磁悬浮盆栽一定要电力驱动吗，为什么做不到一块磁石稳定悬浮在另一块或一组磁石上空？
磁悬浮盆栽一定需要电力驱动吗？
答案是：不一定，但绝大多数市面上见到的磁悬浮盆栽都依赖电力驱动。
这背后的原因在于实现“稳定悬浮”的难度。虽然磁铁本身具有相互排斥或吸引的力，但要让一个物体在三维空间中稳定地浮空，可不是简单地把两块磁铁对准就能做到的。
为什么一块磁石难以稳定地悬浮在另一块或一组磁石上空？
这主要涉及到 “恩氏定则”（Earnshaw's Theorem）。这个定则是由英国物理学家萨缪尔·恩斯特·恩氏（Samuel Earnshaw）在1842年提出的，它是一个非常重要的理论，基本上奠定了我们理解磁悬浮稳定性的基础。
恩氏定则指出：在静磁场中，任何带电粒子或磁性物体都无法在纯粹由永磁体产生的静态磁场中实现稳定的平衡悬浮。
听起来有点绕，我们把它拆开来理解：
1. “静磁场中”： 指的是没有变化的磁场，也就是我们用永磁体（比如冰箱贴、钕磁铁）产生的磁场。如果是变化的磁场，那情况就不同了。
2. “纯粹由永磁体产生的”： 也就是说，我们只依靠固定的、不会改变形状或极性的永磁体来制造悬浮力。
3. “稳定的平衡悬浮”： 这是关键。我们希望盆栽能像静止一样，在某个位置上保持不动，即使受到一点点小的扰动（比如风吹过来，或者你轻轻碰了一下），它又能自己回到原来的位置，而不是晃动几下然后掉下来，或者飞出去。
为什么永磁体无法实现稳定悬浮？
我们可以用一个简单的例子来想象。
一根磁棒的两极对着： 如果你把一块磁棒的N极对着另一块磁棒的N极，它们会相互排斥。你把它们放在一起，它们会因为磁场的不均匀性而 倾向于翻转，或者向侧面滑动，而不是稳定地停在空中。 即使你试图将它们对准，一旦有一点点倾斜或者偏移，排斥力就会把它推向某个方向，使其失去平衡。
磁铁在势能曲线上的类比： 想象一下一个球在一个碗里。碗底是最低点，球放在那里是稳定的。但如果你把碗倒过来（想象一个“山丘”的形状），球放在山丘顶上，它会非常不稳定，一点点推力就会让它滚下来。恩氏定则告诉我们，在永磁体的静态磁场中，我们能找到的“平衡点”往往是像山丘顶这样的“不稳定平衡”点，而不是像碗底这样的“稳定平衡”点。
那市面上的磁悬浮盆栽是怎么做到的呢？
正因为永磁体无法实现稳定悬浮，所以市面上的磁悬浮盆栽，或者任何其他磁悬浮装置（比如磁悬浮列车），通常都会采取以下一种或几种方式：
1. 电磁铁 + 反馈控制系统（Active Magnetic Levitation）： 这是最常见也最稳定的方式。
电磁铁： 使用电磁铁来产生磁场。电磁铁的优点是可以 动态地改变磁场的强度和极性。
传感器： 在盆栽或者底座上安装传感器（比如霍尔传感器），用来实时监测盆栽的位置。
微处理器（控制芯片）： 将传感器收集到的位置信息输入微处理器。
反馈回路： 微处理器根据盆栽偏离预设位置的程度，精确地调整电磁铁的电流大小和方向。比如，如果盆栽稍微往下沉了一点，微处理器就会立刻加大电磁铁的吸力（或调整排斥力），把它往上推；如果它往上飘了一点，就减小吸力。
持续的微调： 整个过程是持续的、非常快速的微调，让人眼无法察觉，从而实现盆栽的稳定悬浮。
这就是为什么需要电力驱动！ 这个系统需要电力来驱动电磁铁和控制电路。
2. 利用异种磁性材料（Passive Magnetic Levitation）：
超导体： 超导体在低于临界温度时，会产生一种叫做“迈斯纳效应”（Meissner effect）的现象，它可以完全排斥外部磁场，从而实现 绝对稳定 的悬浮。但超导体需要极低的温度，这在日常的盆栽应用中非常不切实际。
抗磁性材料： 某些物质（比如石墨、铋）表现出很强的抗磁性，它们会受到磁场的作用而产生与外部磁场相反的磁场，从而被磁场排斥。利用强永磁体和特殊的抗磁性材料组合，在理论上和实验上是可以实现被动悬浮的。例如，有些演示可以做到一片石墨在磁铁上方悬浮。然而，这种悬浮的稳定性、承载能力以及所需的材料强度和精确度都非常高，在普通消费级产品中应用较少。
