تولید انرژی رایگان به روش وی گیت (V-Gate)
روش وی گیت یکی از طرح‌های ساده فری انرژی است و معمولا افراد زیادی را درگیر می‌کند. روش کارکرد دستگاه وی گیت هم بسیار ساده است، بر روی یک چرخ تعدادی آهنربا به شکل حرف V قرار گرفته‌اند. یک بازو هم وجود دارد که بر روی آن آهنربا قرار می‌گیرد. نیروی وارد از آهنربای بازو، به آهنربایهای روی چرخ، باعث گردش موتور می‌شود.
ولی سوال اصلی اینجاست که آیا طرح وی گیت واقعا انرژی مازادی تولید می‌کند؟
سطوح انرژی در نزدیکی آهنربا
در اطراف آهنربا سطح انرژی را می‌توان به صورت نمودار زیر فرض کرد. وقتی یک تکه آهن (مثلا یک گوی کوچک) از آهنربا دور است (فاصله L از آهنربا)، در نقطه انرژی A قرار دارد. به آرامی که به سمت آهنربا نزدیک می‌شود در دام انرژی آهنربا افتاده و میدان مغناطیسی آهنربا آن را با سرعت بیشتری جذب می‌کند (مثلا نقطه B). هر چقدر این تکه آهن به آهنربا نزدیک‌تر می‌شود سطح انرژی آن کاهش بیشتری پیدا کرده و در نهایت به آهنربا می‌چسبد (سطح انرژی C). وقتی تکه آهن به آهنربا برخورد کرده و به آن می‌چسبد، انرژی جنبشی آن که در جریان نزدیک شدن به آهنربا به دست آورده بود، به صورت گرما تلف می‌شود.
حال فرض کنید همین تکه آهن را با یک نیروی خارجی از آهنربا جدا کنیم. به آرامی که تکه آهن از آهنربا دور می‌شود، سطح انرژی آن هم دوباره افزایش پیدا کرده و به نقطه D و سپس E می‌رسد. وقتی تکه آهن دوباره به فاصله L از آهنربا می‌رسد سطح انرژی E را دارد. این سطح انرژی E دقیقا برابر با سطح انرژی A است و مشکل موتور وی گیت هم دقیقا اینجاست.
نکته بسیار مهم در سطح انرژی آهنربا این است که این نمودار متقارن است.
البته این سطح انرژی فرضی برای مواد مختلف در نزدیکی آهنربا، بسیار متفاوت است. به صورت کلی برای مواد مختلف نمودار سطح انرژی در نزدیکی اهنربا به صورت زیر خواهد بود:
- برخی مواد مانند آهن که جذب آهنربا می‌شوند خط مشکی (شماره I) را طی می‌کنند.
- برخی مواد (مانند آلیازهای آهن) که کمتر از آهن جذب آهنربا می‌شوند خط قرمز (شماره II) را طی می‌کنند.
- برخی مواد که از آهنربا دفع می‌شوند خط آبی (شماره III) را طی می‌کنند.
البته هیچ اهمیتی ندارد رفتار ماده در مقابل آهنربا چیست، مهم سطوح انرژی اول و آخر (یعنی A و E) هستند که دقیقا در یک سطح قرار دارند. این اتفاق وقتی که موتور یک دور کامل می‌زند هم می‌افتد. یعنی وقتی موتور از A شروع می‌کند و یک دور کامل حرکت می‌کند باز هم به A (معادل با E) می‌رسد.
وقتی تعدادی آهنربا در کنار هم قرار می‌گیرند (با هر آرایشی)، باز هم این سطوح انرژی برقرار هستند. سطوح انرژی جدید از برآیند سطوح انرژی آهنرباهای مختلف به صورت تصویر زیر حاصل می‌شود. چون سطح انرژی تک تک آهنرباها متقارن است، سطح انرژی ابتدای مسیر با انتهای آن یکسان خواهد بود. اصلا اهمیتی ندارد چند آهنربا و با چه ساختاری در مسیر چیده شوند. این برابر بودن سطح انرژی در ابتدا و انتهای مسیر، کلید درک صحیح از واقعیت کارکرد موتور V-Gate است.
وقتی یک موتور وی گیت در لحظه شروع حرکت (نقطه A) قرار دارد، با وارد کردن ضربه کوچکی شروع به حرکت می‌کند. آهنربای موجود روی هد که روبروی چرخ قرار گرفته چنین مسیری را طی می‌کند. ابتدا با نزدیک شدن به سایر اهنرباها به نقطه B رسیده و چرخ را با سرعت می‌چرخاند. پس از آن هم به C و در نهایت به D رسیده و متوقف می‌شود. البته اصلا اهمیتی ندارد شکل بخش‌های میانی نمودار مشابه تصویر زیر باشد یا نه، به هر حال، به دلیل اصطکاک همواره موتور قبل از رسیدن به نقطه E متوقف می‌شود.
مشکل موتور وی گیت دقیقا در نقطه D اتفاق می‌افتد. هیچ وقت و تحت هیچ شرایطی نمی‌توان اصطکاک را کاملا صفر کرد و به همین دلیل نقطه D پایینتر از E قرار می‌گیرد. این مقدار انرژی تلف شده ناشی از اصطکاک به رنگ بنفش در تصویر، نشان داده شده است. به همین دلیل موتور در نقطه D متوقف می‌شود. برای اینکه موتور به چرخش خود ادامه دهد، باید انرژی تلف شده توسط یک منبع خارجی فراهم شده و سیستم از D به E هل داده شود. این تزریق انرژی خارجی معمولا با جابجا کردن بازوی روبروی چرخ، انجام می‌شود.
