Kā zināms, netālu no Zemes, sakarā ar valdošopasaules kārtībai ir noteikts gravitācijas lauks, un cilvēka sapnis vienmēr ir bijis to pārvarēt ar jebkādiem līdzekļiem. Magnētiskā levitācija ir daudz fantastisks termins nekā tas, kas attiecas uz ikdienas realitāti.
Sākotnēji tas nozīmēja hipotētiskuspēja nezināmā veidā pārvarēt gravitāciju un pārvietot cilvēkus vai priekšmetus pa gaisu bez palīgiekārtām. Tomēr tagad jēdziens “magnētiskā levitācija” jau ir diezgan zinātnisks.
Vienlaikus tiek izstrādātas vairākas inovatīvas tehnoloģijasidejas, kas ir šīs parādības pamatā. Un tie visi sola lieliskas iespējas daudzpusīgiem lietojumiem nākotnē. Tiesa, magnētiskā levitācija netiks veikta ar maģiskiem paņēmieniem, bet gan izmantojot ļoti specifiskus fizikas sasniegumus, proti, sadaļu, kas pēta magnētiskos laukus un visu, kas ar tiem saistīts.
Tikai nedaudz teorijas
Starp cilvēkiem, kas ir tālu no zinātnes, pastāv viedoklis, kamagnētiskā levitācija ir magnēta vadīts lidojums. Faktiski šis termins nozīmē gravitācijas pārvarēšanu, izmantojot objektu, izmantojot magnētisko lauku. Viena no tās īpašībām ir magnētiskais spiediens, ko izmanto gravitācijas “cīņai”.
Vienkārši sakot, kad gravitācija velk objektuuz leju, magnētiskais spiediens tiek virzīts tā, ka tas spiež to pretējā virzienā - uz augšu. Tādā veidā notiek magnēta levitācija. Grūtības teorijas īstenošanā ir tādas, ka statiskais lauks ir nestabils un nefokusējas noteiktā punktā, tāpēc tas var nespēt efektīvi pretoties gravitācijai. Tāpēc ir nepieciešami palīgelementi, kas nodrošinās magnētiskā lauka dinamisko stabilitāti, lai magnēta levitācija būtu regulāra parādība. Kā stabilizatori tiek izmantoti dažādi paņēmieni. Visbiežāk - elektriskā strāva caur supravadītājiem, taču šajā jomā ir arī citi sasniegumi.
Tehniskā levitācija
Faktiski magnētiskā daudzveidība attiecas uz plašāku terminu gravitācijas pievilcības pārvarēšanai. Tātad, tehniskā levitācija: metožu apskats (ļoti īss).
Ar magnētisko tehnoloģiju mēs, šķiet, esam mazizdomāju, bet ir arī elektriskā metode. Atšķirībā no pirmā, otro var izmantot, lai manipulētu ar izstrādājumiem, kas izgatavoti no dažādiem materiāliem (pirmajā gadījumā tikai magnetizētiem), pat ar dielektriķiem. Izšķir arī elektrostatisko un elektrodinamisko levitāciju.
Daļiņu iespējamība gaismas ietekmēkustību prognozēja Keplers. Un vieglā spiediena esamību pierādīja Ļebedevs. Daļiņas kustību gaismas avota virzienā (optisko levitāciju) sauc par pozitīvo fotoforēzi, bet pretējā virzienā - par negatīvu.
Levitācija ir aerodinamiska, atšķiras nooptiskā ir diezgan plaši pielietojama mūsdienu tehnoloģijās. Starp citu, “spilvens” ir viena no tā šķirnēm. Vienkāršākais gaisa spilvens tiek iegūts ļoti vienkārši - nesēja substrātā tiek izurbti daudzi caurumi un caur tiem tiek izpūsts saspiests gaiss. Šajā gadījumā gaisa lifts līdzsvaro objekta masu, un tas peld gaisā.
Jaunākā šobrīd zinātnei zināmā metode ir levitācija, izmantojot akustiskos viļņus.
Kādi ir daži magnētiskās levitācijas piemēri?
Zinātniskās fantastikas rakstnieki sapņoja par šāda izmēra pārnēsājamām ierīcēmar mugursomu, kas ar ievērojamu ātrumu varētu “levitēt” cilvēku viņam vajadzīgajā virzienā. Zinātne līdz šim gājusi citu ceļu, praktiskāku un realizējamāku – tika izveidots vilciens, kas pārvietojas, izmantojot magnētisko levitāciju.
Supervilcienu vēsture
Pirmo reizi ideja par kompozīciju, izmantojot lineārudzinējs, ko iesniedza (un pat patentēja) vācu inženieris-izgudrotājs Alfrēds Zeins. Un tas notika 1902. gadā. Pēc tam ar apskaužamu regularitāti parādījās elektromagnētiskās balstiekārtas un ar to aprīkota vilciena izstrāde: 1906. gadā Franklins Skots Smits ierosināja citu prototipu laikposmā no 1937. līdz 1941. gadam. Hermans Kempers saņēma vairākus patentus par šo pašu tēmu, un nedaudz vēlāk brits Ēriks Lazevaits izveidoja strādājošu pilna izmēra dzinēja prototipu. 60. gados piedalījies arī Tracked Hovercraft izstrādē, kam vajadzēja kļūt par ātrāko vilcienu, taču par to tā arī nekļuva, jo nepietiekamā finansējuma dēļ projekts tika slēgts 1973. gadā.
