¿Puede el efecto Meissner explicar estructuras flotantes muy grandes?

Avatar de James Cameron presentaba montañas flotantes que permanecían en el aire debido al efecto Meissner; contenían grandes cantidades del superconductor unobtainio a temperatura ambiente que, debido a sus fuertes campos electromagnéticos, estaban suspendidos sobre el suelo.

Sin embargo, ¿esto realmente funcionaría? He visto criticar el concepto - mira aquí - y me preguntaba si podrías ayudarme a superar las fallas en las islas flotantes de la película; a saber, el hecho de que

  • Un superconductor no puede simplemente emitir un campo magnético sin corriente
  • El campo magnético tendría que ser tan grande, denso y fuerte que podría resultar inhabitable para los humanos
  • Prefiero no simplemente colocar un superconductor RC en la tabla periódica a menos que teóricamente pueda existir en mi planeta pero no en la Tierra.

También me gustaría saber cómo se podría producir un campo magnético tan grande de forma natural. Algunos requisitos:

  • Las rocas flotantes que quiero deben poder existir tan grandes como casas.
  • El planeta debe ser habitable para la vida animal no extremófila
  • Es un planeta, no una luna de un gigante gaseoso, por lo que no hay ayuda de planetas similares a Júpiter con núcleos externos de hidrógeno metálico.
La solución perezosa es, por supuesto, eliminar el requisito "natural". Alguien podría haberlos construido porque la maravilla de las montañas flotantes trasciende las especies, o algo así. Las críticas a las islas superconductoras están bien fundadas, por desgracia, así que no creo que tengas mucha suerte trabajando en ellas.
A menos que todo ese trozo sea magnético, el superconductor no rompería finalmente la roca que lo contiene (muchas toneladas de roca sostenida solo por la resistencia a la tracción de la roca contra el superconductor). Parece que con el tiempo todo terminaría de nuevo en la tierra, y el superconductor en el espacio, o como una lámina alrededor del planeta.
@StarfishPrime o, como en Avatar, porque los superconductores y las montañas voladoras son un gran cebo humano...

Respuestas (3)

  1. Solo aquellos pedazos de roca que contienen una corriente pueden producir un campo magnético adecuado para flotar en el campo magnético planetario.

  2. Las rocas flotarán a diferentes distancias de la superficie dependiendo de la fuerza de su corriente interna. Es posible que algunos no floten, sino que sean más livianos de lo que serían sin la corriente. Algunos serán muy altos.

  3. Algunas rocas obtienen su corriente inicial a través de un rayo.

  4. Las rocas pueden mantener su corriente a través de la inducción. Un conductor que se mueve (que cae o sube) a través de un campo magnético tendrá una corriente inducida dentro de él. Esta corriente inducida producirá un campo magnético opuesto al que la produjo.

  5. Concluyo a partir de videos de pequeños animales que levitan que un campo magnético adecuado para oponerse a la gravedad no es letal en sí mismo.

ADENDA: ¿Tal vez las rocas flotantes de Pandora son muy ligeras?

Recientemente tuve la oportunidad de ver el mundo simulado de Pandora en Orlando. Tienen algunas rocas "flotantes" geniales.

rocas flotantes en la pandora de disney

Concluyo que las "rocas" son mucho más ligeras de lo que parecen. La piedra pómez es una décima parte de la masa del mismo volumen de piedra caliza. Mayne, las rocas que levitan también son ligeras.

No creo que haya un límite superior para los campos magnéticos. Los magnetares tienen mucho. Se pueden responder preguntas sobre cuánto campo magnético puede albergar un volumen dado de masa, o cuánto puede levantar un campo magnético dado (o campos magnéticos que interactúan). Uno necesitaría entender la densidad de flujo magnético y yo no.

Pero, ¿es un campo magnético adecuado para levitar, digamos, 20k toneladas métricas letales?
Pandora orbitaba alrededor del gigante gaseoso Polifemo. Si Pandora orbitara en el borde de la ionosfera del planeta, entonces existe la posibilidad de que partículas altamente cargadas bombardearan a Pandora, con un campo magnético muy poderoso y el hecho de que está deformado y retorcido por las venas de unobtainium que cruzan el mundo, podría producir una carga en el material conductor de Pandora. Eso supondría que hay materiales metálicos naturales en cantidades muy grandes. Existe una alta probabilidad de que el mundo se vea bañado en niveles letales de radiación.

Avatar fue una película divertida de ver, pero gran parte era fantasía.

¿Se puede hacer flotar un superconductor sin corriente externa? Seguro que puedes . Lo que necesita es un campo magnético lo suficientemente fuerte para inducir la corriente necesaria en el superconductor. por ejemplo, en ese video de Youtube, un imán de neodimio flota sobre un superconductor súper frío.

El problema que tienes es que las magnetosferas planetarias son increíblemente débiles. Los imanes que sostienen los dibujos de su hijo en su refrigerador son 200 veces más fuertes que la magnetosfera de la Tierra y no puede hacer flotar un superconductor con un imán de refrigerador.

¿Esto te detiene?

No necesariamente. Simplemente necesita justificar una magnetosfera lo suficientemente fuerte como para magnetizar los empastes en los dientes de un visitante.

O hacer lo que hizo Cameron: ignorar los detalles y contar una buena historia.

Pero, según tu pregunta, no quieres una magnetosfera de esa fuerza. Eso deja una respuesta: lo siento, no se puede hacer con base en la ciencia que conocemos hoy.

Por cierto, para una visión fascinante de la idea del magnetismo letal, consulte esta publicación de nuestro sitio hermano, Physics.SE .

Y entonces mi memoria entró en acción

Después de responder a esta pregunta, me di cuenta de que es un duplicado de las ciudades flotantes con un nuevo superconductor v2 . Pero como ya respondí esta pregunta, no voy a VTC.

La fuerza magnética es mucho más fuerte que la fuerza gravitacional. Incluso un imán pequeño sujetará fácilmente un objeto de metal unas pocas veces su masa.

Aquí hay un video de objetos domésticos comunes siendo levitados:

https://www.youtube.com/watch?v=1gMMM62NC-4

Además de eso, la gravedad en Pandora podría ser menor que la de la Tierra, y la roca menos densa.

Puedes imaginar capas de unobtanio magnético separadas por capas de roca ordinaria. Cuando la roca se erosiona, las capas cargadas similares en unobtanium se repelen entre sí, lo que da como resultado rocas flotantes.

¿Puede el efecto Meissner explicar estructuras flotantes muy grandes?
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