15 Δεκεμβρίου 2014

Από τη λατινική γλώσσα η φράση "μηχανή διαρκούς κίνησης" Perpetuum Mobile μεταφράζεται ως "σταθερή ή αέναη κίνηση". Ουσιαστικά, αυτό είναι το μηχάνημα που σχετίζεται με εκείνες τις φανταστικές σκέψεις που είναι ικανός ένας άνθρωπος.

Αν πράγματι υπήρχε μια τέτοια μηχανή, τότε η ουσία της δράσης της θα ήταν αδιάκοπη λειτουργία. Δηλαδή αν το ξεκινήσεις μια φορά θα δουλεύει για το υπόλοιπο της ζωής του. Με μια λέξη, αυτή είναι η διαδικασία απόκτησης ενέργειας απλά από το πουθενά. Η ιδέα είναι απλά υπέροχη, αλλά δυστυχώς πολύ μακριά από την πραγματικότητα.

Γιατί οι άνθρωποι θέλουν τόσο πολύ να δημιουργήσουν μια μηχανή αέναης κίνησης;

Με μια λέξη, δεν υπάρχει τίποτα περίεργο σε αυτό. Άλλωστε, αν ρωτήσεις κανέναν σύγχρονος άνθρωπος, τι πιστεύει για αυτό, τότε, χωρίς δισταγμό, η απάντηση θα ήταν θετική. Από τον 12ο αιώνα μόλις άρχισαν να γίνονται οι σταυροφορίες και η κοινωνία που ανήκε στην ευρωπαϊκή μόλις άρχιζε να κινείται. Και ως συνέπεια όλων αυτών, η τέχνη διαφόρων κατευθύνσεων άρχισε να αναπτύσσεται αρκετά ενεργά. Επιπλέον, μαζί με όλα αυτά, αυξήθηκε η διαδικασία βελτίωσης των μηχανημάτων που θέτουν σε κίνηση τους μηχανισμούς. Συγκεκριμένα, αυτοί ήταν τόσο οι τροχοί του υδροπλάνου όσο και εκείνοι οι τροχοί που λειτουργούσαν λόγω της κίνησης των ζώων.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια τόσο λαμπρή ιδέα εμφανίστηκε για να δημιουργήσει ένα πιο αποδοτικό μηχάνημα, το οποίο με τη σειρά του θα οδηγούσε λιγότερο ακριβή ενέργεια. Γεννιέται το ερώτημα: γιατί η ενέργεια είναι φθηνή;! Όλα είναι πολύ απλά και αρκετά κατανοητά. Εάν προκύπτει από το τίποτα, τότε ως συνέπεια αυτού, δεν θα κοστίσει «τίποτα».

Μια πιο δημοφιλής ιδέα για έναν τέτοιο κινητήρα εμφανίστηκε τον 16ο αιώνα. Την ίδια περίοδο που ξεκίνησε η μετάβαση στην παραγωγικότητα τύπου μηχανής. Τότε ήταν που ο αριθμός των έργων για έναν τέτοιο κινητήρα ξεπέρασε την κλίμακα για αρκετές χιλιάδες.

Παρεμπιπτόντως, όχι μόνο απλοί εργάτες, αλλά ακόμη και πολύ ευγενείς άνθρωποι, επιστήμονες εκείνης της εποχής, ήθελαν να εφεύρουν έναν τέτοιο κινητήρα. Άλλωστε, τότε δεν υπήρχε απαγόρευση δημιουργίας μιας τέτοιας δομής, ως τέτοιας.

Και στα τέλη του 17ου αιώνα, διάσημοι δοκιμαστές όπως ο Cardano και ο Galileo άρχισαν να επιμένουν ότι ήταν αδύνατο να κατασκευαστεί μια μηχανή αέναης κίνησης. Αλλά την ίδια στιγμή, ο Stevin Simon, βασισμένος σε τέτοιες αντιφάσεις, ανακαλύπτει το νόμο της ισορροπίας του επιπέδου κλίσης. Αυτό οδήγησε στην ανακάλυψη ενός πιο σημαντικού και σημαντικού νόμου σχετικά με την προσθήκη τριών δυνάμεων σε ένα τρίγωνο. Και στα τέλη του 18ου αιώνα, μετά από πολυάριθμα πειράματα, οι περισσότεροι κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η δημιουργία ενός κινητήρα ήταν αδύνατη. Ωστόσο, αυτά ήταν απλώς πειράματα.

Από τις αρχές του 1776, η Γαλλική Ακαδημία, η οποία συμμετείχε ενεργά σε πειράματα, εγκατέλειψε οριστικά την ιδέα της δημιουργίας μιας μηχανής αέναης κίνησης. Αλλά με όλα αυτά, οι ακαδημαϊκοί δεν είχαν κανένα λόγο να αρνηθούν ότι είναι αδύνατο να πάρουν ενέργεια από το εξωτερικό. Και μόνο χάρη στο νόμο της διατήρησης της ενέργειας, αποδείχθηκε ότι η ενέργεια δεν εμφανίζεται από έξω και από το πουθενά και δεν πάει πουθενά.

Νόμος διατήρησης της ενέργειας έναντι της αέναης κίνησης

Το τελικό στάδιο ήταν ότι το 1906, ο διάσημος επιστήμονας Αϊνστάιν γενίκευσε τον «νόμο της διατήρησης της ενέργειας» με την ίδια την εκδοχή «». Με αυτό έδειξε ότι η ίδια η διαδικασία της «διατήρησης των μαζών» είναι αναπόσπαστο μέρος του «νόμου διατήρησης της ενέργειας».

Και πάλι, η δημιουργία μιας μηχανής αέναης κίνησης μέχρι σήμερα παραμένει μόνο στα όνειρα. Ίσως στο μέλλον η ανθρωπότητα να μπορέσει να ζωντανέψει το όνειρο αιώνων, αλλά προς το παρόν αυτό το θέμα είναι ακόμα ανοιχτό. Κατά μήκος του γίνονται διάφορες διαμάχες, συζητήσεις και εκδρομές και, όπως γνωρίζετε, η αλήθεια γεννιέται σε μια διαμάχη.

Κίνηση. Ζεστασιά Kitaygorodsky Alexander Isaakovich

Perpetuum mobile

Perpetuum mobile

Ο Μπέρτολντ, ο ήρωας των «Σκηνών από τους Ιπποτικούς Καιρούς» του Πούσκιν, ονειρεύεται να πραγματοποιήσει το perpetuum mobile. «Τι είναι το perpetuum mobile;» - ρωτάει ο συνομιλητής του. «Είναι αέναη κίνηση», απαντά ο Berthold. – Αν βρω αέναη κίνηση, τότε δεν βλέπω όρια στην ανθρώπινη δημιουργικότητα. Το να φτιάξεις χρυσό είναι μια δελεαστική δουλειά, η ανακάλυψη μπορεί να είναι ενδιαφέρουσα και κερδοφόρα, αλλά η εύρεση της λύσης είναι διαρκής...»

Μια perpetuum mobile, ή μηχανή αέναης κίνησης, είναι μια μηχανή που λειτουργεί όχι μόνο αντίθετα με το νόμο της μείωσης της μηχανικής ενέργειας, αλλά παραβιάζει επίσης το νόμο της διατήρησης της μηχανικής ενέργειας, ο οποίος, όπως γνωρίζουμε τώρα, εκπληρώνεται μόνο υπό το ιδανικό, ανέφικτες συνθήκες - απουσία τριβής. Μια μηχανή αέναης κίνησης, μόλις κατασκευαστεί, πρέπει να αρχίσει να λειτουργεί «από μόνη της» - για παράδειγμα, περιστρέφοντας έναν τροχό ή σηκώνοντας φορτία από κάτω προς τα πάνω. Αυτή η εργασία πρέπει να γίνεται για πάντα και συνεχώς, και ο κινητήρας δεν πρέπει να απαιτεί καύσιμο, ούτε ανθρώπινα χέρια, ούτε την ενέργεια του νερού που πέφτει - με μια λέξη, τίποτα δεν βγαίνει από έξω.

Το πρώτο αξιόπιστο έγγραφο που είναι γνωστό μέχρι στιγμής για την «υλοποίηση» της ιδέας μιας μηχανής αέναης κίνησης χρονολογείται από τον 13ο αιώνα. Είναι περίεργο ότι έξι αιώνες αργότερα, το 1910, κυριολεκτικά το ίδιο «έργο» υποβλήθηκε σε ένα από τα επιστημονικά ιδρύματα της Μόσχας για «εξέταση».

Ο σχεδιασμός αυτής της μηχανής αέναης κίνησης φαίνεται στο Σχ. 36. Όταν ο τροχός περιστρέφεται, τα βάρη πετιούνται και, σύμφωνα με τον εφευρέτη, υποστηρίζουν την κίνηση, αφού τα πεταμένα προς τα πίσω βάρη πιέζουν πολύ πιο δυνατά, δρώντας σε απόσταση πιο μακριά από τον άξονα. Έχοντας κατασκευάσει αυτό το καθόλου περίπλοκο «μηχανή», ο εφευρέτης είναι πεπεισμένος ότι, έχοντας γυρίσει μία ή δύο στροφές με αδράνεια, ο τροχός σταματά. Αυτό όμως δεν τον απογοητεύει. Έγινε ένα λάθος: οι μοχλοί πρέπει να μακρύνουν, το σχήμα των προεξοχών πρέπει να αλλάξει. Και η άκαρπη δουλειά στην οποία αφιέρωσαν τη ζωή τους πολλοί εγχώριοι εφευρέτες συνεχίζεται, αλλά, φυσικά, με την ίδια επιτυχία.

