Включено в книгата
Оригинално заглавие
Physics of the Impossible, (Пълни авторски права)
Превод от английски
, (Пълни авторски права)
Форма
Научен текст
Жанр
Характеристика
  • Няма
Оценка
5,5 (× 22 гласа)

Част I
Клас I на невъзможните неща

1. Силови полета

1. Когато един изтъкнат, но възрастен учен твърди, че нещо е възможно, той почти със сигурност е прав. Когато твърди, че нещо е невъзможно, твърде вероятно е той да греши.

2. Единственият начин да се открият границите на възможното е да бъде поет рискът да се измине малко път покрай тях и да се навлезе в невъзможното.

3. Всяка достатъчно напреднала технология е неразграничима от магията.

Трите закона на Артър Ч. Кларк

„Вдигнете щитовете!“

В безброй епизоди на „Стар Трек“ това е първата заповед, която капитан Кърк изревава на екипажа, вдигайки силовите полета, за да защити междузвездния кораб „Ентърпрайс“ от вражеския огън.

Силовите полета в „Стар Трек“ са толкова жизненоважни, че ходът на битката може да бъде преценен от начина, по който бива вдигнато силовото поле. Всеки път, когато силовите полета губят от мощността си, „Ентърпрайс“ получава нови и нови опасни удари в корпуса си, докато накрая капитулацията стане неизбежна.

Така че какво представлява едно силово поле? В научната фантастика това е измамно просто: тънка, невидима, но непроницаема преграда, способна да отразява и лазерните лъчи, и ракетите. На пръв поглед едно силово поле изглежда толкова лесно осъществимо, че неговото създаване като щит на бойното поле изглежда предстоящо. Човек би очаквал, че един ден някой енергичен изобретател ще обяви създаването на защитно силово поле. Но истината е далеч по-сложна.

По същия начин, по който електрическата крушка на Едисон е революционизирала модерната цивилизация, едно силово поле би могло да повлияе много във всеки аспект на нашия живот. Военните биха могли да използват силовите полета, за да станат неуязвими, създавайки щит, непроницаем за вражеските снаряди и куршуми. Мостове, магистрали за ускорен трафик и пътища на теория биха могли да бъдат построени, като просто бъде натиснато едно копче. Цели градове биха могли да изникнат мигновено в пустинята, като небостъргачите им бъдат изградени изцяло от силови полета. Силови полета, издигнати над градовете, биха могли да дадат възможност на техните жители да модифицират по свое желание ефектите от силните ветрове, снежни виелици и торнада. Градове биха могли да бъдат изградени на океанското дъно под безопасния балдахин на едно силово поле. Стъклото, стоманата и хоросанът биха могли да бъдат заменени изцяло.

Но колкото и да е странно, силовото поле е може би едно от най-трудните за създаване устройства в лабораторни условия. Всъщност някои физици са убедени, че в действителност то може да е невъзможно без модифициране на неговите свойства.

Майкъл Фарадей

Понятието силови полета произхожда от труда на големия британски учен от XIX в. Майкъл Фарадей.

Фарадей се родил в работническо семейство (баща му бил ковач) и едва свързвал двата края като чирак книговезец в началото на XIX век. Младият Фарадей бил запленен от невероятните пробиви при разкриването на мистериозните свойства на две нови сили: електричеството и магнетизма. Той поглъщал жадно цялата литература, посветена на тези теми, до която можел да се добере, и посещавал лекциите на професор Хъмфри Дейви в Кралския институт в Лондон.

Един ден професор Дейви увредил сериозно зрението си по време на злополучен химичен опит и наел Фарадей за свой секретар. Фарадей започнал да печели бавно доверието на учените в Кралския институт и те му разрешили да провежда важни собствени експерименти, въпреки че често го обиждали. С течение на времето професор Дейви започнал да проявява все по-силна ревност към яркия талант, демонстриран от младия му асистент, който бил изгряваща звезда в кръговете на експериментаторите, като накрая засенчил славата и на самия Дейви. След смъртта на Дейви през 1829 г. Фарадей получил възможност да направи поредица от поразителни пробиви, които довели до създаването на генератори, които щели да захранват с енергия цели градове и да променят посоката на развитие на световната цивилизация.

