Physikspielzeug-Lexikon Schwebendes Grafit: Wie Diamagnetismus Materie zum Schweben bringt
Schwebendes Grafit zeigt eines der faszinierendsten Phänomene der Magnetismus-Physik: Ein hauchdünnes Grafitplättchen schwebt scheinbar schwerelos über vier starken Magneten – ganz ohne Strom, Sensoren oder bewegliche Teile. Möglich macht das der Diamagnetismus, eine Eigenschaft, die im Grunde jedes Material besitzt. In diesem Artikel erklären wir, wie dieser Effekt funktioniert, warum er ein bekanntes physikalisches Theorem umgeht und wer dafür sogar einen Nobelpreis erhielt.
▸ Aktualisiert am 23. August 2026 | Autor: experimentis®-Redaktion | Lesezeit: ca. sieben Minuten
Was ist schwebendes Grafit?
Bei diesem physikalischen Demonstrationsobjekt schwebt ein dünnes Plättchen aus Grafit scheinbar schwerelos über vier stark magnetisierten Elementen. Anders als bei den meisten Magnetschwebe-Spielereien braucht es dafür keinen Strom, keine Elektronik und keine ständige Nachjustierung – das Grafitplättchen bleibt völlig von selbst in der Schwebe. Konzipiert war das Objekt vor allem als Lehrmittel für den Physikunterricht und als Geschenk für Physik-Enthusiasten.
Wie funktioniert Diamagnetismus?
Grafit zählt zu den diamagnetischen Stoffen. Gelangen solche Materialien in ein ausreichend starkes Magnetfeld, werden in ihnen elektrische Ströme induziert, die dem von außen wirkenden Magnetfeld entgegengesetzt sind. Dadurch entsteht eine abstoßende Kraft – das Material stemmt sich gewissermaßen selbst gegen den Magneten. Bei den meisten Stoffen ist dieser Effekt viel zu schwach, um sichtbar zu werden. Grafit gehört jedoch zu den Materialien mit besonders ausgeprägtem Diamagnetismus, sodass die abstoßende Kraft bei ausreichend starken Magneten das Eigengewicht des dünnen Plättchens vollständig ausgleichen kann.
“ Werden elektrische Ströme induziert, die dem von außen wirkenden Magnetfeld entgegengesetzt sind, entsteht eine abstoßende Kraft – ein Effekt, der zeigt, dass praktisch jedes Material unter ausreichend starken Magnetfeldern magnetische Eigenschaften annehmen kann.
Warum das kein Widerspruch zum Earnshaw-Theorem ist
i Gut zu wissen: Das Earnshaw-Theorem aus dem Jahr 1842 besagt, dass sich Objekte allein mit statischen, klassischen Magnetkräften nicht stabil in der Schwebe halten lassen – sie kippen oder rutschen früher oder später zur Seite. Diamagnetische Materialien wie Grafit sind eine der wenigen Ausnahmen von dieser Regel, da ihre abstoßende Kraft aus einer völlig anderen physikalischen Ursache stammt. Mehr zur Physik hinter schwebenden Magneten und Ringen lesen Sie in unserem Artikel über magnetisches Schweben.
Genau das macht schwebendes Grafit so besonders: Während klassische Magnetschwebe-Spielzeuge meist Rotation, Elektronik oder ständige Regelung benötigen, um stabil zu bleiben, hält sich das Grafitplättchen völlig passiv und unbewegt in der Luft – einzig durch die diamagnetische Abstoßung.
Die Geschichte: Von 1939 bis zum Ig-Nobelpreis
Erstmals demonstriert wurde das Prinzip der diamagnetischen Levitation bereits im Jahr 1939. Richtig bekannt wurde das Forschungsgebiet jedoch erst deutlich später durch den Physiker Andre Geim, der sich intensiv mit diamagnetischer Levitation beschäftigte. Für seine unterhaltsamen Versuche in diesem Bereich erhielt er den humorvollen Ig-Nobelpreis, eine satirische Auszeichnung, die ungewöhnliche und zum Schmunzeln anregende wissenschaftliche Leistungen würdigt. Jahre später wurde Geim für gänzlich andere Forschung – die Entdeckung des Materials Graphen – mit dem regulären Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Damit gehört er zu den wenigen Menschen weltweit, die sowohl einen Ig-Nobelpreis als auch einen echten Nobelpreis erhalten haben.