Γενικά, υπήρχαν λίγες επιλογές για τις προτεινόμενες μηχανές αέναης κίνησης: διάφοροι αυτοκινούμενοι τροχοί, κατ 'αρχήν δεν διαφέρουν από αυτούς που περιγράφονται, υδραυλικοί κινητήρες - για παράδειγμα, που φαίνονται στο Σχ. 37 κινητήρας που εφευρέθηκε το 1634. κινητήρες που χρησιμοποιούν σιφόνια ή τριχοειδείς σωλήνες (Εικ. 38), απώλεια βάρους σε νερό (Εικ. 39), έλξη σιδερένιων σωμάτων από μαγνήτες. Δεν είναι πάντα δυνατό να μαντέψουμε τι ήταν, σύμφωνα με την ιδέα του εφευρέτη, πώς θα έπρεπε να συμβαίνει η αέναη κίνηση.

Ακόμη και πριν από τη θέσπιση του νόμου της διατήρησης της ενέργειας, βρίσκουμε μια δήλωση σχετικά με την αδυναμία του perpetuum mobile σε μια επίσημη δήλωση της Γαλλικής Ακαδημίας που έγινε το 1775, όταν αποφάσισε να μην δεχτεί άλλα έργα διαρκούς κίνησης για εξέταση και δοκιμή.

Πολλοί μηχανικοί του 17ου-18ου αιώνα βασίζουν ήδη τις αποδείξεις τους στο αξίωμα της αδυναμίας του perpetuum mobile, παρά το γεγονός ότι η έννοια της ενέργειας και ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας εισήλθαν στην επιστήμη πολύ αργότερα.

Είναι πλέον σαφές ότι οι εφευρέτες που προσπαθούν να δημιουργήσουν μια μηχανή αέναης κίνησης όχι μόνο έρχονται σε αντίθεση με το πείραμα, αλλά κάνουν και ένα λάθος ενάντια στη στοιχειώδη λογική. Άλλωστε, η αδυναμία του perpetuum mobile είναι άμεση συνέπεια των νόμων της μηχανικής, από τους οποίους προέρχονται όταν δικαιολογούν την «εφεύρεσή» τους.

Παρά την πλήρη ματαιότητα, η αναζήτηση μιας μηχανής αέναης κίνησης πιθανότατα έπαιξε κάποιο χρήσιμο ρόλο, αφού τελικά οδήγησε στην ανακάλυψη του νόμου της διατήρησης της ενέργειας.

Η τεχνολογία διαρκούς κίνησης έχει προσελκύσει ανθρώπους ανά πάσα στιγμή. Σήμερα θεωρείται πιο ψευδοεπιστημονικό και αδύνατο από το αντίστροφο, αλλά αυτό δεν εμποδίζει τους ανθρώπους να δημιουργούν όλο και πιο περίεργα gizmos και gizmos με την ελπίδα να παραβιάσουν τους νόμους της φυσικής και να προκαλέσουν μια παγκόσμια επανάσταση. Ακολουθούν δέκα ιστορικές και εξαιρετικά διασκεδαστικές προσπάθειες να δημιουργηθεί κάτι παρόμοιο με μια μηχανή αέναης κίνησης.

Στη δεκαετία του 1950, ο Ρουμάνος μηχανικός Nicolae Vasilescu-Carpen εφηύρε την μπαταρία. Αυτή η μπαταρία βρίσκεται τώρα (αν και δεν εκτίθεται) στο Εθνικό Τεχνικό Μουσείο της Ρουμανίας, και εξακολουθεί να λειτουργεί, αν και οι επιστήμονες εξακολουθούν να μην συμφωνούν για το πώς ή γιατί συνεχίζει να λειτουργεί καθόλου.

Η μπαταρία στη συσκευή παραμένει η ίδια μπαταρία μονής τάσης που εγκατέστησε ο Karpen τη δεκαετία του '50. Για πολύ καιρό, το αυτοκίνητο ήταν ξεχασμένο μέχρι που το μουσείο μπόρεσε να το εκθέσει σωστά και να εξασφαλίσει την ασφάλεια ενός τόσο παράξενου αντικειμένου. Πρόσφατα ανακαλύφθηκε ότι η μπαταρία λειτουργεί και εξακολουθεί να παράγει σταθερή τάση - μετά από 60 χρόνια.

Έχοντας υπερασπιστεί με επιτυχία το διδακτορικό του στο θέμα των μαγνητικών επιδράσεων σε κινούμενα σώματα το 1904, ο Karpen σίγουρα θα μπορούσε να είχε δημιουργήσει κάτι ασυνήθιστο. Μέχρι το 1909, άρχισε να ερευνά τα ρεύματα υψηλής συχνότητας και τη μετάδοση τηλεφωνικών σημάτων σε μεγάλες αποστάσεις. Χτίστηκε το τηλεγραφικούς σταθμούς, εξερεύνησε τη θερμότητα του περιβάλλοντος και την προηγμένη τεχνολογία κυψέλες καυσίμου. Ωστόσο, οι σύγχρονοι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη καταλήξει σε κοινά συμπεράσματα σχετικά με τις αρχές λειτουργίας της περίεργης μπαταρίας του.

Πολλές εικασίες έχουν διατυπωθεί, από τη μετατροπή της θερμικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια σε μια διαδικασία κύκλου, τη θερμοδυναμική αρχή της οποίας δεν έχουμε ακόμη ανακαλύψει. Τα μαθηματικά πίσω από την εφεύρεσή του φαίνονται απίστευτα περίπλοκα, περιλαμβάνοντας πιθανώς έννοιες όπως το φαινόμενο του θερμοσίφωνου και τις εξισώσεις θερμοκρασίας βαθμωτών πεδίου. Αν και δεν καταφέραμε να δημιουργήσουμε μια μηχανή αέναης κίνησης ικανή να παράγει ατελείωτη και δωρεάν ενέργεια σε τεράστιες ποσότητες, τίποτα δεν μας εμποδίζει να απολαμβάνουμε μια μπαταρία που λειτουργεί συνεχώς για 60 χρόνια.

Η Ενεργειακή Μηχανή του Τζο Νιούμαν

Το 1984, ο Joe Newman πήγε στο CMS Evening News με τον Dan Rather και αποκάλυψε κάτι απίστευτο. Οι άνθρωποι που ζούσαν κατά τη διάρκεια της πετρελαϊκής κρίσης ήταν ενθουσιασμένοι με την ιδέα του εφευρέτη: παρουσίασε μια μηχανή αέναης κίνησης που λειτουργούσε και παρήγαγε περισσότερη ενέργεια από όση κατανάλωνε.

Οι επιστήμονες, ωστόσο, δεν πίστευαν ούτε μια λέξη που είπε ο Νιούμαν.

Το Εθνικό Γραφείο Προτύπων εξέτασε τη συσκευή του επιστήμονα, η οποία αποτελείται σε μεγάλο βαθμό από μπαταρίες που φορτίζονται από έναν μαγνήτη που περιστρέφεται μέσα σε ένα πηνίο σύρματος. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, όλες οι δηλώσεις του Νιούμαν αποδείχθηκαν κενές, αν και κάποιοι συνέχισαν να πιστεύουν τον επιστήμονα. Έτσι αποφάσισε να πάρει την ενεργειακή του μηχανή και να κάνει περιοδεία, δείχνοντας τη λειτουργία της στην πορεία. Ο Newman ισχυρίστηκε ότι το μηχάνημά του παράγει 10 φορές περισσότερη ενέργεια από ό,τι απορροφά, πράγμα που σημαίνει ότι λειτουργεί με πάνω από 100% απόδοση. Όταν οι αιτήσεις για διπλώματα ευρεσιτεχνίας του απορρίφθηκαν και η εφεύρεσή του κυριολεκτικά χάθηκε στα σκουπίδια από την επιστημονική κοινότητα, η θλίψη του δεν είχε όρια.

Όντας ένας ερασιτέχνης επιστήμονας που δεν αποφοίτησε καν γυμνάσιο, ο Νιούμαν δεν το έβαλε κάτω, ακόμα κι όταν κανείς δεν υποστήριξε το σχέδιό του. Πεπεισμένος ότι ο Θεός του είχε δώσει μια μηχανή που θα άλλαζε την ανθρωπότητα προς το καλύτερο, ο Νιούμαν πίστευε πάντα ότι η πραγματική αξία της μηχανής του ήταν πάντα κρυμμένη από τις δυνάμεις.

Η βίδα νερού του Robert Fludd

Η εκδοχή του για μια μηχανή αέναης κίνησης ήταν ένας τροχός νερού που μπορούσε να αλέσει κόκκους περιστρέφοντας συνεχώς υπό την επίδραση του νερού που ανακυκλοφορούσε. Ο Fludd το ονόμασε «νεροβίδα». Το 1660 εμφανίστηκαν οι πρώτες ξυλογραφίες που απεικονίζουν μια τέτοια ιδέα (η εμφάνιση της οποίας αποδίδεται στο 1618).

