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Ich habe nicht die geringste Ahnung, wie es funktioniert, aber ich finde es trotzdem extrem beeindruckend. Es hat auf jeden Fall etwas mit Magnetismus zu tun, aber das können Euch sicher die Experten in diesem Bereich in den Comments besser erklären. Schaut unbedingt mal in das Video rein!

Danke an Plumbum für den Link!


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49 KOMMENTARE

  1. In vielen Kommentaren wird der Meissner effect (http://en.wikipedia.org/wiki/Meissner_effect) als Ursache dieses Phänomens angegeben. Das ist leider nicht die ganze Wahrheit.

    Entscheidend ist hier das sog. Flux Pinning (http://en.wikipedia.org/wiki/Flux_pinning). Einfach gesagt: Durch Unregelmäßigkeiten im Supraleiter können magnetische Feldlinien den Supraleiter teilweise penetrieren und werden dort quasi „festgehalten“. Dreht man das ganze um, so „klammert“ sich der Supraleiter am Magnetfeld fest. Diesen Effekt gibt es bei perfekten Supraleitern („Typ I“) gar nicht, weil dort, aufgrund des Meissner-Effekts, äußere Magnetfelder komplett verdrängt werden. Man braucht einen „Typ II“ Supraleiter, der eben nicht perfekt ist, sondern von Magnetfeldern teilweise penetriert werden kann.

    (Typ I Supraleiter schweben zu lassen ist auch möglich, allerdings sind die Experimente viel aufwendiger und auch prinzipiell ganz anders als das im Video gezeigte.)

  3. Wenn du das mal Live sehen willst, mach einen Ausflug ins Phaeno nach Wolfsburg. Eventuell gleich mit einer Schulklasse. Lohnt sich auf jedenfall.

  5. Oh man, ist das cool ;D

    Ich fahr voll auf so kleine Sachen ab, die einen ins Staunen versetzen … Das brauch ich für zu Hause ;D

  6. Das war wirklich mal wieder ein Post der beweist, das deine Comunity nich dumm ist, Steve 😉
    War eigentlich total stolz, das ichs erklären kann, aber tja – schon 20 oder mehr haben schon gänzlich korrekt gesagt was los ist 😛
    Dieses Experiment hat man uns auch bei einem Besuch in der Uni gezeigt – banal gesagt kann sich der Supraleiter, der ja sehr kalt ist, das Magnetfeld, in das er gesetzt wird „merken“, richtet sich also wie andere magnetisierte Stoffe innerlich danach aus – nur dass die ausgerichteten Teile weitaus „starrer“ sind und zusammen mit dem Magnetfeld eine Schienenwirkung entwickeln. Was mich hier nur wundert ist, wie lange das Teil kalt genug bleibt, um zu wirken…

  7. das ist eigentlich relativ einfach erklärt:
    das magnetfeld erzeugt einen kleinen elektrischen strom im material, der normalerweise direkt wieder in „verloren“ ginge da der wiederstand zu hoch ist, aber dieses material ist supraleitend und besitzt damit keinen elektrischen wiederstand. und der strom bleibt sozusagen im material erhalten. allerdings erzeugt ein strom auch ein magnetfeld und der strom der von dem ursprünglichen magnetfeld erzeugt wurde erzeugt ein magnetfeld, dass genau so groß ist, dass es den supraleitenden gegenstand auf derselben relativen position zum magneten hält.

    • Genau richtig erklärt!
      Es aber noch einen weiteren Effekt, wenn man den Supraleiter mit sehr hoher Geschwindigkeit dreht. Die Gravitation über der Scheibe nimmt ab, der Effekt nimmt mit der der Drehzahl zu, nur leider sind die Scheiben, extrem zerbrechlich und bei 10000 U/min ist meist Schluss und die Scheibe zerplatzt einfach in Tausend Teile.

      mfg

      • als kleinen anhang noch
        alles was oben gesagt wurde is soweit absolut richtig, nur dass das material extrem stark gekühlt sein muss nicht gesagt worden. um den widerstand auf null runter zu drücken mussen die elementarteilchen des supraleiterstoffs aufhören sich zu bewegen. und das geschieht nur durch extrem starke abkühlung.
        es is immer wieder cool supraleiter in aktion zu sehn.

        danke für den beitrag plumbum 🙂
        und danke fürs veröffentlichen an steve 🙂

      • An dieser Stelle muss ich nochmal einhaken: Dieses Phänomen der Antigravitation bzw. Gravitationsabschirmung ist nach meinem Kenntnisstand eine Legende. Da war doch diese Story von dem Russen, der versehentlich Zigarettenrauch über das laufende Experiment (eines rotierenden Supraleiters) geblasen haben soll, woraufhin der Rauch kerzengerade nach oben gestiegen sein soll.

