А представьте, как было бы здорово, если бы люди умели летать. Становились бы легкими как пушинка и парили бы в воздухе, словно сказочный персонаж Питер Пэн… Мечты-мечты, такое, наверное, будет возможно только в далёком будущем, а может быть и нет.
Что такое левитация?
Это состояние, в котором объект парит в пространстве, без какой-либо механической поддержки. Есть огромное количество способов подвесить объект в воздухе, которые технически можно назвать левитации, ну например, с помощью выталкивающей силы «Архимеда», если взять прозрачный газ, тяжелее воздуха, то тогда легкие объекты будут плавать на его поверхности, как корабли плавают на поверхности воды.
Так же существует невесомость на орбите, тоже в какой-то степени левитация.
Присутствует левитация и в звуковых стоящих волнах, которые всегда из себя представляет области сжатия и разрежения, небольшие предметы могут зависать в областях разрежения, где плотность меньше.
Но это достаточно шумный метод.
Есть и более интересные способы, основанные, например, на магнитах. Мы знаем, что они могут притягиваться друг другу, однако мы не можем повесить их на расстоянии, потому что такое положение неустойчиво, но мы можем взять вместо верхнего магнита электромагнит и тогда выключать его, если нижний подлетел слишком близко, и включать его обратно, если нижний опустился достаточно далеко. Таким образом возникает колебания и если очень точно отслеживать положение нижнего магнита, с помощью датчиков, то эти колебания будут весьма незаметными, и можно сказать, что возникает левитация.
На этом принципе основаны маглевы (в сокращение от магнитная левитация) - высокоскоростные поезда на магнитной подвеске, разгоняющееся до бешеных скоростей (430 км/ч).
Ну или левитирующие глобусы, продающихся в любом сувенирном магазине.
Но это все цветочки, самое интересное впереди. ведь существуют более простые и элегантные способы, чтобы парить в воздухе. Для начала рассмотрим такой эффект:
Что будет если уронить магнит?
Да ничего не будет, но если он будет падать в медной трубе, то тогда это займет достаточно много времени.
Дело в том, что когда магнит подай, то и магнитное поле движется вместе с ним, и меняет свое положение в трубе, поэтому, по закону электромагнитной индукции, в ней возникает электрический ток, и она сама по себе становится электромагнитом.
Самое важное, по правилу Ленца, полярность этого магнита противоположно подающему магниту, поэтому возникает сила отталкивания.
По этим фундаментальным принципом этот эффект работает в любом направлении, куда бы не начал двигаться магнит, окруженный проводником, он всегда будет испытывать силу сопротивления. Но дело в том, что у проводника есть сопротивление, поэтому электрические токи затухают и возникающей силы недостаточно для того, чтобы полностью остановить магнит. Однако, если вы поднесем его к сверхпроводнику, у которого нулевое сопротивление, то тогда возникающая сила будет настолько велика, что она будет полностью гасить любое перемещении магнита, тогда он просто зависает в воздухе и начинает левитировать.
На данный момент известны материалы, сверхпроводимость, которых, возникает только при очень низкой температуре, но в будущем наверняка будут найдены материалы, у которых сопротивление нулевое и при комнатной температуре. И вы только представьте, возможно не далек тот момент, когда мы будем скользить по сверхпроводящем тротуарам на ховербордах, всего лишь в нескольких сантиметрах от земли.
Но, главный вопрос: "может ли человек левитировать сам по себе?"
Технически да, для этого он должен оказаться в очень сильном магнитном поле. Дело в том, что практически все вещества хоть как-то, но взаимодействую с магнитным полем и по типу взаимодействия их делят на три группы:
- Ферромагнетики. Они очень хорошо намагничиваются и сильно притягиваются к постоянным магнита. К ним относят железо, кобальт, никель...
- Парамагнетики. Они очень плохо намагничиваются и слабо притягиваются. К ним относят кислород, алюминий, платина...
- Диамагнетики. они намагничиваются противоположно внешнему магнитному полю и поэтому отталкиваются от него. Вода, соль, азот, кремний...
Самое главное, вода из которых мы состоим на 60 процентов, является диамагнетиком и поэтому мы хоть и слабо, но выталкивается из магнитного поля, и это справедливо в целом для любых живых существ. Подтверждается опытами с лимитирующими лягушками, кузнечиками, мышами.
Но у левитации есть одна проблема, если человек окажется подвешенным в воздухе, то он не сможет управлять полётом, где для того, чтобы перемещаться ему необходимо от чего-то отталкиваться. Ну или использовать реактивную тягу, а иначе он будет просто барахтаться в воздухе, и никуда не сможет сдвинуться, но я думаю эту проблему можно быстро решить.
А на этом всё, спасибо за внимание, всего доброго.
