Левитация без магии: как физики заставляют предметы парить в воздухе



Однажды физик Андрей Гейм провел опыты по левитации лягушки в магнитном поле. Коллеги идею не оценили и выдали будущему светилу науки Шнобелевскую премию. Между тем исследователи продолжают изобретать различные способы левитации, то есть парения в воздухе без опоры, и воплощать их в реальные технологии.

Сила звука

Конечно, ни в одном случае нельзя на все сто процентов утверждать, что объект левитирует сам по себе — его просто поддерживает в воздухе нечто невидимое. Например, звуковые волны, как в опытах физиков из Великобритании. Они сделали из термопласта кирпичики размером около двух миллиметров со сложенными змейкой стержнями внутри. Число витков в стержнях было разным, а именно от этого зависел фазовый сдвиг звука, проходящего через элемент. Кирпичики расположили в двух решетках таким образом, чтобы акустическая волна фокусировалась в центре и в итоге поддерживала небольшой шарик в воздухе. Частота звука была 40 килогерц, что недоступно человеческому слуху.

     © Иллюстрация РИА Новости . А.Полянина
Шарик удерживается в воздухе звуковой волной, сфокусированной метаматериалом
 

Летят или едут?

Самый известный пример левитации, реализованный на практике, — высокоскоростные поезда на сверхпроводниках. Колеса обычного транспорта касаются дорожного полотна, поэтому на высокой скорости любая неровность или резкое торможение способны повредить как само колесо, так и поверхность, с которой оно соприкасается. Ну и все мы знаем, как порой трясет и бросает из стороны в сторону в автобусе или электричке.
Левитирующие поезда — маглевы — лишены колес и движутся, не касаясь земли. Ими управляет электрическое поле, а в воздухе удерживают сильнейшие магниты. В этой технологии используются сверхпроводники — материалы, лишенные электрического сопротивления. Сверхпроводимость достигается только при определенной температуре, обычно очень низкой. Это осложняет технологию, но ученые не сдаются и ищут новые материалы, способные без сопротивления проводить ток даже при температуре, близкой к комнатной.

 
    © AP Photo / str
Магнитный левитирующий поезд (маглев) в Китае
 

Днище маглева — это магнит, индуцирующий электромагнитное поле в рельсах из сверхпроводника. Согласно закону Мейснера, при переходе в сверхпроводящее состояние магнитное поле полностью вытесняется из материала, оставаясь только на его поверхности. В итоге поля магнита и рельсов отталкивают друг друга, и поезд действительно зависает в воздухе. Несколько пассажирских маглевов курсируют в Китае и Южной Корее.

Управляемый рой

В фантастических фильмах о не слишком далеком будущем герои нередко пользуются виртуальными экранами-тачпэдами, висящими в воздухе и развертываемыми где угодно из какой-нибудь маленькой коробочки. В реальности такой технологии пока нет, но над ней работают.

© Human Media Lab
Небольшие дроны способны синхронизировать свои движения в воздухе
 

Группа физиков из Канады предложила рисовать картинки в воздухе с помощью летящих синхронно миниатюрных квадрокоптеров. Они способны отследить движения человека и подстроиться под них. По мановению руки дроны на лету выстраивают какое-нибудь изображение, например собеседника, с которым вы разговариваете по видеосвязи. Пока коптеры меньше человеческой ладони не созданы, но авторы идеи рассчитывают уменьшить их хотя бы до одного сантиметра.

Источник: ria.ru





войдите VkontakteYandex
символов осталось..


Комментарии 1

  1. Даша2000 20 января 2018, 16:58 # 0
    Левитация в магнитном поле планеты. Эти аппраты есть.
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.