15 decembrie 2014

Din limba latină, expresia „mașină cu mișcare perpetuă” Perpetuum Mobile este tradusă ca „mișcare constantă sau perpetuă”. În esență, aceasta este mașina care se referă la acele gânduri imaginare de care o persoană este capabilă.

Dacă o astfel de mașină ar exista cu adevărat, atunci esența acțiunii sale ar fi funcționare neîntreruptă. Adică, dacă îl porniți o dată, va funcționa pentru tot restul vieții. Într-un cuvânt, acesta este procesul de obținere a energiei pur și simplu din neant. Ideea este pur și simplu minunată, dar din păcate prea departe de realitate.

De ce doresc oamenii să creeze atât de mult o mașină cu mișcare perpetuă?

Într-un cuvânt, nu este nimic surprinzător în asta. La urma urmei, dacă întrebi pe cineva omul modern, ce crede el despre asta, atunci, fara ezitare, raspunsul ar fi pozitiv. Începând cu secolul al XII-lea, cruciadele tocmai au început să aibă loc, iar societatea care aparținea celei europene abia începea să se miște. Și, ca o consecință a tuturor acestor lucruri, arta din diferite direcții a început să se dezvolte destul de activ. Mai mult, odată cu toate acestea, a crescut și procesul de îmbunătățire a mașinilor care pun în mișcare mecanismele. În special, acestea erau atât roțile avionului de apă, cât și acele roți care funcționau datorită mișcării animalelor.

De aceea, o idee atât de strălucitoare a apărut pentru a crea o mașină mai eficientă, care, la rândul său, ar conduce la energie mai puțin costisitoare. Se pune întrebarea: de ce este energia ieftină?! Totul este foarte simplu și destul de ușor de înțeles. Dacă apare din nimic, atunci, ca o consecință a acestui lucru, nu va costa „nimic”.

O idee mai populară pentru un astfel de motor a apărut în secolul al XVI-lea. În aceeași perioadă în care a început trecerea la productivitatea de tip mașină. Atunci numărul de proiecte pentru un astfel de motor a depășit scara de câteva mii.

Apropo, nu numai muncitorii obișnuiți, ci chiar și oameni foarte nobili, oamenii de știință din acea vreme, au vrut să inventeze un astfel de motor. La urma urmei, la acea vreme, nu exista nicio interdicție privind crearea unei astfel de structuri, ca atare.

Și la sfârșitul secolului al XVII-lea, astfel de testeri celebri precum Cardano și Galileo au început să insiste că este imposibil să construiești o mașină cu mișcare perpetuă. Dar, în același timp, Stevin Simon, pe baza unor astfel de contradicții, descoperă legea echilibrului planului de înclinare. Acest lucru a condus la descoperirea unei legi mai importante și mai semnificative despre adăugarea a trei forțe într-un triunghi. Și până la sfârșitul secolului al XVIII-lea, după numeroase experimente, cei mai mulți au ajuns la concluzia că crearea unui motor este imposibilă. Totuși, acestea au fost doar experimente.

De la începutul anului 1776, Academia Franceză, care a fost implicată activ în experimente, a abandonat definitiv ideea de a crea o mașină cu mișcare perpetuă. Dar cu toate acestea, academicienii nu aveau niciun motiv să nege că este imposibil să luați energie din exterior. Și numai datorită legii conservării energiei s-a dovedit că energia nu apare din exterior și de nicăieri și nu merge nicăieri.

Legea conservării energiei versus mișcarea perpetuă

Etapa finală a fost aceea că, în 1906, celebrul om de știință Einstein a generalizat „legea conservării energiei” cu însăși versiunea „“. Prin aceasta, el a arătat că procesul de „conservare a maselor” în sine este o parte integrantă a „legii conservării energiei”.

Și din nou, crearea unei mașini cu mișcare perpetuă rămâne până astăzi doar în vise. Poate că în viitor, omenirea va putea aduce la viață visul vechi de secole, dar deocamdată acest subiect este încă deschis. De-a lungul ei au loc diverse dispute, dezbateri și excursii și, după cum știți, adevărul se naște într-o dispută.

Circulaţie. Căldura Kitaygorodsky Alexander Isaakovich

Perpetuum mobil

Perpetuum mobil

Berthold, eroul din „Scenele din vremurile cavalerești” a lui Pușkin, visează să realizeze perpetuum mobile. „Ce este perpetuum mobile?” – întreabă interlocutorul său. „Este mișcare perpetuă”, răspunde Berthold. – Dacă găsesc mișcare perpetuă, atunci nu văd limite ale creativității umane. A face aur este o sarcină tentantă, descoperirea poate fi interesantă și profitabilă, dar găsirea soluției este perpetuum mobile...”

Un perpetuum mobile sau mașină cu mișcare perpetuă este o mașină care nu numai că funcționează contrar legii reducerii energiei mecanice, ci încalcă și legea conservării energiei mecanice, care, după cum știm acum, este îndeplinită numai în condiții ideale, condiții de neatins – în absența frecării. O mașină cu mișcare perpetuă, de îndată ce este construită, trebuie să înceapă să funcționeze „pe cont propriu” - de exemplu, rotirea unei roți sau ridicarea sarcinilor de jos în sus. Această muncă trebuie să aibă loc pentru totdeauna și continuu, iar motorul nu trebuie să necesite combustibil, nici mâini umane, nici energia apei în cădere - într-un cuvânt, nimic luat din exterior.

Primul document de încredere cunoscut până acum despre „implementarea” ideii unei mașini cu mișcare perpetuă datează din secolul al XIII-lea. Este curios că șase secole mai târziu, în 1910, literalmente, același „proiect” a fost înaintat uneia dintre instituțiile științifice din Moscova pentru „considerare”.

