دائم‌الجریان

بررسی

مربوط به مورد ۶۱ در کانال الک -- برای نسخهٔ مناسب مطالعه در کامپیوتر می‌توانید به اینجا مراجعه کنید.

آیا پس از سالهای آزگار بالاخره شاهد یک دستگاه حرکت دائمی هستیم؟ آیا اگر سیاست‌مداران و اربابان قدرت (علی‌الخصوص فراماسونری) بگذارند، دیگر دوران کمبود انرژی پاک را پشت‌سر خواهیم گذاشت؟ مگر نه اینکه صرفاً کافی است یک نمونه از همین دستگاه را در مقیاس بزرگ بسازیم (مثلاً به اندازهٔ یک سد) و سپس سر راهِ آبی که از بالا به مخزن می‌ریزد یک توربین بگذاریم تا اضافهٔ انرژی زاده شده را بگیرد و از آن برق مجانی تولید کند؟ بیایید خودمان دست توی جیبمان کنیم و این پروژهٔ بزرگ را کلید بزنیم و محتاج دولتیان و دولت‌مردان نباشیم. بعد از اتوموبیل آبسوز اینک شاهد اختراعی حتی عظیم‌تر خواهیم بود که ستون‌های تمدّن را به لرزه خواهد انداخت و بشریت را به عصر تازه‌ای رهنمون خواهد شد.

البته به چند روش می‌توان نشان داد این دستگاه حرکت دائمی که می‌بینید قلّابی است. امّا من در اینجا می‌خواهم از «تقارن» برای نشان دادن این مسئله استفاده کنم تا قدرت این مفهوم زیبا و عمیق قدری مشخص‌تر شود. (شاید بعدش از روش دیگری هم استفاده کردیم!)

ابتدا بیایید به شکل دستگاه نگاهی بیاندازیم.

قرار است نشان دهیم وقتی که همه چیز آرام شد، ارتفاع آب در سمت راست باید به اندازهٔ ارتفاع آن در سمت چپ دستگاه باشد. طبیعتاً اگر ارتفاع آبها یکسان باشد، در سمت چپ دستگاه به دلیل وجود ظرف بزرگتر حجم بیشتری از آب وجود دارد. امّا آیا کل مجموعه مانند یک ترازو عمل می‌کند و حجم بیشتر آب سمت چپ باعث می‌شود که کفّهٔ ترازو نامیزان بایستد؟

برای جواب به این سؤال، یک لولهٔ فرضی داخل ظرف سمت چپ تصور کنید (رنگ خاکستری در شکل پایین).

این لولهٔ فرضی دقیقاً آینهٔ سمت راست دستگاه است. چون لولهٔ فرضی عمودی قرار گرفته است، نیرویی که آب به سطح لوله و (به خاطر عمل و عکس‌العمل) سطح لوله به آب وارد می‌کند افقی است. بنابراین این نیرو وزن آب را خنثی نمی‌کند. حالا کلّ دستگاه را می‌توان تقسیم کرد به دو قسمت. یک قسمت یک لولهٔ U شکل است، و قسمت دیگر ظرف منهای هرآنچه داخل لولهٔ فرضی بود. اکنون می‌بینیم که ظرف وزن آن آبی را خنثی می‌کند که داخل لولهٔ فرضی نبود. از طرف دیگر لولهٔ U شکل کاملاً متقارن است. این تقارن فقط به یک حالت از تمام حالاتی که ممکن است آب به خود بگیرد اجازهٔ وقوع می‌دهد؛ حالت متقارن.

در شکل بالا سطح آب در دو طرف به گونهٔ متقارن ایستاده است. این تقارن با تقارن مسئله سازگار است. یعنی اگر یک دستگاه متقارن به شما بدهند و بپرسند که وضعیت آب چگونه خواهد بود، دلیلی ندارد بگویید یک طرف پایینتر و یک طرف بالاتر خواهد ماند؛ دلیلی وجود ندارد که جوابْ تقارن مسئله را نداشته باشد.

حالا بیاید همین لولهٔ U شکل را برداریم و دو سر لوله را به یک لولهٔ U شکل دیگر مانند خودش وصل کنیم تا شکل حاصل دو تا خط تقارن کسب کند.

فرض کنید که کل لولهٔ بالا را آب پر کرده است. سؤال ما اکنون این است: اگر آب خود به خود به حرکت بیافتد، در کدام جهت خواهد چرخید؟ خب، تقارن مسئله ایجاب می‌کند که برای آب نه چرخیدن در جهت عقربه‌های ساعت و نه چرخیدن در خلاف جهت عقربه‌های ساعت، هیچکدام ارجحیتی ندارند. بنابراین نتیجه می‌گیریم که هیچ نیرویی نمی‌تواند وجود داشته باشد که آب را در یکی از این جهات بچرخاند. در نتیجه خواهیم فهمید که اصلاً آب نمی‌تواند خود به خود در یکی از این جهات به حرکت بیافتد.

امّا حتی اگر کسی ابتدا آب را با دست هُل داده باشد (!) تا در یکی از جهات شروع به چرخش کند، چون (در بالا دیدیم) که نیرویی وجود ندارد که آب را به حرکت در آورد و به حرکتش کمک کند، این حرکت اولیه به تدریج توسط اصطکاک متوقف خواهد شد. بنابراین می‌بینیم آنچه در فیلم ادعا شده غلط و چیزی که می‌بینید یک دستگاه حرکت دائمی نیست.

