مقدمه
تصور کنید که در حال مسافرت به یک شهر دور دست هستنید و این مسافت بسیار طولانی را در مدت کوتاهی با
سرعت هزار متر بر ثانیه طی می‌کنید. همچنین تصور کنید که این مسافرت را با آسایش کامل ، در حالی که در روی یک صندلی بسیار راحت و جادار لم داده‌اید و وسایل مسافرت خود را در دسترس دارید، انجام می‌دهید. شاید تصور این مطلب سخت باشد، اما می‌توان در نظر گرفت که وسیله نقلیه شما بی صدا حرکت می‌کند. از خارج کسی نمی‌تواند شما را ببیند و مصرف
انرژی این وسیله از سوخت یک لیتر
بنزین هم کمتر است. آری همه مطالبی که اشاره شد در قلمرو ، مهندسی مبتنی بر فیزیک پرواز مغناطیسی قرار دارد.
منظور از پرواز مغناطیسی چیست؟
منظور از پرواز مغناطیسی استفاده از وسیله نقلیه‌ای است که با چرخ روی جاده یا ریل حرکت نمی‌کند، یا با
نیروهای آئرودینامیک در هوا پرواز نمی‌کند، بلکه حرکت آن در اثر نیروی قوی بالابری حاصل از بر همکنش
جریان الکتریکی با
میدان مغناطیسی انجام می‌شود. این نیرو بدون تماس فیزیکی و بدون نیاز به یک
محیط آئرودینامیکی ، مانند هوا ، تأمین می‌شود. با استفاده از این روش به راحتی می‌توان دریافت که محیط ایده آل برای یک وسیله با پرواز مغناطیسی خلا است.
مزایای پرواز مغناطیسی
با تمام محسناتی که در بزرگراهها ، راه آهن یا فرودگاه و سیستمهای ترابری وجود دارد، این وسایل مردم را به بهای
آلودگی صوتی ،
آلودگی هوا و با مصرف زیاد انرژی جابجا می‌کنند. در مورد یک سیستم ترابری خوب غالبا انسان به سرعت زیاد ، با صرفه بودن و راحتی و آسایش می‌اندیشد. اما همواره باید مواردی را که در سهولت کاربرد سیستم و سلامت محیط اطراف دخالت دارند، نیز در نظر بگیریم. از جمله این موارد می‌توان سکوت ، استفاده کمتر از زمین‌های حاصلخیز و فارغ بودن از
آلودگی شیمیایی محیط زیست را نام برد.
با پرواز مغناطیسی می‌توان به تمام این تسهیلات دست پیدا کرد. ما همواره براین باوریم که تنها با
هواپیما می‌توان به سرعتهای الا دست یافت و برای داشتن چنین سرعتهایی باید مسافرت در فضای کم و خم کردن زانوهای خود در صندلیهای کوچک را قبول کنیم. اما در پرواز مغناطیسی تمام این محدودیتها از بین می‌روند. در مسافرت در خلا قطر وسیله نقلیه می‌تواند خیلی کم باشد و در نتیجه نیازی نیست که تونل مسیر حرکت بزرگ باشد. از نظر آئرودینامیکی نیز هیچگونه محدودیتی برای طول وسیله نقلیه وجود ندارد.
اساس کار پرواز مغناطیسی
در پرواز مغناطیسی به تکنولوژی بسیار بالایی نیاز نداریم. موضوع اساسی در پرواز فقط به چهار
معادله ماکسول مربوط است. معادلات ماکسول ، معادلات بنیادی
الکترومغناطیس هستند که بر هر چیزی ، از نحوه کار یک نان برشته کن برقی تا گسیل نور ستارگان حاکم است. نیروی بالابر مربوط به پرواز مغناطیسی را می‌توان با آزمایشی مبتنی بر شرایط هندسی ساده اندازه گیری کرد. هرگاه دو سیم دایره‌ای با قطرهای یکسان و حامل
جریان را به فاصله کمی از هم قرار دهیم، عبور جریان از هر سیم یک
میدان مغناطیسی در محل سیم دیگر تولید می‌کند. برهمکنش حاصل از جریان حلقه بالایی با جریان پایینی ، حلقه پایین را بلند می‌کند.
یک آزمایش
دو حلقه سیم دایره‌ای به قطر یک متر اختیار کنید. وزن هر حلقه سیم 4.5 نیوتن است. هرگاه فاصله مراکز حلقه‌ها 0.065 متر و جریان گذرنده از هر سیم 788 آمپر باشد، حلقه پایینی معلق می‌ماند. توجه کنید که در این حالت باید جهت جریان در حلقه‌ها یکی باشد. اگر جهت جریانها مخالف هم باشد، حلقه‌ها بجای جذب کردن ، یکدیگر را می‌رانند. البته فرقی نمی‌کند که از یک دور سیم حامل جریان 788 آمپری یا از یک
پیچه 788 دوری حامل جریان یک آمپری استفاده کنیم. آنچه اهمیت دارد، حاصلضرب جریان در تعداد دورهای پیچه است.
بالابر مغناطیسی
با استفاده از روش گفته شده در مورد پرواز مغناطیسی
بالابرهای مغناطیسی ساخته شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند. کارایی بالابرهای مغناطیسی چنان بالاست که برای بلند کردن یک جسم چند تنی، توانی در حد
توان یک
باتری اتومبیل مصرف می‌کنند. جریانهای مورد نیاز آنقدر پایین هستند که برای ساختن این سیستمها بدون استفاده از
ابر رساناها ، می‌توان از فلزات عادی مانند
مس ،
آلومینیوم و
فولاد استفاده کرد. چون کنترل وضعیت سیستم بطور الکترونیکی انجام می‌شود، مدارهای کنترل از حافظه یک کامپیوتر که می‌تواند بی نظمیهای مسیر را برطرف کند، استفاده می‌کنند، لذا حرکت سیستم به نرمی صورت می‌گیرد.
مباحث مرتبط با عنوان
