超導材料上的磁流管就是整個魔術的真正秘密,很多磁流管形成一種三維操控或鎖定效應
以色列特拉維夫大學(Tel Aviv University)研究人員創建的一個視頻,在互聯網上引起轟動。雖然比較簡單,但看起來就是很酷,因此,吸引了所有人的注意力。它演示的是量子鎖定(quantum locking),對非科學愛好者而言,它看起來也更像是科幻走進生活。在視頻中,一個小飛碟顯然是被冷凍了,因為有蒸汽從它表面散出,而它在一個表面上方盤旋。
這當然並不新鮮,每個人都在科學課堂看到過。新穎之處是,當演示人員轉動小飛碟時,它就停留在空中,保持一個角度。與此相反,我們過去在這種演示中看到的是搖晃。接下來,小飛碟被放在另一個表面上空,又使它旋轉。但是,這僅僅是個開始。然後,這個小飛碟又被放在軌道上空,呼嘯而過,在空中飛行。然後,讓它這樣飛行時,可以放成任何需要的角度。然後,把軌道翻轉過來,小飛碟在軌道下方,仍然可以盤旋。
大多數人似乎難住了,不知道這些傢伙如何弄成這個小魔術。幸運的是,研究人員做了詳細解釋。更幸運的是,它並不難理解。
首先,製成一片薄薄的藍寶石晶圓。然後塗上一層很薄的釔鋇銅氧化物陶瓷層,它在極冷的溫度下會成為超導材料,超導就是導電沒有能量損失。結果是一個凍結的小盤。當它被放置在磁鐵上,超導材料和磁體互相排斥,這是因為邁斯納效應(Meissner effect),就是指材料進入超導狀態會排斥磁場。但是,由於超導材料層是如此之薄,一些磁力就可以穿過某些特別的薄弱點。這些通道可以穿透,被稱為磁流管(flux tube),這就是整個魔術的真正秘密。因為有很多磁流管,所以它們就形成一種三維操控或鎖定效應,就是觀眾觀看視頻時看到的。
觀看視頻後,很多評論者提到《回到未來2》(Back to the Future 2)中的場景,瑪麗•馬克弗萊(Mary McFly)騎著一個懸浮滑板飛了幾分鐘。不幸的是,這個最新視頻展示的技術,沒有希望做到那樣;除非有人想出辦法,使這樣的滑板無限期凍結,而且要到處嵌入磁鐵,或更好的是,想出一種方法,使超導體在室溫下起作用。
What happens when you douse a superconducting urinal cake with liquid nitrogen? We haven't given it too much thought, to be honest, though we're guessing it would look a lot like the "levitating" disc pictured above. Developed by researchers at Tel-Aviv University, this device is actually a superconductor hovering over a "supercooled" magnet. While locked within the magnetic field, it can rotate around a vertical axis, turn upside down or do laps around a track -- all thanks to a phenomenon that Tel-Aviv's physicists call "quantum trapping." We're not really sure what that entails, but we do know that the results are pretty incredible. Check them out for yourself, after the break.