Sfida alla gravità: risolto il mistero della levitazione magnetica

La scoperta della levitazione ‍magnetica

Nel 2021, lo scienziato turco Hamdi ⁤Ucar ha fatto una ⁤scoperta rivoluzionaria nel campo della fisica: una nuova forma di levitazione magnetica. ‍Questo‌ fenomeno, che contraddiceva ⁢le leggi della fisica classica, è stato successivamente replicato e studiato dal professor Rasmus Bjørk e dalla sua ‍squadra.⁢ Hanno scoperto che il magnete levitante si⁢ allinea con quello in rotazione, creando un ‌equilibrio simile a quello ‍di una trottola.

 

Il fenomeno della levitazione

La levitazione magnetica non è‌ una novità: il ​più noto esempio sono i treni ⁣Maglev, che si ‍basano su una forte forza magnetica per ⁤sollevarsi e muoversi. Tuttavia, l’esperimento di Ucar ha lasciato perplessi i fisici, poiché questo fenomeno non era descritto dalla fisica classica, o almeno da nessun meccanismo conosciuto di ⁣levitazione magnetica.

La conferma della fisica sottostante

Gli scienziati⁢ della Technical⁤ University of Denmark ⁣(DTU) hanno confermato la fisica alla base di questo‍ fenomeno di levitazione magnetica. Nel 2021, uno scienziato turco ⁢ha ⁢pubblicato un articolo ​di ricerca dettagliando ​un esperimento in cui un magnete era attaccato a un motore, facendolo ruotare rapidamente. Quando questa configurazione veniva avvicinata a un secondo magnete, quest’ultimo iniziava⁣ a ruotare e improvvisamente levitava in una⁢ posizione fissa a pochi centimetri di distanza.

 

La ⁣ricerca e⁣ gli⁢ esperimenti

La replicazione dell’esperimento

Rasmus Bjørk, professore presso DTU Energy, ‍è stato affascinato dall’esperimento ⁣di Ucar e ha deciso di replicarlo con lo studente Joachim M. ⁢Hermansen, cercando di capire esattamente cosa stesse succedendo.‍ La replicazione ⁣è​ stata semplice e​ poteva essere realizzata utilizzando componenti facilmente reperibili, ‍ma ⁢la fisica​ dietro era strana, dice Rasmus Bjørk: ‌”I magneti non​ dovrebbero levitare quando sono vicini. Di solito, si attraggono o si respingono. Ma⁣ se fai ruotare uno dei magneti, si scopre, ⁣puoi ottenere questa levitazione. E questa è la parte strana.⁤ La​ forza che​ agisce sui magneti​ non dovrebbe cambiare solo perché ne ruoti uno, ⁣quindi sembra che ci​ sia un ⁤accoppiamento ⁢tra ‍il movimento e la⁣ forza magnetica”.

Gli esperimenti per⁤ confermare la fisica

Gli esperimenti hanno coinvolto diversi⁤ magneti di dimensioni‍ diverse, ma il principio è rimasto lo stesso: facendo ruotare un magnete ⁣molto velocemente, i ricercatori hanno​ osservato come un altro magnete nelle ⁤vicinanze, ​soprannominato “magnete ⁢fluttuante”, iniziasse a ruotare alla stessa velocità mentre si bloccava rapidamente in una posizione in cui rimaneva levitante.

Hanno scoperto che, mentre il magnete fluttuante ​si ⁣bloccava in‍ posizione, era orientato vicino all’asse ‌di rotazione e verso ​il polo⁢ simile del magnete rotore. Quindi, ad esempio, il ​polo nord del magnete fluttuante, mentre ruotava, rimaneva puntato ‌verso il polo nord del⁣ magnete fisso.

Questo è diverso da ciò che ci si aspettava in base alle ⁢leggi della magnetostatica, che spiegano come funziona un sistema magnetico‌ statico. ‍Tuttavia, si è⁤ scoperto che ‍le interazioni magnetostatiche tra ⁢i magneti rotanti sono esattamente ‌ciò che è responsabile della creazione della posizione di ⁢equilibrio del fluttuante,​ come ha scoperto⁣ il coautore e dottorando⁢ Frederik L. Durhuus utilizzando simulazioni‍ del fenomeno. Hanno osservato un⁢ impatto significativo della ⁢dimensione del magnete sulla dinamica di levitazione: magneti più piccoli richiedevano velocità di rotazione più‌ elevate per la levitazione​ a causa della loro ‍maggiore inerzia e più alto avrebbero fluttuato.

“Si scopre che il magnete fluttuante vuole ‌allinearsi con il magnete in rotazione, ma non può ruotare abbastanza velocemente per farlo.⁤ E finché questo accoppiamento è mantenuto, continuerà a levitare”, ‍dice Rasmus Bjørk, e continua: “Potresti paragonarlo a ‍una trottola. Non rimarrà⁣ in piedi a meno che non stia ⁤girando, ma è ⁣bloccata in posizione ⁣dalla sua rotazione.‍ È solo quando⁣ la rotazione perde energia che la forza ‍di gravità ‍- o nel nostro caso ​la‍ spinta e il tiro dei magneti – diventa ‍abbastanza grande da ⁢superare l’equilibrio”.

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