磁悬浮列车差点就没了！是谁拯救了曾被否决的磁悬浮技术？

想必大家都见过或者玩过磁悬浮地球仪、磁悬浮陀螺吧。借助磁场，陀螺或地球仪可以悬在空中并自如地旋转。

但你知道吗？这种磁悬浮技术曾一度被人们全盘否定！这是怎么回事，又是谁让磁悬浮“重见天日”？来和小编一起看看吧～

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不可能实现的悬浮？

大家小时候一定玩过家里的磁铁吧。无论磁铁是大是小，形状如何，总会有两个磁极，并且同种磁极相互排斥，异种磁极相互吸引。

那你有没有尝试过把同种磁极上下相对，借助斥力让上方的磁铁悬浮起来呢？

小编小时候就曾经无数次地尝试过，但无一例外，每次都以失败告终。无论如何小心翼翼地摆放，上方的磁铁不是被磁力推开，就是翻转180度，使同种磁极吸在一起。

你可不要以为是小编手脚太笨，早在1842年，数学家塞缪尔·恩绍就证明了单一稳定磁场是无法维持一个稳定力学结构的。

用通俗的话讲，就是只用一组磁铁是无法造出稳定磁悬浮结构的，上方悬浮的磁铁会在瞬间倾覆下来。

为什么会有这样的情况发生呢？

其实原因很简单，假设有一个光滑的半圆形“山峰”，现在我们要在山顶上放一个小球，并保证它一直立在山顶不滚下来。

理论上，这个任务是可以完成的，只要保证小球被一点不偏地放在半圆形山的最顶峰即可，此时小球受到的重力与支持力平衡。

然而事实上，没有人能完成这个任务，它难就难在了“一点不偏”上。现实中，无论多么小心谨慎的人，或是多么精准的机器都不能做到分毫不差，哪怕仅仅把小球放歪了一根发丝的距离，都会使小球滚落。

在生活中，有太多这样的例子，比如理论上，静止的自行车是可以不靠任何支撑立在地面上的，只要保证车子完全竖直即可，但我们都知道这是不可能实现的。

今天我们讲的磁悬浮也属于这类问题，从表面上看，两磁铁之间的斥力可以与磁铁自身重力抵消，达到平衡，但这种平衡是不稳定的，任何风吹草动都会让它倾覆。

除非你能保证每次放置时，两块磁铁都完全对齐，并保持水平，且周围不能有一丝微风。

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“外行”也有新创造

讲到这里可能有些小伙伴会问：既然这种悬浮方式不可能实现，那磁悬浮地球仪又是怎么回事呢？

大家还记得我们之前提到自行车的例子吗？静止的自行车固然无法自己立在地面上，但是骑起来的自行车却十分稳定，甚至还有研究者发现，只要自行车在前行，即便车上没有人，也能保持很长时间的稳定。

聪明的小伙伴想必已经有了主意——如果磁铁不停地运动起来，会不会也像自行车那样能保持稳定呢？

20年前，在一个普通的美国小镇上有一位名叫Roy Harrigan的发明怪人，也想到了这一点。

值得一提的是，他的高中知识是自学的，没有受过专业的物理训练，可以说在物理领域完全是个“外行”。

正是这位“外行”通过反复的实验终于成功地利用同种磁极相互排斥的原理把一个高速旋转的磁铁悬浮了起来，第一个“磁悬浮小陀螺玩具”也随之诞生。

讲到这儿，小伙伴们想必已经看出了门道，陀螺和地球仪之所以可以在磁场下悬浮，正是因为陀螺和地球仪不再是静止的，而是一直在不停地旋转。旋转使得物体具有了稳定性。

此外，人们还发现，除了让被悬浮的物体动起来外，也可以让磁场“运动”起来。当我们把普通的静磁场替换成不断发生变化的交变磁场时，上方的磁铁也能稳定地悬浮起来。

更奇特的是，如果把磁铁放在交变的磁场上，磁铁先会剧烈的抖动，然后渐渐稳定地悬浮在磁场上空并开始旋转。稳定后陀螺旋转的频率几乎与磁场变化的频率相同，这种现象被称为锁频。