2021 年，土耳其科學家Hamdi Ucar 發現了一種新的磁浮形式，即快速旋轉的磁鐵會使附近的磁鐵懸浮起來。拉斯穆斯-比約克教授及其團隊複製並研究了這違背經典物理學的現象。他們發現，懸浮的磁鐵與旋轉的磁鐵對齊，形成了一種類似陀螺旋轉的平衡狀態。

丹麥科技大學（DTU）的科學家證實了新發現的磁鐵懸浮現象的基本物理原理。

2021 年，一位來自土耳其的科學家發表了一篇研究論文，詳細介紹了一項實驗：將磁鐵連接到馬達上，使其快速旋轉。當這個裝置靠近第二塊磁鐵時，第二塊磁鐵開始旋轉，並突然懸停在幾公分外的固定位置。

雖然磁浮並不是什麼新鮮事–最著名的例子可能是磁浮列車，它依靠強大的磁力來提升和推進–但這個實驗卻讓物理學家大惑不解，因為這一現象並沒有被經典物理學所描述，或至少沒有被任何已知的磁浮機制所描述。

使用Dremel 工具以266 Hz 的頻率旋轉磁鐵示範磁浮。轉子磁鐵為7x7x7 立方毫米，浮子磁鐵為6x6x6 立方毫米。這段影片展示了研究中描述的物理學原理。資料來源：德國技術大學。

不過，現在是時候了。DTU 能源學院的教授拉斯穆斯-比約克（Rasmus Bjørk）對烏卡的實驗非常感興趣，於是與碩士生約阿希姆-赫爾曼森（Joachim M. Hermansen）一起複製了這個實驗，同時弄清楚了實驗的具體過程。Rasmus Bjørk 說，複製很容易，使用現成的元件就能完成，但其中的物理原理很奇怪：

“磁鐵靠近時不應該盤旋。通常，它們要么相互吸引，要么相互排斥。但事實證明，如果旋轉其中一塊磁鐵，就能實現懸停。這就是奇怪的地方。”他說：”影響磁鐵的力不應該因為你旋轉其中一塊磁鐵而改變，所以運動和磁力之間似乎存在耦合。”

這些結果最近發表在《應用物理評論》雜誌上。

多項實驗證實物理原理

實驗涉及幾塊不同大小的磁鐵，但原理是相同的：通過快速旋轉一塊磁鐵，研究人員觀察到另一塊被稱為”浮動磁鐵”的磁鐵如何以相同的速度開始旋轉，同時迅速鎖定在一個位置上，保持懸停狀態。

他們發現，當浮子磁鐵鎖定位置時，它的方向靠近旋轉軸，朝向轉子磁鐵的同類磁極。因此，舉例來說，浮子磁鐵的北極在旋轉時一直指向固定磁鐵的北極。

這與根據磁靜力學定律所預期的情況不同，該定律解釋了靜態磁力系統如何運作。然而，事實證明，旋轉磁體之間的磁靜力相互作用正是產生浮子平衡位置的原因，這也是該研究的合著者、博士生弗雷德里克-L-杜胡斯（Frederik L. Durhuus）透過模擬這現象發現的。他們觀察到磁鐵大小對懸浮動力學的重大影響：較小的磁鐵由於慣性較大，懸浮時需要更高的旋轉速度，浮力越大。

“原來，浮子磁鐵想與旋轉的磁鐵對齊，但它的旋轉速度不夠快。只要保持這種耦合，它就會懸停或漂浮，”拉斯穆斯-比約克說：”我們可以把它比作一個旋轉的陀螺。如果不旋轉，它就不會站立，而是透過旋轉鎖定位置。只有當旋轉失去能量時，重力–或在我們的例子中磁鐵的推力和拉力–才會大到足以克服平衡。”

編譯來源：ScitechDaily