экспериментом проводник настолько тонкий, что магнитное поле проникает прямо сквозь него, хотя и в мизерных, дискретных количествах (это ж квантовая физика, в конце-концов). Те части магнитного поля, которым удалось пробиться сквозь сверхпроводник, называются трубами потокаПробитые насквозь такими магнитными «трубками» участки теряют свою сверхпроводимость, что заставляет сверхпроводник пытаться сохранять магнитные трубы прикрепленными в слабых областях. Любое пространственное движение сверхпроводника заставит трубы потока перемещаться и чтобы предотвратить это, сверхпроводник остается «пойманным в ловушку» в воздушном пространстве. Этот эффект называется «квантовой ловушкой»








Источник: liveinukraine.livejournal.com
  • 0
  • 03 июля 2013, 14:00

Комментарии Вконтакте (0)

Комментарии (0) свернуть / развернуть

Зарегистрируйтесь, чтобы написать комментарий и получить доступ ко всем возможностям.