Ключът към най-големите открития на Фарадей били неговите „силови полета“. Ако човек постави железни стружки над магнит, може да установи, че те създават модел, подобен на паяжина, който изпълва цялото пространство. Това са силовите линии на Фарадей, които представят нагледно как силовите полета на електричеството и магнетизма се разполагат в пространството. Ако човек изобрази графично магнитните полета на Земята например, може да установи, че линиите се излъчват от северния полярен регион и след това се оттеглят на Земята в южния полярен регион. Подобно на това, ако човек трябва да изобрази графично електрическите полеви линии на стълба на една мълния по време на гръмотевична буря, би установил, че силовите линии се съсредоточават на върха на стълба на мълнията. Според Фарадей празното пространство изобщо не е празно, а е изпълнено със силови линии, които биха могли да накарат далечните обекти да се движат. (Тъй като младостта на Фарадей била белязана от бедност, той бил пълен невежа в областта на математиката и в резултат на това бележниците му са пълни не с уравнения, а с ръчно рисувани диаграми на тези силови линии. По ирония на съдбата липсата на обучение по математика го е накарала да създаде красивите диаграми на силовите линии, които днес могат да бъдат видени във всеки учебник по физика. В науката едно материално изображение често е по-важно от математиката, използвана за неговото описание.)

Историците са изказвали различни хипотези относно това какво е довело Фарадей до откриването на силовите полета, едно от най-важните понятия в цялата наука. Всъщност цялата модерна физика е написана на езика на полетата на Фарадей. През 1851 г. той направил ключовия пробив, свързан със силовите полета, които променили завинаги цивилизацията. Един ден прокарвал детски магнит над намотка на жица и забелязал, че е в състояние да генерира електрически ток в жицата, без дори да я докосва. Това означавало, че невидимото поле на магнита би могло да блъска електроните в една жица от единия край на празното пространство до другия, създавайки ток.

„Силовите полета“ на Фарадей, които преди това били смятани за безполезни, неизползваеми драскулки, били реални материални сили, които можели да движат предметите и да генерират енергия. Днес светлината, която използвате, за да прочетете тази страница, вероятно се изпълва с енергия от откритието на Фарадей в областта на електромагнетизма. Един въртящ се магнит създава силово поле, което блъска електроните в жица, карайки ги да се движат под формата на електрически ток. Това електричество в жицата после може да се използва, за да запали електрическа крушка. Същият този принцип се използва за генериране на електричество за захранването с енергия на градовете по света. Водата, която тече от едната до другата страна на един язовир например, кара един огромен магнит в турбина да се върти, като след това блъска електроните в жица, образувайки електрически ток, който бива изпращан по високоволтови жици в нашите домове.

С други думи, силовите полета на Майкъл Фарадей са силите, които движат модерната цивилизация, като се започне от електрическите булдозери и се стигне до днешните компютри, интернет и айподите.

Силовите полета на Фарадей са били източник на вдъхновение за физиците в продължение на столетие и половина. Айнщайн се вдъхновил толкова от тях, че написал теорията си за гравитацията на езика на силовите полета. Аз също се вдъхнових от работите на Фарадей. Преди години изложих сполучливо струнната теория на езика на силовите полета на Фарадей, като по този начин създадох теорията на струнното поле. Сред физиците, когато някой казва: „Той мисли като силова линия“, това звучи като голям комплимент.

