მაგნიტური ლევიტაცია: აღწერა, მახასიათებლები და მაგალითები

2024 ავტორი: Henry Conors | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-02-12 09:36

მოგეხსენებათ, დედამიწას, გაბატონებული მსოფლიო წესრიგის გამო, აქვს გარკვეული გრავიტაციული ველი და ადამიანის ოცნება ყოველთვის იყო მისი დაძლევა ნებისმიერი გზით. მაგნიტური ლევიტაცია უფრო ფანტასტიკური ტერმინია, ვიდრე ყოველდღიურ რეალობას ეხება.

თავდაპირველად, ეს გულისხმობდა ჰიპოთეტურ უნარს, გადალახოს გრავიტაცია უცნობი გზით და გადაიტანოს ადამიანები ან ობიექტები ჰაერში დამხმარე აღჭურვილობის გარეშე. თუმცა, ახლა "მაგნიტური ლევიტაციის" კონცეფცია უკვე საკმაოდ მეცნიერულია.

შემუშავებულია ერთდროულად რამდენიმე ინოვაციური იდეა, რომელიც ამ ფენომენს ეფუძნება. და ყველა მათგანი მომავალში გპირდებათ დიდ შესაძლებლობებს მრავალმხრივი აპლიკაციებისთვის. მართალია, მაგნიტური ლევიტაცია განხორციელდება არა ჯადოსნური მეთოდებით, არამედ ფიზიკის ძალიან სპეციფიკური მიღწევების გამოყენებით, კერძოდ, განყოფილებით, რომელიც შეისწავლის მაგნიტურ ველებს და მათთან დაკავშირებულ ყველაფერს.

მხოლოდ ცოტა თეორია

მეცნიერებისგან შორს მყოფ ადამიანებს შორის არსებობს მოსაზრება, რომ მაგნიტური ლევიტაცია არის მაგნიტის მართვადი ფრენა. ფაქტობრივად, ამის ქვეშტერმინი გულისხმობს სიმძიმის ობიექტის გადალახვას მაგნიტური ველის დახმარებით. მისი ერთ-ერთი მახასიათებელია მაგნიტური წნევა, რომელიც გამოიყენება დედამიწის გრავიტაციასთან საბრძოლველად.

მარტივად რომ ვთქვათ, როდესაც გრავიტაცია უბიძგებს საგანს, მაგნიტური წნევა ისეა მიმართული, რომ მას უკან უბიძგებს. ასე მოძრაობს მაგნიტი. თეორიის განხორციელების სირთულე იმაში მდგომარეობს, რომ სტატიკური ველი არასტაბილურია და არ არის ფოკუსირებული მოცემულ მომენტში, ამიტომ მან შეიძლება ეფექტურად ვერ გაუწიოს წინააღმდეგობა მიზიდულობას. ამიტომ საჭიროა დამხმარე ელემენტები, რომლებიც მისცემს მაგნიტურ ველს დინამიურ სტაბილურობას, ისე რომ მაგნიტის ლევიტაცია ჩვეულებრივი მოვლენაა. მისთვის სტაბილიზატორების სახით გამოიყენება სხვადასხვა მეთოდი. ყველაზე ხშირად - ელექტრული დენი ზეგამტარების მეშვეობით, მაგრამ არის სხვა განვითარება ამ სფეროში.

ტექნიკური ლევიტაცია

სინამდვილეში, მაგნიტური მრავალფეროვნება ეხება გრავიტაციული მიზიდულობის დაძლევის უფრო ფართო ტერმინს. ასე რომ, ტექნიკური ლევიტაცია: მეთოდების მიმოხილვა (ძალიან მოკლე).

ჩვენ, როგორც ჩანს, ცოტათი გავარკვიეთ მაგნიტური ტექნოლოგიით, მაგრამ არსებობს ელექტრო მეთოდიც. პირველისგან განსხვავებით, მეორის გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა მასალისგან (პირველ შემთხვევაში, მხოლოდ მაგნიტიზებული), თუნდაც დიელექტრიკებისგან დამზადებული პროდუქტებით მანიპულირებისთვის. გამოყავით აგრეთვე ელექტროსტატიკური და ელექტროდინამიკური ლევიტაცია.

ნაწილაკების უნარი, გადაადგილდნენ სინათლის გავლენის ქვეშ, იწინასწარმეტყველა კეპლერმა. მაგრამმსუბუქი წნევის არსებობა ლებედევმა დაამტკიცა. ნაწილაკების მოძრაობას სინათლის წყაროს მიმართულებით (ოპტიკური ლევიტაცია) ეწოდება დადებითი ფოტოფორეზი, ხოლო საპირისპირო მიმართულებით - უარყოფითი.