Designul acestei mașini cu mișcare perpetuă este prezentat în Fig. 36. Când roata se rotește, greutățile sunt aruncate peste și, conform inventatorului, susțin mișcarea, întrucât greutățile aruncate înapoi apăsă mult mai puternic, acționând la o distanță mai îndepărtată de axă. După ce a construit această „mașină” deloc complicată, inventatorul este convins că, după ce a făcut una sau două rotații prin inerție, roata se oprește. Dar asta nu-l descurajează. S-a făcut o greșeală: pârghiile trebuie făcute mai lungi, trebuie schimbată forma proeminențelor. Și munca zadarnică căreia și-au dedicat viața mulți inventatori autohtoni continuă, dar, desigur, cu același succes.

În general, au existat puține opțiuni pentru mașinile cu mișcare perpetuă propuse: diferite roți autopropulsate, în principiu nu diferite de cele descrise, motoare hidraulice - de exemplu, prezentate în Fig. 37 motor inventat în 1634; motoare care folosesc sifoane sau tuburi capilare (Fig. 38), scădere în greutate în apă (Fig. 39), atragerea corpurilor de fier de către magneți. Este departe de a fi întotdeauna posibil să ghicim care a fost, conform ideii inventatorului, cum ar trebui să apară mișcarea perpetuă.

Chiar înainte de instituirea legii conservării energiei, o afirmație despre imposibilitatea perpetuum mobile găsim într-o declarație oficială a Academiei Franceze făcută în 1775, când aceasta a decis să nu mai accepte proiecte de mișcare perpetuă spre examinare și testare.

Mulți mecanici din secolele XVII-XVIII și-au bazat deja dovezile pe axioma imposibilității perpetuum mobile, în ciuda faptului că conceptul de energie și legea conservării energiei au intrat în știință mult mai târziu.

Acum este clar că inventatorii care încearcă să creeze o mașină cu mișcare perpetuă nu numai că contrazic experimentul, dar fac și o greșeală împotriva logicii elementare. La urma urmei, imposibilitatea perpetuum mobile este o consecință directă a legilor mecanicii, din care pornesc atunci când își justifică „invenția”.

În ciuda totalității inutilității, căutarea unei mașini cu mișcare perpetuă a jucat probabil încă un rol util, deoarece a condus în cele din urmă la descoperirea legii conservării energiei.

Tehnologia mișcării perpetue a atras oamenii în orice moment. Astăzi este considerat mai pseudoștiințific și imposibil decât invers, dar acest lucru nu îi împiedică pe oameni să creeze tot mai multe obiecte și gadgeturi ciudate, în speranța de a încălca legile fizicii și de a provoca o revoluție mondială. Iată zece încercări istorice și extrem de distractive de a crea ceva similar cu o mașină cu mișcare perpetuă.

În anii 1950, inginerul român Nicolae Vasilescu-Carpen a inventat bateria. Acum aflată (deși nu este expusă) la Muzeul Național Tehnic al României, această baterie încă funcționează, deși oamenii de știință încă nu sunt de acord cu privire la cum sau de ce continuă să funcționeze deloc.

Bateria din dispozitiv rămâne aceeași baterie cu o singură tensiune pe care a instalat-o Karpen în anii 50. Multă vreme, mașina a fost uitată până când muzeul a reușit să o expună în mod corespunzător și să asigure siguranța unui astfel de instrument ciudat. Recent s-a descoperit că bateria funcționează și încă produce o tensiune stabilă - după 60 de ani.

După ce și-a susținut cu succes doctoratul pe tema efectelor magnetice în corpurile în mișcare în 1904, Karpen cu siguranță ar fi putut crea ceva ieșit din comun. Până în 1909, a început să cerceteze curenții de înaltă frecvență și transmiterea semnalelor telefonice pe distanțe lungi. Construit stații telegrafice, a explorat căldura mediului și tehnologia avansată celule de combustibil. Cu toate acestea, oamenii de știință moderni încă nu au ajuns la concluzii comune despre principiile de funcționare ale bateriei sale ciudate.

Au fost înaintate multe presupuneri, de la conversia energiei termice în energie mecanică într-un proces de ciclu, al cărui principiu termodinamic nu l-am descoperit încă. Matematica din spatele invenției sale pare incredibil de complexă, incluzând potențial concepte precum efectul termosifon și ecuațiile de temperatură a câmpului scalar. Deși nu am reușit să creăm o mașină cu mișcare perpetuă capabilă să genereze energie nesfârșită și gratuită în cantități uriașe, nimic nu ne împiedică să ne bucurăm de o baterie care funcționează continuu timp de 60 de ani.

Mașina de energie a lui Joe Newman

În 1984, Joe Newman a participat la CMS Evening News cu Dan Rather și a dezvăluit ceva incredibil. Oamenii care trăiau în timpul crizei petrolului au fost încântați de ideea inventatorului: el a introdus o mașină cu mișcare perpetuă care funcționa și producea mai multă energie decât consuma.

Oamenii de știință, însă, nu au crezut niciun cuvânt spus de Newman.

Biroul Național de Standarde a testat dispozitivul omului de știință, care constă în mare parte din baterii încărcate de un magnet care se rotește în interiorul unei bobine de sârmă. În timpul testelor, toate declarațiile lui Newman s-au dovedit a fi goale, deși unii oameni au continuat să-l creadă pe om de știință. Așa că a decis să-și ia mașina de energie și să plece în turneu, demonstrând funcționarea acesteia pe parcurs. Newman a susținut că mașina lui produce de 10 ori mai multă energie decât o absoarbe, ceea ce înseamnă că funcționează cu o eficiență de peste 100%. Când cererile sale de brevet au fost respinse și invenția sa a fost literalmente aruncată la gunoi de comunitatea științifică, durerea lui nu a cunoscut limite.

Fiind un om de știință amator care nici măcar nu a absolvit liceu, Newman nu a renunțat, chiar și atunci când nimeni nu i-a susținut planul. Convins că Dumnezeu i-a dat o mașină care va schimba umanitatea în bine, Newman a crezut întotdeauna că adevărata valoare a mașinii sale a fost întotdeauna ascunsă de puterile existente.

Şurubul de apă al lui Robert Fludd

Versiunea sa a unei mașini cu mișcare perpetuă era o roată de apă care putea măcina cerealele rotindu-se constant sub influența apei recirculate. Fludd l-a numit „șurub de apă”. În 1660 au apărut primele gravuri în lemn care înfățișează o astfel de idee (a căror înfățișare este atribuită anului 1618).

