15. december 2014

Iz latinščine se besedna zveza »perpetum mobile« Perpetuum Mobile prevaja kot »konstantno ali večno gibanje«. V bistvu je to stroj, ki se nanaša na tiste namišljene misli, ki jih je človek sposoben.

Če bi tak stroj dejansko obstajal, bi bilo bistvo njegovega delovanja neprekinjeno delovanje. Se pravi, če ga enkrat zaženete, bo deloval do konca svojega življenja. Z eno besedo, to je proces pridobivanja energije preprosto od nikoder. Ideja je preprosto čudovita, a žal predaleč od realnosti.

Zakaj si ljudje tako močno želijo ustvariti večni gibalnik?

Z eno besedo, v tem ni nič presenetljivega. Konec koncev, če vprašate kogar koli sodobni človek, kaj si o tem misli, bi bil brez pomisleka odgovor pozitiven. Od 12. stoletja so se križarske vojne šele začele in družba, ki je pripadala evropski, se je šele začela premikati. In kot posledica vsega tega se je umetnost različnih smeri začela precej aktivno razvijati. Poleg tega se je ob vsem tem pospešil proces izboljšanja strojev, ki poganjajo mehanizme. Predvsem so bila to tako kolesa vodnega letala kot tista kolesa, ki so delovala zaradi gibanja živali.

Zato se je pojavila tako briljantna ideja, da bi ustvarili učinkovitejši stroj, ki bi poganjal manj drago energijo. Postavlja se vprašanje: zakaj je energija poceni?! Vse je zelo preprosto in povsem razumljivo. Če nastane iz nič, potem kot posledica tega ne bo stalo »nič«.

Bolj priljubljena ideja za tak motor se je pojavila v 16. stoletju. V istem obdobju, ko se je začel prehod na strojno produktivnost. Takrat je število projektov za tak motor preseglo lestvico za nekaj tisoč.

Mimogrede, ne samo navadni delavci, ampak celo zelo plemeniti ljudje, znanstveniki tistega časa, so želeli izumiti tak motor. Navsezadnje takrat ni bilo prepovedi ustvarjanja takšne strukture kot take.

In ob koncu 17. stoletja so tako znani preizkuševalci, kot sta Cardano in Galileo, začeli vztrajati, da je nemogoče zgraditi večni stroj. Toda hkrati Stevin Simon na podlagi takih protislovij odkrije zakon ravnovesja nagibne ravnine. To je vodilo do odkritja pomembnejšega in pomembnejšega zakona o seštevanju treh sil v trikotniku. In do konca 18. stoletja je večina po številnih poskusih ugotovila, da je izdelava motorja nemogoča. Vendar so bili to le poskusi.

Od začetka leta 1776 je Francoska akademija, ki se je aktivno ukvarjala z eksperimenti, gladko opustila idejo o ustvarjanju večnega giba. Toda ob vsem tem akademiki niso imeli razloga zanikati, da je nemogoče vzeti energijo od zunaj. In samo zahvaljujoč zakonu o ohranjanju energije je bilo dokazano, da se energija ne pojavi od zunaj in od nikoder ter ne gre nikamor.

Zakon o ohranitvi energije v primerjavi z večnim gibanjem

Končna faza je bila, da je leta 1906 slavni znanstvenik Einstein posplošil "zakon ohranitve energije" s prav različico "". S tem je pokazal, da je sam proces »ohranjanja mase« sestavni del »zakona o ohranitvi energije«.

In spet ustvarjanje večnega gibalnega stroja do danes ostaja le v sanjah. Morda bo človeštvu v prihodnosti uspelo uresničiti stoletne sanje, a zaenkrat je ta tema še odprta. Ob njej potekajo različni spori, razprave in izleti, in kot veste, se v sporu rodi resnica.

Premikanje. Toplota Kitaygorodsky Alexander Isaakovič

Perpetuum mobile

Perpetuum mobile

Berthold, junak Puškinovih »Prizorov iz viteških časov«, sanja o uresničitvi perpetuum mobile. "Kaj je perpetuum mobile?" - vpraša sogovornik. "To je večno gibanje," odgovarja Berthold. – Če najdem večno gibanje, potem ne vidim omejitev za človeško ustvarjalnost. Pridobivanje zlata je mamljiva naloga, odkritje je lahko zanimivo in donosno, a iskanje rešitve je perpetuum mobile ...«

Perpetuum mobile ali večni gibalni stroj je stroj, ki ne deluje samo v nasprotju z zakonom o redukciji mehanske energije, ampak tudi krši zakon o ohranitvi mehanske energije, ki je, kot zdaj vemo, izpolnjen samo pod idealnim, nedosegljivi pogoji - v odsotnosti trenja. Večni motor mora takoj, ko je zgrajen, začeti delovati "sam" - na primer vrteti kolo ali dvigovati bremena od spodaj navzgor. To delo mora potekati večno in neprekinjeno in motor ne sme zahtevati goriva, niti človeških rok, niti energije padajoče vode - z eno besedo, ničesar, kar je vzeto od zunaj.

