Парадокс ефекту Мейсснера

В. І. Міркін, канд. техн. наук

Ефект Мейсснера (левітація сверхпроводящй пластини, охолодженою до температури рідкого азоту) виявлений в 1933 році. Виникає при цьому левітація була пояснена діамагнітними властивостями кераміки, зумовленими виштовхуванням силових ліній магнітного поля з надпровідника першого роду і утворенням вихорів Абрикосова в надпровідниках другого роду. При цьому з самого початку і по теперішній час ніхто не сумнівається, що надпровідник повисає в просторі на деякій відстані від магніту в тій площині, де виштовхує сила магнітного поля врівноважується вагою сверхпроводящей пластини.

Є якийсь момент, на який чомусь ніхто не звертає уваги: ​​то рівноважний стан, яке займає пластинка, є стійким тільки в вертикальному напрямку. Але будь-яке відхилення в положенні пластинки в горизонтальному напрямку має привести до її падіння в сторону (це схоже на те, що платівка розташовується на вершині слизькій гірки). Всі експерименти, коли в магнітному полі утримувалися жаби і помідори, проводилися в магнітних полях, які не спадали до країв, тобто, на вершині мали плато.

Але пояснення, коли сила тяжіння врівноважується магнітним відштовхуванням, не викликає сумнівів лише в разі, коли магніт розташований знизу, а надпровідна кераміка знаходиться над ним в випарах рідкого азоту. Однак набагато зручніше працювати (не потрібна система випаровування рідкого азоту, і магніт спокійно можна брати руками), коли магніт левитирует над керамікою (Y-Ba-Cu-O), що знаходиться в кюветі з налитим в неї рідким азотом, як це робив, наприклад , професор Ін-Ганн Чен з Тайванської національного університету Чен Кун (будь-хто може побачити цей досвід на сайті www.Youtube.com. набравши ключові слова "як працює левітація в умовах надпровідності", вибравши при цьому кліп тривалістю 6 хвилин 35 секунд). В такому розташуванні магніту і кераміки хід експерименту не пояснюється ні балансом сил магнетизму і гравітації, ні способом витіснення магнітного поля з надпровідника. У цьому легко переконатися.

1. Опис експерименту

Хоча демонстрація досвіду була вельми нестрогой, все-таки можна витягти з нього достатню інформацію, якщо простежити за його проведенням, розбивши на невеликі кроки.

1. Після того, як температура кераміки, що знаходиться в рідкому азоті, опустилася до значень, при яких кераміка стає

сверхпроводником, до неї під кутом 30-60 градусів (візуально) підносять магніт, і платівка відштовхується від магніту (ковзає по дну кювети в сторону від магніту).

2. Підносять магніт в тій же полярності практично вертикально, щоб пластина за рахунок сил тертя не могла переміститися в сторону від магніту, і тримають його в такому положенні досить тривалий час (експериментатор навіть двічі фіксував магніт над керамікою), прикладаючи зусилля. Після цього магніт починає левитировать над надпровідників на деякій відстані.

  • Магніт вільно крутиться навколо своєї осі (він закручується експериментатором), магніт не зрушується (незважаючи на спроби це зробити) в сторону з положення над керамікою. З урахуванням сказаного вище це дуже дивне спостереження.
  • Далі відбувається те, що абсолютно спростовує гіпотезу про баланс магнітних сил і сил гравітації: експериментатор піднімає магніт вгору, і пластина, зберігаючи відстань з магнітом, піднімається слідом за ним.

    Перервемо на час хід експерименту.

    Парадокс ефекту Мейсснера

    Мал. 1. Залежність сили взаємодії сверхпроводящей пластини і магніту в ефекті Мейсснера.

    Напевно, варто було б строго заміряти всі зусилля на кожному з етапів експерименту, щоб оцінити баланс всіх можливих сил, але вже і зараз видно, що в описаній в досвіді ситуації напрямки виштовхує магнітної сили і вага пластинки спрямовані в одну сторону, а саме вниз, а тому платівка ніяк не може піти за магнітом, якщо, звичайно, вважати, що ці сили врівноважують один одного. Для більшої наочності варто було б повернути магніт таким чином, щоб він і платівка повернулись ребром вниз. Думаю, що зв'язка б не розвалилася. Мабуть, такий експеримент легко провести в будь-якій лабораторії.