აეროდინამიკური ლევიტაცია, რომელიც განსხვავდება ოპტიკურისგან, საკმაოდ ფართოდ გამოიყენება დღევანდელ ტექნოლოგიებში. სხვათა შორის, „ბალიშიც“მისი ერთ-ერთი სახეობაა. უმარტივესი ჰაერის ბალიში მიიღება ძალიან მარტივად - გადამზიდავ სუბსტრატში ბევრი ხვრელია გაბურღული და მათში შეკუმშული ჰაერი იფეთქება. ამ შემთხვევაში ჰაერის ამწევი აბალანსებს ობიექტის მასას და ის ცურავს ჰაერში.

ამჟამად მეცნიერებისთვის ცნობილი ბოლო მეთოდი არის ლევიტაცია აკუსტიკური ტალღების გამოყენებით.

რა არის მაგნიტური ლევიტაციის მაგალითები?

სამეცნიერო ფანტასტიკა ოცნებობდა ზურგჩანთის ზომის პორტატულ მოწყობილობებზე, რომლებსაც შეეძლოთ ადამიანის საკმაო სიჩქარით „ამოძრავება“იმ მიმართულებით, რაც მას სჭირდებოდა. მეცნიერება ჯერჯერობით სხვა გზას ადგა, უფრო პრაქტიკული და განხორციელებადი - შეიქმნა მატარებელი, რომელიც მოძრაობს მაგნიტური ლევიტაციის გამოყენებით.

სუპერ მატარებლების ისტორია

პირველად, ხაზოვანი ძრავის გამოყენებით კომპოზიციის იდეა წარადგინა (და დაპატენტებულიც კი) გერმანელმა ინჟინერ-გამომგონებელმა ალფრედ ზეინმა. და ეს იყო 1902 წელს. ამის შემდეგ შესაშური კანონზომიერებით გამოჩნდა ელექტრომაგნიტური საკიდის და მასთან აღჭურვილი მატარებლის შემუშავება: 1906 წელს ფრანკლინ სკოტ სმიტმა შემოგვთავაზა სხვა პროტოტიპი, 1937-1941 წლებში. იმავე თემაზე არაერთი პატენტი მიიღო ჰერმან კემპერმა დაცოტა მოგვიანებით, ბრიტანელმა ერიკ ლაზეთვეიტმა შექმნა ძრავის რეალური ზომის სამუშაო პროტოტიპი. 60-იან წლებში მან ასევე მიიღო მონაწილეობა Tracked Hovercraft-ის შემუშავებაში, რომელიც უნდა გამხდარიყო ყველაზე სწრაფი მატარებელი, მაგრამ არ მიიღო, რადგან პროექტი დაიხურა არასაკმარისი დაფინანსების გამო 1973 წელს.

მხოლოდ ექვსი წლის შემდეგ, ისევ გერმანიაში, აშენდა მაგლევის მატარებელი და ლიცენზირებული იქნა სამგზავრო ტრანსპორტისთვის. ჰამბურგში დაგებული სატესტო ბილიკი კილომეტრზე ნაკლები სიგრძისა იყო, მაგრამ თავად იდეამ საზოგადოება იმდენად შთააგონა, რომ მატარებელი გამოფენის დახურვის შემდეგაც ფუნქციონირებდა და სამ თვეში 50 000 ადამიანის გადაყვანა მოახერხა. მისი სიჩქარე, თანამედროვე სტანდარტებით, არც ისე დიდი იყო - მხოლოდ 75 კმ/სთ.

არა გამოფენა, არამედ კომერციული მაგლევი (ასე ეძახდნენ მატარებელს მაგნიტის გამოყენებით), მოძრაობდა ბირმინგემის აეროპორტსა და რკინიგზის სადგურს შორის 1984 წლიდან და მის პოსტზე 11 წელი გაგრძელდა. ლიანდაგის სიგრძე კიდევ უფრო მოკლე იყო, მხოლოდ 600 მ, ხოლო მატარებელი 1,5 სმ-ით ავიდა ლიანდაგზე.

იაპონური

მომავალში, ევროპაში მაგლევის მატარებლების მღელვარება ჩაცხრა. მაგრამ 90-იანი წლების ბოლოს, ისეთი მაღალტექნოლოგიური ქვეყანა, როგორიც იაპონია, აქტიურად დაინტერესდა მათით. მის ტერიტორიაზე უკვე გაყვანილია რამდენიმე საკმაოდ გრძელი მარშრუტი, რომლებზეც მაგლევი დაფრინავს ისეთი ფენომენის გამოყენებით, როგორიცაა მაგნიტური ლევიტაცია. ამავე ქვეყანას ეკუთვნის ამ მატარებლების სიჩქარის რეკორდებიც. ბოლო აჩვენა სიჩქარის ლიმიტი 550 კმ/სთ-ზე მეტი.

