MAGNETSKA LEVITACIJA

        Još u prošlom stoljeću Earnshaw je postavio teorem, koji vrijedi za klasičnu fiziku, da se pomoću statičkih magnetskih polja i električnih naboja ne može postići statičko lebdenje (levitacija). Srećom, to ne znači da nije moguće ostvariti magnetsku levitaciju (za što postoje brojni primjeri), jer taj teorem ne obuhvaća sve moguće fizikalne situacije, za koje nisu ispunjene njegove početne pretpostavke.

        Najpoznatiji primjer je levitiranje dijamagneta u vanjskom magnetskom polju. Supravodiči su idealni dijamagneti (karakterizirani tzv. Meissnerovim efektom),  koji u potpunosti izbacuju magnetsko polje iz svoje unutrašnjosti, i stavljeni u magnetsko polje lebde iznad magneta.
 

Magnetska levitacija viskotemperaturnog supravodiča 

        Dijamagneti se magnetiziraju u smjeru koji je suprotan od smjera magnetskog polja u kojem se nalaze. U osnovi se Earnshaw-ov teorem na njih ne može  primjeniti, jer se on odnosi na paramagnete (tj.magnete koji su orijentirani paralelno s magnetskim poljem).U dijamagnetima se putanje elektrona modificiraju tako da kompenziraju utjecaj vanjskog magnetskog polja, što izaziva magnetsko polje koje je usmjereno u suprotnom smjeru. Kod supravodiča su te promjene makroskopske, te se na površini supravodiča javljaju struje koje zasjenjuju vanjsko polje. Ali, primjenom vrlo jakih magnetskih polja uspješni eksperimenti ostvareni su ne samo s lebdenjem supravodiča, već i žaba, vodenih kapljica, biljaka, itd.  (kod žaba se npr.mijenjaju elektronske orbite u svakoj molekuli njenog tijela).
 

      Ako se koriste pokretni magneti i tzv. povratna veza, Earnshaw teorem se opet ne može primijeniti. Mijenjanjem jačine magnetskog polja u funkciji njegove udaljenosti od nekog predmeta (jače polje ako se predmet udalji, slabije polje ako se predmet suviše približi) može postići da predmet lebdi. To se koristi ne samo za maglev vlakove, već i za efektne igračke (npr.http://www.teslev.com).

        Levitacija se može postići i s izmjeničnim magnetskim poljem, što opet nije obuhvaćeno početnim pretpostavkama Earnshaw-ovog teorema. Izmjenična magnetska polja izazvati će izmjenične struje u vodiču i tako dovesti do njegovog lebdenja. Zbog konačnog otpora materijala inducirani naboji isčezavaju nakon kratkog vremena, ali se na površini tijela stvaraju stalne struje koje zasjenjuju primjenjeno izmjenično magnetsko polje i tijelo se opet ponaša kao dijamagnet  (tj. supravodič). I ovaj se princip koristi za maglev.

        Konačno, levitacija nekog tijela se može ostvariti i s nepomičnim magnetima, ali pod uvjetom da to tijelo rotira. Taj se efekt koristi za levitron (http://www.levitron.com je samo jedna od brojnih adresa o ovoj napravi). gdje zvrk lebdi iznad baze u kojoj su pažljivo odabrani i raspoređeni magneti, sve dok su njegova brzina rotiranja i visina na kojoj lebdi određene vrijednosti. I levitron se može smatrati određenom vrstom dijamagneta, jer se rotacijom stabilizira smjer magnetskog momenta u prostoru (magnetski žiroskop). Ako se sada takav magnet (s fiksnom magnetizacijom) stavi u magnetsko polje, postiže se lebdenje.