Una gran pregunta! No puedo responder a todos los detalles, pero una cosa es cierta.
El imán levitar sobre el superconductor de la superficie.
En el cobre y el imán experimento, las corrientes de foucault en el cobre disco disipada debido a la resistencia en el cobre a granel. Esta es la razón por la caída del imán es finalmente caer a la superficie: la corriente de foucault campo magnético muere como su energía se convierte en calor.
La corriente en el superconductor no mueren, y mantiene repeler al acercarse el imán, más fuerte y más fuerte a medida que se acerca. En algún momento, las fuerzas de equilibrio.
Ahora, el panorama es un poco más complejo que esto. Si usted no permitir la caída del imán para girar (hacer caer siempre que su polo norte hacia abajo), entonces el imán simplemente rebotan a su altura original, y luego continuar flotando hacia arriba y hacia abajo para siempre. Pero hay mucho más a la complejidad en un realista experimento:
- Al acercarse el imán del polo norte está más cerca de la realización de la superficie, y se siente más fuerte empuje del imán superconductor (tan pronto como se inicia la corriente de foucault, el superconductor pieza es simplemente un imán permanente, suponiendo que la corriente no cambia). Esta caída es inestable, y una pequeña desviación de la vertical dará un impulso angular a la caída del imán.
- Suponiendo que la superficie del imán cae no es infinito, el imán también tienden a deslizarse hacia los lados, como repelente de imanes normalmente si tratas de empujar juntos, debido a que las líneas de campo no será paralelo a lo finito superconductor de la superficie.
- En respuesta, el superconductor campo magnético se ajustará, en contra de cualquier de estos imán de movimientos. Por ejemplo, tanto hacia los lados y aceleración angular recibirá un contador de empuje desde el cambio del superconductor de corriente.
- La caída del imán es también una pieza de metal, y con sujeción a las corrientes de foucault de que el imán cae sobre, tan larga como su campo inducido varía. Esta es la principal fuente de amortiguación de toda la dinámica del sistema. (Hay, por supuesto, la resistencia del aire, también.)
- Y hay dos diferentes tipos de semiconductores, que responden a los cambios del campo magnético externo de otra forma: el campo inducido en uno es liso (perfectamente lisa en teoría), pero la otra es áspero y lleno de baches. Estos son los llamados, algo uninventively, tipo I y Tipo II, respectivamente.
En el experimento (ah, y te puedes imaginar lo mucho que nos hizo jugar con las primeras muestras de la alta temp superconductor YBaCuO cerámica sólo pudimos poner nuestras grabby experimentales manos, cuando fueron descubiertas en la década de los 80!), el imán tiende a deslizarse, escapar de la superconductor de la placa si se te cae aproximadamente, pero si ponemos más atención, se queda allí. Si usted lo empuja, diapositivas, pero se detiene. Si usted le da un poco de rotación, el imán gire, pero, a continuación, reducir la velocidad y detenerse. Casi se parece a lo que está suspendida en un líquido viscoso. Nuestro primer muestras fueron tan pequeño que solo se podía jugar con un imán en una cadena, que la pequeña pieza de superconductor de inmediato repelieron. Pero más de un tamaño considerable (un par de centímetros de diámetro), de placa plana estaban levitando de manera constante, si se coloca con suficiente cuidado.
De esta forma, una alta temperatura, lleno de baches campo" tipo II superconductor se comporta (creo recordar que esto se llama "flujo de pinning", pero es un mal nombre, de la OMI). Sin embargo, no sé por experiencia lo que haría exactamente lo que sucederá si se te cayó un imán sobre un pedazo de metálica tipo I superconductor tan grande como el experimentador de cobre de disco, como el actual (incluyendo el caso de la inducción de corrientes de foucault) en superconductores metales produce una muy suave campo magnético, y la expulsión de todas las líneas de campo magnético de material. La alta temperatura de cerámica, en cambio, permite que algunas líneas de campo a través de lo que usted puede pensar acerca de como perfecto cuántica "agujeros" o tubos delgados en el material. Creo que en este caso el imán sería una experiencia mucho menos viscoso de la interacción con su campo magnético inducido, pero finalmente se estabilice, o acaba de terminar deslizarse de lado para siempre (hasta que se encuentra al borde de la superconductor de la placa y se cae, lo que ocurra primero), y si se va a estabilizar la rotación o en secadora, no sé. Todos los efectos anteriores siguen siendo válidas, pero no puedo imaginar claramente la dinámica. Mi mejor conjetura es que la rotación y de arriba a abajo, flotando casi (exponencialmente) cesar debido a la inducida por la corriente de foucault, las pérdidas del imán, pero no hay nada mucho que puedo pensar para comer el constante impulso de un imán de vuelo paralela a la superficie del semiconductor, perfectamente liso campo. Yo simplemente no sé cómo "baches" es el campo de la real, no teóricamente perfecta superconductor de metales.
EDIT: he Aquí una grabación de un experimento de este exacto de la instalación, con una gran parte de la tierra rara imán levitando sobre una pieza plana de superconductores de cerámica: https://youtu.be/qYhnt6Q_dXg?t=205. El enlace es el punto en el video donde se puede observar el efecto de la mejor. La narración es físicamente irrelevante, por decir lo menos, pero la demostración en sí es muy claro. La oscuridad de disco en la parte inferior del nitrógeno líquido en el baño es una pieza de superconductores cerámicos, y la brillante cubo flotando sobre es un imán.
