Levitáció

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Kocka alakú mágnes lebeg egy szupravezető felett (Meissner hatás)

A levitáció egy olyan folyamat, amely során egy tárgy legyőzve a gravitációt stabilan lebeg a levegőben anélkül, hogy bármilyen más testtel kontaktusba kerülne. A levitáció szó a latin levitas-ból ered, ami „könnyedség”-et jelent.[1] Számos technika létezik, amelynek segítségével levitációt elő lehet idézni (mágneses, akusztikus, elektromágneses, elektrosztatikus, optikai, stb.)

A levitáció fizikája[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Földön csak úgy lehet levitációt elérni, ha az adott testre pont akkora erőt alkalmazunk merőlegesen a gravitációval ellentétes irányban, amely a testre ható gravitációval egyenlő. A stabilitáshoz kismértékű korrekciós erőre is szükség van.

A levitációs technikát felhasználják a fizikai kutatások során. Például olvadékok vizsgálatánál hasznos a levitációt előidézni, mivel ezzel megelőzhető, hogy az olvadék reakcióba kerülhessen az olvadékot tartó eszközzel. A tartó nélküli állapot érdekében ez egész kísérlet is elvégezhető szabadesésben.[2]

Levitációs módszerek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Mágneses levitáció[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Diamágneses hatásra levitáló grafitdarab

Az elektromágneses erő hatással le lehet győzni a gravitációt, de a legáltalánosabban alkalmazott eljárás a mágneses levitáció használata. Többnyire diamágnesességet mutató anyagokat (diamágnesek) használnak bemutatási célra. A visszaható erő az együtthatásból származó árnyékoló áramokból keletkezik. Például egy szupravezető, amely tekinthető tökéletes mágnesnek vagy egy ideálisan kemény szupravezetőnek, amely könnyedén legyőzi a környező külső mágneses teret. Erős mágneses mezővel, a diamágneses levitációval kisebb állatokat is lehet lebegtetni.

Japán Maglev vonat

A Maglev vonat nagy számú mágnes felett lebeg a föld felett, és mivel nincs súrlódás a sínen, nagy sebesség érhető el és csendesebb, mint a sínen futó vonatok.

Elektrosztatikus levitáció[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Itt az elektromos teret használják a levitáció előállítására.

Aerodinamikus levitáció[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az aerodinamikus levitáció esetében egy gázsugár tartja lebegésben a testet. Például a léghoki játéknál a levegő felhajtóereje levitálja a korongot. Elég nagy felhajtóerővel igen nagy testek is levitálhatók, például a kétéltű, víz felett lebegő hajó.

Akusztikus levitáció[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az akusztikus levitáció hanghullámokat használ a levitációs erő létrehozására.

Casimir-erő[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Egészen kisméretű objektumoknál előállítható a levitáció az úgynevezett Casimir-erő által. A Casimir-erő a felületek közti térben fellépő kvantumfluktációk következménye. 2009-ben a Nature arról számolt be, hogy először sikerült a vonzó Casimir-erő ellentettjét, a taszító Casimir-erőt megvalósítani, amelynek felhasználásával mikroobjektumok lebegtethetők.[3][4]

Buoyant levitáció[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Nagy nyomáson egyes gázok sűrűsége meghaladhatja a szilárd testekét. Ezen az alapon levitációra használhatók a buoyancy hatással.[5] Xenon a legsűrűbb nemes gáz (5,894g/L). Xenon felhasználható a polietilén levitálásra 154 atm nyomáson.

Ultrahangos levitáció[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A képen egy béka lebeg diamágneses levitációs hatásra

Kutatók kísérletképpen ultrahanggal kiváltott levitációval kisebb állatokat lebegtettek. A lebegtetett egér először meg volt zavarodva, de négy óra múlva alkalmazkodott a levitációhoz.[6]

Bűvészet és a levitáció[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Misztika iránt érdeklődő emberek között kedvelt téma az emberek lebegtetése (levitációja). Ezoterikus oldalakon számos levitációs ’módszer’ olvasható. Bűvészek kedvenc produkciója tárgyak, emberek lebegtetése színpadon vagy filmeken. A bűvészek egyszerű trükkökkel lebegtetést „mutatnak be”, ezek azonban nem valódi levitációk.[7]

Lásd még[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Levitate, "to rise by virtue of lightness," from Latin levitas "lightness," patterned in English on gravitate: Online Etymology Dictionary
  2. Paul C. Nordine, J. K. Richard Weber, and Johan G. Abadie (2000), "Properties of high-temperature melts using levitation", Pure and Applied Chemistry 72: 2127–2136, DOI 10.1351/pac200072112127
  3. Scientists reveal secret of levitation, Yahoo! News
  4. Levitation in Miniature, Null Hypothesis
  5. http://www.mrs.org/s_mrs/sec_subscribe.asp?CID=12048&DID=275340&action=detail Materials Processing Through Levitation in High Gas Pressure
  6. NASA Levitates a Mouse With Magnetic Fields, Popular Science, September 9, 2009
  7. http://www.szabadgondolkodo.hu/szkeptikus/buvesztrukkok/levitacio.php

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]