 Случайная новость из Архива Лабораторный рекорд мощности магнитного поля
18.10.2025
Магнитные поля окружают нас повсюду: от компасов и электроники до процессов в земном ядре. Недавно ученые Национальной лаборатории высоких магнитных полей (MagLab) в Таллагасси, штат Флорида, установили новый рекорд, создав самое мощное магнитное поле, когда-либо полученное на Земле, - 100 тесла. Для этого импульсный магнит охлаждали до -198 °C, чтобы избежать перегрева тока мощностью 1,4 гигаватта, что позволяет ему работать безопасно. Для сравнения, это поле в 200 раз сильнее магнита на холодильнике и в 100 раз мощнее промышленных электромагнитов, используемых для подъема автомобилей.
Магнитное поле возникает благодаря спинам электронов в веществе. В обычных материалах спины направлены случайным образом, но в магнитных веществах они выстраиваются в одном направлении, создавая четко выраженные полюса. Земля сама является гигантским магнитом: ее магнитное поле формируется за счет движения расплавленного железа и никеля во внешнем ядре. Согласно данным NOAA, интенсивность магнитного поля на поверхности планеты колеблется от 25 000 до 65 000 нанотесла, а ближе к ядру достигает 2,5 миллител.
История экспериментов с экстремальными магнитными полями полна разрушений. Попытки превысить предел мощности часто приводят к уничтожению оборудования. Например, в 2018 году ученые из Токийского университета достигли 1200 тесла, после чего установка была полностью разрушена. Абсолютный рекорд - 2800 тесла - зафиксирован в России в 2001 году, но и там устройство не выдержало нагрузки. Такие эксперименты наглядно демонстрируют пределы современных технологий при создании сверхмощных магнитов.
Ученые MagLab отмечают, что сверхсильные магнитные поля открывают новые горизонты для фундаментальных исследований. Они позволяют изучать поведение электронов в экстремальных условиях, что недоступно при обычных лабораторных параметрах. Эти знания могут стать основой для разработки новых типов электроники, а также технологий управляемого термоядерного синтеза, где крайне важны сильные магнитные поля для удержания плазмы.
Карта магнитного поля поверхности Земли, составленная NASA, демонстрирует вариации интенсивности в разных регионах планеты, показывая сложную структуру геомагнитного поля. Источник изображения - Терренс Сабака, отдел геодинамики NASA GSFC.
Физики подчеркивают, что магнетизм и электричество - это два проявления единой электромагнитной силы, которая действует во всех объектах, включая камни, воду и живые организмы. В большинстве случаев магнитное поле слишком слабо для прямого наблюдения, однако в магнитных материалах оно проявляется стабильно и заметно.
Такие эксперименты не только устанавливают новые рекорды, но и расширяют наше понимание природы магнетизма. Возможность создавать поля порядка сотен тесла позволяет моделировать условия, которые иначе встречаются только в экстремальных средах, например, в недрах планет или в лабораториях термоядерного синтеза.
|
