Wenn es aufwärts tropft

Von Levitation, Magneten und Supraleitern

Supraleitung ist faszinierend und in vielen Aspekten noch nicht vollständig verstanden. In der neuesten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature stellen englische Wissenschaftler einen Sauerstofftropfen vor, der die Gesetze der Schwerkraft auf den Kopf zu stellen scheint. Er tropft aufwärts statt abwärts.

Mit Magnetismus können Objekte zum Schweben gebracht werden, das ist seit langem bekannt. Es darf bezweifelt werden, dass Graf Cagliostro davon wusste und Magneten einsetzte, um bei seinen Geisterbeschwörungen im 18. Jahrhundert Menschen und Dinge wundersam empor steigen zu lassen. Sehr viel wahrscheinlicher ist, dass er klassische Zauberertricks anwendete und dem gut betuchten Publikum Illusionen servierte.

Dagegen ist der so genannte Levitron ein nettes Schauspiel magnetischer Schwebekunst. Es handelt sich dabei um einen Magnetschwebekreisel, der über großen Ringmagneten in der Luft stehen bleibt. Er wird durch die Magnetfelder dreidimensional im Raum festgehalten und stabilisiert, so schwebt er scheinbar schwerelos in der Luft - zumindest für einige Minuten. Das ist so hübsch, dass sogar ein entsprechendes Spielzeug auf dem Markt erhältlich ist (Vgl. Levitron geklont!).

Ein weiteres gut erforschtes Phänomen der Wechselwirkung von Supraleitern und Magnetwirkung ist der Meißner-Ochsenfeld-Effekt, ein Feldverdrängungseffekt, mit dem Supraleitung nachgewiesen wird. Durch den supraleitenden Zustand können Magnetfelder nicht in ein Metall eindingen, dadurch beginnt eine Stück des Supraleiters in einem äußeren Magnetfeld zu schweben, wenn die Sprungtemperatur erreicht ist. Der Grund für diese verblüffende Levitation sind elektrische Abschirmströme, die im Supraleiter angeworfen werden und deren Magnetfeld dem ursprünglichen Feld entgegenwirkt. (Mehr zur magnetischen Levitation von der Universität Nijmegen

In Nature stellen jetzt D. Wood, V. Greenert und P.D. Hampshire von der englischen University of Durham in einem kurzen Beitrag den Tropfen aus flüssigem Sauerstoff vor, der der Gravitation trotzt. Ein starker Magnet (NdFeB) aus dem Seltenerdmetall Neodym (Nd), Eisen (Fe) und Bor (B) hebt über einem Hochtemperatur-Supraleiter (YBa2Cu3O7), der mit flüssigem Stickstoff gekühlt wird, bei einer Temperatur von 77 Kelvin ( -196,15 Grad Celsius) ab. So weit alles wie vorgesehen. In dieser Versuchsanordnung beobachteten die britischen Physiker dann Sauerstofftropfen, die sich auf dem Supraleiter bildeten, zum Magneten aufstiegen, dort verdampften, um sich dann erneut unten zu formen und sich wieder empor zu ziehen. Sauerstoff hat einen Siedepunkt von 92 K (-181.15 Grad C), der Tropfen kondensiert aus der Luft und wird anschließend wieder zum flüssigen Sauerstoff. In flüssiger Form ist Sauerstoff ausreichend paramagnetisch, um zwischen Supraleiter und Magneten eine Brücke zu formen. Der Tropfen bewegt sich aufwärts und verschwindet dann wieder, weil er auf dem Magneten in den gasförmigen Zustand zurückkehrt. Daraufhin bildet sich durch Kondensation auf dem sehr kalten Supraleiter gleich wieder ein neuer Tropfen, der erneut aufwärts steigt. Ein hübsches Phänomen eines Tropfens, der sich gegen die Gesetze der Schwerkraft zu bewegen scheint, indem er hinauf statt hinab tropft. Wer sich das auf Video anschauen möchte, sollte zu Superconductivity in Durham surfen.

Wem das alles allerdings zu naturwissenschaftlich ist, dem bleibt zum Abheben immer noch das yogische Fliegen mit Maharishi-Effekt für den Frieden, denn: "Jede Regierung braucht eine Gruppe Yogischer Flieger, um eine harmonische und kohärente Atmosphäre zu schaffen, in der die Regierung effektiv und erfolgreich handeln kann." Damit ist dann auch viel zu erreichen: "Yogisches Fliegen ist angesagt, wenn man Terrorismus effektiv überwinden will" (Naturgesetzpartei). Auch eine Art Supraleitung, allerdings der spirituellen Art.