        Soweit ich weiß, konnte dieses Phänomen durch spätere Experimente nie nachvollzogen werden. Deshalb sieht die Wissenschaft die Geschichte wohl als Fake an.

        Antigravitation ist nach dem derzeitigen physikalischen Erkenntnisstand unmöglich. Die Gravitation resultiert alleine aus der Masse, wirkt immer und überall und ist auch nicht abschirmbar.

    • Wenn es das schon so lange gibt, dann wäre langsam mal eine sinnvolle und produktive Einsatzmöglichkeit interessant zu sehen…

      • Marv. hättest du aufmerksam gelesen.Dann wüsstest du, dass das Problem darin besteht, dass das Supraleitende Material auf unter -190°C runtergekühlt werden muss. Praktiabel is das energetisch relativ schwer umzusetzen.
        Deshalb wird ja imemr noch nach supraleitenden Materialien gesucht, die auch bei Raumtemperaturen,oder zumindestens Temperaturen, die man schneller und energiesparend erreichen kann.

  12. Hier ist noch ein ähnlicher Beitrag von der TU Dresden, gefunden über Wikipedia unter dem Stichwort „Magnetschwebebahn“: http://www.supratrans.de/

    Ich habe das Video auf dilletantische Weise so verstanden:

    Die Bahnstrecke ist ein konventioneller Magnet. Jetzt bringt man supraleitfähiges Material in dieses Magnetfeld und kühlt es dort bis zur Supraleitfähigkeit ab (mit flüssigem Stickstoff bis rund -190°C). Auf diese Weise „merkt“ sich der Supraleiter das Magnetfeld, wie es im Augenblick des Beginns seiner Supraleitfähigkeit bestand. Und damit ist er in diesem Magnetfeld gefangen.

    Ich bin mir sicher, die Physikstundenten unter uns liegen schon längst vor Lachen unterm Tisch, aber mir genügt diese hemdsärmelige Erklärung!

  17. Das schwebende „Teil“ ist aus supraleitendem Material. YBa2Cu3O6,9 wäre beispielweise ein sogenannter Hochtemperatursupraleiter, da dieses Material schon ab Temperaturen kleiner gleich 92K (= -181°C) supraleitend wird. Der Vorteil von den Hochtemperatursupraleitern ist, dass man diese mit flüssigem Stickstoff kühlen kann (Siedepunkt = -196°C). Im Gegensatz dazu werden viele Supraleiter erst bei wesentlich niedrigeren Temperaturen supraleitend, wodurch die Kühlung mit flüssigen Stickstoff nicht mehr ausreicht.

  20. yeah nice, das lern ich grad für meine Diplomprfg in Anorganischer Chemie:

    Was man da sieht ist der Meißner Ochsenfelt-Effekt. Im Supraleitenden Zustand verdrängt der Supraleiter Magnetfelder aus seinem Inneren. Auf diese Weise schwebt er über einem Magneten. Bei diesem Effekt bilden sich Cooper-Paare: Ein Elektron bewirkt eine Deformation der Kristallstruktur, wordurch ein weiteres Elektron angezogen wird. Diese beiden Elektronen haben dann entgegen dem Pauli-Prinzip den gleichen Spin. Ein klassischer Supraleiter ist Y1Ba2Cu3O7-x – auch YBCO oder 1,2,3-Oxid genannt.

    Das Phänomen was man im Video sieht ist dasselbe, dass der Magnetschwebebahn zugrunde liegt.

    (bin mir grad mit dem spin nimmer so sicher… muss ich nochmal nachlesen – aber ich lern ja noch für die prfg`)

    • ok, gleicher spin ist falsch ausgedrückt.

      sie haben antiparallelen spin, wodurch sie dann den gesamtspin 0 haben, dadurch ist ein cooper-paar ein boson, das der bose-einstein-statistik gehorcht.

      fermionen haben immer halbzahligen spin, bosonen ganzzahligen.

      das besondere daran ist nun, dass bosonen gleiche energiezustände besetzen können (das widerspricht dem pauli-prinzip). wir haben daher elektronen, die alle mit gleicher energie durch unseren supraleiter flitzen.