Четирите сили

През последните две хиляди години едно от върховните постижения на физиката е било изолирането и определянето на четирите сили, които ръководят Вселената. Всички те могат да бъдат описани на езика на полетата, въведени от Фарадей. За съжаление, обаче, нито една от тях не притежава напълно свойствата на силовите полета, описвани в научната фантастика. Тези сили са следните:

1. Гравитация — безмълвната сила, която държи краката ни за земята, пречи на Земята и на звездите да се разпаднат и крепи в едно цяло Слънчевата система и Галактиката. Без гравитацията щяхме да се разлетим от Земята в Космоса със скоростта от 1 000 мили (ок. 1 609 км) в час от въртящата се планета. Проблемът се състои в това, че гравитацията притежава диаметрално противоположните свойства на силовото поле, обект на научната фантастика. Гравитацията привлича, а не отблъсква. Тя е изключително слаба, ако говорим за връзките между обектите, и действа на огромни астрономически разстояния. С други думи, тя е почти пълна противоположност на плоската, тънка и непроницаема преграда, за която човек може да прочете в научнофантастичните романи или да види в научнофантастичните филми. Например цялата планета Земя е необходима за привличането на едно перце към пода, но ние можем да противодействаме на земното притегляне, като вдигнем перцето с пръсти. Действието на нашите пръсти може да противодейства на притеглянето на цяла планета, която тежи повече от шест трилиона трилиона килограма.

2. Електромагнетизмът (ЕМ) — силата, която осветява нашите градове. Лазерите, радиото, телевизията, модерната електроника, компютрите, интернет, електричеството, магнетизмът — всички те са следствия от електромагнитната сила. Това е може би най-полезната сила, впрягана някога на работа от хората. За разлика от гравитацията тя може и да привлича, и да отблъсква. Но има няколко причини, поради които е неподходяща да играе ролята на силово поле. Първо, тя може да бъде неутрализирана лесно. Пластмасите и другите изолационни материали например могат да проникват лесно в силно електрическо или магнитно поле. Парче от пластмаса, хвърлено в магнитно поле, би преминало право през него. Второ, електромагнетизмът действа на големи разстояния и не може да бъде съсредоточен лесно върху една плоскост. Законите на електромагнитната сила са описани с уравненията на Джеймс Кларк Максуел и тези уравнения, изглежда, не допускат силовите полета като решения.

3. & 4. Слабата и силната ядрена сила. Слабата сила е силата на радиоактивния разпад. Това е силата, нагорещяваща центъра на Земята, който е радиоактивен. Това е силата, която стои зад вулканите, земетресенията и континенталния дрейф. Силната ядрена сила крепи в едно цяло ядрото на атома. Енергията на Слънцето и звездите произлиза от ядрената сила, която е отговорна за осветяването на Вселената. Проблемът се състои в това, че ядрената сила е сила с малък обхват, която действа предимно на разстояние от едно ядро. Тъй като е свързана до такава степен със свойствата на ядрата, е изключително трудно да бъде манипулирана. Понастоящем единствените способи за манипулиране на тази сила, с които разполагаме, са разпръсването на субатомните частици в атомните ускорители или взривяването на атомни бомби.

Въпреки че силовите полета, обект на научната фантастика, може би не се подчиняват на известните закони на физиката, все още има вратички, които биха могли да направят възможно създаването на такова силово поле.

Първо, може да има пета сила, която все още не е наблюдавана в лабораторни условия. Такава сила би могла например да действа на разстояние от няколко инча (десетина сантиметра) до няколко фута (един или няколко метра), а не на астрономически разстояния. (Първоначалните опити за измерване на присъствието на подобна пета сила обаче са дали отрицателни резултати.)

Второ, може да се окаже възможно използването на плазма за имитирането на някои от свойствата на едно силово поле. Плазмата е „четвъртото състояние на материята“. Твърдите тела, течностите и газовете съставят трите познати състояния на материята, но най-разпространената форма на материя във Вселената е плазмата, която представлява газ от йонизирани атоми. Тъй като атомите на плазмата са разпръснати, като електроните им са откъснати от атома, атомите са заредени електрически и могат да бъдат манипулирани лесно от електрически и магнитни полета.

Плазмата е най-изобилната форма на видимата материя във Вселената. Тя съставя Слънцето, звездите и междузвездния газ. Плазмата не ни е позната, тъй като се среща много рядко на Земята, но можем да я наблюдаваме във формата на мълнии, на Слънцето и във вътрешността на нашите плазмени телевизори.

