ガウス加速器で永久機関は作れる？物理法則から見た不可能性の理由

物理学

2026.06.03

動画で見かけるガウス加速器や磁石を使った玉の射出ギミックは、見た目の面白さから「もしかして永久機関になるのでは？」と思う人もいるかもしれません。しかし、物理学の基本法則に基づくと、永久機関は原理的に作れません。本記事では、その理由と考え方を解説します。

ガウス加速器の仕組み

ガウス加速器は、磁石と金属の玉を使って玉を加速させる装置です。複数の磁石を直線上に配置し、玉が近づくと磁力で加速され、次の磁石でさらに加速される仕組みです。

見た目にはどんどんスピードが上がるように見えますが、各磁石の配置や磁場の強さによって加速量は有限であり、エネルギーは外部から供給される必要があります。

永久機関とは、外部からエネルギーを補給せずに永遠に運動を続け、なおかつ仕事を取り出せる装置を指します。

物理学の第一法則（エネルギー保存則）により、閉じた系ではエネルギーは増えません。ガウス加速器の玉も、磁場のポテンシャルエネルギーや摩擦・空気抵抗によってエネルギーは減少するため、外部供給なしに永遠に加速することは不可能です。

実際には、玉とレールの摩擦、空気抵抗、磁石の内部抵抗などでエネルギーは常に失われます。

そのため、玉の速度が上がるように見えても、最終的には停止します。外部からエネルギーを加えない限り、永久機関は成立しません。

動画の40秒あたりで見られる射出や、玉をぶつけて外すギミックも面白いですが、これらもエネルギー保存則に従います。

衝突や反発でエネルギーが増えることはなく、摩擦や衝突による損失が蓄積されるだけです。したがって、ギミックを工夫しても永久機関にはなりません。

ガウス加速器や磁石のギミックは、面白い物理現象を体験する装置として楽しめますが、外部からのエネルギー供給なしに永久機関を作ることは物理的に不可能です。摩擦や空気抵抗、磁力損失などにより、運動は必ず減衰していきます。

永久機関の実現は現代物理学では不可能であるため、装置の設計や遊びとして楽しむ範囲に留めることが重要です。