Фізика майбутнього

вартість. Одна з причин, чому електростанція мусить бути так близько від міста, - це втрати електрики в лініях електропередачі. Саме тому атомні електростанції розташовані так близько від великих міст, що створює загрозу для здоров’я людей, і саме тому вітрові електростанції не можна споруджувати там, де дме найсильніший вітер.

До ЗО відсотків електроенергії, що її генерує електростанція, втрачається під час передачі. Надпровідники за кімнатної температури могли б це все змінити і водночас знизити вартість електроенергії та зменшити забруднення довкілля. До того ж вони могли б істотно вплинути на глобальне потепління. Оскільки світове виробництво вуглекислого газу тісно прив’язане до споживання енергії й оскільки більшість цієї енергії витрачається на подолання тертя, то епоха магнетизму могла б раз назавжди знизити і споживання енергії, і виробництво вуглекислого газу.

АВТОМОБІЛЬ ТА ПОЇЗД НА МАГНІТНІЙ ПОДУШЦІ

Без жодних додаткових затрат енергії надпровідники за кімнатної температури могли б створити супермагніти, здатні утримувати в повітрі поїзди й автомобілі, так щоб вони не торкалися землі.

Продемонструвати цей ефект можна в будь-якій лабораторії. Я сам робив це кілька разів для програм BBC- TVі Science Channel. Замовити невеличкий шматочок керамічного високотемпературного надпровідника можна в компанії, що торгує науковим обладнанням. Це буде сірий шматочок твердої кераміки завбільшки приблизно з дюйм. Тоді можна купити трохи рідкого азоту в якоїсь компанії, що торгує моло- копродуктами. Покладіть шматочок кераміки в пластикову тарілку й обережно залийте рідким азотом. При контакті з керамікою азот різко закипить. Почекайте, доки кипіння припиниться, а тоді покладіть на кераміку маленький магніт. Магніт чудом зависне в повітрі. Якщо його легенько штовхнути, то він почне обертатись. Можливо, що в цій невеличкій тарілці ви побачите майбутнє світового транспорту.

Причина, чому магніт плаває в повітрі, проста. Магнітні силові лінії не можуть проникнути в надпровідник. Це явище називають ефектом Мейсснера. (Коли до надпровідника прикладають магнітне поле, на його поверхні виникає слабкий електричний струм, який відхиляє це поле, так що магнітне поле витісняється з надпровідника.) Коли ви кладете магніт на керамічний надпровідник, його силові лінії скручуються, оскільки не можуть пройти крізь надпровідник. Утворюється “подушка” зі стиснутих докупи ліній магнітного поля, яка відштовхує магніт від кераміки і змушує плавати в повітрі.

Відкриття надпровідників за кімнатної температури може водночас стати початком епохи супермагнітів. Магнітно- резонансні томографи, як ми вже побачили, надзвичайно помічні, але потребують потужних магнітних полів. Надпровідники за кімнатної температури дадуть науковцям змогу створювати величезні магнітні поля незначним коштом. Це уможливить мінітюаризацію магнітно-резонансних томографів. Уже сьогодні можна створювати магнітно-резонансні томографи завбільшки з фут із використанням неоднорідних магнітних полів. Тим часом з надпровідниками за кімнатної температури ці томографи, можливо, вдасться зменшити до розмірів ґудзика.

У третій частині фільму Назад у майбутнє Майкла Фокса показано на “летючій дошці” - такому собі скейтборді, що літає в повітрі. Після прем’єри фільму крамницям почали навперебій телефонувати діти, охочі купити таку “летючу дошку”. На жаль, “летючих дошок” наразі не існує, але з відкриттям надпровідників за кімнатної температури вони, можливо, і з’являться.

ПОЇЗДИ Й АВТОМОБІЛІ НА МАГНІТНІЙ ПІДВІСЦІ

Надпровідники за кімнатної температури передусім знайшли б застосування в транспорті, де вони здійснили б справжню революцію - завдяки їм з’явилися б автомобілі й поїзди, що летять над землею, а отже, рухаються без жодного тертя.