Плазмените прозорци

Както беше отбелязано по-горе, ако един газ бъде нагорещен до достатъчно висока температура, като по този начин бъде създадена плазма, тя може да бъде моделирана и да й бъде придадена формата на лист или прозорец. Освен това този „плазмен прозорец“ може да бъде използван за отделянето на вакуум от обикновения въздух. По принцип човек би могъл да бъде в състояние да предотврати изпускането на въздух в рамките на един междузвезден кораб в Космоса, като по този начин създаде подходяща, прозрачна разделяща повърхнина между Космоса и междузвездния кораб.

В сериала „Стар Трек“ подобно силово поле се използва за отделянето на совалковото отделение, съдържащо малка совалка, от вакуума на открития космос. Това не само е интелигентен начин за спестяването на пари за подпори, но е и устройство, което е възможно.

Плазменият прозорец е бил изобретен от физика Абу Хершковиц през 1995 г. в Брукхейвънската национална лаборатория в Лонг Айлънд, Ню Йорк. Той го разработил, за да реши проблема как да заварява метали с използването на електронни лъчи. Ацетиленовата горелка на оксижениста използва силна струя от горещ газ, за да разтопява и след това да заварява металните парчета в едно цяло. Но сноп лъчи от електрони може да споява металите по-бързо, по-чисто и по-евтино от обичайните методи. Проблемът, създаван от заваряването с електронен лъч обаче, се състои в това, че то трябва да се извършва във вакуумна среда. Това изискване е прекалено неудобно, тъй като означава, че трябва да бъде създадена вакуумна кутия, която може да бъде голяма колкото цяла стая.

Доктор Хершковиц изобретил плазмения прозорец, за да реши този проблем. Висок само 3 фута (ок. 90 см) и достигащ диаметър по-малко от един фут (по-малко от 30 см), плазменият прозорец нагорещява газа до 12 000 градуса по Фаренхайт (6 649°C), създавайки плазма, която е обвита от електрически и магнитни полета. Тези частици упражняват налягане, както става във всеки газ, което пречи на въздуха да нахлуе във вакуумната камера, като по този начин отделя въздуха от вакуума. (Когато човек използва газа аргон в плазмения прозорец, той свети в синьо, подобно на силовото поле в „Стар Трек“.)

Плазменият прозорец има широки приложения за пътуването в Космоса и индустрията. Много често промишлените процеси се нуждаят от вакуум, за да извършват микропроизводство и сухо гравиране за индустриални цели, но работата във вакуум може да струва скъпо. С помощта на плазмения прозорец човек може да разполага с вакуум с натискането на едно копче.

Но може ли плазменият прозорец да бъде използван и като непроницаем щит? Може ли той да издържи въздействието на изстрел от оръдие? В бъдещето човек може да си представи плазмен прозорец с много по-голяма мощ и температура, който ще бъде достатъчен за повреждането или изпаряването на пристигащите метателни оръжия. Но за да създаде по-реалистично силово поле, подобно на това, което се среща в научната фантастика, човек би се нуждаел от комбинация от няколко технологии, подредени на слоеве. Всеки слой сам по себе си не би могъл да бъде достатъчно здрав, за да спре едно гюле, но съчетанието от тях може да се окаже достатъчно.

Външният слой би могъл да бъде един свръхзареден плазмен прозорец, нагорещен до температури, които да бъдат достатъчно високи за изпаряването на метали. Вторият слой би могъл да представлява завеса от високоенергийни лазерни лъчи. Тази завеса, съдържаща хиляди пресичащи се лазерни лъчи, би създала решетка, която би нагорещила обектите, преминаващи през нея, като би ги изпарила ефективно. Ще разгледам въпроса за лазерите в следващата глава.

И зад тази лазерна завеса човек би могъл да си представи решетка, направена от „въглеродни нанотръби“ — миниатюрни тръби от отделни въглеродни атоми с дебелина от един атом, които са в пъти по-здрави от стоманата. Въпреки че настоящият световен рекорд за дължината на една въглеродна нанотръба е само 15 мм, човек може да си представи, че ще настъпи денят, когато ще бъдем в състояние да създаваме въглеродни нанотръби с произволна дължина. Допускайки, че въглеродни нанотръби могат да бъдат изтъкани във формата на решетка, те биха създали екран с огромна здравина, способен да отблъсква повечето обекти. Екранът би бил невидим, тъй като всяка въглеродна нанотръба има големината на атом, но решетката от въглеродни нанотръби би била по-здрава от всеки обикновен материал.