Περιττό να πούμε ότι η συσκευή δεν λειτουργούσε. Ωστόσο, ο Fludd δεν προσπαθούσε απλώς να σπάσει τους νόμους της φυσικής με τη μηχανή του. Αναζήτησε επίσης έναν τρόπο να βοηθήσει τους αγρότες. Εκείνη την εποχή, η επεξεργασία τεράστιων όγκων σιτηρών εξαρτιόταν από τις ροές. Όσοι ζούσαν μακριά από μια κατάλληλη πηγή τρεχούμενου νερού αναγκάζονταν να φορτώσουν τις καλλιέργειές τους, να τις μεταφέρουν στο μύλο και μετά να επιστρέψουν στο αγρόκτημα. Εάν αυτό το μηχάνημα αέναης κίνησης λειτουργούσε, θα έκανε τη ζωή πολύ πιο εύκολη για αμέτρητους αγρότες.

Τροχός της Μπασκάρα

Μία από τις πρώτες αναφορές σε μηχανές αέναης κίνησης προέρχεται από τον μαθηματικό και αστρονόμο Bhaskara, από τα γραπτά του το 1150. Η ιδέα του ήταν ένας μη ισορροπημένος τροχός με μια σειρά από καμπύλες ακτίνες μέσα γεμάτες με υδράργυρο. Καθώς ο τροχός περιστρεφόταν, ο υδράργυρος άρχισε να κινείται, παρέχοντας την ώθηση που απαιτείται για να διατηρήσει τον τροχό να περιστρέφεται.

Κατά τη διάρκεια πολλών αιώνων, έχει εφευρεθεί ένας τεράστιος αριθμός παραλλαγών αυτής της ιδέας. Είναι απολύτως σαφές γιατί πρέπει να λειτουργεί: ένας τροχός που βρίσκεται σε κατάσταση ανισορροπίας προσπαθεί να ηρεμήσει και, θεωρητικά, θα συνεχίσει να κινείται. Μερικοί σχεδιαστές πίστευαν τόσο πολύ στη δυνατότητα δημιουργίας ενός τέτοιου τροχού που σχεδίασαν ακόμη και φρένα σε περίπτωση που η διαδικασία έβγαινε εκτός ελέγχου.

Με τη σύγχρονη κατανόηση της δύναμης, της τριβής και της εργασίας, γνωρίζουμε ότι ένας μη ισορροπημένος τροχός δεν θα επιτύχει το επιθυμητό αποτέλεσμα, αφού δεν θα μπορέσουμε να πάρουμε όλη την ενέργεια πίσω, ούτε θα μπορούμε να την εξάγουμε πολύ ή για πάντα. Ωστόσο, η ίδια η ιδέα ήταν και παραμένει ενδιαφέρουσα για τους ανθρώπους που δεν είναι εξοικειωμένοι με τη σύγχρονη φυσική, ειδικά στο ινδουιστικό θρησκευτικό πλαίσιο της μετενσάρκωσης και του κύκλου της ζωής. Η ιδέα έγινε τόσο δημοφιλής που οι μηχανές αέναης κίνησης με τροχούς βρήκαν αργότερα το δρόμο τους στις ισλαμικές και ευρωπαϊκές γραφές.

Ρολόι Cox

Σύμφωνα με τον Cox, η μηχανή αέναης κίνησης του ρολογιού με διαμάντια και η μειωμένη εσωτερική τριβή σε σχεδόν καμία τριβή εξασφάλιζαν ότι τα μέταλλα που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή του ρολογιού θα αποικοδομούνταν πολύ πιο αργά από ό,τι είχε δει κανείς ποτέ. Εκτός από αυτή τη μεγαλειώδη δήλωση, τότε πολλές παρουσιάσεις νέα τεχνολογίαπεριελάμβανε μυστικιστικά στοιχεία.

Εκτός από το γεγονός ότι το ρολόι του Cox ήταν μια μηχανή αέναης κίνησης, ήταν ένα εξαιρετικό ρολόι. Ενσωματωμένο σε γυαλί, το οποίο προστατεύει τα εσωτερικά εξαρτήματα εργασίας από τη σκόνη, ενώ επιτρέπει επίσης την προβολή τους, το ρολόι λειτουργούσε από αλλαγές ατμοσφαιρική πίεση. Εάν ο υδράργυρος ανέβαινε ή έπεφτε μέσα στο βαρόμετρο της ώρας, η κίνηση του υδραργύρου θα έστρεφε τους εσωτερικούς τροχούς προς την ίδια κατεύθυνση, περιστρέφοντας εν μέρει το ρολόι. Εάν το ρολόι τυλίγονταν συνεχώς, τα γρανάζια έβγαιναν από τις αυλακώσεις τους μέχρι να χαλαρώσει η αλυσίδα σε ένα ορισμένο σημείο, μετά από το οποίο όλα θα έμπαιναν στη θέση τους και το ρολόι θα άρχιζε να τυλίγει ξανά.

Το πρώτο ευρέως αποδεκτό παράδειγμα ρολογιού αέναης κίνησης παρουσιάστηκε από τον ίδιο τον Κοξ στον Κήπο της Άνοιξης. Αργότερα τον είδαν σε εβδομαδιαίες εκθέσεις στο Μηχανικό Μουσείο και στη συνέχεια στο Ινστιτούτο Clerkenville. Εκείνη την εποχή, η εμφάνιση αυτών των ρολογιών ήταν τόσο θαύμα που είχαν αιχμαλωτιστεί σε αμέτρητα έργα τέχνης, και πλήθη ανθρώπων έρχονταν τακτικά στον Κοξ για να δουν την υπέροχη δημιουργία του.

«Testatika» του Paul Baumann

Ο ωρολογοποιός Paul Baumann ίδρυσε την πνευματική εταιρεία Meternitha τη δεκαετία του 1950. Εκτός από την αποχή από το αλκοόλ, τα ναρκωτικά και τον καπνό, τα μέλη αυτής της θρησκευτικής αίρεσης ζουν σε μια αυτάρκη, περιβαλλοντικά συνειδητή ατμόσφαιρα. Για να το πετύχουν αυτό, βασίζονται σε μια θαυματουργή μηχανή αέναης κίνησης που δημιούργησε ο ιδρυτής τους.

Το μηχάνημα, που ονομάζεται Testatika, μπορεί να πάρει υποτιθέμενη αχρησιμοποίητη ηλεκτρική ενέργεια και να τη μετατρέψει σε ενέργεια για την κοινότητα. Λόγω της μυστικότητάς του, οι επιστήμονες δεν μπόρεσαν να εξετάσουν πλήρως το Testatica, αν και το μηχάνημα έγινε αντικείμενο ενός μικρού ντοκιμαντέρ το 1999. Δεν παρουσιάστηκαν πολλά, αλλά αρκετά για να καταλάβουμε ότι η αίρεση σχεδόν ειδωλοποιεί αυτή την ιερή μηχανή.

Τα σχέδια και τα χαρακτηριστικά του Testatika αποκαλύφθηκαν στον Baumann απευθείας από τον Θεό, ενώ εξέτιε ποινή φυλάκισης για αποπλάνηση μιας νεαρής κοπέλας. Σύμφωνα με τον επίσημο μύθο, τον στεναχώρησε το σκοτάδι του κελιού του και η έλλειψη φωτός για διάβασμα. Στη συνέχεια τον επισκέφτηκε ένα μυστηριώδες μυστικιστικό όραμα, το οποίο του αποκάλυψε το μυστικό της αέναης κίνησης και της ατελείωτης ενέργειας που μπορεί να αντληθεί απευθείας από τον αέρα. Μέλη της αίρεσης επιβεβαιώνουν ότι τα Τεστάτικα τους έστειλε ο Θεός, σημειώνοντας επίσης ότι αρκετές προσπάθειες να φωτογραφίσουν το αυτοκίνητο αποκάλυψαν ένα πολύχρωμο φωτοστέφανο γύρω του.

Στη δεκαετία του 1990, ένας Βούλγαρος φυσικός διείσδυσε στην αίρεση για να μάθει τον σχεδιασμό της μηχανής, ελπίζοντας να αποκαλύψει το μυστικό αυτής της μαγικής ενεργειακής συσκευής στον κόσμο. Όμως δεν κατάφερε να πείσει τους σεχταριστές. Αφού αυτοκτόνησε το 1997 πηδώντας από ένα παράθυρο, άφησε ένα σημείωμα αυτοκτονίας: «Έκανα ό,τι μπορούσα, άφησα αυτούς που μπορούν να κάνουν καλύτερα».

Τροχός Bessler

Ο Johann Bessler ξεκίνησε την έρευνά του για την αέναη κίνηση με μια απλή ιδέα, όπως ο τροχός Bhaskara: εφαρμόστε βάρος στον τροχό στη μία πλευρά, και θα είναι συνεχώς ανισορροπημένος και συνεχώς κινούμενος. Στις 12 Νοεμβρίου 1717, ο Μπέσλερ σφράγισε την εφεύρεσή του σε ένα δωμάτιο. Η πόρτα ήταν κλειστή και το δωμάτιο φυλασσόταν. Όταν άνοιξε δύο εβδομάδες αργότερα, ο τροχός των 3,7 μέτρων κινούνταν ακόμα. Το δωμάτιο σφραγίστηκε ξανά και το σχέδιο επαναλήφθηκε. Ανοίγοντας την πόρτα στις αρχές Ιανουαρίου 1718, οι άνθρωποι ανακάλυψαν ότι ο τροχός ακόμα γυρνούσε.

