Vědci vyřešili záhadu magnetické levitace za hranicemi klasické fyziky

Vědci z Dánské technické univerzity (DTU) potvrdili fyzikální podstatu nově objeveného jevu magnetické levitace.

V roce 2021 vědec z Turecka publikoval výzkumnou práci, v níž podrobně popsal experiment, při němž byl k motoru připojen magnet, který způsobil jeho rychlou rotaci. Když byla tato sestava přiblížena k druhému magnetu, začal se druhý magnet otáčet a náhle se vznášel v pevné poloze ve vzdálenosti několika centimetrů.

Přestože magnetická levitace není nic nového (nejznámějším příkladem jsou pravděpodobně vlaky Maglev, které se při vznášení a pohonu spoléhají na silnou magnetickou sílu) experiment fyziky zmátl, protože tento jev nebyl popsán klasickou fyzikou, nebo alespoň žádným známým mechanismem magnetické levitace.

Rasmus Bjørk, profesor na DTU Energy, se spolu se studentem magisterského studia Joachimem M. Hermansenem rozhodl zjistit, o co přesně jde. Replikace byla snadná a bylo možné ji provést pomocí hotových součástek, ale její fyzika byla zvláštní.

„Magnety by se neměly vznášet, když jsou blízko sebe. Obvykle se buď přitahují, nebo odpuzují. Ukázalo se však, že pokud jeden z magnetů roztočíte, můžete tohoto vznášení dosáhnout. A to je na tom to zvláštní. Síla působící na magnety by se neměla změnit jen proto, že jedním z nich otáčíte, takže se zdá, že existuje vazba mezi pohybem a magnetickou silou,“ říká.

Několik experimentů k potvrzení fyziky

Experimenty zahrnovaly několik různě velkých magnetů, ale princip zůstal stejný. Při velmi rychlém otáčení magnetu vědci pozorovali, jak se jiný magnet v těsné blízkosti, označovaný jako „plovoucí magnety“, začal otáčet stejnou rychlostí, zatímco se rychle uzamkl v poloze, ve které zůstal viset.

Zjistili, že když se plovoucí magnet uzamkl do polohy, byl orientován blízko osy otáčení a směrem k podobnému pólu rotorového magnetu. Takže například severní pól plovoucího magnetu při otáčení zůstával nasměrován k severnímu pólu pevného magnetu.

„Ukázalo se, že plovoucí magnet se chce vyrovnat s rotujícím magnetem, ale nemůže se otáčet dostatečně rychle, aby to dokázal. A dokud se toto spojení udržuje, vznáší se nebo levituje,“ uvedl Rasmus Bjørk.

Zdroj: The Debrief, SciTechDaily, redakce