Kā jūs zināt, valdošās pasaules kārtības dēļ Zemei ir noteikts gravitācijas lauks, un cilvēka sapnis vienmēr ir bijis to pārvarēt ar jebkādiem līdzekļiem. Magnētiskā levitācija ir fantastisks termins, nevis ikdienas realitāte.
Sākotnēji tā tika saprasta kā hipotētiska spēja nezināmā veidā pārvarēt smagumu un pārvietot cilvēkus vai priekšmetus gaisā bez palīgiekārtām. Tomēr tagad "magnētiskās levitācijas" jēdziens jau ir diezgan zinātnisks.
Uz šo parādību balstītas idejas tiek izstrādātas vairākas novatoriskas idejas. Un tie visi nākotnē sola lieliskas iespējas daudzpusīgai lietošanai. Tiesa, magnētisko levitāciju neveic maģija, bet gan izmantojot ļoti specifiskos fizikas sasniegumus, proti, sadaļu, kas pēta magnētiskos laukus un visu, kas ar tiem saistīts.
Diezgan nedaudz teorijas
Starp cilvēkiem, kas ir tālu no zinātnes, pastāv viedoklis, ka magnētiskā levitācija ir magnēta vadīts lidojums. Faktiski šis termins nozīmē gravitācijas objekta pārvarēšanu, izmantojot magnētisko lauku. Viens no tā raksturlielumiem ir magnētiskais spiediens, un to izmanto, lai “cīnītos” pret smagumu.
Vienkārši sakot, kad gravitācija atvelk priekšmetu, magnētiskais spiediens tiek virzīts tā, lai tas to virzītu pretējā virzienā - uz augšu. Tātad notiek magnēta levitācija. Teorijas ieviešanas grūtības rada tas, ka statiskais lauks ir nestabils un nefokusējas noteiktā punktā, tāpēc tas var pilnībā nepretoties piesaistei. Tādēļ nepieciešami papildu elementi, kas piešķirs magnētiskā lauka dinamisko stabilitāti tā, lai magnēta levitācija būtu regulāra parādība. Kā tā stabilizatori tiek izmantotas dažādas metodes. Visbiežāk - elektriskā strāva caur supravadītājiem, taču šajā jomā ir arī citi notikumi.
Tehniskā levitācija
Faktiski magnētiskā dažādība attiecas uz plašāku gravitācijas pievilcības pārvarēšanas terminu. Tātad, tehniskā levitācija: metožu pārskats (ļoti īss).
Liekas, ka mēs esam mazliet sakārtojuši magnētisko tehnoloģiju, taču joprojām pastāv elektriskā metode. Atšķirībā no pirmās, otro var izmantot, lai manipulētu ar izstrādājumiem, kas izgatavoti no dažādiem materiāliem (pirmajā gadījumā tikai magnetizēti), pat no dielektriķiem. Atdalīta arī elektrostatiskā un elektrodinamiskā levitācija.
Keplers prognozēja, ka daļiņas gaismas ietekmē var veikt kustību. Un viegla spiediena esamību pierāda Ļebedevs. Daļiņas kustību gaismas avota virzienā (optiskā levitācija) sauc par pozitīvu fotoforēzi, bet pretējā virzienā - par negatīvu.
Aerodinamiskā levitācija, kas atšķiras no optiskās, ir diezgan plaši pielietojama mūsdienu tehnoloģijās. Starp citu, “spilvens” ir viena no tā šķirnēm. Vienkāršāko gaisa spilvenu ir ļoti viegli iegūt - nesēja pamatnē tiek urbti daudzi caurumi un caur tiem tiek izpūsts saspiests gaiss. Šajā gadījumā gaisa celšanas spēks līdzsvaro objekta masu, un tas planē gaisā.
Pēdējā zinātnei šobrīd zināmā metode ir levitācija, izmantojot akustiskos viļņus.
Kādi ir daži magnētiskās levitācijas piemēri?
Zinātniskā fantastika sapņoja par pārnēsājamām ierīcēm, kuru izmērs būtu mugursoma un kuras ar ievērojamu ātrumu varētu “novirzīt” cilvēku vajadzīgajā virzienā. Līdz šim zinātne ir izvēlējusies citu, praktiskāku un realizējamu ceļu - tika izveidots vilciens, kas pārvietojas, izmantojot magnētisko levitāciju.