Αν και διασημότητα μετά από όλα αυτά, ο Bessler παρέμεινε σχολαστικός σχετικά με το πώς λειτουργεί ο τροχός, σημειώνοντας μόνο ότι βασίζεται σε βάρη για να τον κρατήσει ανισόρροπο. Επιπλέον, ο Bessler ήταν τόσο μυστικοπαθής που όταν ένας μηχανικός έριξε μια πιο προσεκτική ματιά στη δημιουργία του μηχανικού, ο Bessler τρόμαξε και κατέστρεψε τον τροχό. Ο μηχανικός αργότερα είπε ότι δεν παρατήρησε τίποτα ύποπτο. Ωστόσο, είδε μόνο το εξωτερικό μέρος του τροχού, οπότε δεν μπορούσε να καταλάβει πώς λειτουργούσε. Ακόμη και εκείνες τις μέρες, η ιδέα μιας μηχανής διαρκούς κίνησης αντιμετωπίστηκε με κάποιο κυνισμό. Αιώνες νωρίτερα, ο ίδιος ο Λεονάρντο ντα Βίντσι χλεύαζε την ιδέα μιας τέτοιας μηχανής.

Ωστόσο, η ιδέα του τροχού Bessler δεν εξαφανίστηκε ποτέ εντελώς. Το 2014, ο μηχανικός του Warwickshire, John Collins, αποκάλυψε ότι μελετούσε τον σχεδιασμό των τροχών του Bessler για χρόνια και ήταν κοντά στο να λύσει το μυστήριό του. Ο Μπέσλερ έγραψε κάποτε ότι είχε καταστρέψει όλα τα αποδεικτικά στοιχεία, τα σχέδια και τα σχέδια σχετικά με τις αρχές του τροχού του, αλλά πρόσθεσε ότι όποιος ήταν αρκετά έξυπνος και γρήγορος μπορούσε να καταλάβει τα πάντα σίγουρα.

Μηχανή UFO Otis T. Carr

Τα αντικείμενα που περιλαμβάνονται στο Μητρώο Πνευματικών Δικαιωμάτων (τρίτη σειρά, 1958: Ιούλιος-Δεκέμβριος) φαίνονται λίγο περίεργα. Παρόλο που το Γραφείο Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας των ΗΠΑ είχε αποφανθεί εδώ και πολύ καιρό ότι δεν θα εκδώσει διπλώματα ευρεσιτεχνίας για συσκευές αέναης κίνησης επειδή δεν μπορούσαν να υπάρχουν, η OTC Enterprises Inc. και ο ιδρυτής του Otis Carr αναφέρονται ως οι ιδιοκτήτες του «ελεύθερου ενεργειακού συστήματος», της «ειρηνικής ατομικής ενέργειας» και της «βαρυτικής μηχανής».

Το 1959, η OTC Enterprises σχεδίαζε να πραγματοποιήσει την πρώτη πτήση της «διαστημικής μεταφοράς τέταρτης διάστασης» που τροφοδοτείται από αέναη κίνηση. Και ενώ τουλάχιστον ένα άτομο έριξε μια σύντομη ματιά στα μπερδεμένα μέρη του βαριά φυλασσόμενου έργου, η ίδια η συσκευή δεν αποκαλύφθηκε ποτέ ή «από το έδαφος». Ο ίδιος ο Carr νοσηλεύτηκε με ασαφή συμπτώματα την ημέρα που η συσκευή επρόκειτο να κάνει το πρώτο της ταξίδι.

Η ασθένειά του μπορεί να ήταν ένας έξυπνος τρόπος για να αποφύγει τη διαδήλωση, αλλά δεν ήταν αρκετός για να βάλει τον Καρ πίσω από τα κάγκελα. Πουλώντας επιλογές σε τεχνολογία που δεν υπήρχαν, ο Carr ενδιέφερε επενδυτές στο έργο, καθώς και ανθρώπους που πίστευαν ότι η συσκευή του θα τους μετέφερε σε άλλους πλανήτες.

Για να ξεπεράσει τους περιορισμούς των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας των τρελών σχεδίων του, ο Carr κατοχύρωσε το όλο θέμα ως μια «συσκευή ψυχαγωγίας» που προσομοίωσε ταξίδια στο διάστημα. Ήταν το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ΗΠΑ #2,912,244 (10 Νοεμβρίου 1959). Ο Carr υποστήριξε ότι το διαστημόπλοιό του λειτούργησε επειδή το ένα είχε ήδη πετάξει μακριά. Το σύστημα πρόωσης ήταν ένα «κυκλικό φύλλο ελεύθερης ενέργειας» που παρείχε μια ατελείωτη παροχή ενέργειας που απαιτείται για την προώθηση του οχήματος στο διάστημα.

Φυσικά, το παράξενο αυτού που συνέβαινε άνοιξε την πόρτα στις θεωρίες συνωμοσίας. Μερικοί άνθρωποι έχουν προτείνει ότι ο Carr συναρμολόγησε πραγματικά τη μηχανή αέναης κίνησης και την ιπτάμενη μηχανή του. Αλλά, φυσικά, καταδικάστηκε γρήγορα από την αμερικανική κυβέρνηση. Οι θεωρητικοί δεν μπορούσαν να συμφωνήσουν: είτε η κυβέρνηση δεν θέλει να αποκαλύψει την τεχνολογία, είτε θέλει να τη χρησιμοποιήσει ανεξάρτητα.

Perpetuum Mobile από τον Cornelius Drebbel

Ο Ντρέμπελ έδειξε για πρώτη φορά τη μηχανή του το 1604 και κατέπληξε τους πάντες, συμπεριλαμβανομένης της αγγλικής βασιλικής οικογένειας. Το μηχάνημα ήταν κάτι σαν χρονόμετρο. δεν χρειάστηκε ποτέ τύλιγμα και έδειξε την ημερομηνία και τη φάση της σελήνης. Καθοδηγούμενη από αλλαγές στη θερμοκρασία ή τις καιρικές συνθήκες, η μηχανή του Drebbel χρησιμοποίησε επίσης ένα θερμοσκόπιο ή βαρόμετρο, παρόμοιο με το ρολόι του Cox.

Κανείς δεν ξέρει τι παρείχε την κίνηση και την ενέργεια για τη συσκευή του Ντρέμπελ, αφού μίλησε για τον περιορισμό του «πύρινου πνεύματος του αέρα», σαν πραγματικός αλχημιστής. Εκείνη την εποχή, ο κόσμος ακόμα σκεφτόταν με βάση τα τέσσερα στοιχεία και ο ίδιος ο Ντρέμπελ πειραματίστηκε με το θείο και το αλάτι.

Όπως αναφέρεται σε μια επιστολή από το 1604, η παλαιότερη γνωστή αναπαράσταση της συσκευής έδειξε μια κεντρική μπάλα που περιβάλλεται από έναν γυάλινο σωλήνα γεμάτο με υγρό. Χρυσά βέλη και σημάδια παρακολουθούσαν τις φάσεις του φεγγαριού. Άλλες εικόνες ήταν πιο σύνθετες, που έδειχναν ένα αυτοκίνητο διακοσμημένο μυθολογικά πλάσματακαι χρυσά κοσμήματα. Το Perpetuum mobile του Drebbel εμφανίστηκε επίσης σε μερικούς πίνακες, ιδιαίτερα των Albrecht και Rubens. Σε αυτούς τους πίνακες, το περίεργο σπειροειδές σχήμα της μηχανής δεν θυμίζει καθόλου σφαίρα.

Στην αυτοαποκαλούμενη «απίστευτα αληθινή ιστορία ζωής», ο David Hamel ισχυρίζεται ότι είναι ένας συνηθισμένος ξυλουργός χωρίς επίσημη εκπαίδευση που επιλέχθηκε να γίνει ο φύλακας της αιώνιας ενεργειακής μηχανής και του διαστημικού σκάφους που θα τη χειριζόταν. Μετά από μια συνάντηση με εξωγήινους από τον πλανήτη Kladen, ο Hamel ισχυρίστηκε ότι έλαβε πληροφορίες που θα άλλαζαν τον κόσμο - μόνο αν τον πίστευαν οι άνθρωποι.

Αν και όλα αυτά είναι λίγο ανησυχητικά, ο Hamel είπε ότι η μηχανή αέναης κίνησης του χρησιμοποιεί τις ίδιες ενέργειες με τις αράχνες που πηδούν από τον έναν ιστό στον άλλο. Αυτές οι βαθμωτές δυνάμεις ακυρώνουν την έλξη της βαρύτητας και καθιστούν δυνατή τη δημιουργία μιας συσκευής που θα μας επιτρέψει να επανενωθούμε με τους συγγενείς μας Kladensky, οι οποίοι παρείχαν στον Hamel τις απαραίτητες πληροφορίες.