Inutil să spun că dispozitivul nu a funcționat. Cu toate acestea, Fludd nu încerca doar să încalce legile fizicii cu mașina sa. De asemenea, a căutat o modalitate de a ajuta fermierii. La acea vreme, prelucrarea unor volume uriașe de cereale depindea de fluxuri. Cei care locuiau departe de o sursă adecvată de apă curentă au fost nevoiți să-și încarce recoltele, să le tragă la moară și apoi înapoi la fermă. Dacă această mașină cu mișcare perpetuă ar funcționa, ar face viața mult mai ușoară pentru nenumărați fermieri.

Roata lui Bhaskara

Una dintre cele mai vechi referiri la mașinile cu mișcare perpetuă vine de la matematicianul și astronomul Bhaskara, din scrierile sale din 1150. Conceptul său a fost o roată dezechilibrată cu o serie de spițe curbate în interior umplute cu mercur. Pe măsură ce roata s-a rotit, mercurul a început să se miște, oferind împingerea necesară pentru a menține roata în rotație.

De-a lungul multor secole, au fost inventate un număr mare de variante ale acestei idei. Este destul de clar de ce ar trebui să funcționeze: o roată care se află într-o stare de dezechilibru încearcă să se odihnească și, teoretic, va continua să se miște. Unii designeri au crezut atât de tare în posibilitatea de a crea o astfel de roată încât au proiectat chiar frâne în cazul în care procesul scăpa de sub control.

Cu înțelegerea noastră modernă a forței, frecării și muncii, știm că o roată dezechilibrată nu va obține efectul dorit, deoarece nu vom putea obține toată energia înapoi și nici nu o vom putea extrage mult sau pentru totdeauna. Cu toate acestea, ideea în sine a fost și rămâne intrigantă pentru oamenii nefamiliarizați cu fizica modernă, mai ales în contextul religios hindus al reîncarnării și al cercului vieții. Ideea a devenit atât de populară încât mașinile cu mișcare perpetuă și-au găsit mai târziu drum în scripturile islamice și europene.

ceas Cox

Potrivit lui Cox, mașina cu mișcare perpetuă alimentată de diamante a ceasului și frecarea internă redusă la aproape nicio frecare au asigurat că metalele folosite pentru a construi ceasul se vor degrada mult mai lent decât a văzut cineva vreodată. Pe lângă această declarație grandioasă, mai multe prezentări tehnologie nouă a inclus elemente mistice.

Pe lângă faptul că ceasul lui Cox era o mașină cu mișcare perpetuă, era un ceas genial. Învelit în sticlă, care a protejat componentele interne de lucru de praf, permițând, de asemenea, să fie vizualizate, ceasul a funcționat de la schimbările presiune atmosferică. Dacă mercurul s-a ridicat sau a scăzut în interiorul barometrului orar, mișcarea mercurului ar întoarce roțile interne în aceeași direcție, înfășurând parțial ceasul. Dacă ceasul ar fi înfășurat continuu, roțile dințate ar ieși din caneluri până când lanțul se slăbește până la un anumit punct, după care totul s-ar fi pus la loc și ceasul ar începe din nou să se înfășoare singur.

Primul exemplu larg acceptat de ceas cu mișcare perpetuă a fost arătat de Cox însuși în grădina de primăvară. Mai târziu a fost văzut la expoziții de o săptămână la Muzeul Mecanic și apoi la Institutul Clerkenville. La acea vreme, afișarea acestor ceasuri era un miracol atât de mare încât au fost surprinse în nenumărate opere de artă, iar mulțimi de oameni veneau în mod regulat la Cox pentru a se uita la minunata sa creație.

„Testatika” de Paul Baumann

Ceasornicarul Paul Baumann a fondat societatea spirituală Meternitha în anii 1950. Pe lângă faptul că se abțin de la alcool, droguri și tutun, membrii acestei secte religioase trăiesc într-o atmosferă autosuficientă, conștientă de mediu. Pentru a realiza acest lucru, se bazează pe o mașină miraculoasă cu mișcare perpetuă creată de fondatorul lor.

Mașina, numită Testatika, poate prelua energia electrică presupusă nefolosită și o poate transforma în energie pentru comunitate. Din cauza secretului său, oamenii de știință nu au putut să examineze pe deplin Testatica, deși mașina a devenit subiectul unui scurt documentar în 1999. Nu s-a arătat mare lucru, dar suficient pentru a înțelege că secta aproape idolizează această mașinărie sacră.

Planurile și trăsăturile lui Testatika i-au fost dezvăluite lui Baumann direct de la Dumnezeu în timp ce el ispășește o pedeapsă cu închisoarea pentru că a sedus o fată tânără. Potrivit legendei oficiale, el a fost întristat de întunericul celulei sale și de lipsa luminii pentru lectură. Apoi a fost vizitat de o viziune mistică misterioasă, care i-a dezvăluit secretul mișcării perpetue și al energiei nesfârșite care poate fi extrasă direct din aer. Membrii sectei confirmă că Testatika le-a fost trimisă de Dumnezeu, menționând, de asemenea, că mai multe încercări de a fotografia mașina au scos la iveală un halou multicolor în jurul ei.

În anii 1990, un fizician bulgar s-a infiltrat în sectă pentru a afla designul mașinii, sperând să dezvăluie lumii secretul acestui dispozitiv magic de energie. Dar nu a reușit să-i convingă pe sectanți. După ce s-a sinucis în 1997, sărind de pe o fereastră, el a lăsat un bilet de sinucidere: „Am făcut ce am putut, lasă-i pe cei care pot face mai bine”.

roata Bessler

Johann Bessler și-a început cercetarea în mișcarea perpetuă cu un concept simplu, cum ar fi roata Bhaskara: aplicați greutatea roții pe o parte și aceasta va fi constant dezechilibrată și în mișcare constantă. Pe 12 noiembrie 1717, Bessler și-a sigilat invenția într-o cameră. Ușa era închisă și camera era păzită. Când a fost deschisă două săptămâni mai târziu, roata de 3,7 metri era încă în mișcare. Camera a fost sigilată din nou și modelul a fost repetat. Deschizând ușa la începutul lui ianuarie 1718, oamenii au descoperit că roata încă se învârtea.

