Lawi ni kushinda mvuto, ambapo mhusika au kitu kiko angani bila tegemeo. Neno "levitation" linatokana na neno la Kilatini Levitas, ambalo maana yake ni "wepesi".
Lawi ni makosa kulinganisha na kukimbia, kwa sababu mwisho unategemea upinzani wa hewa, ndiyo sababu ndege, wadudu na wanyama wengine huruka, na hawaelewi.
Lewi katika fizikia
Lawi katika fizikia inarejelea nafasi thabiti ya mwili katika uwanja wa mvuto, wakati mwili haupaswi kugusa vitu vingine. Lawi humaanisha baadhi ya masharti muhimu na magumu:
- Nguvu inayoweza kukabiliana na mvuto na nguvu ya uvutano.
- Nguvu inayoweza kuhakikisha uthabiti wa mwili angani.
Kutoka kwa sheria ya Gauss inafuata kwamba katika uga tuli wa sumaku, miili tuli au vitu havina uwezo wa kuruka. Hata hivyo, ukibadilisha masharti, unaweza kufikia usawazishaji.
Quantum Levitation
Wananchi kwa ujumla walifahamu kwa mara ya kwanza kuhusu unyakuzi wa quantum mnamo Machi 1991, wakati picha ya kuvutia ilipochapishwa katika jarida la kisayansi la Nature. Ilionyesha mkurugenzi wa Maabara ya Utafiti ya Superconductivity ya Tokyo, Don Tapscott, akiwa amesimama juu ya sahani ya kauri ya upitishaji umeme, na hapakuwa na chochote kati ya sakafu na sahani. Picha iligeuka kuwa halisi, na sahani, ambayo, pamoja na mkurugenzi aliyesimama juu yake, ilikuwa na uzito wa kilo 120, inaweza kuruka juu ya sakafu kutokana na athari ya superconductivity inayojulikana kama athari ya Meissner-Ochsenfeld.
Diamagnetic levitation
Hili ni jina la aina ya kusimamishwa katika uwanja wa sumaku wa mwili ulio na maji, ambayo yenyewe ni diamagnet, yaani nyenzo ambayo atomi zake zina uwezo wa kupigwa sumaku dhidi ya uelekeo wa sumakuumeme kuu. uwanja.
Katika mchakato wa leviation ya diamagnetic, jukumu kuu linachezwa na mali ya diamagnetic ya makondakta, ambao atomi zao, chini ya hatua ya uwanja wa sumaku wa nje, hubadilisha kidogo vigezo vya harakati ya elektroni kwenye molekuli zao. inaongoza kwa kuonekana kwa shamba dhaifu la magnetic kinyume na mwelekeo kwa moja kuu. Athari ya uga huu dhaifu wa sumakuumeme inatosha kushinda mvuto.
Ili kuonyesha upenyo wa diamagnetic, wanasayansi walifanya majaribio kwa wanyama wadogo mara kwa mara.
Aina hii ya levitation ilitumika katika majaribio ya vitu vilivyo hai. Wakati wa majaribio katikauga wa sumaku wa nje na uingizaji wa takriban 17 Tesla, hali iliyosimamishwa (upunguzaji) wa vyura na panya ulipatikana.
Kulingana na sheria ya tatu ya Newton, sifa za sumaku-diamagnet zinaweza kutumika kinyume chake, yaani, kuangazia sumaku katika uwanja wa diamagnet au kuiimarisha katika uwanja wa sumakuumeme.
Mwezo wa Diamagnetic ni sawa kimaumbile na usawazishaji wa quantum. Hiyo ni, kama ilivyo kwa athari ya Meissner, kuna uhamishaji kamili wa uwanja wa sumaku kutoka kwa nyenzo za kondakta. Tofauti kidogo tu ni kwamba ili kufikia upenyezaji wa sumakuumeme, sehemu yenye nguvu zaidi ya sumakuumeme inahitajika, hata hivyo, si lazima hata kidogo kupoza vikondakta ili kufikia upitishaji wao wa hali ya juu, kama ilivyo kwa ulevyaji wa quantum.
Nyumbani, unaweza hata kuanzisha majaribio kadhaa juu ya levitation ya diamagnetic, kwa mfano, ikiwa una sahani mbili za bismuth (ambayo ni diamagnet), unaweza kuweka sumaku kwa uingizaji wa chini, kuhusu 1 T. katika hali iliyosimamishwa. Kwa kuongeza, katika uwanja wa sumakuumeme na induction ya 11 Tesla, unaweza kuimarisha sumaku ndogo katika hali iliyosimamishwa kwa kurekebisha msimamo wake kwa vidole vyako, huku usiguse sumaku kabisa.
Viashirio vinavyotokea mara kwa mara ni takriban gesi zote ajizi, fosforasi, naitrojeni, silikoni, hidrojeni, fedha, dhahabu, shaba na zinki. Hata mwili wa mwanadamu ni wa sumakuumeme katika uwanja wa sumaku-sumaku unaofaa.