Σύμφωνα με τον Hamel, έχει ήδη κατασκευάσει μια τέτοια συσκευή. Δυστυχώς, πέταξε μακριά.

Αφού δούλεψε για 20 χρόνια για να κατασκευάσει τη διαστρική συσκευή και τον κινητήρα του χρησιμοποιώντας μια σειρά μαγνητών, τελικά την άναψε και αυτό έγινε. Γεμάτο με μια λάμψη από πολύχρωμα ιόντα, η αντιβαρυτική μηχανή του ανέβηκε στον αέρα και πέταξε πάνω από τον Ειρηνικό Ωκεανό. Για να αποφύγει την επανάληψη αυτού του τραγικού γεγονότος, ο Hamel κατασκευάζει το επόμενο αυτοκίνητό του από βαρύτερα υλικά, όπως ο γρανίτης.

Για να κατανοήσετε τις αρχές πίσω από αυτήν την τεχνολογία, ο Hamel λέει ότι πρέπει να κοιτάξετε τις πυραμίδες, να μελετήσετε μερικά απαγορευμένα βιβλία, να αποδεχτείτε την παρουσία αόρατης ενέργειας και να σκεφτείτε τα σκαλοπάτια και την ιονόσφαιρα σαν το γάλα και το τυρί.

Μηχανή διαρκούς κίνησης, ή λατινικάΤο «perpetum mobile» είναι ένα υποθετικό μηχάνημα που θα μπορούσε να λειτουργεί για πάντα αφού του δοθεί μια αρχική ώθηση και χωρίς την ανάγκη μεταγενέστερης παροχής ενέργειας σε αυτό.

Νόμοι της θερμοδυναμικής

Για να κατανοήσουμε εάν το perpetum mobile είναι δυνατό ή αδύνατο, θα πρέπει να θυμηθούμε τους δύο πρώτους νόμους της θερμοδυναμικής:

1. Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής λέει: «Η ενέργεια ούτε δημιουργείται ούτε καταστρέφεται, μπορεί μόνο να μετατραπεί σε διαφορετικές καταστάσεις και τύπους». Δηλαδή, εάν γίνεται εργασία σε ένα δεδομένο σύστημα ή ανταλλάσσει θερμότητα με το εξωτερικό περιβάλλον, τότε αλλάζει η εσωτερική του ενέργεια.
2. Δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής. Σύμφωνα με τον ίδιο, «η εντροπία του Σύμπαντος τείνει να αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου». Αυτός ο νόμος υποδεικνύει σε ποια κατεύθυνση θα συμβεί αυθόρμητα η ροή. Επιπλέον, ο νόμος αυτός συνεπάγεται την αδυναμία μεταφοράς ενέργειας από τον έναν τύπο στον άλλο χωρίς απώλειες.

Μηχάνημα διαρκούς κίνησης πρώτου και δεύτερου είδους

Η μηχανή διαρκούς κίνησης, ή στα λατινικά perpetuum mobile, διατίθεται σε δύο τύπους:

1. Μια μηχανή αέναης κίνησης πρώτου είδους είναι μια μηχανή που λειτουργεί συνεχώς χωρίς την παροχή εξωτερικής ενέργειας και ταυτόχρονα κάνει κάποια εργασία. Δηλαδή, το perpetum mobile του πρώτου είδους έρχεται σε αντίθεση με τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής, γι' αυτό, παρεμπιπτόντως, έλαβε το όνομα του κινητήρα του πρώτου είδους.
2. Μια μηχανή αέναης κίνησης δεύτερου είδους είναι κάθε μηχανή που λειτουργεί σε περιοδικούς κύκλους, μετατρέποντας έναν τύπο ενέργειας σε έναν άλλο, για παράδειγμα, μηχανική σε ηλεκτρική και αντίστροφα, χωρίς απώλειες στη διαδικασία αυτής της μετατροπής. Δηλαδή, μια μηχανή αέναης κίνησης (perpetuum mobile) δεύτερου είδους έρχεται σε αντίθεση με τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής.

Αδυναμία ύπαρξης

Μια μηχανή αέναης κίνησης του πρώτου είδους έρχεται σε αντίθεση με τον θεμελιώδη νόμο της φυσικής για τη διατήρηση της ενέργειας ενός απομονωμένου συστήματος και επομένως δεν μπορεί να υπάρξει. Όσο για το perpetuum mobile του δεύτερου είδους, είναι επίσης αδύνατο, αφού σε κάθε κινητήρα που λειτουργεί η ενέργεια διαχέεται με διάφορους τρόπους, κυρίως με τη μορφή θερμότητας.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι νόμοι της θερμοδυναμικής έχουν δοκιμαστεί σε αρκετούς αιώνες πειραμάτων και πειραμάτων και δεν απέτυχαν ποτέ, μπορούμε με ασφάλεια να πούμε ότι οποιαδήποτε έργα μηχανών αέναης κίνησης είναι φάρσα. Τέτοια έργα προκύπτουν συχνά σε διάφορους θρησκευτικούς κύκλους, στους οποίους υπάρχουν πεποιθήσεις για ατελείωτες πηγές ενέργειας και ούτω καθεξής.

Επιπλέον, κατά καιρούς εμφανίζονται διάφορα ψυχικά «παράδοξα», τα οποία φαίνεται να καταδεικνύουν την απόδοση ορισμένων κινητών perpetum. Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις μιλάμε για λάθη στην κατανόηση των νόμων της φυσικής, επομένως τέτοια νοητικά «παράδοξα» είναι διδακτικά.

Ιστορικές αναζητήσεις για μηχανές αέναης κίνησης και η σημασία τους για την ανάπτυξη της ανθρωπότητας

Οι νόμοι της θερμοδυναμικής θεσπίστηκαν τελικά στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. Σύμφωνα με αυτούς, οποιαδήποτε μηχανή εργασίας δεν μπορεί να μεταφέρει ενέργεια από τη μια κατάσταση στην άλλη με απόδοση 100%, για να μην αναφέρουμε τη συνεχή παροχή ενέργειας σε άλλα συστήματα χωρίς να την παρέχει στο ίδιο το μηχάνημα.

Παρόλα αυτά, πολλοί άνθρωποι σε όλη την ιστορία και μέχρι σήμερα αναζήτησαν και συνεχίζουν να αναζητούν διάφορα σχέδια μηχανών αέναης κίνησης, που μπορούν να συγκριθούν με ένα είδος «ελιξιρίου νεότητας» στον τομέα της μηχανικής.

Όλα τα έργα τέτοιων μηχανών συνίστανται στη χρήση διαφορετικά βάρη, γωνίες, φυσικές ή μηχανικές ιδιότητεςσυγκεκριμένες ουσίες που μπορούν να κινούνται συνεχώς και μάλιστα να δημιουργούν υπερβολική ποσότητα χρήσιμης ενέργειας. Μιλώντας για τη σύγχρονη εποχή και τις τεράστιες ενεργειακές της ανάγκες, μπορεί κανείς να καταλάβει τη σημασία του perpetum mobile, που θα γινόταν μια πραγματική επανάσταση στην ανάπτυξη της ανθρωπότητας.

Επιστρέφοντας στην ιστορία, πρέπει να πούμε ότι τα πρώτα γνωστά έργα μηχανών αέναης κίνησης άρχισαν να εμφανίζονται στη μεσαιωνική Ευρώπη. Πιστεύεται ότι το πρώτο μοντέλο μιας μηχανής αέναης κίνησης ήταν αντίστοιχη εφεύρεση στη Βαυαρία τον 8ο αιώνα μ.Χ.

Διάσημα έργα μηχανών αέναης κίνησης στον Μεσαίωνα

Δυστυχώς, μέχρι σήμερα τίποτα δεν είναι γνωστό για την ύπαρξη έργων perpetum mobile σε κοινωνίες πριν από τον Μεσαίωνα. Δεν υπάρχουν πληροφορίες ότι οι αρχαίοι Έλληνες ή οι Ρωμαίοι δημιούργησαν τέτοιες μηχανές.

Η πιο αρχαία εφεύρεση μιας μηχανής αέναης κίνησης που είναι γνωστή στην ανθρωπότητα είναι ο μαγικός τροχός. Αν και δεν υπάρχουν σωζόμενες εικόνες αυτής της εφεύρεσης, ιστορικές γραπτές πηγές αναφέρουν ότι χρονολογείται από την Αυτοκρατορία των Μεροβίγγεων στη σημερινή Βαυαρία τον 8ο αιώνα. Ωστόσο, ορισμένοι ιστορικοί λένε ότι αυτό το μηχάνημα δεν υπήρχε στην πραγματικότητα και ότι όλες οι πληροφορίες για αυτό είναι ένας θρύλος.

Ο Bhaskara ήταν ένας διάσημος Ινδός μαθηματικός που αναγνωρίζεται ως ο επιστήμονας με τη μεγαλύτερη επιρροή του Μεσαίωνα στην ήπειρό του. Το έργο του σχετικά με τις διαφορικές εξισώσεις προηγήθηκε παρόμοιων έργων του Newton και του Leibniz κατά 5 αιώνες. Γύρω στο 1150, ο Bhaskara εφηύρε έναν τροχό που υποτίθεται ότι θα περιστρεφόταν για πάντα. Δυστυχώς, αυτή η εφεύρεση δεν κατασκευάστηκε ποτέ, αλλά είναι η πρώτη σαφής απόδειξη των προσπαθειών δημιουργίας αέναης κίνησης.