Prvi do zdaj znani zanesljivi dokument o »uresničevanju« ideje o večnem gibalu sega v 13. stoletje. Zanimivo je, da je bil šest stoletij kasneje, leta 1910, dobesedno isti "projekt" predložen eni od moskovskih znanstvenih ustanov v "obravnavo".

Zasnova tega večnega gibalca je prikazana na sl. 36. Ko se kolo vrti, se uteži vržejo čez in po mnenju izumitelja podpirajo gibanje, saj vržene nazaj uteži pritiskajo veliko močneje in delujejo na razdalji, ki je dlje od osi. Ko je zgradil ta nikakor zapleten "stroj", je izumitelj prepričan, da se kolo ustavi, ko se po vztrajnosti obrne en ali dva obrata. Vendar ga to ne razočara. Napaka je bila storjena: vzvode je treba podaljšati, obliko izboklin je treba spremeniti. In brezplodno delo, ki so mu življenje posvetili številni domači izumitelji, se nadaljuje, a seveda z enakim uspehom.

Na splošno je bilo malo možnosti za predlagane stroje za večno gibanje: različna kolesa z lastnim pogonom, ki se načeloma ne razlikujejo od opisanih, hidravlični motorji - na primer prikazani na sl. 37 motor, izumljen leta 1634; motorji z uporabo sifonov ali kapilarnih cevi (slika 38), izguba teže v vodi (slika 39), privlačnost železnih teles z magneti. Še zdaleč ni vedno mogoče uganiti, kaj naj bi po zamisli izumitelja prišlo do večnega gibanja.

Še pred uveljavitvijo zakona o ohranitvi energije najdemo izjavo o nezmožnosti perpetuuma mobile v uradni izjavi Francoske akademije iz leta 1775, ko se je odločila, da ne bo več sprejela nobenega projekta perpetuuma mobile v obravnavo in testiranje.

Številni mehaniki 17.–18. stoletja so svoje dokaze že utemeljili na aksiomu o nezmožnosti perpetuum mobile, kljub temu, da sta pojem energije in zakon o ohranitvi energije v znanost vstopila veliko pozneje.

Zdaj je jasno, da izumitelji, ki poskušajo ustvariti večni stroj, niso samo v nasprotju z eksperimentom, ampak tudi zmotijo ​​elementarno logiko. Navsezadnje je nezmožnost perpetuum mobile neposredna posledica zakonov mehanike, iz katerih izhajajo, ko utemeljujejo svoj "izum".

Kljub popolni nesmiselnosti je iskanje večnega gibala verjetno še vedno odigralo koristno vlogo, saj je na koncu pripeljalo do odkritja zakona o ohranitvi energije.

Tehnologija večnega gibanja je privlačila ljudi v vseh časih. Danes velja za bolj psevdoznanstveno in nemogoče kot obratno, vendar to ne preprečuje ljudem, da bi ustvarjali vedno bolj nenavadne gizmo in gizmo v upanju, da bodo prekršili zakone fizike in povzročili svetovno revolucijo. Tu je deset zgodovinskih in izjemno zabavnih poskusov, kako ustvariti nekaj podobnega večnemu gibalniku.

V petdesetih letih prejšnjega stoletja je romunski inženir Nicolae Vasilescu-Carpen izumil baterijo. Ta baterija, ki je zdaj (čeprav ni na ogled) v Nacionalnem tehničnem muzeju Romunije, še vedno deluje, čeprav se znanstveniki še vedno ne strinjajo o tem, kako in zakaj sploh še naprej deluje.

Baterija v napravi ostaja ista enonapetostna baterija, ki jo je v 50. letih vgradil Karpen. Dolgo časa je bil avto pozabljen, dokler ga muzej ni uspel ustrezno razstaviti in zagotoviti varnost tako nenavadne naprave. Nedavno je bilo odkrito, da baterija deluje in še vedno proizvaja stabilno napetost – po 60 letih.