Deși a fost o celebritate după toate acestea, Bessler a rămas cu buzele strânse cu privire la modul în care funcționează roata, menționând doar că se bazează pe greutăți pentru a o menține dezechilibrată. Mai mult decât atât, Bessler a fost atât de secret, încât când un inginer a aruncat o privire mai atentă asupra creației inginerului, Bessler a speriat și a distrus roata. Inginerul a spus ulterior că nu a observat nimic suspect. Cu toate acestea, a văzut doar partea exterioară a roții, așa că nu a putut înțelege cum funcționează. Chiar și în acele zile, ideea unei mașini cu mișcare perpetuă a fost întâmpinată cu un oarecare cinism. Cu secole mai devreme, Leonardo da Vinci însuși își bate joc de ideea unei astfel de mașini.

Cu toate acestea, conceptul de roată Bessler nu a dispărut niciodată complet. În 2014, inginerul din Warwickshire John Collins a dezvăluit că studia de ani de zile designul roților lui Bessler și că era aproape de a-i rezolva misterul. Bessler a scris odată că a distrus toate dovezile, desenele și desenele despre principiile roții sale, dar a adăugat că oricine era suficient de inteligent și iute la minte ar putea înțelege totul cu siguranță.

Otis T. Carr Motor OZN

Obiectele incluse în Registrul Drepturilor de Autor (serie a treia, 1958: iulie-decembrie) par puțin ciudate. Chiar dacă Oficiul de Brevete din SUA a decis cu mult timp în urmă că nu va elibera niciun brevet pentru dispozitivele cu mișcare perpetuă, deoarece acestea nu ar putea exista, OTC Enterprises Inc. și fondatorul său Otis Carr sunt enumerați ca proprietari ai „sistemului de energie liberă”, „energiei atomice pașnice” și „motor gravitațional”.

În 1959, OTC Enterprises plănuia să efectueze primul zbor al „transportului său spațial a patra dimensiune” alimentat de mișcare perpetuă. Și în timp ce cel puțin o persoană a aruncat o privire scurtă asupra părților amestecate ale proiectului puternic păzit, dispozitivul în sine nu a fost niciodată dezvăluit sau „de pe pământ”. Carr însuși a fost spitalizat cu simptome vagi în ziua în care dispozitivul urma să facă prima călătorie.

Poate că boala lui a fost un mod inteligent de a evita demonstrația, dar nu a fost suficient să-l bage pe Carr după gratii. Prin vânzarea de opțiuni pe tehnologie care nu exista, Carr a interesat investitorii în proiect, precum și oamenii care credeau că dispozitivul său îi va duce pe alte planete.

Pentru a ocoli restricțiile de brevet ale designurilor sale nebunești, Carr a brevetat totul ca un „dispozitiv de divertisment” care ar simula călătoriile în spațiul cosmic. A fost brevetul US nr. 2.912.244 (10 noiembrie 1959). Carr a susținut că nava lui a funcționat pentru că una a zburat deja. Sistemul de propulsie era o „folie circulară de energie liberă” care asigura o sursă nesfârșită de energie necesară pentru a propulsa vehiculul în spațiu.

Desigur, ciudățenia a ceea ce se întâmpla a deschis ușa către teoriile conspirației. Unii oameni au sugerat că Carr și-a asamblat efectiv mașina cu mișcare perpetuă și mașina zburătoare. Dar, bineînțeles, el a fost rapid oprit de guvernul american. Teoreticienii nu au putut fi de acord: fie guvernul nu vrea să dezvăluie tehnologia, fie vrea să o folosească independent.

Perpetuum Mobile de Cornelius Drebbel

Drebbel și-a demonstrat pentru prima dată mașina în 1604 și a uimit pe toată lumea, inclusiv familia regală engleză. Aparatul era ceva ca un cronometru; nu avea niciodată nevoie de înfăşurare şi arăta data şi faza lunii. Condusă de schimbările de temperatură sau vreme, mașina lui Drebbel a folosit și un termoscop sau un barometru, asemănător cu ceasul lui Cox.

Nimeni nu știe ce a furnizat mișcarea și energia dispozitivului lui Drebbel, deoarece el a vorbit despre înlăturarea „spiritului de foc al aerului”, ca un adevărat alchimist. La acea vreme, lumea încă mai gândea în termenii celor patru elemente, iar Drebbel însuși a experimentat cu sulf și salpetru.

După cum se spune într-o scrisoare din 1604, cea mai veche reprezentare cunoscută a dispozitivului a arătat o bilă centrală înconjurată de un tub de sticlă umplut cu lichid. Săgețile și marcajele aurii urmăreau fazele lunii. Alte imagini erau mai complexe, arătând o mașină decorată creaturi mitologiceși bijuterii din aur. Perpetuum mobile a lui Drebbel a apărut și în unele picturi, în special ale lui Albrecht și Rubens. În aceste picturi, ciudata formă toroidală a mașinii nu seamănă deloc cu o sferă.

În autoproclamata sa „poveste de viață incredibil de adevărată”, David Hamel pretinde că este un tâmplar obișnuit, fără pregătire formală, care a fost ales să devină gardianul mașinii eterne a energiei și al navei spațiale care o va opera. După o întâlnire cu extratereștrii de pe planeta Kladen, Hamel a susținut că a primit informații care ar schimba lumea – dacă oamenii l-ar crede.

Deși totul este puțin deconcertant, Hamel a spus că mașina sa cu mișcare perpetuă folosește aceleași energii ca păianjenii care sar de la o pânză la alta. Aceste forțe scalare anulează atracția gravitației și fac posibilă crearea unui dispozitiv care ne va permite să ne reunim cu rudele noastre Kladensky, care i-au oferit lui Hamel informațiile necesare.