Η πρώτη εφεύρεση μιας μηχανής αέναης κίνησης στην Ευρώπη είναι η μηχανή του διάσημου Γάλλου τέκτονα και αρχιτέκτονα του 13ου αιώνα Villard de Honnecourt. Δεν είναι γνωστό με βεβαιότητα αν η εφεύρεσή του κατασκευάστηκε, αλλά στα ημερολόγια του Villars de Honnecourt βρίσκουν μια εικόνα του perpetuum mobile του.

Ο θρυλικός μηχανικός και εφευρέτης από τη Φλωρεντία Leonardo da Vinci δημιούργησε επίσης αρκετές μηχανές - μηχανές αέναης κίνησης και από αυτή την άποψη ήταν αρκετοί αιώνες μπροστά από την εποχή του. Αυτές οι μηχανές, φυσικά, αποδείχτηκαν ανενεργές και ο επιστήμονας κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ήταν αδύνατο να υπάρχουν μηχανές αέναης κίνησης στη φυσική.

Μηχανές διαρκούς κίνησης της σύγχρονης εποχής

Με την έλευση της αέναης κίνησης, έγινε δημοφιλής δραστηριότητα και πολλοί εφευρέτες πέρασαν το χρόνο τους δημιουργώντας μια τέτοια μηχανή. Αυτή η έκρηξη συνδέεται κυρίως με την επιτυχία στην ανάπτυξη της μηχανικής.

Έτσι, ο Ιταλός εφευρέτης του 16ου αιώνα Μαρκ Ζιμάρα σχεδίασε έναν μύλο που συνεχίζει να λειτουργεί και ο Ολλανδός Κορνήλιος Ντρέμπελ αφιέρωσε μια από αυτές τις εφευρέσεις στον Άγγλο βασιλιά. Το 1712, ο μηχανικός Johann Bessler ανέλυσε περισσότερες από 300 παρόμοιες εφευρέσεις και αποφάσισε να δημιουργήσει το δικό του perpetum mobile.

Ως αποτέλεσμα, το 1775, τα μέλη της Βασιλικής Ακαδημίας Επιστημών στο Παρίσι εξέδωσαν ένα διάταγμα ότι δεν θα αποδέχονταν καμία εφεύρεση που σχετιζόταν με το θέμα της αέναης κίνησης.

Πειράματα σκέψης

Στη θεωρητική φυσική, τα πειράματα σκέψης χρησιμοποιούνται συχνά για να δοκιμάσουν θεμελιώδεις φυσικούς νόμους. Όσον αφορά το θέμα των μηχανών αέναης κίνησης, μπορούν να αναφερθούν τα ακόλουθα έργα:

• Ο δαίμονας του Μάξγουελ. Πρόκειται γιασχετικά με την παραβίαση του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής όταν ένας υποθετικός δαίμονας διαχωρίζει ένα μείγμα αερίων. Αυτό το πείραμα σκέψης μας επιτρέπει να κατανοήσουμε την ουσία της εντροπίας ενός συστήματος.

• Μια μηχανή αέναης κίνησης που εκτελεί εργασίες μέσω θερμικών διακυμάνσεων και επομένως μπορεί να λειτουργεί για πάντα. Στην πραγματικότητα, θα λειτουργήσει όσο περιβάλλοέχει υψηλότερη θερμοκρασία από τον ίδιο τον κινητήρα.

Είναι τελείως νεκρή η ελπίδα δημιουργίας μιας μηχανής αέναης κίνησης;

Δεν μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ότι ένας μηχανισμός που μπορεί να λειτουργεί για πάντα δεν θα εφευρεθεί ποτέ, αφού η ανθρωπότητα δεν γνωρίζει ακόμα πολλά για το Σύμπαν στο οποίο ζει. Ίσως ανακαλυφθεί ένας τύπος εξωτικής ύλης, όπως η μαύρη ύλη στο διάστημα, για την οποία σχεδόν τίποτα δεν είναι γνωστό. Η συμπεριφορά αυτού του θέματος μπορεί να μας αναγκάσει να επανεξετάσουμε τους νόμους της θερμοδυναμικής. Αυτοί οι νόμοι είναι τόσο θεμελιώδεις που οποιαδήποτε αλλαγή στην κλίμακα τους θα μοιάζει με την επίδραση της θεωρίας του Άλμπερτ Αϊνστάιν στους νόμους της κλασικής μηχανικής του Ισαάκ Νεύτωνα και στην ανάπτυξη της φυσικής γενικότερα. Είναι επίσης πιθανό να υπάρχει αέναη κίνηση σε αντικείμενα των οποίων η συμπεριφορά διέπεται από την κβαντική μηχανική.

Κρατικό Πανεπιστήμιο του Ομσκ

Μηχανή διαρκούς κίνησης

Perpetuum mobile

Περίληψη για την πορεία της έννοιας του μοντέρνου

φυσικές επιστήμες

μαθητής της ομάδας Ε-61

Σχολή Οικονομικών Επιστημών, Κρατικό Πανεπιστήμιο του Ομσκ

Μπούμπνοβα Αντρέι

Ομσκ

Χελιδόνι.Τι είναι το perpetuum mobile;

Berthold. Perpetuum mobile, δηλαδή αέναη κίνηση. Αν βρω την αιώνια κίνηση, τότε δεν βλέπω όρια στην ανθρώπινη δημιουργικότητα... βλέπεις, καλέ μου Μάρτιν, η κατασκευή χρυσού είναι μια δελεαστική δουλειά, μια ανακάλυψη, ίσως, περίεργη, αλλά να βρεις το perpetuum mobile... Ω !...

Α. Σ. Πούσκιν. “Σκηνές από ιπποτική εποχή”

Η ζωή του σύγχρονου ανθρώπου είναι αδύνατη χωρίς τη χρήση μιας μεγάλης ποικιλίας μηχανών που κάνουν τη ζωή του ευκολότερη. Με τη βοήθεια μηχανών, οι άνθρωποι καλλιεργούν τη γη, εξάγουν λάδι, μεταλλεύματα και άλλα ορυκτά, μετακινούνται κ.λπ. Η κύρια ιδιότητα των μηχανών είναι η ικανότητά τους να κάνουν εργασία.

Σε όλους τους μηχανισμούς και τις μηχανές, πριν από την εργασία, η ενέργεια περνάει από τον ένα τύπο στον άλλο. Είναι αδύνατο να ληφθεί περισσότερη ενέργεια ενός τύπου από έναν άλλο κατά τη διάρκεια οποιουδήποτε ενεργειακού μετασχηματισμού, καθώς αυτό έρχεται σε αντίθεση με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας. Από αυτή την άποψη, είναι αδύνατο να δημιουργηθεί μια μηχανή αέναης κίνησης, δηλαδή ένας κινητήρας στον οποίο, ως αποτέλεσμα του μετασχηματισμού ενός τύπου ενέργειας, αποδεικνύεται ότι είναι περισσότερο από ό, τι ήταν.

Ο νόμος της διατήρησης και του μετασχηματισμού της ενέργειας είναι θεμελιώδης σε σύγχρονη φυσική επιστήμη. Η ενέργεια, η οποία είναι μέτρο της κίνησης της ύλης, έχει τις ακόλουθες χαρακτηριστικές ποικιλίες: μηχανική, ηλεκτρική, θερμική, μαγνητική, ατομική κ.λπ. Κάθε ένα από αυτά μπορεί να μετατραπεί το ένα στο άλλο και σε πολύ συγκεκριμένες αναλογίες και ταυτόχρονα όταν η ποσότητα της ενέργειας παραμένει αμετάβλητη. Η συνολική ποσότητα ενέργειας ενός κλειστού συστήματος υλικού είναι μια σταθερή τιμή μόνο οι διαφορετικοί τύποι αυτής της ενέργειας αλλάζουν, βιώνοντας αμοιβαίες μετατροπές.

Ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας διατυπώθηκε το 1748 από τον M.V Lomonosov, ο οποίος έγραψε: «...έτσι, αν χαθεί κάπου μια μικρή ύλη, θα πολλαπλασιαστεί σε άλλο μέρος. ...Αυτός ο παγκόσμιος φυσικός νόμος επεκτείνεται στους ίδιους τους κανόνες κίνησης, γιατί ένα σώμα που κινεί ένα άλλο με τη δική του δύναμη χάνει τόσο από αυτό όσο μεταδίδει στο άλλο, το οποίο δέχεται κίνηση από αυτό».

Πολλοί εφευρέτες προσπάθησαν να κατασκευάσουν μια μηχανή - μια μηχανή αέναης κίνησης, ικανή να κάνει χρήσιμη εργασία χωρίς αλλαγές στο εσωτερικό της μηχανής. Όλες αυτές οι προσπάθειες κατέληξαν σε αποτυχία.