Ker je leta 1904 uspešno zagovarjal doktorat na temo magnetnih učinkov v gibajočih se telesih, bi Karpen gotovo lahko ustvaril nekaj neobičajnega. Do leta 1909 je začel raziskovati visokofrekvenčne tokove in prenos telefonskih signalov na velike razdalje. Zgrajeno telegrafske postaje, raziskoval okoljsko toploto in napredno tehnologijo gorivne celice. Vendar pa sodobni znanstveniki še vedno niso prišli do skupnih zaključkov o načelih delovanja njegove čudne baterije.

Postavljenih je bilo veliko domnev, od pretvorbe toplotne energije v mehansko energijo v cikličnem procesu, katerega termodinamičnega principa še nismo odkrili. Matematika, ki stoji za njegovim izumom, se zdi neverjetno zapletena, saj lahko vključuje koncepte, kot sta termosifonski učinek in temperaturne enačbe skalarnega polja. Čeprav nam ni uspelo ustvariti večnega giba, ki bi bil sposoben proizvajati neskončno brezplačno energijo v ogromnih količinah, nas nič ne ovira, da ne bi uživali v bateriji, ki neprekinjeno deluje 60 let.

Energijski stroj Joeja Newmana

Leta 1984 je Joe Newman nastopil v CMS Evening News z Danom Ratherjem in razkril nekaj neverjetnega. Ljudje, ki so živeli v času naftne krize, so bili navdušeni nad izumiteljevo idejo: uvedel je večni gibalnik, ki je deloval in proizvedel več energije, kot jo je porabil.

Znanstveniki pa niso verjeli niti eni besedi Newmana.

Nacionalni urad za standarde je testiral znanstvenikovo napravo, ki je v veliki meri sestavljena iz baterij, ki jih polni magnet, ki se vrti znotraj tuljave žice. Med testi so se vse Newmanove izjave izkazale za prazne, čeprav so nekateri še naprej verjeli znanstveniku. Zato se je odločil vzeti svoj energetski stroj in se odpraviti na turnejo ter spotoma demonstrirati njegovo delovanje. Newman je trdil, da njegov stroj proizvede 10-krat več energije, kot jo absorbira, kar pomeni, da deluje z več kot 100-odstotno učinkovitostjo. Ko je bila njegova patentna prijava zavrnjena in je znanstvena skupnost njegov izum dobesedno zasula, njegova žalost ni imela meja.

Biti amaterski znanstvenik, ki sploh ni diplomiral Srednja šola, Newman ni odnehal, tudi ko nihče ni podprl njegovega načrta. Prepričan, da mu je Bog podaril stroj, ki bo spremenil človeštvo na bolje, je Newman vedno verjel, da je bila prava vrednost njegovega stroja vedno skrita pred močnimi.

Vodni vijak Roberta Fludda

Njegova različica večnega gibala je bilo vodno kolo, ki je lahko mlelo žito z nenehnim vrtenjem pod vplivom kroženja vode. Fludd ga je imenoval "vodni vijak". Leta 1660 so se pojavili prvi lesorezi, ki prikazujejo takšno idejo (pojav pripisujejo letu 1618).

Ni treba posebej poudarjati, da naprava ni delovala. Vendar pa Fludd s svojim strojem ni samo poskušal prekršiti zakonov fizike. Iskal je tudi način, kako pomagati kmetom. Takrat je bila predelava ogromnih količin žita odvisna od tokov. Tisti, ki so živeli daleč od ustreznega vira tekoče vode, so bili prisiljeni naložiti svoje pridelke, jih odnesti v mlin in nato nazaj na kmetijo. Če bi ta večni stroj deloval, bi veliko olajšal življenje neštetim kmetom.

Kolo Bhaskare

Eno najzgodnejših omemb večnih gibalcev izhaja iz besedil matematika in astronoma Bhaskare iz leta 1150. Njegov koncept je bilo neuravnoteženo kolo z nizom ukrivljenih naper v notranjosti, napolnjenih z živim srebrom. Ko se je kolo vrtelo, se je živo srebro začelo premikati in zagotavljalo potrebno silo, da se kolo še naprej vrti.

V mnogih stoletjih je bilo izumljenih ogromno različic te ideje. Povsem jasno je, zakaj bi moralo delovati: kolo, ki je v stanju neravnovesja, se poskuša umiriti in se bo teoretično še naprej premikalo. Nekateri oblikovalci so tako močno verjeli v možnost izdelave takšnega kolesa, da so celo oblikovali zavore, če bi proces ušel izpod nadzora.