Verfügbarkeit: Warum Sie das Original aktuell nicht kaufen können
! Das Demonstrationsobjekt "Schwebendes Grafit" ist derzeit nicht verfügbar, da der Hersteller die Produktion eingestellt hat. Weiter unten stellen wir Ihnen andere faszinierende Schwebe-Phänomene aus unserem Sortiment vor, die auf ähnliche Weise begeistern.
Andere faszinierende Schwebe-Phänomene
Schweben lässt sich auf verschiedene physikalische Arten erreichen. Diese Alternativen aus unserem Sortiment nutzen zwar ein anderes Prinzip als der Diamagnetismus, sorgen aber für einen ganz ähnlichen Aha-Effekt:
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Effekt: Magnetisches Schweben in Kombination mit lang anhaltender, reibungsarmer Rotation
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Effekt: Magnete in Puppe und Spiegel lassen die Ballerina Pirouetten drehen
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Effekt: Batteriebetriebene Schaltung hält den Kreisel dauerhaft in Rotation
Besonders geeignet für: Physik-Enthusiasten, Schreibtisch-Spielzeug
Das Wichtigste auf einen Blick
Schwebendes Grafit demonstriert Diamagnetismus: Starke Magnetfelder induzieren im Grafit elektrische Ströme, die eine abstoßende Kraft erzeugen und so ein dünnes Plättchen stabil in der Luft halten – ganz ohne Strom oder bewegliche Teile. Anders als bei den meisten Magnetschwebe-Effekten widerspricht das nicht dem Earnshaw-Theorem, da diamagnetische Kräfte auf einem anderen physikalischen Prinzip beruhen.
Auch wenn das Original derzeit nicht lieferbar ist: Das Prinzip bleibt eines der eindrucksvollsten Beispiele dafür, dass in praktisch jedem Material verborgene magnetische Eigenschaften stecken.
Häufige Fragen zu schwebendem Grafit
? Ist schwebendes Grafit noch erhältlich?
Nein, aktuell nicht. Der Hersteller hat die Produktion eingestellt. Wer den Effekt des magnetischen Schwebens dennoch erleben möchte, findet mit The Levitator oder dem magnetischen Dauerkreisel gute Alternativen in unserem Sortiment.
? Was ist der Unterschied zwischen Diamagnetismus und normalem Magnetismus?
Normale Magnete (Ferromagnete) werden von einem Magnetfeld angezogen. Diamagnetische Stoffe wie Grafit reagieren genau umgekehrt: In ihnen entstehen Ströme, die dem äußeren Magnetfeld entgegenwirken, wodurch eine abstoßende statt einer anziehenden Kraft entsteht.
? Kann jedes Material diamagnetisch schweben?
Im Prinzip besitzt jedes Material eine diamagnetische Komponente, doch bei den meisten Stoffen ist die abstoßende Kraft viel zu schwach, um sichtbar zu werden. Grafit gehört zu den Materialien mit besonders ausgeprägtem Diamagnetismus, weshalb der Effekt hier gut demonstrierbar ist.
? Was besagt das Earnshaw-Theorem?
Das Earnshaw-Theorem aus dem Jahr 1842 besagt, dass ein Objekt sich nicht allein durch statische, klassische Magnetkräfte stabil in der Schwebe halten lässt. Diamagnetische Materialien bilden eine der wenigen bekannten Ausnahmen von dieser Regel.
? Wer war Andre Geim und was hat er mit schwebendem Grafit zu tun?
Andre Geim erforschte diamagnetische Levitation und erhielt dafür den satirischen Ig-Nobelpreis. Jahre später wurde er für die Entdeckung des Materials Graphen mit dem regulären Nobelpreis für Physik ausgezeichnet – damit zählt er zu den wenigen Menschen, die beide Auszeichnungen erhalten haben.
? Ist die abstoßende Kraft bei Diamagnetismus stark?
Nein, diamagnetische Kräfte sind im Vergleich zu normalem Ferromagnetismus sehr schwach. Deshalb werden für sichtbare Effekte wie das schwebende Grafitplättchen besonders starke Magnete benötigt.
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Über die Autorin
experimentis®-Redaktion
experimentis® ist ein inhabergeführter Physik- und Wissenschaftsshop aus Rockenberg (Hessen). In diesem Artikel zeigen wir, wie Diamagnetismus Grafit zum Schweben bringt und welche magnetischen Alternativen es aktuell im Shop gibt.