    Спробуємо розібратися в ситуації. Якщо не брати до уваги сильну взаємодію і темну енергію, які явно ніяк не відносяться до даного випадку, то в природі немає сил, які не відбувають монотонно з відстанню. В даному досвіді все не так. Якщо перевести те, що відбувається на звичний фізикам мову графіків, то вийде наступна картина (див. Рис.1).

    Той "захоплення", який очевидний в ході експерименту, можливий на ділянці між R1 і R2. де сила відштовхування стає силою тяжіння. Причому використання палички (експериментатор паличкою утримував пластинку на дні кювети, і піднімав магніт іншою рукою), що утримує кераміку з метою відірвати її від магніту, говорить про те, що сила тяжіння значно більше ваги кераміки.

    Продовжимо опис експерименту.

  • Після того, як пластинка відірвана від магніту, його знову підносять до платівці при збереженні полярності. І вона відразу ж притягається до магніту, і слідом за цим відбувається "захоплення".
  • Якщо їх знову розірвати, і змінити полярність магніту, то їх взаємодія починається з відштовхування. Якщо ж дати платівці перевернутися, то вона знову притягується, і відбувається "захоплення". Мабуть, експериментатору варто було б потримати подовше магніт в відразливою полярності, запобігши перевертання. Можливо, що в цьому випадку вдалося б домогтися "захоплення" без перевертання пластинки.

    По-перше, ми встановили, що ефект Мейсснера - це не баланс сил магнетизму і гравітації. По-друге, поведінка надпровідника не схоже на поведінку магніту (це зазначено в кліпі). Принаймні, воно не реалізується одним пробним магнітом (вони або притягнулися б, або відштовхнулися).

    2. Моделювання ефекту Мейсснера

    Давайте, зараз уявімо себе винахідниками якоїсь машини, яка робить саме те, що ми спостерігаємо в даному експерименті. Можна припустити, що ця машина здатна використовувати взаємодію електричних зарядів і магнітного поля.

    Припустимо, ток в надпровіднику наводить струм в магніті? Однак від цього припущення доведеться відмовитися, оскільки магніт - НЕ надпровідник: цей струм б загасав, і на його підтримку була б потрібна енергія струму надпровідника. І така система навряд чи б проіснувала скільки-небудь тривалий час.

    Звернемося до рис. 2. Якщо закріпити два магніти М1 і М2 в просторі в тій полярності, як показано на малюнку, просвердлити в них отвори і пропустити через них скляну трубочку, а потім опустити в неї третій магніт (пробний) М3 зображеним на малюнку чином, то легко переконатися , що дана система відповідає майже всім умовам проведеного експерименту, крім двох: 1) відштовхування в початковий момент часу і необхідність утримувати магніт над керамікою (тобто, система спочатку поводиться так, як ніби немає зовнішнього магніту М1. для утворення якого ребуется час, а внутрішній М2 з самого початку виникає в відразливою полярності через напрямку обертання струму надпровідника); 2) під дією відразливих сил двох магнітів третій магніт або виштовхувати в сторону, або перевернеться і притягнеться до сильнішого магніту (тому я і вставив скляну трубочку).

    Виникає питання: а де ж розташований зовнішній магніт? Причому ясно, що він розташований десь за межами системи "пластинка-магніт" з боку магніту. Іншими словами, або ми повинні знайти об'єкт, де такий магніт виникає, або визнати, що маємо справу з ще одним поки невідомим видом взаємодії.

    Зробити припущення про те, де цей додатковий магніт розташований, дозволяє саме те, що пробний магніт не виштовхувала в сторону. Ми знаємо, що в разі, коли сердечник втягується в соленоїд, його не притискаючись до стінок. І електронний пучок в приладах, поміщених в соленоїд, постійний магніт і періодичну магнітну систему, прагне зайняти положення по осі соленоїда.