Z našim sodobnim razumevanjem sile, trenja in dela vemo, da neuravnoteženo kolo ne bo doseglo želenega učinka, saj vse energije ne bomo mogli dobiti nazaj, niti je ne bomo mogli veliko ali za vedno črpati. Vendar pa je ideja sama po sebi bila in ostaja zanimiva za ljudi, ki niso seznanjeni s sodobno fiziko, zlasti v hindujskem verskem kontekstu reinkarnacije in kroga življenja. Ideja je postala tako priljubljena, da so večni gibljivi stroji na kolesih pozneje našli pot v islamske in evropske spise.

Coxova ura

Po Coxovih besedah ​​sta diamantni večni stroj ure in zmanjšano notranje trenje skoraj brez trenja zagotovila, da se bodo kovine, uporabljene za izdelavo ure, razgradile veliko počasneje, kot je kdorkoli kdaj videl. Poleg te veličastne izjave, potem številne predstavitve nova tehnologija vključevala mistične elemente.

Poleg dejstva, da je bila Coxova ura večni gib, je bila briljantna ura. Obdana s steklom, ki je notranje delovne komponente ščitilo pred prahom in hkrati omogočalo pregled, je ura delovala glede na spremembe zračni tlak. Če bi se živo srebro dvignilo ali znižalo znotraj urnega barometra, bi gibanje živega srebra obračalo notranja kolesa v isto smer in delno navijalo uro. Če bi uro navijali neprekinjeno, bi zobniki prihajali iz svojih utorov, dokler veriga ne bi popustila do določene točke, potem bi se vse postavilo na svoje mesto in ura bi se spet začela navijati sama.

Prvi splošno sprejet primer ure z večnim gibanjem je pokazal sam Cox v Spring Gardenu. Kasneje so ga videli na tedenskih razstavah v strojnem muzeju in nato na inštitutu Clerkenville. Takrat je bil prikaz teh ur takšen čudež, da so jih ujeli v nešteto umetniška dela, in množice ljudi so redno prihajale k Coxu, da bi si ogledale njegovo čudovito stvaritev.

"Testatika" Paula Baumanna

Urar Paul Baumann je v petdesetih letih prejšnjega stoletja ustanovil duhovno družbo Meternitha. Poleg tega, da se vzdržijo alkohola, drog in tobaka, člani te verske sekte živijo v samozadostnem, okoljsko ozaveščenem ozračju. Da bi to dosegli, se zanašajo na čudežni večni stroj, ki ga je ustvaril njihov ustanovitelj.

Stroj, imenovan Testatika, lahko vzame domnevno neporabljeno električno energijo in jo pretvori v energijo za skupnost. Zaradi njegove tajnosti znanstveniki niso mogli v celoti raziskati Testatica, čeprav je stroj leta 1999 postal predmet kratkega dokumentarca. Prikazanega ni bilo veliko, a dovolj, da bi razumeli, da sekta skoraj malikuje ta sveti stroj.

Načrte in značilnosti Testatike je Baumannu razkril neposredno Bog, ko je prestajal zaporno kazen zaradi zapeljevanja mladega dekleta. Po uradni legendi naj bi ga žalostila tema celice in pomanjkanje svetlobe za branje. Tedaj ga je obiskalo skrivnostno mistično videnje, ki mu je razkrilo skrivnost večnega gibanja in neskončne energije, ki jo je mogoče črpati neposredno iz zraka. Člani sekte potrjujejo, da jim je Testatika poslal bog, in ugotavljajo, da je več poskusov fotografiranja avtomobila razkrilo večbarvni avreol okoli njega.

V devetdesetih letih prejšnjega stoletja se je bolgarski fizik infiltriral v sekto, da bi izvedel zasnovo stroja, v upanju, da bo svetu razkril skrivnost te čarobne energetske naprave. A sektašev mu ni uspelo prepričati. Potem ko je leta 1997 naredil samomor s skokom skozi okno, je pustil samomorilno sporočilo: "Naredil sem, kar sem lahko, naj naredijo tisti, ki zmorejo."

Besslerjevo kolo

Johann Bessler je svoje raziskovanje večnega gibanja začel s preprostim konceptom, kot je kolo Bhaskara: nanesite težo na kolo na eni strani in to bo nenehno neuravnoteženo in se nenehno premikalo. 12. novembra 1717 je Bessler svoj izum zapečatil v sobi. Vrata so bila zaprta in soba je bila zastražena. Ko so ga dva tedna kasneje odprli, se je 3,7-metrsko kolo še premikalo. Soba je bila spet zapečatena in vzorec se je ponovil. Ko so v začetku januarja 1718 odprli vrata, so ljudje ugotovili, da se kolo še vedno vrti.