Μηχανή διαρκούς κίνησης (λατ. perpetuum mobile) - ένας φανταστικός, αλλά μη ρεαλιστικός κινητήρας, ο οποίος, αφού τεθεί σε λειτουργία, εκτελεί εργασία για απεριόριστο χρόνο. Κάθε μηχανή που λειτουργεί χωρίς εισροή ενέργειας από το εξωτερικό, μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, θα εξαντλήσει πλήρως το ενεργειακό απόθεμα που έχει για να ξεπεράσει τις δυνάμεις της αντίστασης και πρέπει να σταματήσει, αφού η συνέχιση της εργασίας θα σήμαινε την απόκτηση ενέργειας από το τίποτα.

Έτσι έγραψε ένας αξιόλογος Γάλλος μηχανικός για τη σημασία μιας μηχανής αέναης κίνησης για την ανθρωπότητα Sadi Carnot: «Στρατηγός και φιλοσοφική έννοιαΤο "perpetuum mobile" περιέχει όχι μόνο την ιδέα της κίνησης, η οποία μετά το πρώτο σοκ συνεχίζεται για πάντα, αλλά τη δράση μιας συσκευής ή κάποιας συλλογής τέτοιων, ικανών να αναπτύξουν απεριόριστη κινητήρια δύναμη, ικανή να φέρει διαδοχικά όλα τα σώματα. της φύσης εκτός ηρεμίας, αν βρίσκονταν σε αυτήν, να παραβιάσει την αρχή της αδράνειας μέσα τους, ικανή, τελικά, να αντλήσει από τον εαυτό της τις απαραίτητες δυνάμεις για να θέσει ολόκληρο το Σύμπαν σε κίνηση, να διατηρήσει και να επιταχύνει συνεχώς την κίνησή του. Αυτό θα ήταν πραγματικά η δημιουργία μιας κινητήριας δύναμης. Αν αυτό ήταν δυνατό, θα ήταν άχρηστο να αναζητούμε κινητήρια δύναμη στη ροή του νερού και του αέρα, σε εύφλεκτο υλικό, θα είχαμε μια ατελείωτη πηγή από την οποία θα μπορούσαμε να αντλούμε ατελείωτα.

Οι μηχανές διαρκούς κίνησης συνήθως κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας τις ακόλουθες τεχνικές ή συνδυασμούς τους:

1). Ανύψωση νερού με βίδα Αρχιμήδειου.

2). άνοδος του νερού χρησιμοποιώντας τριχοειδή αγγεία.

4). φυσικοί μαγνήτες?

5). ηλεκτρομαγνητισμός?

6). ατμού ή πεπιεσμένου αέρα.

Η ιδέα της αέναης κίνησης ήταν πολύ δημοφιλής στο Μεσαίωνα. Η κατοχή ενός τέτοιου μυστικού μιας τέτοιας μηχανής φαινόταν πιο δελεαστική από την τέχνη της κατασκευής χρυσού από βασικά μέταλλα. Πολλοί άνθρωποι έχουν αντιμετωπίσει αυτό το δυσεπίλυτο πρόβλημα. Ανάμεσά τους υπήρχαν ακόμη και άνθρωποι με καλή μόρφωση για εκείνη την εποχή. Είναι γνωστό ότι πολλά από τα έργα του Νεύτωνα περιέχουν σχέδια για μηχανές αέναης κίνησης. Αρκετά σκίτσα του perpetuum mobile βρέθηκαν επίσης στις σημειώσεις του Λεονάρντο ντα Βίντσι.

Το πιο κοινό μοντέλο μιας μηχανής αέναης κίνησης, που εξακολουθεί να αναβιώνει σε διάφορες παραλλαγές χάρη σε ατυχείς εφευρέτες, βασίζεται στη χρήση τροχού με μη ισορροπημένα φορτία.

Πτυσσόμενα μπαστούνια με βάρη στα άκρα προσαρμόζονται στις άκρες του τροχού. Σε οποιαδήποτε θέση του τροχού, τα φορτία στη δεξιά πλευρά θα εκτοξευθούν πιο μακριά από το κέντρο παρά στα αριστερά. Αυτό το μισό, επομένως, πρέπει να τραβήξει το αριστερό και έτσι να προκαλέσει την περιστροφή του τροχού. Αυτό σημαίνει ότι ο τροχός θα περιστρέφεται για πάντα, τουλάχιστον μέχρι να φθαρεί ο άξονας. Αυτό σκέφτηκε ο άγνωστος εφευρέτης. Αλλά αυτό δεν θα συμβεί, και να γιατί: αν και τα βάρη στη δεξιά πλευρά είναι πάντα πιο μακριά από το κέντρο, είναι αναπόφευκτο ο αριθμός αυτών των βαρών να είναι μικρότερος από ό,τι στην αριστερή. Στη συνέχεια, το σύστημα ισορροπεί, επομένως, ο τροχός δεν θα περιστραφεί, αλλά θα σταματήσει μετά από μερικές ταλαντεύσεις.

Μερικοί εφευρέτες μηχανών αέναης κίνησης ήταν απλώς απατεώνες που εξαπατούσαν έξυπνα το αφελές κοινό. Ένας από τους πιο εξέχοντες «εφευρέτες» ήταν κάποιος γιατρός Orfireus (πραγματικό όνομα - Bessler). Έχοντας δοκιμάσει πολλές δραστηριότητες, κατέληξε στην εφεύρεση μιας μηχανής αέναης κίνησης. Το κύριο στοιχείο του κινητήρα του ήταν μεγάλος τροχός, που υποτίθεται ότι όχι μόνο περιστρεφόταν από μόνο του, αλλά σήκωσε και ένα βαρύ φορτίο σε σημαντικό ύψος. Αυτός ο γιατρός είχε πολλούς υψηλόβαθμους προστάτες, όπως τον Πολωνό βασιλιά Αύγουστο Β', Λαντγκράβο της Έσσης-Κάσσελ. Ο τελευταίος παρείχε στον εφευρέτη την κλειδαριά του και δοκίμασε το μηχάνημα με κάθε δυνατό τρόπο. Ο Peter I ενδιαφέρθηκε επίσης για αυτόν τον κινητήρα και σκεφτόταν να τον αγοράσει. Ωστόσο, ο Orfireus συμφώνησε να πουλήσει το αυτοκίνητο για όχι λιγότερο από 100.000 ρούβλια, πράγμα που σημαίνει ότι έλαβε αρκετά μικρό εισόδημα από αυτό. Ήταν, ίσως, ο πιο επιτυχημένος τυχοδιώκτης, καθώς έζησε άνετα μέχρι τα βαθιά γεράματα, λαμβάνοντας σημαντικά έσοδα από την επίδειξη του αυτοκινήτου. Ωστόσο, η «μηχανή αέναης κίνησης» του αποδείχθηκε ότι δεν ήταν αιώνια - τροφοδοτήθηκε από τον αδελφό και την υπηρέτρια του, τραβώντας ένα επιδέξια κρυμμένο κορδόνι.

Ένα άλλο παράδειγμα μηχανής αέναης κίνησης είναι το παρακάτω μηχάνημα. Το λάδι ή το νερό που χύνεται σε ένα δοχείο ανυψώνεται με φυτίλια πρώτα στο πάνω δοχείο και από εκεί με άλλα φυτίλια - ακόμη υψηλότερα. το πάνω δοχείο έχει μια αυλάκωση για την αποστράγγιση λαδιού, η οποία πέφτει πάνω στις λεπίδες της προπέλας, προκαλώντας την περιστροφή της. Το λάδι που έχει κυλήσει προς τα κάτω ανεβαίνει ξανά μέσα από τα φυτίλια στο πάνω δοχείο. Έτσι, η ροή του λαδιού που ρέει κάτω από την αυλάκωση στον τροχό δεν διακόπτεται για ένα δευτερόλεπτο, και ο τροχός πρέπει να είναι πάντα σε κίνηση... Αλλά εδώ βρίσκεται το λάθος: γιατί ο εφευρέτης πιστεύει ότι το λάδι πρέπει να ρέει κάτω από το πάνω, λυγισμένο μέρος του φυτιλιού; Η τριχοειδής έλξη, ξεπερνώντας τη βαρύτητα, σήκωσε το υγρό πάνω στο φυτίλι. αλλά ο ίδιος λόγος συγκρατεί το υγρό στους πόρους του υγρού φυτιλιού, εμποδίζοντάς το να στάζει από αυτό. Αν υποθέσουμε ότι υγρό μπορεί να διαρρεύσει στο πάνω δοχείο του φανταστικού τροχού καρφίτσας λόγω της δράσης των τριχοειδών δυνάμεων, τότε πρέπει να παραδεχτούμε ότι τα ίδια φυτίλια μπορούν να το μεταφέρουν πίσω στο κάτω χρησιμοποιώντας τις ίδιες δυνάμεις.

Αυτό το έργο θυμίζει ένα άλλο, που εφευρέθηκε το 1575 από τον Ιταλό μηχανικό Strado the Elder, και στη συνέχεια επαναλήφθηκε σε πολλές παραλλαγές. Η βίδα του Αρχιμήδη, περιστρέφοντας, ανεβάζει το νερό μέσα πάνω δεξαμενή, από όπου ρέει έξω από το δίσκο σε ένα ρεύμα που χτυπά τις λεπίδες του τροχού του νερού. Ο τροχός του νερού περιστρέφει τον μύλο και ταυτόχρονα κινεί... την ίδια βίδα του Αρχιμήδη που σηκώνει νερό στην επάνω δεξαμενή. Η βίδα γυρίζει τον τροχό, και ο τροχός τη βίδα!..