შემდეგიგამოყენების პერსპექტივები

ერთი მხრივ, მაგლევი მიმზიდველია სწრაფი გადაადგილების უნარის გამო: თეორეტიკოსების აზრით, უახლოეს მომავალში მათ საათში 1000 კილომეტრამდე აჩქარება შეუძლიათ. ყოველივე ამის შემდეგ, ისინი იკვებება მაგნიტური ლევიტაციით და მხოლოდ ჰაერის წინააღმდეგობა ანელებს მათ. ამიტომ კომპოზიციისთვის მაქსიმალური აეროდინამიკური მონახაზების მიცემა მნიშვნელოვნად ამცირებს მის ზემოქმედებას. გარდა ამისა, იმის გამო, რომ ისინი არ ეხებიან რელსებს, ასეთი მატარებლების ცვეთა უკიდურესად ნელია, რაც ძალიან ეკონომიურია.

კიდევ ერთი პლუსია შემცირებული ხმაურის ეფექტი: მაგლევის მატარებლები თითქმის ჩუმად მოძრაობენ ჩვეულებრივ მატარებლებთან შედარებით. ბონუსი ასევე არის მათში ელექტროენერგიის გამოყენება, რაც ამცირებს ბუნებასა და ატმოსფეროზე მავნე ზემოქმედებას. გარდა ამისა, მაგლევის მატარებელს შეუძლია ასვლა ციცაბო ფერდობებზე, რაც გამორიცხავს ბორცვებისა და ფერდობების ირგვლივ ბილიკის გაყვანის აუცილებლობას.

ენერგეტიკული აპლიკაციები

არანაკლებ საინტერესო პრაქტიკული მიმართულება შეიძლება ჩაითვალოს მექანიზმების ძირითად კომპონენტებში მაგნიტური საკისრების ფართოდ გამოყენებად. მათი მონტაჟი წყვეტს საწყის მასალის ცვეთასთან დაკავშირებულ სერიოზულ პრობლემას.

მოგეხსენებათ, კლასიკური საკისრები საკმაოდ სწრაფად ცვდებიან - ისინი მუდმივად განიცდიან მაღალ მექანიკურ დატვირთვას. ზოგიერთ სფეროში, ამ ნაწილების შეცვლის აუცილებლობა ნიშნავს არა მხოლოდ დამატებით ხარჯებს, არამედ მაღალ რისკს იმ ადამიანებისთვის, რომლებიც ემსახურებიან მექანიზმს. მაგნიტური საკისრები ფუნქციონირებს მრავალჯერ მეტხანს, ამიტომ მათი გამოყენება მიზანშეწონილიანებისმიერი ექსტრემალური პირობები. განსაკუთრებით ბირთვულ ენერგიაში, ქარის ტექნოლოგიაში ან უკიდურესად დაბალი/მაღალი ტემპერატურების მქონე ინდუსტრიებში.

თვითმფრინავი

პრობლემაში, თუ როგორ უნდა განხორციელდეს მაგნიტური ლევიტაცია, ჩნდება გონივრული კითხვა: როდის იქნება, საბოლოოდ, სრულფასოვანი თვითმფრინავი, რომელშიც გამოყენებული იქნება მაგნიტური ლევიტაცია, და წარდგენილი იქნება პროგრესული კაცობრიობის წინაშე? ყოველივე ამის შემდეგ, არსებობს არაპირდაპირი მტკიცებულება, რომ ასეთი "უცხოპლანეტელები" არსებობდნენ. ავიღოთ, მაგალითად, უძველესი ეპოქის ინდური „ვიმანები“ან ჰიტლერული „დისკოპლანეები“, რომლებიც დროთა განმავლობაში ჩვენთან უკვე უფრო ახლოს არიან, სხვა საკითხებთან ერთად, აწევის ორგანიზების ელექტრომაგნიტური მეთოდების გამოყენებით. შემორჩენილია სამუშაო მოდელების სავარაუდო ნახატები და ფოტოებიც კი. კითხვა ღია რჩება: როგორ განვახორციელოთ ყველა ეს იდეა? მაგრამ საქმეები არ მიდის უფრო შორს, ვიდრე თანამედროვე გამომგონებლებისთვის არც თუ ისე ეფექტური პროტოტიპები. ან იქნებ ეს ჯერ კიდევ ძალიან საიდუმლო ინფორმაციაა?