Potrivit lui Hamel, el a construit deja un astfel de dispozitiv. Din păcate, a zburat.

După ce a lucrat timp de 20 de ani pentru a-și construi dispozitivul și motorul interstelar folosind o serie de magneți, în cele din urmă l-a pornit și asta s-a întâmplat. Plin de o strălucire de ioni colorați, mașina sa antigravitațională s-a ridicat în aer și a zburat deasupra Oceanului Pacific. Pentru a evita repetarea acestui eveniment tragic, Hamel își construiește următoarea mașină din materiale mai grele, precum granitul.

Pentru a înțelege principiile din spatele acestei tehnologii, Hamel spune că trebuie să te uiți la piramide, să studiezi niște cărți interzise, ​​să accepți prezența energiei invizibile și să te gândești la scalari și la ionosferă la fel ca laptele și brânza.

Mașină cu mișcare perpetuă sau latin„Perpetum mobile” este o mașină ipotetică care ar putea funcționa pentru totdeauna după ce i s-a dat un impuls inițial și fără a fi nevoie de o aprovizionare ulterioară cu energie.

Legile termodinamicii

Pentru a înțelege dacă perpetum mobile este posibil sau imposibil, ar trebui să ne amintim primele două legi ale termodinamicii:

1. Prima lege a termodinamicii spune: „Energia nu este nici creată, nici distrusă, ea se poate transforma doar în diferite stări și tipuri.” Adică, dacă se lucrează pe un sistem dat sau schimbă căldură cu mediul extern, atunci energia sa internă se modifică.
2. A doua lege a termodinamicii. Potrivit lui, „entropia Universului tinde să crească în timp”. Această lege indică în ce direcție se va produce fluxul spontan. În plus, această lege implică imposibilitatea transferului energiei de la un tip la altul fără pierderi.

Mașină cu mișcare perpetuă de primul și al doilea fel

Mașina cu mișcare perpetuă, sau în latină perpetuum mobile, vine în două tipuri:

1. O mașină cu mișcare perpetuă de primul fel este o mașină care funcționează în mod constant fără furnizarea de energie externă și, în același timp, lucrează. Adică perpetum mobile de primul fel contrazice prima lege a termodinamicii, motiv pentru care, apropo, a primit numele de motor de primul fel.
2. O mașină cu mișcare perpetuă de al doilea fel este orice mașină care funcționează în cicluri periodice, transformând un tip de energie în altul, de exemplu, mecanic în electric și invers, fără pierderi în procesul acestei conversii. Adică, o mașină cu mișcare perpetuă (perpetuum mobile) de al doilea fel contrazice legea a doua a termodinamicii.

Imposibilitatea existenței

O mașină cu mișcare perpetuă de primul fel contrazice legea fundamentală a fizicii privind conservarea energiei unui sistem izolat și, prin urmare, nu poate exista. În ceea ce privește perpetuum mobile de al doilea fel, este, de asemenea, imposibil, deoarece în orice motor de lucru energia este disipată în diferite moduri, în principal sub formă de căldură.

Având în vedere că legile termodinamicii au fost testate de-a lungul mai multor secole de experimente și experimente și nu au eșuat niciodată, putem spune cu siguranță că orice proiect de mașini cu mișcare perpetuă este o farsă. Astfel de proiecte apar adesea în diferite cercuri religioase, în care există credințe despre surse nesfârșite de energie și așa mai departe.

În plus, din când în când apar diverse „paradoxuri” mentale, care par să demonstreze performanța anumitor telefoane mobile perpetum. În toate aceste cazuri vorbim despre erori în înțelegerea legilor fizicii, așa că astfel de „paradoxuri” mentale sunt instructive.

Căutări istorice ale mașinilor cu mișcare perpetuă și importanța acestora pentru dezvoltarea omenirii

Legile termodinamicii au fost stabilite în cele din urmă în a doua jumătate a secolului al XIX-lea. Potrivit acestora, orice mașină de lucru nu poate transfera energie dintr-o stare în alta cu o eficiență de 100%, ca să nu mai vorbim de furnizarea constantă de energie către alte sisteme fără a o furniza mașinii în sine.

În ciuda acestui fapt, mulți oameni de-a lungul istoriei și până în zilele noastre au căutat și continuă să caute diverse modele de mașini funcționale cu mișcare perpetuă, care pot fi comparate cu un fel de „elixir al tinereții” în domeniul mecanicii.

Toate proiectele de astfel de mașini constau în utilizarea greutăți diferite, unghiuri, fizice sau proprietăți mecanice substanțe specifice care se pot mișca în mod constant și chiar pot crea o cantitate în exces de energie utilă. Vorbind despre vremurile moderne și despre nevoile sale energetice enorme, se poate înțelege importanța perpetum mobile, care ar deveni o adevărată revoluție în dezvoltarea omenirii.

Revenind la istorie, trebuie spus că primele proiecte cunoscute de mașini cu mișcare perpetuă au început să apară în Europa medievală. Se crede că primul model al unei mașini cu mișcare perpetuă a fost o invenție corespunzătoare în Bavaria în secolul al VIII-lea d.Hr.

Proiecte celebre ale mașinilor cu mișcare perpetuă în Evul Mediu

Din păcate, până în prezent nu se știe nimic despre existența proiectelor mobile perpetum în societățile dinainte de Evul Mediu. Nu există informații că grecii sau romanii antici au creat astfel de mașini.

Cea mai veche invenție a unei mașini cu mișcare perpetuă cunoscută omenirii este roata magică. Deși nu există imagini supraviețuitoare ale acestei invenții, sursele scrise istorice spun că ea datează din Imperiul Merovingian în ceea ce este acum Bavaria în secolul al VIII-lea. Cu toate acestea, unii istorici spun că această mașină nu a existat în realitate și că toate informațiile despre ea sunt o legendă.

Bhaskara a fost un celebru matematician indian care este recunoscut drept cel mai influent om de știință al Evului Mediu de pe continentul său. Lucrările sale privind ecuațiile diferențiale au precedat lucrările similare ale lui Newton și Leibniz cu cinci secole. În jurul anului 1150, Bhaskara a inventat o roată care trebuia să se rotească pentru totdeauna. Din păcate, această invenție nu a fost niciodată construită, dar este prima dovadă clară a încercărilor de a crea mișcare perpetuă.