    • Um es ein wenig anders zu erklären:
      Zwei Elektronen (als negative Ladungen) flitzt im Gitter hin und her.
      Beim Vorbeifliegen werden die einzelnen Atomrümpfe in Schwingung versetzt. Da diese sehr träge sind schwingen sie auch nachdem das Elektron schon vorbei ist.

      Die in schwingungversetzten Atomrümpfe wirken als positive Teilladung.

      Die Elektronen spühren jeweils die Anwesenheit der vom anderen Elektron erzeugten positiven Ladung und werden davon angezogen (tauschen ein virtuelle Phonon [also Gitterschwingung] aus).
      Nun kommt es zum Knackpunkt!

      Die beiden Elektronen bilden nur dann ein Cooperpaar, wenn:
      – Ihre Spins antiparallel sind
      – der Abstand zueinander nicht zu klein ist
      – ihr Impuls in Richtung entgegengesetzt und Betrag gleich groß ist

      Wie jensis schon richtig gesagt hat unterliegt das Cooperpaar nicht mehr dem Pauli-Verbot und kann sich quasi Wechselwirkungsfrei durch den Festkörper bewegen.

      Kurz und knapp:

      2 Elektronen bilden unter besonderen Gegebenheiten ein Cooperpaar, welches sich aufgrund seines günstigen Energieniveaus widerstandslos bewegen kann.

      • naja, das in schwingung versetzen der positiven atomrümpfe ist formal evtl richtig.
        entscheidend für die anziehung des zweiten elektrons, dass sich dann mit ersten zu einem pauli-verbotenen Boson paart, ist allerdings die relativistische trägheit (im vergleich zur geschwindigkeit des elektrons) der durch das vorbeiflitzende elektron induzierten deformation der atomrümpfe entlang des pfades des elektron-1.
        es kommt somit zu einer akkumulation positiver ladung entlang dieses pfades, die ihrerseits die anziehung des elektron-2 bewirkt.

        dieser durch das äußere magnetfeld induzierte strom entwickelt nun seinerseits gemäß der lenz’schen regel ein magnetfeld, das dem äußeren entgegengerichtet ist. dies ist makroskopisch als das schweben des supraleiters über einem magneten zu beobachten.

        ich hoffe, das stimmt jetzt so – und dass ichs nich wieder vergess 🙂

  21. Unter dem Meißner-Ochsenfeld-Effekt versteht man die Eigenschaft von Supraleitern in der Meißner-Phase, ein von außen angelegtes magnetisches Feld vollständig aus ihrem Inneren zu verdrängen. Dieser Effekt wurde 1933 von Walther Meißner und Robert Ochsenfeld entdeckt und ist durch klassische Physik nicht erklärbar. Die makroskopisch theoretische Erklärung des Meißner-Ochsenfeld-Effekts liefern die London-Gleichungen.

    • Nicht unbedingt, die Entdeckung des Supraleiters (so heißt das auf deutsch) hatte dieses Jahr im Frühling ihr hundertjähriges Jubiläum, also im Prinzip etwa 10 Jahre jünger als die Erfindung des Flugzeugs.

      Problematisch ist der hohe Energieaufwand, den der Leiter muss auf fast -200°C runtergekühlt werden.

      Einer der ersten Prototypen des Transrapids hatte schon Ende der 70er Supraleiterspulen, aber wir wissen ja was heute aus der Umsetzung dieses Projekts geworden ist…

      Ich würde daher nicht mit großen Technikrevolutionen in dieser hinsicht in den nächsten Jahren rechnen.

      Faszinierend anzuschauen ist es aber allemal! Und eine tolle Spielerei für den Physikunterricht der Oberstufe. Wir haben sowas zB mal als Experiment im Physik-LK gemacht.

  24. Ich meine mal von sowas gehört zu haben, wenn ich mich nich täusche nennt sich das auf Deutsch Supraleiter. Korrekturen les ich gern, ich hantier hier grad mit gefährlichem Halbwissen 😉

  26. Echt interessant …. ob das ein Schritt in Richtung „Hovercars“ ist?
    Ich frage mich nur warum es dampft … sieht aus als wäre es mit flüssigem Stickstoff gefroren, abe wie kann er das dann mal so eben anfassen?

    Auf jeden Fall faszinierend wie sich das Teil verhält 🙂

    • Wenn man es nur antippt, geht das schon. Die höchste bisher bekannte Temperatur, bei der Supraleitung beobachtet wurde, ist -135 °C. Wenn man irgendwann Materialien findet, die das bei Raumtemperatur können, wäre das ziemlich nützlich.

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