Στην ιστορία των εφευρέσεων της μηχανής αέναης κίνησης, ο μαγνήτης έπαιξε σημαντικό ρόλο. Εδώ είναι ένα παράδειγμα ενός τέτοιου κινητήρα, που περιγράφηκε τον 17ο αιώνα από τον επίσκοπο John Wilkenson.

Ένας ισχυρός μαγνήτης τοποθετείται πάνω στη στήλη. Δύο κεκλιμένες υδρορροές ακουμπάνε πάνω της, η μία κάτω από την άλλη, με την κορυφή

έχει μια μικρή τρύπα στο πάνω μέρος και το κάτω είναι κυρτό. Εάν τοποθετήσετε μια μικρή σιδερένια σφαίρα στον επάνω αγωγό, τότε λόγω της έλξης του μαγνήτη θα κυλήσει προς τα πάνω, ωστόσο, όταν φτάσει στην τρύπα, θα πέσει στον κάτω αγωγό, θα κυλήσει προς τα κάτω, θα ανέβει κατά μήκος της τελικής καμπύλης και πάλι να πέσει στο πάνω αυλάκι. Έτσι, η μπάλα θα τρέχει συνεχώς, επιτυγχάνοντας έτσι αέναη κίνηση.

Εδώ ο παραλογισμός αυτής της εφεύρεσης είναι αμέσως ορατός. Γιατί θα κυλήσει η μπάλα κάτω; Θα κυλούσε κάτω αν ήταν μόνο υπό την επίδραση της βαρύτητας. Αλλά υπάρχει ένας μαγνήτης που ενεργεί πάνω του, ο οποίος επιβραδύνει την κάθοδό του, και επομένως η μπάλα δεν θα έχει αρκετή ενέργεια για να ανέβει κατά μήκος της καμπύλης και να ξεκινήσει τον κύκλο από την αρχή.

Η ιδέα της σύνδεσης ενός δυναμό με έναν ηλεκτροκινητήρα κέρδισε μεγάλη δημοτικότητα μεταξύ των εφευρετών μιας μηχανής αέναης κίνησης. Όλα αυτά τα έργα καταλήγουν στα εξής - πρέπει να συνδέσετε τις τροχαλίες του δυναμό και του ηλεκτροκινητήρα με έναν ιμάντα και να συνδέσετε τα καλώδια από το δυναμό στον ηλεκτροκινητήρα. Μετά την αρχική ώθηση, οι μηχανές θα αρχίσουν να παράγουν ενέργεια και αυτό θα συνεχιστεί επ' αόριστον. Αυτό που καταλήγει εδώ είναι ότι αν δεν υπήρχε τριβή, θα περιστρέφονταν πράγματι για πάντα. Αλλά είναι περίεργο που οι εφευρέτες δεν σκέφτονται άλλο έργο - συνδέοντας δύο τροχαλίες με μια ζώνη και δίνοντας μια ώθηση. Η πρώτη τροχαλία, περιστρεφόμενη, θα κινήσει τη δεύτερη και η δεύτερη, με τη σειρά της, θα δώσει ενέργεια για να κινήσει την πρώτη.

Όλοι οι παραπάνω κινητήρες ήταν κινητήρες πρώτου είδους, δηλαδή κινητήρες που παραβιάζουν τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής. Σύμφωνα με τον πρώτο θερμοδυναμικό νόμο έχουμε

Οποιοδήποτε μηχάνημα μπορεί να εκτελέσει εργασίες σε εξωτερικά σώματα μόνο λαμβάνοντας από έξω την ποσότητα θερμότητας Q (δηλαδή ενέργεια) ή μειώνοντας την εσωτερική του ενέργειαρεU.

Σχετικά λίγες προσπάθειες έχουν γίνει για τη δημιουργία μηχανών αέναης κίνησης δεύτερου είδους. Για να λειτουργήσετε μια συμβατική θερμική μηχανή, πρέπει να έχετε θερμάστρα και ψυγείο. Το έργο της δημιουργίας μιας θερμικής μηχανής που θα μπορούσε να εκτελέσει μηχανικές εργασίες χρησιμοποιώντας μια θερμάστρα φαίνεται πολύ δελεαστικό.

Η δυνατότητα δημιουργίας μιας τέτοιας μηχανής, που ονομάζεται μηχανή αέναης κίνησης δεύτερου είδους, δεν έρχεται σε αντίθεση με τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής. Ωστόσο, όλα τα πειραματικά αποτελέσματα που είναι γνωστά σήμερα υποδεικνύουν ότι η δημιουργία μιας μηχανής αέναης κίνησης δεύτερου είδους είναι τόσο άλυτο πρόβλημα όσο η παραγωγή μιας μηχανής αέναης κίνησης πρώτου είδους. Αυτό το πειραματικό γεγονός γίνεται αποδεκτό στη θερμοδυναμική ως το δεύτερο κύριο αξίωμα - ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής.

Η μεταφορά θερμότητας γίνεται αυθόρμητα προς μία μόνο κατεύθυνση - από ένα ζεστό σώμα σε ένα κρύο. Αυτό σημαίνει ότι για να μετατραπεί η ενέργεια της θερμικής κίνησης των μορίων του νερού στους ωκεανούς του κόσμου σε μηχανική ενέργεια, είναι απαραίτητο να υπάρχει ένα λειτουργικό ρευστό του οποίου η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία του νερού στον ωκεανό.

Από αυτό προκύπτει ότι μια θερμοδυναμική διαδικασία είναι αδύνατη, ως αποτέλεσμα της οποίας η θερμότητα θα μεταφερόταν από το ένα σώμα στο άλλο, πιο θερμό, χωρίς άλλες αλλαγές στη φύση. Με άλλα λόγια, Είναι αδύνατο να κατασκευαστεί μια μηχανή περιοδικής λειτουργίας που θα μετατρέπει συνεχώς τη θερμότητα σε εργασία μόνο ψύχοντας ένα σώμα, χωρίς ταυτόχρονα να προκαλεί αλλαγές στα γύρω σώματα.

Η φυσική έννοια του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής είναι ότι η ενέργεια της θερμικής κίνησης των μορίων μιας ουσίας από μία άποψη είναι ποιοτικά διαφορετική από όλους τους άλλους τύπους ενέργειας - μηχανική, ηλεκτρική, χημική, πυρηνική κ.λπ. Αυτή η διαφορά έγκειται στο γεγονός ότι η ενέργεια οποιουδήποτε τύπου, εκτός από την ενέργεια της θερμικής κίνησης των μορίων, μπορεί να μετατραπεί πλήρως σε οποιοδήποτε τύπο ενέργειας, συμπεριλαμβανομένης της ενέργειας της θερμικής κίνησης. Η ενέργεια της θερμικής κίνησης των μορίων μπορεί να μετατραπεί σε οποιοδήποτε άλλο είδος ενέργειας μόνο εν μέρει. Ως αποτέλεσμα αυτού, οποιαδήποτε φυσική διαδικασία κατά την οποία οποιοσδήποτε τύπος ενέργειας μετατρέπεται σε ενέργεια θερμικής κίνησης μορίων είναι μια μη αναστρέψιμη διαδικασία, δηλ. δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί εντελώς προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Perpetuum mobile - μια μηχανή αέναης κίνησης - ένα ρομαντικό όνειρο ασκητών που προσπάθησαν να δώσουν στην ανθρωπότητα απεριόριστη δύναμη πάνω στη φύση, μια πολυπόθητη πηγή πλουτισμού για τσαρλατάνους και τυχοδιώκτες. εκατοντάδες, χιλιάδες έργα που δεν υλοποιήθηκαν ποτέ. έξυπνοι μηχανισμοί που έμοιαζαν να αρχίζουν να λειτουργούν, αλλά για κάποιο λόγο παρέμειναν ακίνητοι. τα σπασμένα πεπρωμένα φανατικών, οι απογοητευμένες ελπίδες των θαμώνων... Γιατί όμως έγιναν όλα αυτά; Εξαιτίας της άγνοιας των στοιχειωδών φυσικών νόμων, λόγω της επιθυμίας να βγάλουμε τα πάντα από το τίποτα. Μέχρι τώρα, τα γραφεία διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας λαμβάνουν αιτήσεις για συσκευές που είναι ουσιαστικά μηχανές αέναης κίνησης. Προφανώς, υπάρχει κάποιο είδος μυστικού κρυμμένο στην ίδια την ιδέα μιας μηχανής αέναης κίνησης, κάτι που κάνει τους ανθρώπους να αναζητούν και να αναζητούν το μυστικό της. Αλλά προφανώς έτσι λειτουργεί ο άνθρωπος...

Λογοτεχνία

Ihak-Rubiner F.Μηχανή διαρκούς κίνησης. Μ., 1922.

Kabardin O. F.Φυσική: Υλικά αναφοράς. Μ., 1991.

Σύντομο Λεξικό Πολυτεχνείου. Μ., 1956.

Ord-Home A.Αέναη κίνηση. Μ., 1980.

Perelman Ya.Διασκεδαστική φυσική. Μ., 1991.