Така, посредством комбинация от плазмен прозорец, лазерна завеса и екран от въглеродни нанотръби човек би могъл да си представи създаването на невидима стена, която е почти непроницаема за повечето способи за проникване.

Но дори този многослоен щит не би проявил напълно всичките свойства на силовото поле от научната фантастика — тъй като би бил прозрачен и следователно — неспособен да спре лазерен лъч. По време на бой с лазерни оръдия многослойният щит би бил безполезен.

За да спре един лазерен лъч, щитът трябва да разполага с модернизирана форма на „фотохроматика“. Това е процесът, използван в слънчевите очила, които потъмняват сами при излагане на ултравиолетово излъчване. Фотохроматиката се основава на молекули, които съществуват в поне две състояния. В едното състояние молекулата е прозрачна. Но когато бъде изложена на ултравиолетово излъчване, тя мигновено се променя и преминава във втората форма, която е матова.

Един ден бихме могли да бъдем в състояние да използваме нанотехнология, за да произведем вещество, яко колкото въглеродните нанотръби, което променя своите оптични свойства, когато бъде изложено на лазерна светлина. По този начин един щит би спрял лазерен взрив, както и лъч от частици или оръдеен огън. Понастоящем обаче фотохроматика, която може да спре лазерни лъчи, не съществува.

Магнитна левитация

В научната фантастика силовите полета имат още едно предназначение освен отразяването на взривове, предизвикани от лъчеви оръжия, и то е да служат като платформа за преодоляване на притеглянето. Във филма „Завръщане в бъдещето“ Майкъл Дж. Фокс се вози на „ховърборд“, който прилича на скейтборд във всички отношения, като изключим това, че се носи във въздуха над улицата. Подобно антигравитационно устройство е невъзможно, ако се вземат предвид законите на физиката такива, каквито ги познаваме днес (както ще видим в десета глава). Но усилените магнитно ховърбордове и ховърколи биха могли да се превърнат в реалност в бъдеще, което би означавало, че ще сме способни да караме по наше усмотрение големи обекти да летят. В бъдеще, ако „свръхпроводниците със стайна температура“ се превърнат в реалност, човек би бил в състояние да кара обектите да летят, използвайки мощността на магнитни силови полета.

Ако поставим две магнитни пръчки една до друга, като северните им полюси бъдат един срещу друг, двата магнита се отблъскват. (Ако завъртим магнита така, че северният му полюс се намира близо до южния полюс на другия, то тогава двата магнита се привличат.) Същият този принцип, че северните полюси се отблъскват взаимно, може да бъде използван за повдигането на огромни тежести от земята. Няколко нации вече произвеждат модернизирани влакове, използващи магнитна левитация (маглев влакове), които се носят малко над железопътните релси, използвайки обикновени магнити. Тъй като няма триене, те могат да поддържат рекордни скорости, носейки се над въздушна възглавница.

През 1984 г. първата в света автоматизирана маглев система за търговски цели започна работа в Обединеното кралство, движейки се от международното летище на Бирмингам до близката Бирмингамска международна железопътна гара. Маглев влакове бяха произведени и в Германия, Япония и Корея, макар че повечето от тях не са били проектирани да достигат високи скорости. Първият маглев влак с търговско приложение, който развива високи скорости, е първата действаща частична (ПДЧ) демонстрационна линия в Шанхай. Най-високата развивана върху нея скорост е 268 мили (ок. 500 км) в час. Японският маглев влак в префектурата Яманаши е достигнал скорост от 561 мили (ок. 1 000 км) в час, което означава, че е много по-бърз от обикновените влакове на колела.

