Антигравитация : Эффект Подклектнова (стр. 1 )

Антигравитация : Эффект Подклектнова.

Вообще слово "антигравитация" действует на "правоверных" учёных как красная тряпка на быка ( хотя некоторые и утверждают что быки - дальтоники ). Но мой сайт не претендует на научность, так что надеюсь Вы простите мне его частое употребление. Всё - таки Антигравитация звучит более ёмко и заманчиво чем "гравитационные эффекты" или "экранирование гравитации". Так что не обессудьте.

И. Л.

Пролог.

В 1911 г. Г. Камерлинг-Оннес открыл сверхпроводимость ртути, охладив ее жидким гелием до температуры 4.2 К. Но я бы обратил особое внимание на более близкое к нам событие. В 1933-м году, В. Мейснер и Р. Оксенфельд экспериментально обнаружили удивительный эффект, получивший впоследствии название эффект Мейснера. Оказалось что, если индукция магнитного поля не превышает критического значения, сверхпроводник полностью вытесняет поле из своего объема или, иначе говоря, сверхпроводники обладают идеальным диамагнетизмом - магнитное поле не проникает в тело сверхпроводника.. За этой, казалось бы ничем не примечательной, научной констатацией, кроется потрясающий факт - сверхпроводник может свободно висеть в магнитном поле - левитировать ( Подробнее читайте в статьях моего другого сайта - Границы Бесконечности : а именно Сверхпроводимость и Эффект Гроба Магомеда ). Кстати и вполне обычные материалы обладают слабым диамагнетизмом, поэтому если поместить, например, лягушку (или человека) над мощным магнитным полем ( для лягушки около 16 Тесла) тело повиснет в воздухе. Во всяком случае в опытах нашего соотечественника Андрея Гейма, проведённых в Голландии, лягушки уже летали, но я отвлекся....

Второй шаг был сделан в сентябре 1986 г, когда появилось сообщение Г. Беднорца и А. Мюллера о том, что в керамических образцах на основе Ba—La—Cu—O возможна высокотемпературная сверхпроводимость. Несмотря на осторожный тон публикации и на указание лишь большой вероятности перехода образцов в сверхпроводящее состояние при температурах 30—35 К, несмотря на скепсис большинства физиков по поводу открытия, оно все же состоялось и было отмечено Нобелевской премией уже через год! Известно, что лантаниды (в том числе и иттрий), чрезвычайно похожи по своим химическим свойствам. Оказалось, что и замещение ими друг друга не приводит к ухудшению сверхпроводящих свойств (если не используются церий и празеодим). Вот так и пошел отсчет новой эры — высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП). (Подробнее о процессе создании ВТСП керамики смотрите здесь )

В 1992-м году в Университет города Тампере (Финляндия) российский учёный Евгений Подклетнов проводил исследования свойств экранировки ВТСП-керамикой различных электромагнитных полей ( что кстати следует из того-же эффекта Мейснера). Однако в процессе экспериментов, совершенно случайно, был обнаружен эффект не вписывающийся в рамки классической физики. Подклетнов назвал его - "экранирование гравитации" и, с соавтором, опубликовал предварительное сообщение : E. Podkletnov and R. Nieminen "A possibility of gravitational force shielding by bulk YBa2Cu3O7-x superconductor".

Дальнейший текст является информационной выборкой из статей Подклетнова ( курсив - мои замечания) :

Эксперимент.

Для исследований использовался диск из высокотемпературной сверхпроводящей керамики YBa2Cu3O7-х, диаметром 145 мм и толщиной 6 мм. Вначале Диск на несколько минут погружали в пары жидкого гелия. Затем на тороидальный соленоид, расположенный под ним, подавали энергию и благодаря эффекту Мейснера диск приподнимался ( левитировал). При этом его "сверхпроводящая" температура (ниже 60 K ) сохранялась около 2.5 мин.

Для обеспечения вращения диска с переменной скоростью использовались две электромагнитные катушки (как в обычных электродвигателях), размещённые с двух сторон диска. Частота электромагнитного поля во всех трех соленоидах изменялась от 50 до 106 Гц.

Эффект был обнаружен совершенно случайно. Подклетнов рассказал журналисту ( Чарлз Платт из американского журнала "Вайред"): “Кто-то в лаборатории курил трубку, и мы заметили, что дым ( в цилиндрической области), проходя над сверхпроводящим диском, поднимается вверх. Тогда мы поместили на диск оказавшийся под рукой намагниченный шарик, соединив его с весами. Показания весов нас удивили. Вместо металлического шарика взяли неметаллический и немагнитный материал — кремний. Весы вели себя по-прежнему очень странно. Оказалось, что любой предмет, помещенный над диском, чуть-чуть терял в весе, а если диск вращался, этот эффект увеличивался”.

Учёные начали дополнительные исследования. Сверхпроводящий керамический диск показал слабый, но ясно обнаруживаемый эффект "экранировки силы тяготения" при температурах от от 20 до 70 K.