Prima invenție a unei mașini cu mișcare perpetuă din Europa este mașina celebrului francmason francez și arhitect din secolul al XIII-lea Villard de Honnecourt. Nu se știe cu siguranță dacă invenția sa a fost construită, dar în jurnalele lui Villars de Honnecourt găsesc o imagine a lui perpetuum mobile.

Legendarul inginer și inventator din Florența Leonardo da Vinci a creat și mai multe mașini - mașini cu mișcare perpetuă, iar în acest sens a fost cu câteva secole înaintea timpului său. Aceste mașini, desigur, s-au dovedit a fi inoperante, iar omul de știință a concluzionat că era imposibil ca mașinile cu mișcare perpetuă să existe în fizică.

Mașinile cu mișcare perpetuă ale timpurilor moderne

Odată cu apariția mișcării perpetue, a devenit o activitate populară, iar mulți inventatori și-au petrecut timpul creând o astfel de mașină. Acest boom este asociat în primul rând cu succesul în dezvoltarea mecanicii.

Astfel, inventatorul italian din secolul al XVI-lea Mark Zimara a proiectat o moară mereu în funcțiune, iar olandezul Cornelius Drebbel a dedicat una dintre aceste invenții regelui englez. În 1712, inginerul Johann Bessler a analizat peste 300 de invenții similare și a decis să-și creeze propriul mobil perpetum.

Drept urmare, în 1775, membrii Academiei Regale de Științe din Paris au emis un decret prin care nu vor accepta nicio invenție care să fie asociată cu tema mișcării perpetue.

Experimente de gândire

În fizica teoretică, experimentele de gândire sunt adesea folosite pentru a încerca să testeze legile fizice fundamentale. În ceea ce privește tema mașinilor cu mișcare perpetuă, pot fi menționate următoarele proiecte:

• demonul lui Maxwell. Este despre despre încălcarea celei de-a doua legi a termodinamicii atunci când un demon ipotetic separă un amestec de gaze. Acest experiment de gândire ne permite să înțelegem esența entropiei unui sistem.

• O mașină cu mișcare perpetuă care lucrează prin fluctuații termice și, prin urmare, poate funcționa pentru totdeauna. De fapt, va funcționa atâta timp cât mediu inconjurator are o temperatură mai mare decât motorul în sine.

Speranța de a crea o mașină cu mișcare perpetuă este complet moartă?

Nu putem spune cu certitudine că un mecanism care poate funcționa pentru totdeauna nu va fi inventat niciodată, întrucât omenirea încă nu știe prea multe despre Universul în care trăiește. Poate că va fi descoperit un tip de materie exotică, precum materia neagră din spațiu, despre care nu se știe aproape nimic. Comportarea acestei materii ne poate obliga să reconsiderăm legile termodinamicii. Aceste legi sunt atât de fundamentale încât orice schimbare în scara lor va fi similară cu influența teoriei lui Albert Einstein asupra legilor mecanicii clasice ale lui Isaac Newton și asupra dezvoltării fizicii în general. De asemenea, este posibil ca mișcarea perpetuă să existe în obiecte al căror comportament este guvernat de mecanica cuantică.

Universitatea de Stat din Omsk

Mașină cu mișcare perpetuă

Perpetuum mobil

Rezumat asupra cursului conceptului de modern

Stiintele Naturii

elev al grupei E-61

Facultatea de Economie, Universitatea de Stat din Omsk

Bubnova Andrei

Omsk

Martin. Ce este perpetuum mobile?

Berthold. Perpetuum mobile, adică mișcare perpetuă. Dacă găsesc mișcare veșnică, atunci nu văd limite ale creativității umane... vezi tu, bunul meu Martin, a face aur este o sarcină tentantă, o descoperire, poate, curioasă, dar să găsești perpetuum mobile... O !...

A. S. Pușkin. „Scene din vremurile cavalerești”

Viața umană modernă este imposibilă fără utilizarea unei game largi de mașini care îi fac viața mai ușoară. Cu ajutorul mașinilor, oamenii cultivă pământul, extrag ulei, minereu și alte minerale, se deplasează etc. Principala proprietate a mașinilor este capacitatea lor de a lucra.

În toate mecanismele și mașinile, înainte de a lucra, energia trece de la un tip la altul. Este imposibil să obțineți mai multă energie de un tip decât altul în timpul oricărei transformări energetice, deoarece aceasta contrazice legea conservării energiei. În acest sens, este imposibil să se creeze o mașină cu mișcare perpetuă, adică un motor în care, ca urmare a transformării unui tip de energie, se dovedește a fi mai mult decât a fost.

Legea conservării și transformării energiei este fundamentală în științe naturale moderne. Energia, care este o măsură a mișcării materiei, are următoarele varietăți distinctive: mecanică, electrică, termică, magnetică, atomică etc. Fiecare dintre ele poate fi transformată una în alta, și în proporții foarte specifice, și în același timp timp cantitatea de energie rămâne neschimbată. Cantitatea totală de energie a unui sistem material închis este o valoare constantă doar diferitele tipuri de această energie se schimbă, experimentând transformări reciproce.

Legea conservării energiei a fost formulată încă din 1748 de M.V Lomonosov, care scria: „...deci, dacă se pierde undeva puțină materie, se va înmulți în alt loc; ...Această lege naturală universală se extinde până la regulile de mișcare, pentru că un corp care îl mișcă pe altul cu propria sa forță pierde atât de mult din el cât îi dă celuilalt, care primește mișcare din el.”

Mulți inventatori au încercat să construiască o mașină - o mașină cu mișcare perpetuă, capabilă să facă lucrări utile fără nicio modificare în interiorul mașinii. Toate aceste încercări s-au încheiat cu eșec.