Super vilciena vēsture
Pirmoreiz ideju par kompozīcijas izmantošanu, izmantojot lineāro motoru, iesniedza (un pat patentēja) vācu izgudrotājs Alfrēds Zane. Un tas bija 1902. gadā. Pēc tam elektromagnētiskās balstiekārtas un ar to aprīkotā vilciena izstrāde parādījās ar apskaužamu regularitāti: 1906. gadā Franklins Skots Smits ierosināja citu prototipu, no 1937. līdz 1941. gadam. Hermans Kempers saņēma vairākus patentus par to pašu tēmu, un mazliet vēlāk brits Ēriks Laiswaite izveidoja darba dzīves izmēra motora prototipu. 60. gados viņš piedalījās arī izsekotā gaisa spilvena izstrādē, kam vajadzēja būt ātrajam vilcienam, taču tā nedarīja, jo projekts tika slēgts 1973. gadā nepietiekama finansējuma dēļ.
Tikai sešus gadus vēlāk un atkal Vācijā tika uzbūvēts magnētiskā spilvena vilciens, kas saņēma pasažiera licenci. Pārbaudes trase, kas tika uzlikta Hamburgā, bija nepilna kilometra garumā, taču šī ideja tik ļoti iedvesmoja sabiedrību, ka vilciens darbojās arī pēc izstādes slēgšanas, jo trīs mēnešu laikā spēja pārvadāt 50 tūkstošus cilvēku. Tā ātrums, pēc mūsdienu standartiem, nebija tik liels - tikai 75 km / h.
Tā nav izstāde, bet gan komerciāla mugle (kā tika saukts vilciens, kurā izmantots magnēts), tā kursēja starp Birmingemas lidostu un dzelzceļa staciju kopš 1984. gada un tika turēta 11 gadus. Ceļš bija vēl īsāks, tikai 600 m, un vilciens pacēlās 1, 5 cm virs vilciena.
Japāņu valodas versija
Nākotnē uztraukums par magnētisko spilvenu vilcieniem Eiropā ir mazinājies. Bet līdz 90. gadu beigām tāda augsto tehnoloģiju valsts kā Japāna viņus aktīvi interesēja. Tās teritorijā jau ir izveidoti vairāki diezgan gari maršruti, pa kuriem Maglevs lido, izmantojot tādu parādību kā magnētiskā levitācija. Tai pašai valstij pieder arī šo vilcienu uzstādītie ātrgaitas rekordi. Pēdējais no tiem uzrādīja ātruma ierobežojumu vairāk nekā 550 km / h.
Turpmākas izmantošanas iespējas
No vienas puses, Muggle cilvēki ir pievilcīgi ar savām ātri pārvietošanās spējām: saskaņā ar teorētiķu aprēķiniem tuvākajā nākotnē tos var izkliedēt līdz 1000 kilometriem stundā. Galu galā tos virza magnētiskā levitācija, un palēninās tikai gaisa pretestība. Tāpēc, piešķirot kompozīcijai maksimālu aerodinamisko kontūru, tas ievērojami samazina tā iedarbību. Turklāt, tā kā tie nepieskaras sliedēm, šādu vilcienu nolietojums ir ārkārtīgi lēns, kas ir ekonomiski ļoti izdevīgi.
Vēl viens plus ir skaņas efekta samazinājums: Muggles pārvietojas gandrīz klusi, salīdzinot ar parastajiem vilcieniem. Prēmija ir arī elektrības izmantošana tajās, kas samazina kaitīgo ietekmi uz dabu un atmosfēru. Turklāt magnētiskā spilvena vilciens spēj pārvarēt stāvas nogāzes, un tas novērš nepieciešamību izvietot dzelzceļa sliedes, apejot kalnus un nolaišanās.
Enerģijas pielietojums
Ne mazāk interesantu praktisko virzienu var uzskatīt par magnētisko gultņu plašu izmantošanu mehānismu galvenajās sastāvdaļās. To uzstādīšana atrisina nopietno izejmateriālu nodiluma problēmu.
Kā jūs zināt, klasiskie gultņi diezgan ātri nolietojas - tie pastāvīgi izjūt lielas mehāniskās slodzes. Dažās jomās nepieciešamība nomainīt šīs daļas nozīmē ne tikai papildu izmaksas, bet arī lielu risku cilvēkiem, kuri apkalpo šo mehānismu. Magnētiskie gultņi darbojas vairākas reizes ilgāk, tāpēc to lietošana ir ļoti ieteicama jebkuros ekstremālos apstākļos. Jo īpaši kodolenerģētikā, vēja tehnoloģijās vai rūpniecībā, ko papildina ārkārtīgi zema / augsta temperatūra.
