Magnetschwebebahn
Was ist die Physik dahinter?
In diesem Puzzle schwebte ein Material, nämlich Graphit, über der Magnetschwebebahn.
Die Fähigkeit, Objekte schweben zu lassen, fasziniert die Menschen seit jeher – von schwebenden Zauberern bis hin zu fliegenden Autos in Science-Fiction-Filmen. In diesem Puzzle wurde der Effekt durch Magnetismus erzeugt – allerdings nicht auf die Weise, die wir erwarten würde. Einfach zwei Magnete übereinanderzulegen funktioniert nicht, da sie sich abstossen und eine stabile Schwebelage (Levitation) somit unmöglich ist (probieren Sie es zu Hause aus!). Dies kann sogar bewiesen werden. Hier ist die Schiene magnetisch, das schwebende Plättchen jedoch nicht. Dieses besteht aus Graphit. Graphit besitzt eine besondere Eigenschaft: es ist ein Diamagnet. Ein Diamagnet ist ein Material, das sich entgegengesetzt magnetisiert, wenn es einem externen Magnetfeld ausgesetzt wird. In einem perfekten Diamagneten wird das Magnetfeld aus dem Material verdrängt (Siehe Bild). Dadurch kann es stabil über dem Magnetfeld schweben.
Dieses Phänomen hat seinen Ursprung in einer grundlegenden Eigenschaft der Materie. Materie besteht aus Atomen und diese aus einem Kern und Elektronen, die um ihn herum kreisen. Es sind diese Elektronen, die den diamagnetischen Effekt verursachen. Graphit weist starke diamagnetische Eigenschaften auf, da sich die Elektronen darin leichter kreisförmig bewegen können als in den meisten anderen Materialien. So liess der Diamagnetismus das Graphitstück über der Magnetschiene schweben.
Echte Magnetschwebebahnen basieren auf verwandten Formen der Magnetschwebetechnik. Mehr dazu unten unter "Mehr Information".