Тестовый груз был сделан из диоксида кремния и висел на расстоянии около 15 мм. от ВТСП-диска, отделённый от него тонкой пластиковой плёнкой. Вес образца был измерен с высокой точностью с помощью балансирной электрооптической системы и составлял 5.47834 г. Когда диск "левитировал" (приподнимался на высоту до 7 мм от основания) но не вращался, изменение веса составляло 0.05%. При увеличении скорости вращения диска вес образца начинал колебаться в пределах от -2.5 до +5.4 % от начального. Затем, на определённых частотах вращения ( и электромагнитного поля в разгоняющих электромагнитах), вес образца, стабильно уменьшался на 0.3 %. Эффект обладал хорошей воспроизводимостью. Максимальная потеря веса образца наблюдалась на высоких частотах вращения диска в высокочастотном магнитном поле (до 106Гц) при температурах ниже 40 K. Резонансное поведение возникало при электромагнитных частотах более 105Гц и сохранялось, пока диск вращался, даже при выключенных "вращающих" соленоидах.

Подробнее с этой работой вы можете ознакомиться прочтя первоисточник. а я пойду дальше

Продолжение экспериментов.

Для продолжения исследований была построена новая установка, с рабочими параметрами магнитных полей до 2 T, частотами до 108 Гц, и рабочим диапазоном температур от 40 до 70 K. Общая схема установки осталось прежней, но были и принципиальные отличия. Криостат и соленоиды были размещены в закрытом коробе из нержавеющей стали, изменена конструкция соленоидов, тестовый груз, для устранения влияния воздушных потоков, находился в стеклянной колбе, но основное отличие заключалось в сверхпроводящем диске из YBa2Cu3O7-x.

Он был изготовлен в форме тора с наружным диаметром 275 мм и толщиной 10мм. Для увеличения "левитирующих" свойств верхняя часть диска была "обожжёна" с помощью СВЧ-излучения. Это обеспечило частичное сплавление зёрен ВТСП материала, в то время как нижняя часть оставалась гранулированной и, следовательно, имела более низкую критическую температуру. Анализ сечения диска показал наличие 2-х зон, имеющих различную кристаллическую структуру. Верхнюю (6-7мм) с мелким зерном (менее 2-х микрон) образующим почти точную решетку поликристаллов без очевидных дефектов. Температура перехода Tc для этой области диска была, по прямым измерениям при отсутствии магнитного поля, 94 K, с шириной 1.5-2 K. И нижнюю, которая охлаждалась при термической обработке. Эта зона имела различную пористость (5-9%) и беспорядочно ориентируемое зерно, с типичными зернистостью 5 - 15 микрон. Она содержала приблизительно 40 % тетрагональной фазы, и имела температуру перехода Tc = 60 K, с шириной приблизительно 10 K. Анализ показал присутствие в ней небольших включений Y2BaCuO5. В первоисточнике (библиотека Лос-Аламоса http://xxx. lanl. gov/abs/cond-mat/9701074 ) Вы можете прочесть обо всём намного более подробно.

Вначале, для инициации внутреннего тока в ВТСП керамике, на два главных соленоида, расположенных вокруг диска и предназначенных для его вращения, подавался высокочастотный электрический ток (105 Hz). После этого система медленно охлаждалась жидким азотом до 100 K, а затем следовало быстрое охлаждение парами жидкого гелия до ~70 K. Таким образом верхний слой ВТСП - диска оказывался сверхпроводящим а более нижний ещё нет. Главные соленоиды выключались и высокочастотный ток подавался на "подъёмные" катушки, расположенные ниже диска. Сверхпроводник начинал левитировать (поднимался по меньшей мере на 15 мм). Тогда ток (105 Гц) опять подавался на главные соленоиды и ВТСП диск начинал вращаться. Скорость вращения увеличивалась до 5000 об\мин. При этом ток в главных соледоидах составлял 8-10 A. (диаметр провода этих катушек - 1.2 мм). Он обеспечивался мощными высокочастотными генераторами, обычно используемыми для индукционного нагрева металлов.

Частота вращения регулировалась на основании данных о скорости диска, полученных с помощью отражения луча лазера от небольшого кусочка зеркальной фольги, приклеенной к диску. Большинство измерений веса различных объектов проводилось при стабилизации вращения в течении длительного периода времени ( 10 минут и более). Затем частоту вращения медленно понижали, изменяя ток в соленоидах.

Частота электромагнитного поля варьировалась в широких пределах ( 103-108 Гц). Использовались различные материалы тестовых грузиков, помещаемых на различном расстоянии от криостата (от 01.01.01 мм ). Чувствительность балансира для масс 10-50 г, использованных в измерениях, имела порядок 10-6 г, а для устранения возможной погрешности взвешивания были использованы три балансира различных типов. Использовалась электромагнитная экранировка. И усилия не пропали даром.

Удалось получить большее чем на предшествующей установке значение "эффекта гравитационной экранировки" , возникающего при температурах ниже 70 К. Когда диск левитировал, но не вращался, потеря веса составляла 0.05 - 0.07% . При постоянной скорости вращении диска ( 5000 об\мин), типичное значение потери веса было в пределах от от 0.3 до 0.5 %. При этом внешняя граница зоны экранирования была резкой, а образцы, попавшие в проекционную зону внутри тороида (5-7 мм от края) теряли в весе только от 0.1 до 0.25 %. В течение времени (25-30 секунд), когда скорость вращения диска уменьшалась от 5000 до 3500 об\мин (соленоиды использовались для торможения) , эффект экранировки достигал максимальных значений: в зависимости от позиции образца относительно внешнего края диска потеря веса составляла от 1.9 до 2.1 %. К сожалению дальнейшие измерения были невозможны из-за возникавшей вибрации диска, что требовало экстренного торможения.