В 1939 г. немецкий ученый В. Браунбек доказал, что в
принципе подвесить гроб Магомета возможно. Для этого лучше всего было бы
изготовить его из графита, хотя годен деревянный, он и так диамагнитен.
Но исполнить эту затею трудно: для подвешивания таких массивных
предметов нужно магнитное поле чудовищной напряженности огромного
объема.
Доктор Браунбек использовал для своих опытов
электромагнит, иначе с помощью постоянных магнитов того времени он не
смог бы получить такую высокую напряженность магнитного поля. Но
электромагнит требовал постоянной подпитки током. С энергетической точки
зрения получалось даже обидно – прожорливый электромагнит, способный
поднимать тонны, поднимает миллиграммы.
В 1956 г. голландский ученый А. Боердик осуществил
бесконтактный подвес, причем без расхода электроэнергии. Опыт Боерди-ка
состоит в следующем: над полусферой из сильного диамагнетика – графита
вертикально устанавливается цилиндрический постоянный магнит. А в зазор
между ними помещают маленький, массой около 2 миллиграммов, магнитик в
виде микроскопической шайбочки размером с булавочную головку. Магнитик
намагничен так, что один торец его – Северный полюс, другой – Южный.
И магнитик повисает в этом зазоре (рис. 340). Рис. 340. Опыт А. Боердика – подвес в поле постоянного магнита:
1 – полусфера из графита; 2 – большой магнит; 3 – маленький магнитик
Почему это происходит? С одной стороны, диамагнетик
графит пытается оттолкнуть от себя магнитную шайбочку. Но шайбочка, даже
если сил диамагнетика хватило для этого, все равно свалилась бы или
повернулась набок. Диамагнетик и не рассчитывался на это – он просто
оказывает посильную помощь магниту, чтобы только оторвать магнитную
шайбочку от своей поверхности. К тому же магнит центрирует эту шайбочку,
не дает ей повернуться набок или на ребро.
Сил магнитного притяжения недостаточно для того, чтобы
оторвать предмет с какой-нибудь поверхности и молниеносно притянуть его к
себе. Их хватает только на то, чтобы с помощью диамагнетика чуть-чуть
приподнять шайбочку, после чего сила диамагнетического отталкивания
графита резко уменьшится. Так и висит магнитная шайбочка, не будучи в
состоянии ни упасть на графит, ни притянуться к полюсу магнита. Надо ли
говорить, что парящий магнитик и большой магнит обращены друг к другу
противоположными полюсами.
Чей подвес оказался лучше – Браунбека или Боердика?
Трудно сказать. Тут приходит на ум очень точное сравнение этих подвесов с
вертолетом и аэростатом. Который из них лучше использовать для подъема
груза? Вертолет, держа груз, постоянно расходует энергию на вращение
винта – это похоже на подвес Браунбека. Аэростат не расходует на это
энергии, но гораздо больше вертолета, а если такого же размера, то и
поднимает намного меньше груза – это подвес Боердика.
А что если использовать некую комбинацию вертолета и
аэростата, т. е. построить магнитный дирижабль? Такую попытку сделал
немецкий ученый Е. Штейнгровер, и его магнитная подвеска была буквально
геркулесом по сравнению с подвесками Браунбека и Боердика. Подвеска
Штейнгровера, использующая свойства как ферромагнетиков, так и
диамагнетиков, позволила подвесить диск в точном электроприборе массой
целых 50 г! Это в 1 000 раз больше, чем удавалось раньше.
Основную тяжесть в подвеске Штейнгровера «держит»
постоянный кольцеобразный магнит, который центрует маленькие
цилиндрические магнитики и тянет их вверх. Но так как такое положение
неустойчиво (вспомним запрет Ирншоу!), то ось диска, на которую насажены
эти стерженьки, тут же должна выскочить вверх или вниз. Изобретатель
так и сконструировал ее, чтобы она чуть-чуть стремилась вниз. Но тут ось
поддерживает диамагнитный подшипник в виде графитного кольца,
отталкивающегося от сильного постоянного магнита. И отталкивание-то
невелико – всего 0,04 Н, но этого хватает, чтобы сделать магнитный
подвес устойчивым (рис. 341). Рис. 341. Подвеска Е. Штейнгровера:
1 – постоянный кольцеобразный магнит; 2 – цилиндриче ские магниты; 3 –
подвешиваемый диск; 4 – графитовое кольцо; 5 – нижний магнит
Вот к каким ухищрениям надо было прибегнуть, чтобы
подвесить без какого-нибудь контакта с другими предметами деталь массой
всего 50 г!
О большем, казалось, можно только мечтать. Однако
несколько лет назад, судя по сообщениям газет, ученые из Ноттин-гемского
университета в Англии поместили живую лягушку в настолько мощное
магнитное поле, что та, как обычный диамагнетик, начала парить в
воздухе!
Опыты начались с твердых диамагнетиков – висмута,
сурьмы, продолжились на жидких – ацетоне, пропаноле и дошли до живых
растений и животных – лягушек и рыб. А осенью 1997 г. опять же, судя по
сообщениям газет, в японском городе Осака открылся первый в мире
аттракцион по левитации для животных. Домашним животным удается парить
на
высоте до 17 м. Говорят, что им летать очень нравится.
По-видимому, сильное магнитное поле не наносит им вреда, по крайней мере
сиюминутного.
Помещать людей в столь сильное магнитное поле не
решаются – исследования по воздействию таких полей на живые организмы
пока не завершены. Магнитные поля, используемые для левитации живых
существ, необыкновенно сильны – в тысячи раз сильнее создаваемых
обычными постоянными магнитами и на много порядков сильнее, чем поле
земного магнетизма, где эти существа привыкли жить.
Ну а гробу Магомета эти магнитные поля не навредят, и поэтому его левитация совершенно не исключается! |