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/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / physics / 19504 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-11-23  |  3.8 KB

  1. Path: sparky!uunet!olivea!charnel!rat!usc!zaphod.mps.ohio-state.edu!sol.ctr.columbia.edu!destroyer!cs.ubc.ca!newsserver.sfu.ca!news
  2. From: palmer@sfu.ca (Leigh Palmer)
  3. Newsgroups: sci.physics
  4. Subject: Re: Physics puzzle - antigravity device!
  5. Message-ID: <1992Nov23.193712.24932@sfu.ca>
  6. Date: 23 Nov 92 19:37:12 GMT
  7. References: <1992Nov20.075008.9708@Princeton.EDU> <1992Nov22.234125.13222@galois.mit.edu>
  8. Sender: news@sfu.ca
  9. Organization: Simon Fraser University
  10. Lines: 65
  11.  
  12. In article <1992Nov22.234125.13222@galois.mit.edu> jbaez@riesz.mit.edu (John C.
  13. Baez) writes:
  14. >I just got back from the University of Utah, where the physics
  15. >department provided excellent hospitality.  In particular, Richard Price
  16. >told me the following puzzle (our of a book of his, apparently).  
  17.  
  18. ... and I was shown excellent hospitality by their Philosophy Department when I
  19. visited in April. Must be a good place!
  20.  
  21. >Part 1 - Place a conducting hollow (and evacuated) spherical
  22. >shell on the table.  Since (at least some) of the electrons are free to
  23. >move in the conductive shell, gravity will pull them downwards a little
  24. >bit.  Of course, when there are more electrons near the bottom of the
  25. >shell, they produce a repulsive electric field.  Thus the electrons will
  26. >come into an equilibrium where there are slightly more electrons near
  27. >the bottom of the shell - distributed in such a way that the electric
  28. >field they produce is just enough to cancel the gravitational pull on 
  29. >the electrons.  (This effect will be very small.)  Show that the
  30. >resulting configuration has the following nice property: for any
  31. >electron placed *inside* the evacuated shell, the gravitation downwards
  32. >force will be equal and opposite to the electrostatic force created by the
  33. >electrons on the shell.
  34. >
  35. >This part is for real, and according to Price this effect has actually
  36. >been observed.  Note that protons or neutrons would fall in this shell
  37. >since they have a different charge/mass ratio.  
  38.  
  39. What follows is a legend retained from the dim past. The details may be
  40. incorrect, and I'd appreciate corrections from anyone who Really Knows.
  41.  
  42. Actually this effect was "discovered" theoretically by Leonard Schiff at
  43. Stanford after a Bill Fairbank inspired experiment to measure g-2 of the
  44. electron failed. The intent of the experiment was to make a pulse of electrons
  45. with a low temperature Maxwell-Boltzmann velocity distribution and fire them up
  46. a (conducting) tube. The slowest of these were to fall back down the tube and
  47. spend sufficient time in a magnetic field to have magnetic resonance
  48. measurements made on them. The expected falling charges were seen (but the
  49. resonance measurements were not made) and the graduate student who made the
  50. source submitted his thesis and left Stanford. Schiff looked at the result and
  51. said "That can't be, because ...". Fairbank (or one of his students) checked,
  52. and sure enough the falling charges were not electrons; their charge to mass
  53. ratio proved to be that of helium ions.
  54.  
  55. The "proof", of course, depends upon the sagging of electron density in the
  56. isothermal atmosphere of a gas electrons in a rigid lattice of positive ions
  57. having homogeneous charge density. The solution is in the kinetic theory
  58. chapter in any good thermal physics book.
  59.  
  60. >Part 2 - Now *imagine* that there are 2 kinds of mobile charge-carrying
  61. >particles on the surface of the shell, the electron and the "selectron"
  62. >say, with different charge-mass ratios.   One can use the same argument
  63. >as in the answer to part 1 to show that a particle with *any*
  64. >charge-mass will levitate in the shell.  Thus one has an anti-gravity
  65. >chamber!
  66. >
  67. >This part is bogus.  But when someone gives the answer to number 1 I
  68. >will show how to use that answer to "prove" part 2, and then you can
  69. >have fun trying to spot the error in my argument.
  70. >
  71. >So try part 1 first.
  72.  
  73. Schiff worked that one out, too, but I don't recall the details. I await the
  74. other shoe, John.
  75.  
  76. Leigh
  77.