Quantum Levitation - Επιδείξεις κβαντικής αιώρησης

Δευτέρα, Μαΐου 14, 2012

Αναζήτηση Θέματος

Επιδείξεις κβαντικής αιώρησης με τη χρήση κβαντικών υπεραγωγών οι οποίοι βρίσκονται "κλειδωμένοι" μέσα σε μαγνητικό πεδίο.

Φοιτητές του School of Physics and Astronomy του Πανεπιστημίου του Tel-Aviv παρουσιάζουν πώς ένας κατεψυγμένος μαγνήτης αιωρείται σε όποια θέση κι αν τοποθετείται εντός ενός μαγνητικού πεδίου.

Η τεχνική αυτή έχει αποδειχθεί στο παρελθόν, όμως στην προκειμένη περίπτωση μπορούμε να παρατηρήσουμε τη μη μεταβολή της συγκεκριμένης θέσης και γωνίας του κατεψυγμένου μαγνήτη σε σχέση με τη πηγή του μαγνητικού πεδίου.

Παρακάτω χρησιμοποιείται ένα υλικό από ζαφείρι και κράμα χαλκού, βαρίου και υττρίου παγωμένο σε θερμοκρασίες χαμηλότερες των -185 βαθμών Κελσίου. Το αποτέλεσμα είναι ο υπεραγωγός να «κλειδώνεται» από το μαγνητικό πεδίο και να δημιουργεί ένα εντυπωσιακό αποτέλεσμα.

Mag Surf

Το νέο δημιούργημα Γάλλων ερευνητών του εργαστηρίου Υλικών και Κβαντικών Φαινομένων του πανεπιστημίου Paris-Diderot αποκαλείται «Mag Surf». Πρόκειται για την μετατροπή μίας σανίδας σε ένα αιωρούμενο «μέσο μεταφοράς».

Το «Mag Surf» μπορεί να σηκωθεί μόλις λίγα εκατοστά από το έδαφος και μόνο προς μία κατεύθυνση, χωρίς εναλλαγές στο υψόμετρο, ωστόσο υπάρχει η δυνατότητα για περισσότερο «ενδιαφέρουσες» και περίπλοκες διαδρομές. .

Στην πραγματικότητα, αποτελεί μία επίδειξη της «κβαντικής αιώρησης» (Quantum Levitation). Η σανίδα, που μοιάζει με ένα skateboard, κινείται πάνω σε ένα μαγνητικό διάδρομο.

Στο εσωτερικό της βρίσκεται άζωτο που έχει υπερψυχθεί, το οποίο μετατρέπει το μεταλλικό υλικό, που βρίσκεται στο κάτω μέρος της σανίδας, σε έναν υπεραγωγό, δημιουργώντας ένα μαγνητικό πεδίο.

Λίγη θεωρία

Το Φαινόμενο Meissner περιγράφει την απώθηση του μαγνητικού πεδίου από το εσωτερικό ενός υπεραγώγιμου υλικού κατά την μετάβαση από την κανονική στην υπεραγώγιμη φάση.

Οι Walther Meissner και Robert Ochsenfeld ανακάλυψαν το φαινόμενο το 1933 όταν μέτρησαν την κατανομή του μαγνητικού πεδίου υπεραγώγιμων δειγμάτων κασσίτερου και μολύβδου.

Τα δείγματα αυτά, υπό την παρουσία εξωτερικού μαγνητικού πεδίου, ψύχθηκαν κάτω από την ονομαζόμενη θερμοκρασία μετάβασης τους στην υπεραγώγιμη φάση (Tc). Κάτω από την θερμοκρασία Τc τα δείγματα ακύρωσαν το μαγνητικό πεδίο στο εσωτερικό τους.

Η παρατήρηση αυτή έγινε με έμμεσο τρόπο: επειδή το συνολικό μαγνητικό πεδίο διατηρείται σταθερό, όταν το εσωτερικό πεδίο μειώθηκε κατά την μετάβαση στην υπεραγώγιμη φάση, αυξήθηκε αντίστοιχα το εξωτερικό πεδίο που περιβάλει τα δείγματα.

Το πείραμα απέδειξε ότι οι υπεραγωγοί ήταν κάτι παραπάνω από απλώς σχεδόν τέλειοι αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος και πως διαθέτουν μια επιπλέον μοναδική ιδιότητα χαρακτηριστική για την υπεραγώγιμη φάση.

Πηγές: tinanantsou.blogspot.com , tvxs.gr , wikipedia.org , youtube.com , AgroGreco (επιμέλεια κειμένου)