图片来源：小林家的龙女仆

如果说有没有哪一种梦想是我们孩提时代共同拥有的，那么我想一定是飞翔。人类抬头看着鸟儿，希望能够长出翅膀，俯瞰大地。为了实现这一梦想，无数能工巧匠做出了自己的尝试。

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如今，人们运用空气动力理论，依靠压强差成功制造了飞机，运用冲量原理，制造出了火箭。在19世纪，电磁力^{[电磁力 是 电荷、电流在电磁场中所受力的总称。]}逐渐被人们发现、关注后，这一种能够在远处给对方施加作用力的存在在当时承载了人们飞天的梦想 。

怎么用电磁力飞起来？如果仅仅用两块磁铁^{[磁铁的成分是铁、钴、镍等**，其**的内部结构比较特殊，本身就具有磁矩。]}能不能做到呢？也许，两块磁铁，一个放在另外一个上面，因为磁铁同磁性相互排斥的原理，上方的磁铁就飞起来了。

19世纪上半叶，许多科学家和工程师进行了尝试，但是在当时都失败了。终于，在1842年，英国数学学家恩肖（S. Earnshaw，1805-1888）从严格的数学逻辑上证明了它的不可行性。（ps：当时的科学家们寻求的是一种稳定^{[稳定是一个汉语词汇，读音为wěn dìng，其含义有稳固安定；没有变动；使稳定。]}，可控的悬浮^{[悬浮读音为xuan fu，英文翻译suspension。]}。对于磁铁来说，不稳定的悬浮丝毫没有可控性。）

图为恩肖肖像（来源：维基百科）

1842年恩肖定理^{[定理（theorem），是用逻辑的方法判断为正确并作为推理的根据的真命题。]}：仅通过电荷的静电相互作用无法将点电荷^{[点电荷，物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷。]}的静止集合保持在稳定的固定平衡状态。

恩肖定理虽然针对的是经典的平方反比定律 力（电和引力）进行的推导，但是也适用于永久磁铁的磁力（如果磁铁较硬）（磁铁的强度不会随外部磁场而变化）。恩肖定理可以得出许多常见情况下均无法实现稳定磁悬浮^{[磁悬浮，即电磁悬浮技术（electromagneticlevitation)简称EML技术。]}。

在恩肖定理提出后，人们放弃了对在两块磁铁间实现磁悬浮的研究。在当时，许多人认为只用两块磁铁进行悬浮是愚蠢的。

但是总有人愿意去挑战不可能。罗伊·哈里^{[哈里，英文为Harry，是一些国家男子的常用名字。]}根（Roy.M.Harrigan）,一位没有接受过系统教育的美国蒙特州人在自己的工作室^{[工作室（Studio）一般是指由几个人或一个人建立的组织，是一处创意生产和工作的空间，形式多种多样，大部分具有公司模式的雏形。]}中进行着尝试。相比于其他人，哈里根最大的优势在于他根本不知道恩肖定理，所以他相信自己会取得成果。而他的尝试也让他在实际操作中挖掘出了恩肖定理的隐藏含义。大家再读一遍恩兄定理：点电荷的静止集合。

如果不是静止的是不是就可以稳定悬浮了？事实证明，是的。1979年，哈里根，这位狂热的自学成才的机械爱好者终于在自己的工作室实现了自旋磁悬浮。他将一块磁铁放在下方作为底座^{[液压支架的一个部件，它直接与底板接触，把支架的支撑力传递到底板。]}同时将另一块磁铁制成陀螺^{[陀螺是中国最早的娱乐项目。]}当陀螺在底座上方旋转时，奇迹发生了，陀螺稳定地螺旋升天，待在了底座上方。世界上第一个自旋稳定的磁悬浮陀螺制作成功。

市场售卖的一种磁浮陀螺

有的时候，过多且一知半解的知识会桎梏我们的思考。我们也许需要看起来违背现有理论的奇思妙想。

事后证明，完成这样的一个工作并不容易。根据测算，对于一个几十厘米量级的底座和直径几厘米的陀螺，其可以找到的稳定悬浮的高度范围往往只有几毫米，其重量的搭配则需要达到零点几克的精度。这对于完全不知道原理的哈里根来说完成这项工作所需要的精力和毅力是难以想象的。

哈里根专利介绍（图片来源：专利 哈里根）

直到1997年，物理学家西蒙（Simon）才弄明白了这种悬浮的具体过程，而且通过对实验的完美预言证实了他的理论。总体而言，当陀螺高速旋转时，磁感线就如同串着转轴的绳子让陀螺无法偏离。令人惊奇的是，自旋悬浮的方式和磁镜^{[磁镜(Magnetic Mirror) 是一种中间弱、两端强的特殊的磁场位形。]}捕捉等离子体^{[等离子体(plasma)又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的**及**团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质，尺度大于德拜长度的宏观电中性电离气体，其运动主要受电磁力支配，并表现出显著的集体行为。]}的方式有着异曲同工之妙，微观与宏观在这里产生了奇妙的统一。（磁镜是一种等离子体的捕捉和限制装置，可以用来开展等离子体研究，包括研究热核聚变也需要用磁镜进行基础研究。不知道有没有朋友想了解磁镜，可以在评论区留言，如果多的话我会在近期做出来）

现如今，相较于其他磁浮装置已经用于生产生活，磁浮陀螺依旧没有作为生产工具，更多的是作为儿童玩具。当然仅仅作为玩具，也使得现在玩具专利的拥有者Hones父子获得了千万美元的财富。除此之外，由于这种悬浮方式对倾斜角度的敏感，也许会作为新一代测绘装置的有力竞争者。

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