Čeprav je po vsem tem slaven, je Bessler o tem, kako kolo deluje, ostal redkobeseden, pri čemer je omenil le, da se za neuravnoteženost zanaša na uteži. Poleg tega je bil Bessler tako skrivnosten, da je Bessler prestrašil in uničil kolo, ko si je en inženir od blizu ogledal njegovo stvaritev. Inženir je pozneje povedal, da ni opazil nič sumljivega. Vendar je videl le zunanji del kolesa, zato ni mogel razumeti, kako deluje. Tudi v tistih dneh je bila ideja o večnem gibalniku sprejeta z nekaj cinizma. Stoletja prej se je sam Leonardo da Vinci posmehoval zamisli o takšnem stroju.

Vendar koncept Besslerjevega kolesa nikoli ni popolnoma izginil. Leta 2014 je inženir iz Warwickshira John Collins razkril, da je leta preučeval zasnovo Besslerjevega kolesa in je bil blizu razrešitve njegove skrivnosti. Bessler je nekoč zapisal, da je uničil vse dokaze, risbe in risbe o principih svojega kolesa, a dodal, da lahko vsakdo, ki je dovolj pameten in bister, razume vse.

Motor Otis T. Carr NLP

Predmeti, vključeni v register avtorskih pravic (tretja serija, 1958: julij-december), se zdijo nekoliko čudni. Čeprav je ameriški patentni urad pred časom odločil, da ne bo izdal nobenih patentov za večne gibe, ker ne morejo obstajati, OTC Enterprises Inc. in njegov ustanovitelj Otis Carr sta navedena kot lastnika "sistema brezplačne energije", "energije mirnega atoma" in "gravitacijskega motorja".

Leta 1959 je OTC Enterprises načrtoval izvedbo prvega poleta svojega "četrdimenzionalnega vesoljskega transporta", ki ga poganja večno gibanje. In medtem ko si je vsaj ena oseba na kratko ogledala zmešane dele strogo varovanega projekta, sama naprava ni bila nikoli razkrita ali "zagnana". Sam Carr je bil hospitaliziran z nejasnimi simptomi na dan, ko je naprava morala opraviti svojo prvo pot.

Njegova bolezen je bila morda pameten način, da se je izognil demonstracijam, vendar ni bila dovolj, da bi Carra spravili za rešetke. S prodajo opcij na tehnologijo, ki je ni bilo, je Carr v projekt zanimal vlagatelje, pa tudi ljudi, ki so verjeli, da jih bo njegova naprava popeljala na druge planete.

Da bi se izognil patentnim omejitvam svojih norih modelov, je Carr vse skupaj patentiral kot "zabavno napravo", ki bi simulirala izlete v vesolje. To je bil ameriški patent št. 2.912.244 (10. november 1959). Carr je trdil, da je njegovo vesoljsko plovilo delovalo, ker je eno že odletelo. Pogonski sistem je bil "krožna brezenergijska folija", ki je zagotavljala neskončno zalogo energije, potrebne za poganjanje vozila v vesolje.

Seveda je nenavadnost dogajanja odprla vrata teorijam zarote. Nekateri ljudje menijo, da je Carr dejansko sestavil svoj večni gib in leteči stroj. Toda ameriška vlada ga je seveda hitro zaprla. Teoretiki se niso mogli strinjati: ali vlada ne želi razkriti tehnologije ali pa jo želi uporabljati samostojno.

Perpetuum Mobile avtor Cornelius Drebbel

Drebbel je svoj stroj prvič predstavil leta 1604 in navdušil vse, tudi angleško kraljevo družino. Stroj je bil nekaj podobnega kronometru; nikoli ni potreboval navijanja in je prikazoval datum in lunino fazo. Zaradi sprememb temperature ali vremena je Drebblov stroj uporabljal tudi termoskop ali barometer, podoben Coxovi uri.

Nihče ne ve, kaj je zagotovilo gibanje in energijo za Drebblovo napravo, saj je kot pravi alkimist govoril o zajezitvi "ognjenega duha zraka". Takrat je svet še vedno razmišljal o štirih elementih in sam Drebbel je eksperimentiral z žveplom in solitrom.

Kot je navedeno v pismu iz leta 1604, je najzgodnejša znana predstavitev naprave prikazovala osrednjo kroglo, obdano s stekleno cevjo, napolnjeno s tekočino. Zlate puščice in oznake so sledile luninim fazam. Druge slike so bile bolj zapletene in prikazujejo okrašen avto mitološka bitja in zlat nakit. Drebblov Perpetuum mobile se je pojavil tudi na nekaterih slikah, zlasti Albrechta in Rubensa. Na teh slikah čudna toroidna oblika stroja sploh ne spominja na kroglo.