حالا که به پرسش درستی یا نادرستی ادّعا پاسخ دادیم بیایید از خودمان بپرسیم که چگونه می‌توان تقارن مسئله را به هم ریخت. خب، طبیعتاً چون مسئله به نیروی وزن گره خورده است، اگر مثلاً در طرف راست دستگاه مایعی بریزیم که چگالیش با آب متفاوت باشد، تقارن به هم می‌ریزد. مثلاً می‌توانیم از روغن که چگالی کمتری دارد استفاده کنیم. آنوقت طبیعی است که سطح مایعی که طرف راست دستگاه است (آب و روغن) بالاتر از سطح مایعی خواهد بود که در طرف چپ لوله است (فقط آب)؛ چون برای مقابله با فشاری که ستونِ «فقط آب» درست کرده است به ستونِ «آب و روغن» بلندتری نیاز داریم. البته همانطور که می‌دانید وزن فقط به چگالی مربوط نیست و به شتاب جاذبه هم مربوط می‌شود. پس اگر گرانش یک طرف دستگاه را هم تغییر دهیم، تقارن باز هم به هم می‌ریزد، امّا خب اینکار سخت‌تر از اضافه کردن مقداری روغن است! شاید!

در اینجا بد نیست کمی به عقب برگردیم و بحث لولهٔ فرضی را برای کسانی که قانع نشدند کمی کاملتر کنیم. شکل زیر یک ظرف آب است که با خط‌چین آن را به سه قسمت فرضی تقسیم کرده‌ایم. منظور از «فرضی» این است که آن خط‌چین‌ها در مسئله حضور فیزیکی ندارند، به این معنا که اگر حذفشان کنیم یا اضافه‌شان کنیم هیچ تغییری در واقعیت رخ نمی‌دهد.

اگر بپرسیم وزنی که کف ظرف تحمل می‌کند چقدر است جواب برابر خواهد بود با وزن آب. اگر سؤال را به این تغییر دهیم که هر کدام از سه قسمت ظرف که با خط‌چین جدا شده‌اند در حال تحمل چه وزنی هستند، آنوقت خیلی راحت می‌توان گفت یک سوم وزن کل آب، که برابر است با مقدار آبی که بالای سر هر قسمت از کف ظرف است. در واقع خط‌چین‌ها ظرف را به قسمتهایی تقسیم کرده‌اند که کاری به همدیگر ندارند. چون خط‌چین‌ها عمودی هستند و ما داریم راجع به نیروی وزن که آن هم عمودی و موازی با آن است صحبت می‌کنیم. اکنون بیایید شکل را کمی تغییر دهیم.

همان سؤال را می‌پرسیم. باز هم هر قطعه از کف ظرف، وزن آبی را تحمل می‌کند که بالا سر خودش است، یعنی آبی که محدود است به خط‌چین مربوطه. اینبار علاوه بر قبل، توجه می‌کنیم که اگر مساحت قطعه‌های کوچک را با هم برابر بگیریم، آنوقت وزن آبی که بالای سر قطعه هست – و در نتیجه باید آن وزن را تحمل کند – متناسب است با ارتفاع ستون آب بالای هر قطعه. چون تعریف فشار نیرو بر واحد سطح است، به این نتیجه می‌رسیم که فشار آبی که به سطوح وارد می‌شود متناسب است با ارتفاع آب بالای آن سطح. باز هم می‌توان شکل را تغییر داد.

دوباره، وزنی که قسمت وسطی تحمل می‌کند مربوط به آب داخل خط‌چین خودش است. و وزن بقیهٔ آب را لبه‌های کج ظرف تحمل می‌کنند.

مسئلةٌ

> تا اینجا فقط صحبت این شد که چرا ادّعا غلط است. ولی حالا فیلمها چطور ساخته شده بودند؟

> پمپ. در فیلم اوّل اگر به آب، وقتی که به زیر بست فلزّی می‌رود، دقت کنید، خواهید دید که چند لحظه طول می‌کشد تا از طرف دیگر بست بیرون بیاید. این مدّت زمانی است که طول می‌کشد تا آب از میانبری که به پمپ زده است به مجرای اصلی دستگاه بازگردد.

> امّا در فیلم دوم چه؟ در آن فیلم که زیر دستگاه را هم به ما نشان می‌دهد و حتی در صحنه‌ای کل دستگاه را با دستش گرفته و بلند کرده است.

> بله آنجا هم آب از منبع دیگری می‌آید. صرفاً مجرای فرعی از پشت دستگاه کشیده شده، به پشت دست می‌رود و از آنجا از صحنه خارج شده و به منبعی که در فیلم دیده نمی‌شود متصل می‌گردد.

> قبول که چیزی که دیدیم حرکت دائمی نبود، امّا آیا هیچ راهی وجود دارد که بتوان دستگاهی ساخت که بدون مجرای فرعی چنین حرکتی را به نمایش بگذارد؟ یعنی با این که حرکت دائمی نیست امّا حداقل یک اتفاق فیزیکی درست و حسابی باشد، نه یک کلک که با پمپ انجام می‌شود.

> سؤال خوبی است، شاید بعداً در این باره مختصری نوشتم.