Но тези маглев устройства са изключително скъпи. Един начин за повишаване на ефективността би било използването на суперпроводници, които губят каквото и да е електрическо съпротивление, когато бъдат охладени до стойности, близки до абсолютната нула. Суперпроводимостта е била открита през 1911 г. от Хейке Онес. Ако някои вещества бъдат охладени до стойности под 20 К (келвина) над абсолютната нула, се губи каквото и да е електрическо съпротивление. Обикновено, когато понижим температурата на един метал, неговото съпротивление намалява постепенно. (Това се дължи на произволни вибрации на атома, които пречат на течението на електроните в жица. Чрез понижаването на температурата тези произволни движения биват намалени и вследствие на това електрическият ток тече с по-слабо съпротивление.) Но за най-голяма изненада на Онес той установил, че съпротивлението на някои материали спада рязко до нулата при критична температура.

Физиците моментално оценили значението на този резултат. Енергийните линии губят значително количество енергия от транспортирането на електричество на дълги разстояния. Но ако бъде отстранено всякакво съпротивление, електрическата енергия би могла да бъде предавана от една точка в друга почти безплатно. Всъщност, ако електрическият ток бъде накаран да се движи в една намотка на жица, той ще се движи в нея милиони години без каквото и да е намаляване на енергията. Нещо повече, с малко усилия биха могли да бъдат направени магнити с невероятна мощ от тези поразително силни електрически токове. С помощта на такива магнити човек би могъл да повдига с лекота огромни товари.

Въпреки всички тези чудодейни мощности проблемът, създаван от суперпроводимостта, се състои в това, че е много скъпо да потопяваш големи магнити във вани със свръхохладена течност. Нужни са огромни охладителни инсталации за поддържането на течностите в свръхизстудено състояние, което прави възпиращо скъпи свръхпроводящите магнити.

Но един ден физиците може би ще бъдат в състояние да създадат „свръхпроводник със стайна температура“ — Светия Граал на физиците на твърдите тела. Изобретяването на свръхпроводници със стайна температура в лабораторни условия би сложило началото на втора индустриална революция. Силните магнитни полета, способни да повдигат коли и влакове, биха станали толкова евтини, че кръженето на колите във въздуха би могло да стане приемливо от икономическа гледна точка. С помощта на свръхпроводниците със стайна температура фантастичните летящи коли, наблюдавани в „Завръщане в бъдещето“, „Специален доклад“ и „Междузвездни войни“, биха могли да се превърнат в реалност.

По принцип човек би могъл да носи колан, направен от свръхпроводящи магнити, който би му дал възможност да се отдели без усилие от земята. С помощта на такъв колан човек би летял във въздуха като Супермен. Свръхпроводниците със стайна температура са толкова забележителни, че се появяват в много научнофантастични романи (като тези от поредицата „Пръстенов свят“, написани от Лари Нивън през 70-те години на XX век).

В продължение на десетилетия физиците са търсели безуспешно свръхпроводници със стайна температура. Това е бил скучен, безсистемен процес на тестване на един материал подир друг. Но през 1986 г. бил открит нов клас вещества, наречени „свръхпроводници със стайна температура“, които стават свръхпроводници при около 90 градуса над абсолютната нула, или 90 К, пораждайки сензация в света на физиката. Впечатлението било такова, сякаш били отворени шлюзове. Месец подир месец физиците се надпреварвали да чупят следващия световен рекорд за откриване на свръхпроводник. За един кратък момент изглеждало така, сякаш възможността да съществуват свръхпроводници със стайна температура ще изскочи от страниците на научнофантастичните романи и ще нахлуе в нашите всекидневни. Но след няколко години придвижване с главоломна скорост изследването на високотемпературните свръхпроводници започнало да забавя ход.

Понастоящем световният рекорд за високотемпературен свръхпроводник се държи от едно вещество, наречено живачно-талиев-бариев-калциев-меден оксид, който става свръхпроводящ при 158 К (–135°C). Тази сравнително висока температура все още е далеч от стайната. Но този 158 К рекорд все още е важен. Азотът се втечнява при 77 К, а течният азот струва почти толкова, колкото обикновеното мляко. Вследствие на това обикновеният течен азот може да се използва за охлаждането на тези високотемпературни свръхпроводници, и то на много ниска цена. (Разбира се, свръхпроводниците със стайна температура не биха се нуждаели от каквото и да е охлаждане.)