حتی اگر با فرض محال فرض کنیم که اصطکاک و تلفات صفر شوند هم چون سطح انرژی ابتدا و انتهای مسیر (E و A) یکسان هستند، انرژی خالص حاصل از این حرکت برابر صفر خواهد بود.
استفاده از شیلد مغناطیسی
در برخی طرح‌های موتور وی گیت سعی شده است از مواد مختلفی برای شیلد کردن میدان مغناطیسی (جلوی میدان را گرفتن)، استفاده شود. هدف از این شیلد این است که مقاومت ناشی از میدان مغناطیسی در مقابل حرکت در انتهای مسیر (نقطه D) را، کم کند. به شکل ساده‌تر، هدف این است که سطح انرژی نقطه E را به پایینتر از نقطه A بیاورد، ولی با توجه به مفهوم چرخش و دوران، نقطه E نمی‌تواند تحت هیچ شرایطی پایینتر از نقطه A باشد.
ممکن است این سوال پیش بیاید که شیلد کردن باعث می‌شود از آهنربا استخراج انرژی انجام دهیم، ولی مشکل این است که اصولا سطوح انرژی آهنربا (مطابق شکل زیر)، متقارن است. وقتی یک شیلد وارد میدان آهنربا می‌شود، نقاط A و E را به شکل متقارن و یکسانی پایین می‌آورد. به همین دلیل مشکل عبور بازو از نقطه D به نقطه E، تبدیل به مشکل عبور شیلد از این نقاط می‌شود. شیلد در میدان آهنربا گیر کرده و حرکت نمی‌کند.
به بیان دیگر، شیلد مغناطیسی نقطه E را پایینتر آورده و باعث می‌شود بازوی موتور وی گیت به راحتی از نقطه D به E برود، ولی سپس خود این شیلد در همین نقاط گیر می‌کند. شیلد هم باید بتواند از میدان خارج شود و دقیقا اینجا موتور متوقف خواهد شد.
انواع مواد توسط مخترعین برای این شیلد کردن آزمایش شده‌اند و موفقیتی حاصل نشده است. از موادی مانند آهن که جذب آهنربا می‌شود گرفته تا ابررسانا که از آهنربا دفع می‌شود، هیچ کدام نمی‌توانند بین سطح انرژی A و E اختلاف ایجاد کنند. شیلد باعث می‌شود سطح انرژی هر دو نقطه A و E به شکل یکسانی کم یا زیاد شود، ولی بین این دو نقطه، اختلاف سطحی حاصل نمی‌شود.
شیلد رویایی
در نهایت تمام طرح‌های موتور مگنتی به یک شیلد احتیاج پیدا می‌کنند که دارای ویژگی‌های زیر باشد:
- جذب میدان مغناطیسی آهنربا نشود.
- از میدان مغناطیسی آهنربا دفع نشود.
- جلوی میدان مغناطیسی را بگیرد. یعنی وقتی بین دو آهنربای پرقدرت قرار می‌گیرد، اجازه ندهد این دو آهنربا به هم نیروی جاذبه یا دافعه وارد کنند.
اگر این شیلد رویایی ساخته شود می‌توان با آن هزاران مدل مختلف موتور مگنتی ساخت. ولی به خاطر ماهیت میدان مغناطیسی، وجود داشتن چنین ماده‌ای غیر ممکن است.
از سه ویژگی مورد نیاز، ویژگی‌های 1 و 2 در بسیاری از مواد نارسانا مانند شیشه دیده می‌شود، ولی ویژگی شماره سه کار را غیرممکن می‌کند. چون یک ماده در صورتی می‌تواند جلوی عبور میدان را بگیرد که یا میدانی هم اندازه و در خلاف جهت میدان اصلی تولید کند (مانند ابر رسانا) و یا کل خطوط میدان خارجی را در داخل خود بسته و به سمت آهنربا برگرداند (مثل آهن). ولی ابررسانا از آهنربا دفع می‌شود و ویژگی 2 را نقض می‌کند و آهن هم که جذب آهنربا شده و ویژگی 1 را نقض می‌کند.
جمع شدن این سه ویژگی در یک ماده از نظر علمی و عملی غیر ممکن است.
نتیجه گیری
- در طرح انرژی رایگان به روش موتور وی گیت، چون سطوح انرژی ابتدا و انتهای مسیر یکسان هستند هیچ نوع انرژی مازادی قابل استخراج نیست. در حقیقت، به خاطر وجود تلفات و اصطکاک، سیستم همواره نیاز به تزریق انرژی از خارج داد.
- استفاده از شیلد مغناطیسی هم فقط مشکل را از عبور بازو به عبور شیلد تبدیل می‌کند و عملا مشکل توقف در نقطه انتهای مسیر، غیر قابل حل، باقی می‌ماند.
- هیچ وقت در هیچ نوع موتور وی گیتی، هیچ افزایش انرژی اتفاق نیفتاده است و به خاطر قوانین اول و دوم ترمودینامیک اصولا چنین قابلیتی در موتور وی گیت وجود ندارد.