3. 结合永磁体和某些几何约束（例如在磁悬浮列车中）： 虽然恩氏定则说纯静态磁场不行，但通过巧妙的设计，比如使用 磁道 和 轮子 的组合，或者通过 旋转产生陀螺效应 来增加稳定性，可以勉强在一定程度上实现相对稳定（但仍需要辅助或有特定的运动方式）的悬浮。但对于一个静止的盆栽来说，这种方式同样不适用。
回到磁悬浮盆栽：
市面上的磁悬浮盆栽，为了实现那种“漂浮在空中，静止不动”的效果，几乎都是采用 电磁铁 + 反馈控制系统 的方式。底座里面有一个内置的电磁铁和一套电子控制装置。盆栽里面也通常会镶嵌有永磁体。通过传感器不断监测盆栽的位置，然后调整底座电磁铁的磁力来保持盆栽稳定。
所以，虽然概念上我们可以想象用永磁体实现悬浮，但由于物理定律的限制（恩氏定则），想要做到稳定、不受干扰的静止悬浮，在实际操作中需要动态的磁场调整，这就离不开电力驱动了。
网友意见
不可以。恩绍定理（Earnshaw's theorem）不允许仅靠永磁体实现稳定的悬浮，也不允许永磁体和软磁体实现悬浮。恩绍定理不禁止通过永磁体和抗磁性材料实现悬浮。像超导体就是理想的抗磁性材料，所以超导体可以很方便的悬浮在磁铁上，或者相反：
不过美中不足的是现有的超导体至少要在液氮的低温下才有超导性，所以还是需要不断补充液氮。当然你要是住在冥王星上可以无视这句话。
除了超导普通的物质只能产生微弱的抗磁性。抗磁性最强的就是石墨和铋。用热解石墨和现有的稀土磁铁也能勉强实现磁悬浮。这个勉强算不需要外界做功，实现长期稳定悬浮的办法。
还有一种折衷的办法，用永磁体提供支持力，而抗磁性材料提供修正力，也能实现稳定悬浮。恩绍定理并不禁止这种情况。如图就是用手指作为抗磁性材料（注意手指只是用来稳定磁铁，支持力由别的磁铁提供）：
http://www. nature.com/nature/journ al/v400/n6742/full/400323a0.html
如果不要求完全不依赖外界做功，实现磁悬浮的办法就很多。最简单的就是用负反馈电路。用一块电磁铁下方悬吊一个铁球，悬吊可以消除横向不稳定性和倾斜不稳定性，只有一个纵向不稳定性需要人工补偿。用距离传感器控制线圈电流，距离太近就减小磁场，太远就提高磁场，就能实现稳定悬浮。市面上很多磁悬浮地球仪就是这个原理。这个原理也用在德国的磁悬浮列车上。
利用感应电流也可以实现悬浮。当磁体和导体发生相对运动时，会在导体内部感应出电流。根据楞次定律，这种感应电流产生的磁场方向总是阻碍这种相对运动。因此这种结构具有天然的稳定性。这种结构的好处是不需要该死的负反馈控制，只要外界不断做功维持运动，就可以稳定悬浮下去，而唯一的能耗仅仅是感应电流带来的，通过优化可以降到很低。这种原理可以用来做磁悬浮轴承，用于飞轮储能和人工心脏。日本的磁悬浮列车也是利用这种原理。
陀螺的自稳定性，市面上卖的悬浮陀螺“levitron”就是这个原理。利用环形磁铁产生的排斥力可以形成一个“势阱”，消除横向纵向不稳定性，但不能消除倾斜不稳定性。如果旋转起来就可以通过陀螺的自稳定性实现短暂的悬浮，最后陀螺会因为空气阻力失去稳定性。然而有人把levitron放进真空罩也不能长期转下去，最多维持个几分钟就掉下来。我不知道是因为陀螺减速还是因为别的不稳定性导致的。
对悬浮陀螺感兴趣的可以看看这篇论文
Spin stabilized magnetic levitation。我没学过刚体力学就不能为你解释了。
简单说就是这等价于倒摆系统，倒摆系统不稳定。需要下面来个杂技演员不断地调整重心，这个调整重心的杂技演员就是下面的负反馈系统……
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