David Hamel v svoji samooklicani "neverjetno resnični življenjski zgodbi" trdi, da je navaden tesar brez formalne izobrazbe, ki je bil izbran, da postane varuh večnega energetskega stroja in vesoljskega plovila, ki ga bo upravljalo. Po srečanju z nezemljani s planeta Kladen je Hamel trdil, da je prejel informacije, ki bodo spremenile svet – če bi mu le ljudje verjeli.

Čeprav je vse to nekoliko zaskrbljujoče, je Hamel dejal, da njegov večni gibač uporablja enako energijo kot pajki, ki skačejo iz ene mreže v drugo. Te skalarne sile izničijo privlačnost gravitacije in omogočajo ustvarjanje naprave, ki nam bo omogočila ponovno združitev z našimi sorodniki Kladensky, ki so Hamelu posredovali potrebne informacije.

Po besedah ​​Hamela je takšno napravo že zgradil. Na žalost je odletel.

Potem ko je 20 let delal na izdelavi svoje medzvezdne naprave in motorja z uporabo niza magnetov, ga je končno vključil in to se je zgodilo. Napolnjen s sijem pisanih ionov se je njegov antigravitacijski stroj dvignil v zrak in poletel nad Tihi ocean. Da bi se izognil ponovitvi tega tragičnega dogodka, Hamel izdeluje svoj naslednji avto iz težjih materialov, kot je granit.

Da bi razumeli načela te tehnologije, Hamel pravi, da morate pogledati piramide, preučiti nekaj prepovedanih knjig, sprejeti prisotnost nevidne energije in razmišljati o skalarjih in ionosferi podobno kot o mleku in siru.

Perpetual mobile machine, oz latinsko"Perpetum mobile" je hipotetičen stroj, ki bi lahko deloval večno, potem ko bi prejel začetni impulz in brez potrebe po naknadnem dovajanju energije.

Zakoni termodinamike

Da bi razumeli, ali je perpetum mobile mogoč ali nemogoč, se moramo spomniti na prva dva zakona termodinamike:

1. Prvi zakon termodinamike pravi: "Energija se ne ustvari in ne uniči, lahko se le spreminja v različna stanja in vrste." To pomeni, da če se na danem sistemu izvaja delo ali če izmenjuje toploto z zunanjim okoljem, se njegova notranja energija spremeni.
2. Drugi zakon termodinamike. Po njegovem mnenju "entropija vesolja sčasoma narašča." Ta zakon nakazuje, v katero smer se bo tok zgodil spontano. Poleg tega ta zakon pomeni nezmožnost prenosa energije iz ene vrste v drugo brez izgube.

Večni gibal prve in druge vrste

Večni gibalni stroj ali latinsko perpetuum mobile je na voljo v dveh vrstah:

1. Perpetum mobile prve vrste je stroj, ki neprestano deluje brez dovoda zunanje energije in hkrati opravlja neko delo. To pomeni, da je perpetum mobile prve vrste v nasprotju s prvim zakonom termodinamike, zato je mimogrede dobil ime motor prve vrste.
2. Večni motor druge vrste je vsak stroj, ki deluje v periodičnih ciklih in pretvarja eno vrsto energije v drugo, na primer mehansko v električno in obratno, brez izgub v procesu te pretvorbe. To pomeni, da je večni gibalni stroj (perpetuum mobile) druge vrste v nasprotju z drugim zakonom termodinamike.

Nemožnost obstoja

Perpetum mobile prve vrste je v nasprotju s temeljnim zakonom fizike o ohranitvi energije izoliranega sistema in zato ne more obstajati. Kar zadeva perpetuum mobile druge vrste, je to tudi nemogoče, saj se v katerem koli delujočem motorju energija razprši na različne načine, predvsem v obliki toplote.

Glede na to, da so bili zakoni termodinamike preizkušeni v več stoletjih poskusov in poskusov in nikoli niso zatajili, lahko mirno rečemo, da so kakršni koli projekti večnih gibalcev potegavščina. Takšni projekti pogosto nastajajo v različnih verskih krogih, v katerih obstajajo prepričanja o neskončnih virih energije ipd.

Poleg tega se od časa do časa pojavljajo razni miselni »paradoksi«, ki kot da dokazujejo delovanje določenih perpetum mobiles. V vseh teh primerih govorimo o napakah v razumevanju fizikalnih zakonov, zato so takšni miselni »paradoksi« poučni.