Mașină cu mișcare perpetuă (lat. perpetuum mobil) - un motor imaginar, dar nerealist, care, după ce a fost pus în funcțiune, efectuează lucrări pentru un timp nelimitat. Fiecare mașină care funcționează fără un aflux de energie din exterior, după o anumită perioadă de timp, va consuma complet rezerva de energie de care dispune pentru a depăși forțele de rezistență și trebuie să se oprească, deoarece a continua să lucreze ar însemna obținerea de energie din nimic.

Așa a scris un remarcabil inginer francez despre importanța unei mașini cu mișcare perpetuă pentru umanitate Sadi Carnot: „General și concept filozofic„perpetuum mobile” conține nu numai ideea de mișcare, care după primul șoc continuă pentru totdeauna, ci și acțiunea unui dispozitiv sau a unei colecție a acestora, capabilă să dezvolte o cantitate nelimitată de forță motrice, capabilă să aducă succesiv din repaus. toate corpurile naturii, dacă s-ar afla în ea, să încalce principiul inerției în ele, capabile, în cele din urmă, să tragă din sine forțele necesare pentru a pune în mișcare întregul Univers, a-și menține și a accelera continuu mișcarea. Aceasta ar fi într-adevăr crearea unei forțe motrice. Dacă acest lucru ar fi posibil, ar deveni inutil să căutăm forța motrice în fluxul de apă și aer, în material combustibil, am avea o sursă nesfârșită din care ne-am putea extrage la nesfârșit.”

Mașinile cu mișcare perpetuă sunt de obicei construite folosind următoarele tehnici sau combinații ale acestora:

1). ridicarea apei folosind un șurub arhimedian;

2). creșterea apei folosind capilare;

4). magneți naturali;

5). electromagnetism;

6). abur sau aer comprimat.

Ideea mișcării perpetue a fost foarte populară în Evul Mediu. Deținerea unui astfel de secret al unui astfel de motor părea mai tentant decât chiar și arta de a face aur din metale comune. Mulți oameni s-au confruntat cu această problemă insolubilă. Printre ei se numărau chiar și oameni cu o bună educație pentru acele vremuri. Se știe că multe dintre lucrările lui Newton conțin modele pentru mașini cu mișcare perpetuă. Mai multe schițe ale perpetuum mobile au fost găsite și în însemnările lui Leonardo da Vinci.

Cel mai comun model de mașină cu mișcare perpetuă, care încă este reînviat în diferite variante datorită inventatorilor nefericiți, se bazează pe utilizarea unei roți cu sarcini dezechilibrate.

Pe marginile roții sunt atașate bețe pliante cu greutăți la capete. În orice poziție a roții, sarcinile din partea dreaptă vor fi aruncate mai departe de centru decât din stânga; această jumătate, prin urmare, trebuie să tragă de stânga și, prin urmare, să facă roata să se rotească. Aceasta înseamnă că roata se va roti pentru totdeauna, cel puțin până când axa se va uza. Așa credea inventatorul necunoscut. Dar acest lucru nu se va întâmpla și iată de ce: deși greutățile din partea dreaptă sunt întotdeauna mai departe de centru, este inevitabil ca numărul acestor greutăți să fie mai mic decât cel din stânga. Apoi sistemul este echilibrat, prin urmare, roata nu se va roti, ci se va opri după câteva balansări.

Unii inventatori ai mașinilor cu mișcare perpetuă au fost pur și simplu escroci care au înșelat inteligent publicul credul. Unul dintre cei mai proeminenți „inventatori” a fost un anume doctor Orfireus (nume real - Bessler). După ce a încercat multe activități, a ajuns la inventarea unei mașini cu mișcare perpetuă. Elementul principal al motorului său a fost roată mare, care se presupune că nu numai că s-a rotit de la sine, ci a ridicat și o sarcină grea la o înălțime considerabilă. Acest doctor a avut mulți patroni de rang înalt, cum ar fi regele polonez Augustus al II-lea, landgrave de Hesse-Kassel. Acesta din urmă i-a oferit inventatorului încuietoarea și a testat mașina în toate modurile posibile. Peter I am devenit și el interesat de acest motor și mă gândeam să-l cumpăr. Cu toate acestea, Orfireus a fost de acord să vândă mașina pentru nu mai puțin de 100.000 de ruble, ceea ce înseamnă că a primit un venit destul de mic din ea. El a fost, poate, cel mai de succes aventurier, deoarece a trăit confortabil până la bătrânețe, primind venituri considerabile din arătarea mașinii. Cu toate acestea, „mașina sa cu mișcare perpetuă” s-a dovedit a fi departe de a fi eternă - era alimentată de fratele și servitoarea lui, trăgând de un cablu ascuns cu pricepere.

Un alt exemplu de mașină cu mișcare perpetuă este următoarea mașină. Uleiul sau apa turnate într-un vas se ridică cu fitiluri mai întâi în vasul superior, iar de acolo prin alte fitiluri - chiar mai sus; vasul superior are o canelură pentru scurgerea uleiului, care cade pe palele elicei, făcându-l să se rotească. Uleiul care s-a scurs în jos se ridică din nou prin fitil spre vasul superior. Astfel, fluxul de ulei care curge pe canelura pe roată nu este întrerupt nici o secundă, iar roata trebuie să fie mereu în mișcare... Dar aici se află greșeala: de ce crede inventatorul că uleiul ar trebui să curgă în jos din partea superioară, îndoită a fitilului? Atracția capilară, depășind gravitația, a ridicat lichidul în sus pe fitil; dar același motiv ține lichidul în porii fitilului umed, împiedicându-l să picure din el. Dacă presupunem că lichidul se poate scurge în vasul superior al pinwheelului imaginar datorită acțiunii forțelor capilare, atunci va trebui să admitem că aceleași fitiluri îl pot transfera înapoi în cel inferior folosind aceleași forțe.

Acest proiect amintește de altul, inventat încă din 1575 de mecanicul italian Strado cel Bătrân, și repetat apoi în numeroase variante. Șurubul lui Arhimede, rotindu-se, ridică apa în rezervor superior, de unde curge din tavă într-un șuvoi care lovește paletele roții cu apă. Roata de apa roteste tolea si in acelasi timp se misca... acelasi surub Arhimede care ridica apa in rezervorul superior. Șurubul întoarce roata, iar roata întoarce șurubul!...

