Левитация на глазах: в казанской школе покажут квантовую физику

В 131-й школе пройдут выездные занятия по физике с опытами по криогенике и лазерам

Обычные школьные уроки физики редко заканчиваются левитацией. Но не в этот раз. В 131-й школе Казани проведут выездные экспериментальные занятия. Организаторы — сотрудники лаборатории магнитной радиоспектроскопии и квантовой электроники Казанского федерального университета. Кандидат физико-математических наук Александр Клочков подтвердил: одиннадцатиклассникам покажут две серии опытов — по лазерной физике и криогенике.

Первая линейка посвящена квантовым переходам. На ней разберут газовые законы, отклонения поведения реального газа от идеального, конденсацию кислорода и его парамагнитные свойства. Вторая — криогенная. Вот тут и произойдет главное: левитация сверхпроводников. Это явление называется эффектом Мейснера. Сверхпроводник охлаждают жидким азотом до криогенных температур. Он начинает выталкивать магнитное поле и зависает над магнитом. Без всяких креплений и опор.

Ученые поясняют: это наглядная демонстрация того, как работает квантовая физика. Для школьников такое научное шоу — редкая возможность увидеть высокотемпературные сверхпроводники в действии. Не по картинкам в учебнике, а вживую. Магнитная левитация опыта — пожалуй, главный номер программы.

Лаборатория, из которой приедут исследователи, имеет богатую историю. Ее основал в 1957 году физик Семен Альтшулер. Сейчас сотрудники занимаются магнитными резонансами и квантовыми свойствами метаматериалов. Применение сверхпроводников — один из самых распространенных способов получить эти свойства в реальном мире. Как отмечают сами ученые, они сейчас вплотную подошли к исследованиям в этой области.

Для ребят открытый урок по физике на таком уровне — шанс понять, что формулы имеют реальное воплощение. Квантовая физика детям подается через зрелищные эксперименты. И это запоминается надолго. Занимательные опыты по физике вроде конденсации кислорода или левитации сверхпроводника могут повлиять на выбор профессии.

Казань известна своими научными традициями. Но для 131-й школы такой визит — событие. Подобные научно-популярные мероприятия помогают сломать стереотип о физике как о скучной науке. Физика сверхпроводимости, криогенные температуры, эффект Мейснера — все это теперь не абстракция, а то, что можно увидеть своими глазами.

Научные сотрудники готовят программу так, чтобы каждому было понятно. Никакой сложной терминологии, только наглядные опыты. В ход пойдет жидкий азот, магниты и специальное оборудование. Школьникам объяснят, почему сверхпроводник парит, как работают лазеры и что такое квантовые переходы. Это настоящий урок физики нового формата.