52 / 126
)i(
)ii(
)iii(
τ
) למשך פרק זמן
ii
) לפני השינוי בזרם הכוח הכולל שווה לאפס. (
i(
.
4
איור
) לאחר זמן מספיק ארוך הכוח הכולל שוב אפס
iii
הכוח הכולל שונה מאפס. (
במערכת.
, הנגזרת
B
r
האינדוקציה השיורי במגנט
השנייה של הזרם בסליל , רדיוס המגנט
בכיוון
, ווקטור יחידה
R
(ולולאת הזרם)
.
z
ציר ה-
אנו רואים שקיים כוח במרכז המסה של
המערכת ועל כן המערכות שמתוארות
לעיל מתארות למעשה סוג חדש של מנוע
אלקטרומגנטי, מנוע יחסותי. כלומר זהו
מנוע ללא חלקים נעים הפועל על פי עקרונות
תורת היחסות.
שימור התנע
במנוע יחסותי נסתר לכאורה עיקרון שימור
התנע. משקיף נאיבי יראה את הגוף החומרי
צובר תנע שנוצר יש מאין. לעומת זאת,
משקיף מתוחכם יבין שכמות התנע שצובר
החומר מתאזנת על ידי התנע שמקבל השדה
. משפט נתר (שנוסח על
4
האלקטרומגנטי
ידי המתמטיקאית הגרמנייה-יהודייה
הדגולה אמה נתר) מכתיב כי כל מערכת
בעלת סימטריית העתקה תשמר את התנע.
ואכן המערכת הפיזיקלית הכוללת מכילה
חומר ושדה סימטרית תחת העתקה, אבל
כל תת מערכת (חומר או שדה בנפרד) איננה
סימטרית להעתקה. תופעה זו תוארה כבר
על ידי פיינמן . פיינמן מתאר שני שמטענים
הנעים במאונך זה לזה, חישוביו מראים
שהחוק השלישי של ניוטון מופר מאחר
והכוחות שמפעיל מטען אחד על השני
לא שווים בעוצמתם (והפוכים בכיוונם),
בכך
5
הפרדוקס הזה נפתר על ידי פיינמן
שהוא מראה כי שהתנע שנרכש על ידי
מערכת המטענים מאוזן על ידי התנע של
השדה. הסתירה לכאורה נפתרת אם כן על
ידי הרחבת החוק השלישי לחוק שימור
התנע המוכלל. חוק זה קובע כי מה שנשמר
הוא התנע של המערכת הפיזית הכוללת גם
את החלק של החומר וגם את החלק של
השדה. כך החומר יכול לנוע קדימה כאשר
הוא "דוחף" את השדה האלקטרומגנטי
אחורה.
שימור האנרגיה
עיקרון שימור האנרגיה אינה נסתר במנוע
היחסותי הדורשת אספקה של אנרגיה
להפעלתו. עם זאת המנוע לא דורש הספקת
דלק חומרי להפעלתו ויכול לעשות שימוש
באנרגיה סולארית (תאים פוטו-וולטאים),
מצברים או חלופות אלקטרומגנטיות
(רקטנה).
«
GREEN ENERGY
מוסף מיוחד
סיכום
הוכחה ניסיונית לאפשרויות ההנעה
הטמונות בשדה האלקטרומגנטי, ניתן
למצוא באירוע שהתרחש כשחללית נאס"א
פיוניר סטתה ממסלולה בחלל. החוקרים
גילו שיש לקחת בחשבון את ההשפעה של
השדה האלקטרומגנטי הנפלט מהשמש
ולא להתבסס רק על כוחות המשיכה בלבד
בחישוביהם. המסקנה היא כי ניתן לבנות
מנוע ללא חלקים נעים המבוסס על עקרונות
.
6
תורת היחסות ועל חוקי האלקטרומגנטיות
הערות שוליים
1.
Jefimenko, O. D., Electricity and
Magnetism, Appleton-Century Crofts,
New York )1966(; 2nd edition, Electret
Scientific, Star City, WV )1989(.
2.
Miron Tuval & Asher Yahalom
New-Tech Magazine l 52