În istoria invențiilor mașinii cu mișcare perpetuă, magnetul a jucat un rol important. Iată un exemplu de astfel de motor, descris în secolul al XVII-lea de episcopul John Wilkenson.

Pe coloană este plasat un magnet puternic. Două jgheaburi înclinate se sprijină de el, unul sub celălalt, cu cel de sus

are o gaură mică în partea de sus, iar partea de jos este curbată. Dacă plasați o minge mică de fier pe jgheabul superior, atunci datorită atracției magnetului se va rostogoli în sus, cu toate acestea, când ajunge în gaură, va cădea în jgheabul inferioară, va rula în jos, se va ridica de-a lungul curbei finale. și din nou să cadă pe jgheabul de sus. Astfel, mingea va rula continuu, realizând astfel o mișcare perpetuă.

Aici absurditatea acestei invenții este imediat vizibilă. De ce se va rostogoli mingea în jos? S-ar rostogoli în jos dacă ar fi doar sub influența gravitației. Dar există un magnet care acționează asupra lui, care îi încetinește coborârea și, prin urmare, mingea nu va avea suficientă energie pentru a se ridica de-a lungul curbei și a începe ciclul din nou.

Ideea de a conecta un dinam la un motor electric a câștigat o mare popularitate printre inventatorii unei mașini cu mișcare perpetuă. Toate astfel de proiecte se rezumă la următoarele - trebuie să conectați scripetele dinamului și ale motorului electric cu o curea și să conectați firele de la dinam la motorul electric. După impulsul inițial, mașinile vor începe să genereze energie, iar aceasta va continua la nesfârșit. Ceea ce se reduce aici este că, dacă nu ar exista frecare, într-adevăr s-ar învârti pentru totdeauna. Dar este ciudat că inventatorii nu vin cu un alt proiect - conectând două scripete cu o curea și dând o împingere. Primul scripete, care se rotește, îl va deplasa pe al doilea, iar al doilea, la rândul său, va oferi energie pentru a-l deplasa pe primul.

Toate motoarele de mai sus au fost motoare de primul fel, adică motoare care încalcă prima lege a termodinamicii. Conform primei legi a termodinamicii avem

Orice mașină poate lucra asupra corpurilor exterioare numai prin primirea din exterior a cantității de căldură Q (adică energie) sau prin reducerea energiei sale interne.DU.

S-au făcut relativ puține încercări de a crea mașini cu mișcare perpetuă de al doilea fel. Pentru a funcționa un motor termic convențional, trebuie să aveți un încălzitor și un frigider. Sarcina de a crea un motor termic care ar putea efectua lucrări mecanice folosind un încălzitor pare foarte tentantă.

Posibilitatea de a crea o astfel de mașină, numită mașină cu mișcare perpetuă de al doilea fel, nu contrazice prima lege a termodinamicii. Cu toate acestea, toate rezultatele experimentale cunoscute astăzi indică faptul că crearea unei mașini cu mișcare perpetuă de al doilea fel este o problemă la fel de insolubilă ca și producerea unei mașini cu mișcare perpetuă de primul fel. Acest fapt experimental este acceptat în termodinamică ca al doilea postulat principal - a doua lege a termodinamicii.

Transferul de căldură are loc spontan într-o singură direcție - de la un corp fierbinte la unul rece. Aceasta înseamnă că pentru ca energia mișcării termice a moleculelor de apă din oceanele lumii să fie convertită în energie mecanică, este necesar să existe un fluid de lucru a cărui temperatură să fie mai mică decât temperatura apei din ocean.

De aici rezultă că un proces termodinamic este imposibil, în urma căruia căldura ar fi transferată de la un corp la altul, unul mai fierbinte, fără alte modificări ale naturii. Cu alte cuvinte, Este imposibil să construiești o mașină care funcționează periodic, care să transforme continuu căldura în lucru doar prin răcirea unui singur corp, fără a provoca simultan modificări în corpurile înconjurătoare.

Sensul fizic al celei de-a doua legi a termodinamicii este că energia mișcării termice a moleculelor unei substanțe este diferită calitativ de toate celelalte tipuri de energie - mecanică, electrică, chimică, nucleară etc. Această diferență constă în faptul că energia de orice fel, cu excepția energiei mișcării termice a moleculelor, poate fi complet transformată în orice tip de energie, inclusiv în energia mișcării termice. Energia mișcării termice a moleculelor poate suferi transformare în orice alt tip de energie doar parțial. Ca urmare a acestui fapt, orice proces fizic în care orice tip de energie este convertit în energia mișcării termice a moleculelor este un proces ireversibil, adică. nu poate fi efectuată complet în direcția opusă.

Perpetuum mobile - o mașină cu mișcare perpetuă - un vis romantic al asceților care au încercat să ofere omenirii putere nelimitată asupra naturii, o sursă râvnită de îmbogățire pentru șarlatani și aventurieri; sute, mii de proiecte care nu au fost niciodată realizate; mecanisme ingenioase care păreau să înceapă să funcționeze, dar din anumite motive au rămas nemișcate; destinele sparte ale fanaticilor, speranțele dezamăgite ale patronilor... Dar de ce s-au întâmplat toate acestea? Din cauza necunoașterii legilor fizice elementare, din cauza dorinței de a scoate totul din nimic. Până acum, oficiile de brevete primesc cereri pentru dispozitive care sunt în esență mașini cu mișcare perpetuă. Aparent, există un fel de secret ascuns în însăși ideea unei mașini cu mișcare perpetuă, ceva care îi face pe oameni să caute și să-și caute secretul. Dar se pare că așa lucrează omul...

Literatură

Ihak-Rubiner F. Mașină cu mișcare perpetuă. M., 1922.

Kabardin O.F. Fizica: materiale de referinta. M., 1991.

Dicţionar politehnic scurt. M., 1956.

Ord-Home A. Miscare continua. M., 1980.

Perelman Ya. Fizica distractivă. M., 1991.