Zgodovinska iskanja večnih gibalcev in njihov pomen za razvoj človeštva

Zakoni termodinamike so bili dokončno uveljavljeni v drugi polovici 19. stoletja. Po njihovem mnenju noben delovni stroj ne more prenašati energije iz enega stanja v drugo s 100-odstotnim izkoristkom, da ne omenjam nenehnega dovajanja energije drugim sistemom, ne da bi jo dovajal samemu stroju.

Kljub temu so številni skozi zgodovino in vse do danes iskali in iščejo različne izvedbe delujočih večnih gibalcev, ki jih lahko primerjamo z nekakšnim »eliksirjem mladosti« na področju mehanike.

Vsi projekti takih strojev so sestavljeni iz uporabe različne teže, koti, fizikalni oz mehanske lastnosti posebne snovi, ki se lahko nenehno premikajo in celo ustvarjajo presežek koristne energije. Ko govorimo o sodobnem času in njegovih ogromnih potrebah po energiji, lahko razumemo pomen perpetuma mobile, ki bi postal prava revolucija v razvoju človeštva.

Če se vrnemo v zgodovino, je treba povedati, da so se prvi znani projekti večnih gibalcev začeli pojavljati v srednjeveški Evropi. Menijo, da je bil prvi model večnega giba ustrezen izum na Bavarskem v 8. stoletju našega štetja.

Znani projekti večnih gibalcev v srednjem veku

Na žalost do danes ni nič znanega o obstoju projektov perpetum mobile v družbah pred srednjim vekom. Ni podatkov, da so stari Grki ali Rimljani ustvarili takšne stroje.

Najstarejši izum večnega gibala, ki ga pozna človeštvo, je čarobno kolo. Čeprav ni ohranjenih slik tega izuma, zgodovinski pisni viri pravijo, da izvira iz časa Merovinškega cesarstva na območju današnje Bavarske v 8. stoletju. Vendar pa nekateri zgodovinarji pravijo, da ta stroj v resnici ni obstajal in da so vsi podatki o njem legenda.

Bhaskara je bil slavni indijski matematik, ki je priznan kot najvplivnejši znanstvenik srednjega veka na svoji celini. Njegovo delo o diferencialnih enačbah je bilo 5 stoletij pred podobnimi deli Newtona in Leibniza. Okoli leta 1150 je Bhaskara izumil kolo, ki naj bi se večno vrtelo. Na žalost ta izum ni bil nikoli izdelan, vendar je prvi jasen dokaz poskusov ustvarjanja večnega gibanja.

Prvi izum večnega gibala v Evropi je stroj slavnega francoskega prostozidarja in arhitekta iz 13. stoletja Villarda de Honnecourta. Ni zagotovo znano, ali je bil njegov izum konstruiran, vendar v dnevnikih Villarsa de Honnecourta najdejo podobo njegovega perpetuuma mobile.

Tudi legendarni inženir in izumitelj iz Firenc Leonardo da Vinci je ustvaril več strojev – večnih gibalcev in je bil v tem pogledu več stoletij pred svojim časom. Ti stroji so se seveda izkazali za nedelujoče in znanstvenik je ugotovil, da v fiziki nemogoče obstajati večni stroji.

Večni stroji sodobnega časa

S pojavom večnega gibanja je postalo priljubljena dejavnost in številni izumitelji so svoj čas porabili za ustvarjanje takšnega stroja. Ta razcvet je povezan predvsem z uspehom v razvoju mehanike.

Tako je italijanski izumitelj iz 16. stoletja Mark Zimara zasnoval večno delujoč mlin, Nizozemec Cornelius Drebbel pa je enega od teh izumov posvetil angleškemu kralju. Leta 1712 je inženir Johann Bessler analiziral več kot 300 podobnih izumov in se odločil ustvariti lasten perpetum mobile.

Zaradi tega so leta 1775 člani Kraljeve akademije znanosti v Parizu izdali odlok, da ne bodo sprejeli nobenih izumov, ki so povezani s temo večnega gibanja.

Miselni poskusi

V teoretični fiziki se miselni eksperimenti pogosto uporabljajo za preizkušanje temeljnih fizikalnih zakonov. V zvezi s temo večnih gibalcev lahko omenimo naslednje projekte:

• Maxwellov demon. To je približno o kršitvi drugega zakona termodinamike, ko hipotetični demon loči mešanico plinov. Ta miselni eksperiment nam omogoča razumeti bistvo entropije sistema.

• Večni gibač, ki opravlja delo s toplotnimi nihanji in zato lahko deluje večno. Pravzaprav bo delovalo tako dolgo, dokler okolju ima višjo temperaturo kot sam motor.

Je upanje na ustvarjanje večnega gibalca popolnoma mrtvo?

