磁场可以抵消重力中国月球重力实验室给出答

中国的探月工程受到世界瞩目,未来还将有更多的探月项目启动,为了更好地测试各种设备仪器在月球的工作状态,中国正在建造可以长时间模拟月球重力的月球重力实验室。

月球重力只有地球的六分之一,想要在地球上模拟月球重力,就需要找到方式抵消一部分的地球引力。

中国科学家并没有使用传统方式抵消地球重力,而是使用强大的磁场抵消重力,从而形成直径60厘米的球形真空室,引力以及内部环境非常接近月球。

磁场为何能抵消重力?

年的搞笑诺贝尔奖中,物理学奖颁发给了两位物理学家,因为他们利用磁铁产生的磁场,将一只青蛙悬浮在空中。这也是中国月球重力实验室的灵感之一。

地球本身就拥有磁场,为何我们无法在空中飞行?这主要是因为磁场的强度差距,地球磁场的强度只有0.特斯拉,而悬浮青蛙使用的磁场,为16特斯拉,两者相差53万倍。

利用磁场抵消重力,并不像磁悬浮技术,而是利用物体自身形成的微小感应电流抵消重力,因此需要强大的磁场,才能发挥出足够的作用,地球磁场所产生的的作用微乎其微。

如果给铁块施加磁场,那么铁原子所带的电子,就会随着磁场方向整齐排列,进而产生磁化,能够被磁铁吸引。这种磁化现象是短时间的现象,磁铁远离铁块,磁性也就会逐渐消失。

磁铁无法吸引的铝等金属,在靠近磁铁的时候,也会产生磁性,但这类元素的原子附近存在配对电子,因此磁性会被抵消,无法产生明显的相吸效果。

最后就是生物、非金属等物质,即使靠近磁铁,也不会被磁化,因为有机物、非金属等物质的原子,外层电子已经成对,处于磁中性。

但是无论是什么物体,只要靠近磁场,内部就会出现感应电流,也就是电磁感应,这种微弱的电流,会让整个物体变成一块“电磁铁”,这也是悬浮青蛙的关键。

电磁铁会在磁场中受力,随着磁场的增强,受力现象也会越来越明显,从而抵消地球引力,形成类似月球的重力环境。

想要实现月球重力,需要非常强大的磁场,但是利用磁场形成的悬浮效果,非常接近太空环境,由于设备非常复杂,因此目前中国月球重力实验室,直径仅有90厘米。但已经足够进行简单设备的实验。

月球重力实验室,将持续工作,进行长期测试:

月球重力实验室,对具有抗磁性的物体,都具有大致相同的效果,并且只要磁场存在,就可以长时间提供失重效果。

科学家计划利用月球重力实验室,对后续的月球项目设备进行测试,让月球重力实验室,成为一个可以长时间工作的实验室。

中国科学家将测试后续月球项目需要使用的月球材料,让材料在月球重力实验室中保存数天时间,观察材料的变形情况以及其他变化。

无论是短时间测试还是长时间测试,月球重力实验室都可以提供完美的实验条件。

总结:

随着中国探月项目的逐渐增多,科学家也在尝试模拟更加真实的月球环境。

月球重力实验室,预计将在今年投入使用,如果未来可以大规模使用,或许我们在生活中,也可以体验磁场抵消重力,感受一下太空的失重感。



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