Auf die Frage bin ich vorgestern beim Beantworten einer anderen Frage gekommen:
Ist ein Frosch, der durch diamagnetische Levitation schwebt, wirklich schwerelos?
Konkret: Es geht um die Angriffspunkte des magnetischen Feldes an den Frosch. An jedem Atom des Frosches greift die Gravitationskraft an, das heißt, in jedes Atom fließt ständig ein konstanter Impulsstrom aus dem Gravitationsfeld. Dieser Impulsstrom (diese Kraft) ist allerdings nicht für das Schweregefühl verantwortlich, sondern der abfließende Impulsstrom. Wenn der Frosch steht, fließt der komplette Impulsstrom durch den Frosch nach unten in den Boden. Dieser nach unten fließende Impulsstrom erzeugt eine Druckspannung, diese ist für das Schweregefühl verantwortlich (dieser Impulsstrom im Körper fehlt ja gerade bei Astronauten oder auch beim Fallen), Der Impulsstrom durch die Füße in den Boden heißt übrigens Normalkraft.
Beim Schwimmen ist man also auch nicht schwerelos, denn auch dort fließt der Impulsstrom komplett durch den Körper nach unten, dann ins Wasser, hier heißt der herausfließende Impulsstrom halt Auftriebskraft.
Jetzt zur Frage: Das magnetische Feld führt zum Aufbau eines magnetischen Moments in den Atomen des Frosches, die Summe aller Momente ergibt die Magnetisierung des Frosches (Diamagnetismus), der den Frosch in der Schwebe hält (durch diese MAgnetfeldkopplung fließt der Impulsstrom also nach unten).
Das Problem ist nun folgendes: Ist das magnetische Moment in den unteren Atomen größer als oben, weil sich das magnetische Feld abschwächt? Dann haben wir es nicht mit Schwerelosigkeit zu tun, weil ein Ausgleichsimpulsstrom von oben nach unten fließen muss. Der Frosch schwebt, aber er fühlt eine Druckspannung (er ist schwer!!!)
Oder ist das magnetische Moment in jedem Atom gleich? Dann fließt kein Ausgleichsimpuls durch den Frosch, es gibt keine Druckspannung und damit kein Gefühl der Schwere.
Bitte nur antworten, wenn ihr genug über Festkörperphysik und Diamagnetismus wisst, es wäre schön, wenn ihr auch den Link zu einem Skript angeben könntet, wo ich das nachlesen kann.
Vielen Dank.