五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】磁悬浮的惊人秘密---小炉匠炒冷饭 -- 小炉匠

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    • 家园 hehe 去年我们物理老师去中国旅游就买那个陀螺玩具

      我门当场就玩出来了,才花了20分钟不到,但只能维持3秒左右.

      两个人协作会比较好,一个人转陀螺,一个人把陀螺抬起来

      呵呵 我门比你的天才学生还天才哦~

    • 家园 真是惊人!
    • 家园 可是这个原理在冷原子物理里面好像早就用的很多了啊

      在冷原子物理实验中,科学家们首先需要做的事情就是找个“盒子”把这些原子装起来。这个“盒子”目前有两种,一种是特殊的电场,另一种就是特殊的磁场。而磁场做的盒子又分成两种,一种是随时间变化的磁场,还有一种,就是静磁场。也就是说,在冷原子实验中人们广泛的使用静磁场来悬浮原子。

      楼主说的不错,用静磁场悬浮物体有个困难,这个困难就是磁场在三维空间中只存在最小值点,不存在最大点。这样一来,被约束的物体,比如一个小磁针,稍稍晃动一下,这个晃动就会被放大,直到南北极翻转。而南北极翻转之后,磁约束就不起作用了。小磁针就会从这个磁场里面跑出去。所以说静态的磁悬浮不稳定。

      如果磁场在三维空间存在最大值点的话,那这个悬浮中的小磁针刚刚有一点晃动,就会被磁场纠正过来,不会晃到南北极反转的地步。所以说就不会跑出去,这个约束是稳定的。可惜现实中的静磁场在三维空间不存在最大值点。

      如同楼主所说,解决这个问题的办法是,让小磁针自己转动起来。这样一来,当小磁针被约束在磁场的最小值点的时候,即便小磁针的晃动被磁场放大了,依靠这个转动的角动量,这个晃动还会被纠正回来,从而在一定范围内保证约束的稳定性。这也就是那个陀螺玩具的工作原理。

      原子在某种意义上,其实就是一个小磁针,也会“转动”,故而上述的原理,在用静磁场约束原子的时候,完全适用。这些东西,都是原子物理学家们熟知的。最迟在八十年代初,静磁场约束原子的技术在理论上就很成熟了。现在大概三分之一的冷原子物理实验,都是在这类trap中完成的。在2006年全美原子分子光学年会上,诺贝尔奖得主比尔菲利普斯在公众报告中,还用那个玩具为听众演示了磁约束原子的原理。

    • 家园 青蛙的录像

      其实这个青蛙的悬浮还是很令人惊奇的。看看youtube的video

      http://www.youtube.com/watch?v=dJ_gzB0WKF0&NR=1

      下面有个评论:that lucky son of a bitch

      还有:Poor frog, he died (I think) in the name of science.

      woah the froggy can fly, thats evolution so get more flies.

      呵呵,笑翻了。

      有时间还请您多讲讲这个利用反磁性悬浮的原理。是不是只要磁场足够强,我想悬浮什么都可以?

    • 家园 现在有磁悬浮的床

      不过价格很高,一百五十万美金。

      http://www.engadget.com/2006/07/03/million-dollar-bed-floats-on-magnets/

    • 家园 这位安德根姆确实很搞笑

      1997年挪威科学家安德·根姆(Andre Geim,那明根大学,Nijmegen University)用强磁场浮起了一只青蛙(文见1997 Eur.J.Phys.18:307)。然而无论他如何强辨这项工作的意义,还是难逃于2000年获得搞笑诺贝尔奖(Ig Nobel awards)。

      你说他浮什么玩意不好非得跟那可怜的青蛙过不去...

    • 家园 明白飞碟为什么要旋转了
    • 家园 是真的吗?怎么看起来不太对,用强磁场浮起了一只青蛙?如果真的那可

      不是小事啊。

    • 家园 花个
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