    Схоже на те, що і тут ми маємо "соленоїд". І єдиним місцем, де він може виникнути є електрично заряджений ефір. Іншими словами, по обидва боки від кераміки-надпровідника виникають в ефірі вихрові струми, наведені струмом надпровідника (а, можливо, і навпаки). Ефір володіє двома потрібними нам властивостями: він цілком складається з позитивно заряджених частинок, і вони знаходяться в постійному русі. Тобто, саме ефір володіє енергією, необхідною для виникнення і підтримки струму надпровідності і струму зарядів ефіру.

    Парадокс ефекту Мейсснера

    Мал. 2. Еквівалентна схема взаємодії при ефекті Мейсснера.

    Напевно, логічно припустити, що напрямок обертання "кілець" позитивних зарядів ефіру збігається з напрямком обертання "кільця" негативних зарядів в надпровіднику. Та й в експерименті видно, що після того, як магніт і надпровідник вже одного разу "захопили" один одного, то вторинне наближення магніту в тій же полярності починається з тяжіння (тобто, якщо обертання кільця негативних зарядів створило відштовхування, то рух в тому ж напрямку позитивних зарядів має створити тяжіння). При зміні полярності магніту спочатку виникає відштовхування, але при перевертанні пластинки відбувається зміна напрямку обертання струму надпровідності (щодо простору), і відповідно напрямку обертання руху зарядів ефіру з іншого боку від кераміки, і кераміка знову притягується поки не потрапляє в "захоплення".

    Сподіваюся, мені вдалося переконати всіх, що відомий вже більше 75 років ефект Мейсснера не може бути пояснений балансом сил магнетизму і гравітації. Тобто, незважаючи на існуючі теорії виникнення надпровідності, в даний час ефект не має пояснення, і проведені міркування могли б з'явитися ще одним переконливим доказом існування ефіру, який описаний мною в роботі [1].

    Чи знаєте Ви, низькочастотні електромагнітні хвилі частотою менше 100 КГц докорінно відрізняються від більш високих частот падінням швидкості електромагнітних хвиль пропорційно кореню квадратному їх частоти від 300 тис. Км / с при 100 кГц до приблизно 7 тис км / с при 50 Гц.

    НОВИНИ ФОРУМУ
    Лицарі теорії ефіру

    Про це Корнілов написав на своїй сторінці в соцмережі.

    За словами Корнілова, тоді його повідомлення було сприйнято з недовірою.

    Тепер же Володимир Корнілов вирішив повернутися до цієї теми, в зв'язку з чим публікує у себе в фейсбуці фотографії загадкових ізраїльтян, які брали участь в одеській бійні.

    Серед безлічі питань, на які Корнілов, за його словами, хотів би отримати відповідь, наприклад, такі:

    «Чому вони випадково розгулювали по Одесі з медичним спорядженням, в гумових рукавичках, звідки вони знали заздалегідь про те, що будуть поранені й убиті? Або чому цей боєць раптом різко забув англійську, коли зрозумів, що його записують? ».

    Води озер, морів і океанів північного по --------- Лушар обертаються проти годинникової -з-т - р-е-л-к-і, а води південного полушарія- в-ра - ща-ють -ся- по- ч-асів стрілкою, - обра-зуя- -гіг-ант-скі-е вод-ово-роти.

    Основною причиною обертання вирів є місцеві вітру.
    І чим вище швидкість вітрів тим вище швидкість обертання вирів і як наслідок, вище відцентрова сила вирів, завдяки чому підвищується рівень вод морів і океанів.
    А чим нижче відцентрова сила вирів, тим нижче рівень вод морів і океанів.

    Швидкість течій, по периметру морів і океанів не скрізь однакова і залежить від глибини узбережжя. У мілководній частині моря швидкість течій збільшується, а в глибоководній частині моря зменшується.
    Сезонні коливання рівня вод спостерігаю-ться не по всьому узбережжю морів і океан-ів, а тільки в тих узбережжях де висока кутова швидкість течій і як наслідок, висока відцентрова сила води. (Відцентрова сила F = v / r).
    На прямолінійних узбережжях, де течії не мають кутовий швидкістю, рівень вод не підвищується.