Mwezo wa sumaku
Uangazaji wa sumaku ni mzurinjia ya kuinua kitu kwa kutumia uwanja wa sumaku. Katika hali hii, shinikizo la sumaku hutumika kufidia mvuto na kuanguka bila malipo.
Kulingana na nadharia ya Earnshaw, haiwezekani kushikilia kitu katika uwanja wa mvuto kwa utulivu. Hiyo ni, utelezaji chini ya hali kama hizi hauwezekani, lakini ikiwa tutazingatia taratibu za utendaji wa diamagnets, mikondo ya eddy na superconductors, basi ushawishi mzuri unaweza kupatikana.
Ikiwa utelezaji wa sumaku unatoa lifti kwa usaidizi wa kiufundi, jambo hili linaitwa pseudo-levitation.
athari ya Meissner
Athari ya Meissner ni mchakato wa kuhamisha kabisa uga wa sumaku kutoka kwa ujazo wote wa kondakta. Kawaida hii hutokea wakati wa mpito wa kondakta kwa hali ya superconducting. Hivi ndivyo superconductors hutofautiana na zile bora - licha ya ukweli kwamba zote mbili hazina upinzani, uingizaji wa sumaku wa makondakta bora unabaki bila kubadilika.
Kwa mara ya kwanza jambo hili lilizingatiwa na kuelezewa mnamo 1933 na wanafizikia wawili wa Ujerumani - Meissner na Oksenfeld. Ndio maana usaidizi wa quantum wakati mwingine huitwa athari ya Meissner-Ochsenfeld.
Kutoka kwa sheria za jumla za uwanja wa sumakuumeme, inafuata kwamba kwa kukosekana kwa uwanja wa sumaku katika ujazo wa kondakta, ni mkondo wa uso tu uliopo ndani yake, ambao unachukua nafasi karibu na uso wa superconductor. Chini ya hali hizi, superconductor hufanya kazi kwa njia sawa na diamagnet, wakati sio moja.
Athari ya Meissner imegawanywa kuwa kamili na nusu, ndanikulingana na ubora wa superconductors. Athari kamili ya Meissner huzingatiwa wakati uga wa sumaku umehamishwa kabisa.
Viboreshaji vya halijoto ya juu
Kuna superconductors chache asilia. Nyenzo nyingi za upitishaji ubora wa juu ni aloi, ambazo mara nyingi huonyesha athari kidogo ya Meissner.
Katika superconductors, ni uwezo wa kuondoa kabisa uga wa sumaku kutoka kwa ujazo wake ambao hutenganisha nyenzo kuwa superconductors za aina ya kwanza na ya pili. Superconductors ya aina ya kwanza ni dutu safi, kama vile zebaki, risasi na bati, zenye uwezo wa kuonyesha athari kamili ya Meissner hata katika uwanja wa sumaku wa juu. Superconductors ya aina ya pili mara nyingi ni aloi, pamoja na keramik au misombo ya kikaboni, ambayo, chini ya hali ya uwanja wa sumaku na introduktionsutbildning ya juu, wanaweza tu kuondoa sehemu ya shamba la sumaku kutoka kwa kiasi chao. Hata hivyo, chini ya hali ya nguvu ya chini sana ya uga wa sumaku, karibu waendeshaji wakuu wote, ikijumuisha aina ya II, wanaweza kutoa athari kamili ya Meissner.
Mamia kadhaa ya aloi, michanganyiko na nyenzo kadhaa safi zinajulikana kuwa na sifa za quantum superconductivity.
Uzoefu wa Jeneza la Mohamed
"Jeneza la Muhammad" ni aina ya hila ya kuelea. Hili lilikuwa jina la jaribio ambalo lilionyesha wazi athari.
Kulingana na ngano za Kiislamu, jeneza la Mtume Muhammad lilikuwa hewani bila tegemeo lolote wala usaidizi wowote. Hasakwa hivyo jina la uzoefu.
Ufafanuzi wa kisayansi wa uzoefu
Superconductivity inaweza tu kupatikana kwa halijoto ya chini sana, kwa hivyo ni lazima kipunguza joto kipoe mapema, kwa mfano, kwa gesi za halijoto ya juu kama vile heliamu kioevu au nitrojeni kioevu.
Kisha sumaku inawekwa kwenye uso wa superconductor bapa iliyopozwa. Hata katika shamba zilizo na induction ya chini ya sumaku isiyozidi 0.001 Tesla, sumaku huinuka juu ya uso wa superconductor kwa karibu milimita 7-8. Ukiongeza hatua kwa hatua nguvu ya uga wa sumaku, umbali kati ya uso wa superconductor na sumaku utaongezeka zaidi na zaidi.
sumaku itaendelea kuelea hadi hali ya nje ibadilike na kondakta mkuu apoteze sifa zake za upitishaji ubora zaidi.