Доста смущаващ е фактът, че в момента няма теория, която да обяснява свойствата на тези високотемпературни свръхпроводници. На практика Нобелова награда очаква предприемчивия физик, който може да обясни как действат високотемпературните свръхпроводници. (Те се състоят от атоми, подредени на отделни слоеве. Много физици изказват теоретичното предположение, че това наслояване на керамичния материал прави възможно свободното течение на електрони в рамките на всеки слой, което води до създаването на свръхпроводник. Но все още е загадка как точно става това.)

Поради липсата на знания по въпроса физиците за съжаление прибягват до една безсистемна процедура за търсене на нови високотемпературни свръхпроводници. Това означава, че приказните свръхпроводници със стайна температура могат да бъдат открити утре, следващата година или пък изобщо няма да бъдат открити. Никой не знае кога или дали ще бъде намерено подобно вещество.

Но ако бъдат открити свръхпроводници със стайна температура, може да бъде отприщена приливна вълна от търговски приложения. Магнитни полета, които са милион пъти по-мощни от магнитното поле на Земята (което е 0,5 гауса), може да станат част от ежедневието.

Едно общо свойство на свръхпроводимостта се нарича ефект на Майснер. Ако поставите магнит над свръхпроводник, магнитът ще се издигне във въздуха така, сякаш е държан горе от някаква невидима сила. (Причината за ефекта на Майснер е, че магнитът оказва следния ефект — той създава „огледално-образен“ магнит в рамките на свръхпроводника, така че първоначалният и огледално-образният магнит се отблъскват взаимно. Друг начин да проумеем това е, че магнитните полета не могат да проникнат в свръхпроводник. Вместо това те биват отстранени. Затова, ако един магнит бъде държан над свръхпроводник, неговите силови линии биват отблъснати от свръхпроводника, а след това те бутат нагоре магнита, карайки го да левитира.)

Използвайки ефекта на Майснер, човек може да си представи бъдеще, в което шосетата са направени от тази специална керамика. След това магнити, поставени в нашите колани или облекло, биха ни дали възможност да се носим по някакъв вълшебен начин във въздуха към крайната ни цел без никакво триене или загуба на енергия.

Ефектът на Майснер действа само върху магнитни материали като металите. Но също така е възможно да бъдат използвани свръхпроводящи магнити и за издигането във въздуха на немагнитни материали, наречени парамагнетици и диамагнетици. Тези вещества сами по себе си не притежават магнитни свойства. Те придобиват магнитните си свойства само в присъствието на външно магнитно поле. Парамагнетиците биват привлечени от външен магнит, докато диамагнетиците биват отблъснати от външен магнит.

Водата например е диамагнетик. Тъй като в състава на всички живи същества има вода, те могат да левитират в присъствието на силно магнитно поле. В магнитно поле с мощност около 15 тесла (30 000 пъти по-силно от полето на Земята) учените са накарали да левитират малки животни като жабите например. Но ако свръхпроводниците със стайна температура се превърнат в реалност, трябва да се окаже възможно левитирането и на немагнитни обекти посредством тяхното диамагнитно свойство.

В заключение можем да кажем, че силовите полета такива, каквито са описани обикновено в научната фантастика, не съответстват на описанието на четирите сили във Вселената. Все пак може да се окаже възможно имитирането на много от свойствата на силовите полета чрез използването на многослоен щит, състоящ се от плазмени прозорци, лазерни завеси, въглеродни нанотръби и фотохроматика. Но разработването на подобен щит може да продължи много десетилетия или дори век. А ако е възможно да бъдат открити свръхпроводници със стайна температура, човек би могъл да използва силни магнитни полета, за да издига във въздуха коли и влакове и да ги кара да се реят така, както в научнофантастичните филми.

Като се вземат предвид тези съображения, бих класифицирал силовите полета като спадащи към Клас I на невъзможните неща — т.е. като нещо, което е невъзможно от гледна точка на днешната технология, но е възможно да бъде реализирано в модифицирана форма в рамките на един-два века.