Kocka alakú mágnes lebeg egy szupravezető felett (Meissner-hatás)
A levitáció egy olyan folyamat, amely során egy tárgy vagy személy legyőzve a gravitációt stabilan lebeg a levegőben anélkül, hogy bármilyen más testtel kontaktusba kerülne. Számos technika létezik, amelynek segítségével tárgyaknál levitációt elő lehet idézni (mágneses, akusztikus, elektromágneses, elektrosztatikus, optikai stb.)
Etimológia
A levitáció szó a latinlevitasból ered, ami „könnyedség”-et jelent.[1]
A levitáció fizikája
A Földön csak úgy lehet levitációt elérni, ha az adott testre pont akkora erőt alkalmazunk merőlegesen a gravitációval ellentétes irányban, amely a testre ható gravitációval egyenlő. A stabilitáshoz kismértékű korrekciós erőre is szükség van.
A levitációs technikát felhasználják a fizikai kutatások során. Például olvadékok vizsgálatánál hasznos a levitációt előidézni, mivel ezzel megelőzhető, hogy az olvadék reakcióba kerülhessen az olvadékot tartó eszközzel. A tartó nélküli állapot érdekében ez egész kísérlet is elvégezhető szabadesésben.[2]
Az elektromágneses erő hatással le lehet győzni a gravitációt, de a legáltalánosabban alkalmazott eljárás a mágneses levitáció használata. Többnyire diamágnesességet mutató anyagokat (diamágnesek) használnak bemutatási célra. A visszaható erő az együtthatásból származó árnyékoló áramokból keletkezik. Például egy szupravezető, amely tekinthető tökéletes mágnesnek vagy egy ideálisan kemény szupravezetőnek, amely könnyedén legyőzi a környező külső mágneses teret. Erős mágneses mezővel, a diamágneses levitációval kisebb állatokat is lehet lebegtetni.
A Maglev-vonat nagy számú mágnes felett lebeg a föld felett, és mivel nincs súrlódás a sínen, nagy sebesség érhető el és csendesebb, mint a sínen futó vonatok.
Elektrosztatikus levitáció
Itt az elektromos teret használják a levitáció előállítására.
Aerodinamikus levitáció
Az aerodinamikus levitáció esetében egy gázsugár tartja lebegésben a testet. Például a léghoki játéknál a levegő felhajtóereje levitálja a korongot. Elég nagy felhajtóerővel igen nagy testek is levitálhatók, például a kétéltű, víz felett lebegő hajó.
Akusztikus levitáció
Az akusztikus levitáció hanghullámokat használ a levitációs erő létrehozására.
Casimir-erő
Egészen kisméretű objektumoknál előállítható a levitáció az úgynevezett Casimir-erő által. A Casimir-erő a felületek közti térben fellépő kvantumfluktációk következménye. 2009-ben a Nature arról számolt be, hogy először sikerült a vonzó Casimir-erő ellentettjét, a taszító Casimir-erőt megvalósítani, amelynek felhasználásával mikroobjektumok lebegtethetők.[3][4]
Buoyant-levitáció
Nagy nyomáson egyes gázok sűrűsége meghaladhatja a szilárd testekét. Ezen az alapon levitációra használhatók a buoyancy-hatással.[5] A xenon a legsűrűbb nemesgáz (5,894 g/dm³), felhasználható a polietilén levitálásra 154 atm nyomáson.
Ultrahangos levitáció
A képen egy béka lebeg diamágneses levitációs hatásra
Kutatók kísérletképpen ultrahanggal kiváltott levitációval kisebb állatokat lebegtettek. A lebegtetett egér először meg volt zavarodva, de négy óra múlva alkalmazkodott a levitációhoz.[6]
A levitáció ezoterikus megjelenése, amikor valaki fizikai magyarázat nélkül lebeg. Például:
A 16. századbanÁvilai Szent Teréz önéletrajzában azt írta, hogy a vallásos elragadtatás pillanatában nem tudja megakadályozni, hogy felemelkedjen a földről, bár alázatból küzdött ez ellen.
