چرا ماشین آهنربایی کار نمی‌کند؟

(دن تری) - ایده اولیه کاملاً جالب به نظر می‌رسد، اما چرا نمی‌توان آن را اجرا کرد؟

ماشینی را تصور کنید که یک آهنربای بزرگ به جلوی آن متصل است و آهنربای دیگری نیز برای ایجاد جاذبه در جلوی ماشین معلق است.

از نظر فرضی، نیروی مغناطیسی ماشین را به جلو می‌کشد، بدون سوخت یا برق، و برای همیشه حرکت می‌کند. اما اگر این ممکن بود، بشریت مدت‌ها پیش بحران جهانی انرژی را حل کرده بود.

ایده استفاده از آهنربا برای ایجاد حرکت عملی قرن‌هاست که به طور جدی توسط انسان‌ها مورد مطالعه قرار گرفته است. در اوایل سال ۱۲۶۹، دانشمندی به نام پتروس پرگرینوس دو ماریکورت اصل چرخش چرخ توسط جاذبه مغناطیسی را تشریح کرد.

در قرن هفدهم، جان ویلکینز مدلی را پیشنهاد کرد که در آن از جاذبه برای هل دادن یک گوی آهنی و ایجاد یک حلقه بی‌پایان استفاده می‌شد.

با وجود طرح‌های استادانه و چشم‌نوازشان، هیچ‌کدام از این مدل‌ها نتوانستند حرکت را حفظ کنند، صرفاً به این دلیل که قوانین حرکت نیوتن، پایه اصلی فیزیک کلاسیک، را نقض می‌کردند.

به طور خاص، قانون اول حرکت بیان می‌کند که یک جسم در حالت سکون، در حالت سکون باقی می‌ماند مگر اینکه نیروی خارجی به آن وارد شود.

نکته کلیدی نیروی خارجی است (تصویر).

در مدل کامیون مغناطیسی، هم کامیون و هم آهنربا در یک سیستم بسته قرار دارند و نیروی جاذبه بین آنها فقط در داخل آن سیستم عمل می‌کند. بنابراین، هیچ نیروی دافعه خارجی وجود نخواهد داشت که بر کامیون تأثیر بگذارد و آن را به حرکت درآورد.

یک تشبیه رایج که بسیاری از فیزیکدانان از آن استفاده می‌کنند، تشبیه به یک کش لاستیکی است. تصور کنید که یک کش لاستیکی بزرگ را به جلوی ماشین خود بسته‌اید، سپس دست خود را از پنجره بیرون برده و کش را به جلو می‌کشید.

مهم نیست چقدر محکم بکشید، ماشین حرکت نخواهد کرد، زیرا تمام نیرویی که ایجاد می‌کنید درون سیستم شما و ماشین است. هیچ نیروی خارجی برای تغییر حالت اولیه سکون ایجاد نشده است.

قانون سوم حرکت نیوتن نیز به توضیح این موضوع کمک می‌کند. یعنی وقتی جسمی به جسم دیگر نیرو وارد می‌کند، جسم دیگر نیز نیرویی برابر و در خلاف جهت آن به جسم اول وارد خواهد کرد.

در مورد یک وسیله نقلیه مغناطیسی، جاذبه بین دو آهنربا حرکت کلی ایجاد نمی‌کند، زیرا نیروهای عمل و عکس‌العمل در داخل سیستم یکدیگر را خنثی می‌کنند. در نتیجه، وسیله نقلیه، علی‌رغم تمام تلاش‌های به ظاهر «خلاقانه»، ثابت می‌ماند.

برخی افراد به طنز می‌گویند که اگر یک ماشین مغناطیسی بتواند خود را به جلو بکشد، پس ما به طور تصادفی نوعی حرکت دائمی اختراع کرده‌ایم که قوانین دینامیک غیرممکن بودن آن را ثابت کرده‌اند.

ماشینی که بتواند بدون مصرف انرژی، خود را حفظ کند، قرن‌ها یک رویا بوده است، اما متأسفانه، فقط در حد یک رویا باقی مانده است.

منبع: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vi-sao-xe-gan-nam-cham-khong-the-hoat-dong-20250803065252211.htm