Diamagneettinen vesi

Tässä videossa haluan demonstroida ilmiötä nimeltä Diamagnetismus. Diamagnetismus tarkoittaa aineen käyttäytymistä siten, että se muodostaa sisäisen magneettikentän, joka on vastakkaissuuntainen ulkoiseen magneettikenttään nähden. Jokaisella aineella on tämä ominaisuus. Sitä voidaan kuitenkin havaita vain sellaisissa aineissa, joissa diamagnetismia ei peitä paramagnetismi (ulkoisen kentän vahvistuminen aineen sisäisten prosessien seurauksena) tai ferromagnetismi. Diamagnetismus on muihin magneettisuuden lajeihin verrattuna hyvin heikko.

Erityisen diamagneettisia aineita ovat: kupari, vismutti, kulta ja hopea. (Lähde: Stöcker, Taschenbuch der Physik, 5., korjattu painos 2004)

Vahvimman diamagneettisen momentin omaa vismutti. (Lähde: Wikipedia)

Videollani näkyy neljä päällekkäin asetettua magneettia Q-20-20-10-N. Jotta kokonaisuutta olisi helpompi pitää koossa, toisen ja kolmannen magneetin väliin asetettiin pieni metallikappale, tässä tapauksessa rautaveitsi.

Magneetit pidettiin lasikulhon yläpuolella, joka oli täytetty aivan reunaan asti vedellä. Etäisyys vedenpinnan ja magneetin alapinnan välillä oli noin 1–2 mm. Kamera asetettiin lasikulhon eteen siten, että se kuvasi loivasta kulmasta ylöspäin, jolloin veden alapinta tuli näkyviin. Koska tässä loivassa kulmassa esiintyi täydellinen heijastus, voidaan sulkea pois, että havaittu ilmiö olisi pelkkä magneetin alapinnan heijastus.

Lasikulhon takana pöydällä oli valkoinen paperiarkki (ei suoraan näkyvissä, ainoastaan veden heijastuksissa). Lasikulhon takana, suoraan paperin takana, on tummanvihreä tausta (valaistus heijastuu siihen).

Kun magneettikenttä tulee lähelle veden pintaa, syntyy pieni painauma. Tämä painauma on havaittavissa vain epäsuorasti: koska tasainen vedenpinta heijastaa tumman taustan, mutta pieni kohouma heijastaa valkoista paperia, on selvästi nähtävissä, että vedenpinta on muotoutunut.

Jotta voitiin osoittaa, ettei tämä ilmiö johdu magneettien kosketuksesta veden kanssa, magneetit asetettiin tarkoituksella kosketuksiin vedenpinnan kanssa. Heti tämän jälkeen alimman magneetin alapinta tuli näkyviin.

Magneettien liike veden yläpuolella osoittaa, että ilmiö riippuu ainoastaan magneettien sijainnista.

Lisätutkimukset osoittivat, että tämä veden syrjäytymisen ilmiö on voimakkaampi epähomogeenisissa magneettikentissä kuin homogeenisissa, kuten tässä käytetyssä. Ilmiötä voitaisiin voimistaa käyttämällä vahvempia magneetteja. Myös entistä epähomogeenisempi kenttä lisäisi vaikutusta edelleen.

Haluan tässä yhteydessä nimenomaisesti sulkea pois mahdollisuuden, että Mooses olisi Punaisella merellä syrjäyttänyt vettä tällä tavoin. Magneettikenttä, joka olisi tähän riittävän voimakas, syntyy todennäköisesti vain (neutroni)tähdissä.