Tikai sešus gadus vēlāk atkal Vācijā,tika uzbūvēts magnētiskās levitācijas vilciens, kas saņēma licenci pasažieru pārvadāšanai. Hamburgā ieklātā testa trase bija nepilnu kilometru gara, taču pati ideja tik ļoti iedvesmoja sabiedrību, ka vilciens darbojās arī pēc izstādes slēgšanas, trīs mēnešu laikā paspējot nogādāt 50 tūkstošus cilvēku. Tā ātrums pēc mūsdienu standartiem nebija tik liels – tikai 75 km/h.
Nevis izstāde, bet komerciāla maglev (tākristīts Magnet Train), kursējis starp Birmingemas lidostu un dzelzceļa staciju kopš 1984. gada un palika amatā 11 gadus. Trases garums bija vēl īsāks, tikai 600 m, un vilciens pacēlās 1,5 cm virs sliežu ceļa.
Japāņu versija
Pēc tam uztraukums par vilcieniemmagnētiskā levitācija Eiropā ir mazinājusies. Bet 90. gadu beigās par tiem aktīvi sāka interesēties tāda augsto tehnoloģiju valsts kā Japāna. Tās teritorijā jau ir izveidoti vairāki diezgan gari maršruti, pa kuriem lido maglevs, izmantojot tādu parādību kā magnētiskā levitācija. Tai pašai valstij pieder arī šo vilcienu uzstādītie ātruma rekordi. Pēdējais no tiem uzrādīja ātruma ierobežojumu vairāk nekā 550 km/h.
Turpmākas izmantošanas perspektīvas
No vienas puses, maglevs ir pievilcīgs to dēļātras kustības iespējas: pēc teorētiķu domām, tuvākajā nākotnē tās var paātrināt līdz 1000 kilometriem stundā. Galu galā tos virza magnētiskā levitācija, un tos tikai palēnina gaisa pretestība. Tāpēc, piešķirot kompozīcijai pēc iespējas aerodinamiskākās kontūras, tā ietekme ievērojami samazinās. Turklāt, ņemot vērā to, ka tie nepieskaras sliedēm, šādu vilcienu nodilums ir ārkārtīgi lēns, kas ir ļoti ekonomiski izdevīgi.
Vēl viens pluss ir trokšņa efekta samazināšana:Maglevs pārvietojas gandrīz klusi, salīdzinot ar parastajiem vilcieniem. Bonuss ir arī elektrības izmantošana tajos, kas samazina kaitīgo ietekmi uz dabu un atmosfēru. Turklāt magnētiskās levitācijas vilciens var braukt pa stāvākām nogāzēm, novēršot nepieciešamību ieklāt dzelzceļa sliežu ceļus ap kalniem un nogāzēm.
Enerģijas lietojumi
Tikpat interesantu praktisko virzienu var uzskatīt par magnētisko gultņu plašo izmantošanu galveno mehānismu komponentos. To uzstādīšana atrisina nopietno izejmateriāla nodiluma problēmu.
Kā zināms, klasiskie gultņi nolietojasdiezgan ātri - tie pastāvīgi piedzīvo lielas mehāniskās slodzes. Dažās jomās nepieciešamība nomainīt šīs daļas nozīmē ne tikai papildu izdevumus, bet arī lielu risku cilvēkiem, kas apkalpo mašīnu. Magnētiskie gultņi darbojas daudzkārt ilgāk, tāpēc to lietošana ir ļoti ieteicama jebkuros ekstremālos apstākļos. Jo īpaši kodolenerģijā, vēja tehnoloģijās vai nozarēs, ko pavada ārkārtīgi zema/augsta temperatūra.
Lidmašīnas
Problēma ir, kā īstenot magnētisko levitāciju,Tas liek uzdot pamatotu jautājumu: kad beidzot tiks izgatavots pilnvērtīgs lidaparāts, kurā tiks izmantota magnētiskā levitācija, un tas tiks prezentēts progresīvajai cilvēcei? Galu galā ir netieši pierādījumi, ka šādi “NLO” pastāvēja. Ņemsim, piemēram, senākā laikmeta indiešu “vimanas” vai Hitlera “disku lidmašīnas”, kas mums ir tuvākas laikā, izmantojot, cita starpā, elektromagnētiskās pacelšanas spēka organizēšanas metodes. Saglabājušies aptuveni darba modeļu rasējumi un pat fotogrāfijas. Jautājums paliek atklāts: kā visas šīs idejas īstenot dzīvē? Taču mūsdienu izgudrotāji vēl nav tikuši tālāk par ne pārāk dzīvotspējīgajiem prototipiem. Vai varbūt šī joprojām ir pārāk slepena informācija?
