Хочу всё знать [1970]

Сейчас уже многие из тех вещей, о которых писал в «Путешествиях Гулливера» Джонатан Свифт, оказались не такими уж нелепыми. А некоторые из них были даже воплощены в жизнь. Вполне возможно, что когда-нибудь появятся и «летающие острова», правда, они будут наверняка не такими, какими представлял их себе Свифт. Нет нужды устанавливать магниты на алмазные опоры. Да и таинственная, находящаяся в недрах Земли «субстанция», от которой отталкиваются острова, окажется не такой уж таинственной.

Может быть, Свифт всё же «перегнул палку», ведь такие полёты нарушают правило Ирншоу?

«Нет правил без исключения», — гласит поговорка. А есть ли исключения из правила Ирншоу? Долгое время их не могли отыскать. Лишь в 1939 году немецкий учёный Браунбек доказал, что для диамагнитных тел это правило не подходит. За счёт сил отталкивания он заставил парить над сильным постоянным электромагнитом кусочек графита и кусочек висмута. Чем не «летающие острова»? Правда, они имели очень незначительный вес — всего несколько десятков миллиграммов, но начало было положено. Прошло несколько лет, и советский учёный, член-корреспондент Академии наук СССР В. К. Аркадьев, как сказали бы спортсмены, «побил этот рекорд».

Уже давно наблюдались удивительные вещи, которые происходят с некоторыми металлами и сплавами при температурах, близких к абсолютному нулю, то есть к —273°. У них совсем исчезает сопротивление электрическому току; наступает состояние, которое физики называют сверхпроводимостью. Если мы, например, возбудим ток в серебряном кольце и не будем его больше поддерживать, то уже через несколько десятых долей секунды он уменьшится практически до нуля. Совсем иное дело в сверхпроводниках. Там ток тоже затухает, но, как показали расчёты, до полного его исчезновения потребуется время, в миллиарды миллиардов раз превышающее время существования нашей галактики! И этим не исчерпываются чудесные свойства сверхпроводников: оказалось, что магнитное поле не проникает внутрь их, а только «омывает» снаружи, как вода корабль. Вот это-то свойство и предложил использовать Аркадьев. Раз сверхпроводник не пускает магнитное поле в себя, выталкивает его, то падающий магнит, удерживаемый невидимой подушкой из магнитных силовых линий, должен повиснуть над сверхпроводником. Аркадьев вычислил вес магнита и высоту, на которой он может парить. По расчётам выходило, что спокойно висеть может тело весом в целый грамм. Проделанные учёным опыты блестяще подтвердили это.

Но для таких экспериментов требовались сверхнизкие температуры. А нельзя ли такие же опыты провести при комнатной температуре, ведь тогда этот эффект свободного парения можно было бы применить в технике?

Возьмём металлическое кольцо и пропустим через него переменный электрический ток. Так как электрическое и магнитное поля связаны между собой и одно не может существовать без другого, то вокруг кольца сразу же появится магнитное поле. Теперь если мы поместим в это магнитное поле какой-либо металлический предмет, то в нём сразу же возникнет (индуцируется) электрический ток и магнитное поле. Оказывается, можно подобрать поля так, чтобы кольцо и внесённый в поле металлический предмет отталкивались друг от друга.

Такое отталкивание впервые получил в конце прошлого века изобретатель Элиу Томпсон. В катушку металлического провода он вставил сердечник — пучок железных проволочек, а на сердечник надел алюминиевое кольцо. Вот и всё. Теперь только стоило включить катушку в электрическую сеть, как кольцо мгновенно подскакивало и спрыгивало с сердечника.

До такого же простого устройства додумался и монтёр из Бельгии Башле. Работая с трансформаторами, он заметил, что алюминиевые предметы отталкиваются от них. Свой прибор Башле назвал «облегчающей электромагнитной катушкой». Хотя он не имел технического образования и не понимал физической сущности протекающих в устройстве процессов, но, будучи человеком практического ума, стал размышлять: к чему бы его применить? И скоро додумался: создать особый вид транспорта — железную дорогу без трения. По его мнению, эта дорога должна была выглядеть так: ряд металлических колонн-сердечников с укреплёнными на них катушками. Вагон, имеющий вид торпеды, изготовляется из алюминия. При выключенном токе он лежит на катушках, а при включении катушек в электрическую сеть повисает над ними. Перемещался бы вагончик при помощи бегущего электрического поля.