这样的女生节礼物 才够范儿
最近在帮旁边的同事参谋选礼物，又要过节了。在制造惊喜比春晚制造笑料还难的今天，除了万年不变的玫瑰花，还有什么能在瞬间俘获女神的芳心？找来找去，发现了一个足够有范儿的礼物，磁悬浮。
在所有所谓的科技产品当中，磁悬浮未必是技术最难的，但一定是最具有未来感的。这种未来感和日常生活结合起来，就会变得格外有趣儿。
比如一个磁悬浮盆栽
我们曾经有一篇文章来介绍，一个兼具现代黑科技与传统美学的磁悬浮盆景 众筹金额超预期10倍丨Hi周末！
一只小小的磁悬浮灯泡
磁悬浮灯泡，整套产品只有两部分，一只没有接口的灯泡，一个木制底座。技术原理也很简单，悬浮靠的是磁悬浮技术，灯亮靠的是无线供电技术。
或者台灯
还有更炫酷的产品——一个防摔、防水、可充电的磁悬浮音箱
这个帅气的玩意是来自Crazybaby的磁悬浮低音炮音响——Mars。上面那个悬浮的“飞碟”是发声体，下面的圆柱形底座是个低音炮。有意思的是，“飞碟”电量不够时，会慢慢降下来到底座的充电口充电。想象一下那种飞碟降落的感觉。
可以充电的磁悬浮底座
可以挂起来的磁悬浮钟表
设计师 Nikola Zistakis 也从磁悬浮中获得了灵感，设计出了一款最适合制造浪漫和惊喜的杯子，漂浮杯子。
这些看似简单的产品，可以让一个静止的空间拥有生命力，制造了温馨的同时又不乏科技感和新鲜感。
比起AI、大数据，这样的“磁悬浮技术”其实并不复杂，但是它的发现和应用，却发生了很多曲折的故事。
比磁悬浮列车还要晚的“技术”
1969年，德国牵引机车公司的马法伊研制出小型磁悬浮列车系统模型，该车在1km轨道上时速达165km，这是磁悬浮列车发展的第一个里程碑。然而，直到那时，人们还是没有解决一个问题：如何把几块磁铁巧妙地摆在一起，把另一块磁铁托在空中。
人类有史以来就知道磁铁拥有神奇的力量。两块磁铁不但能相吸亦能相斥，斥力之大足以把重物托起。因此几千年来人们一直在尝试着用磁铁的斥力来抵抗地球重力，把物体浮在空中。可也奇了怪了，人们试了几千年，却从来没有成功过。
1842年，一位叫山姆·恩绍(SamuelEarnshaw)的数学家写了一篇论文，用数学方法证明静态磁悬浮不可能实现。这就是著名的恩绍定理(Earnshaw's theorem)，后来被写进大学物理教程。
之后又有了麦克斯韦方程，用麦氏方程的语言来讲，磁力线是不发散的，在空间中没有极小值，这样磁场的斥力在空间就无稳定点。总之，磁铁的斥力虽然能把重物托在空中却不能稳定，就好像用铅笔尖不能把铅笔稳定地站在桌上一样。
20世纪90年代，在德国、日本等国家开始筹划磁悬浮运输系统开发十几年之后，美国市场上居然出现了一种叫“莱维托”(Levitron)的玩具，这个玩具能把一个磁铁陀螺稳稳地浮在半空，时间达几分钟之久，直到陀螺因空气阻力逐渐减慢转速而跌落。
商品玩具“Levitron”
一位叫罗德·专诺(RodDriver)的教授闻讯兴奋地立即买了一台，并在说明书的指导下花了两个多小时掌握了磁悬的技巧。好奇的专诺博士拨通了专利持有者比尔·霍思(Bill Hones)和他的父亲爱得华·霍思(Edward Hones，美国拉斯维莫斯国家实验室的物理学家)的电话，但沟通了好久，他却发现两位大科学家怎么也讲不清如何获得灵感并取得第一次成功。
后来，专诺博士发现了一个秘密：霍思父子并不是这项技术的发明者，他们是在一位名不见经传的民间人士的指点下学会这一技术并将其据为己有。
为什么这些磁悬浮产品一直在“旋转”？
这段故事是这样的。1993年比尔·霍思看到一项美国专利，阐述旋转磁体的悬浮技术。他和父亲联系了专利持有者，并清楚地看到旋转的磁体在空中漂浮。受到恩绍定理的影响，作为物理学家的霍思父子怎么也不能相信。
索性，他们带着怀疑和兴趣拜访了这位科学的白丁——一位住在弗尔蒙特的民间发明家罗来·哈里根(RoyHarrigan)。哈里根先生花了几天时间耐心地教这两位科学家。最后他们终于学会如何在磁铁强烈地斥力下稳定地旋转一个陀螺并轻轻地把它托起，使之自由悬浮在空中（图1）。
既然恩绍已经用数学方法严格地证明了静态磁悬是不可能的，为什么还会有磁悬陀螺的成功？原因是磁悬陀螺并不违反恩绍定理，同时，这也解释了为什么那些磁悬浮产品一直在“旋转”。
磁悬陀螺莱用的是旋转磁体，玩过陀螺的朋友都知道旋转的陀螺利用一种特殊的力量——“进动”来保持稳定。不转的陀螺是不能站立在桌子上的。旋转的陀螺是靠进动来维持平衡，立在桌上。同样，虽然磁场不能稳定地托起静态的陀螺，但磁铁陀螺旋转时，不稳定的偏斜使陀螺出现绕轴旋转的进动，并通过进动使陀螺转回稳定点，进而飞升漂浮于磁场之上。
旋转的磁铁陀螺靠进动维持稳定
1997年，纽约州罗切斯特大学的钟斯(TBJones)及合作者在美国应用物理杂志上发表一篇文章，详细阐述了磁悬陀螺的稳定条件及其转速、重量的关系：陀螺在磁体上几十毫米的空中浮动，但稳定区域只有4mm左右宽；陀螺必须在磁体强烈的斥力下转到一定的转速，并保持在这一狭小区域中才能稳定；陀螺的重量必须精确到1％左右，轻则飞出，重则落地。结论表明，同时满足所有这些条件是非常困难的。
目前我们看到的磁悬浮产品，已经不是完全靠这种“原始的手艺”。
我们首先来想象一下，当一块小磁铁在出现失稳的瞬间，很显然它的S极和N极同时受到来自大磁铁的S极和N极的斥力和吸力，如果我们不加干预，自然最后小磁铁就翻了个吸在了大磁铁上。
现在我们将大磁铁的S极和N极突然倒过来，S极变N极，N极变S极，那么小磁铁受到的力也会突然反转过来，原来的吸力变成斥力，原来的斥力变成吸力，小磁铁瞬间会向相反的方向运动——也就是回到之前的位置。显然我们可以通过连续变化磁场，而将小磁铁一直固定在一个位置。
驱动陀螺磁悬浮的原理
如果要保持磁铁的稳定，就要制作这样一个磁悬浮装置——可以随时转变磁极的磁场，这种磁场被称为交变磁场。
用于产生交变磁场的电磁铁
所以，送她一个炫酷的磁悬浮怎么样？保证她看到你的礼物时，是这样的反应：
良心建议：如果不想搞砸一场约会，关于磁悬浮的原理，就不要跟她解释了。
文章内容来源：搜孤科技、中科院之声、youtube视频
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