Ne moremo z gotovostjo trditi, da mehanizma, ki bi lahko deloval večno, nikoli ne bomo izumili, saj človeštvo še vedno ne ve veliko o vesolju, v katerem živi. Morda bo odkrita vrsta eksotične snovi, kot je na primer črna snov v vesolju, o kateri se skoraj nič ne ve. Obnašanje te snovi nas lahko prisili, da ponovno razmislimo o zakonih termodinamike. Ti zakoni so tako temeljni, da bo vsaka sprememba njihovega obsega podobna vplivu teorije Alberta Einsteina na zakone klasične mehanike Isaaca Newtona in na razvoj fizike nasploh. Možno je tudi, da večno gibanje obstaja v predmetih, katerih obnašanje ureja kvantna mehanika.

Državna univerza Omsk

Večni gibalni stroj

Perpetuum mobile

Povzetek o poteku koncepta modernega

naravne znanosti

študent skupine E-61

Ekonomska fakulteta Omske državne univerze

Bubnova Andrej

Omsk

Martin. Kaj je perpetuum mobile?

Berthold. Perpetuum mobile, torej večno gibanje. Če najdem večno gibanje, potem ne vidim meja za človeško ustvarjalnost ... vidiš, moj dobri Martin, pridobivanje zlata je vabljiva naloga, odkritje, morda radovedno, toda najti perpetuum mobile ... Oh !...

A. S. Puškin. “Prizori iz viteških časov”

Življenje sodobnega človeka je nemogoče brez uporabe najrazličnejših strojev, ki mu lajšajo življenje. S pomočjo strojev ljudje obdelujejo zemljo, pridobivajo nafto, rude in druge minerale, se gibljejo itd. Glavna lastnost strojev je njihova sposobnost opravljanja dela.

V vseh mehanizmih in strojih energija pred opravljanjem dela prehaja iz ene vrste v drugo. Med kakršno koli transformacijo energije je nemogoče pridobiti več energije ene vrste kot druge, saj je to v nasprotju z zakonom o ohranitvi energije. V zvezi s tem je nemogoče ustvariti večni stroj za gibanje, to je motor, v katerem se zaradi pretvorbe ene vrste energije izkaže, da je več, kot je bilo.

Zakon o ohranjanju in transformaciji energije je temeljni v moderno naravoslovje. Energija, ki je merilo gibanja snovi, ima naslednje značilne različice: mehansko, električno, toplotno, magnetno, atomsko itd. Vsaka od njih se lahko pretvarja druga v drugo in v zelo specifičnih razmerjih ter hkrati čas ostane količina energije nespremenjena. Celotna količina energije zaprtega materialnega sistema je stalna vrednost; spreminjajo se le različne vrste te energije, ki se med seboj spreminjajo.

Zakon o ohranitvi energije je davnega leta 1748 oblikoval M.V. Lomonosov, ki je zapisal: »...torej, če se nekje izgubi malo snovi, se bo razmnožila na drugem mestu; ... Ta univerzalni naravni zakon se razteza do samih pravil gibanja, kajti telo, ki premika drugega z lastno silo, izgubi toliko tega, kolikor ga posreduje drugemu, ki od njega prejema gibanje.«

Številni izumitelji so poskušali zgraditi stroj - večni gib, ki je sposoben opravljati koristno delo brez kakršnih koli sprememb znotraj stroja. Vsi ti poskusi so se končali neuspešno.

Večni gibalni stroj (lat. perpetuum mobile) - namišljen, a nerealen motor, ki po zagonu opravlja delo neomejeno dolgo. Vsak stroj, ki deluje brez dotoka energije od zunaj, po določenem času popolnoma porabi zalogo energije, ki jo ima za premagovanje sil upora, in se mora ustaviti, saj bi nadaljevanje dela pomenilo pridobivanje energije iz nič.

Tako je o pomenu večnega gibala za človeštvo zapisal izjemen francoski inženir Sadi Carnot: »Splošni in filozofski koncept"perpetuum mobile" ne vsebuje le ideje o gibanju, ki se po prvem udarcu nadaljuje večno, ampak delovanje naprave ali neke zbirke takšnih, ki lahko razvijejo neomejeno količino pogonske sile, ki jo lahko zaporedoma spravijo iz mirovanja. vsa telesa narave, če bi bila v njej, kršila načelo vztrajnosti v njih, sposobna, končno, iz sebe črpati potrebne sile, da celotno vesolje spravi v gibanje, vzdržuje in nenehno pospešuje njegovo gibanje. To bi bilo res ustvarjanje gonilne sile. Če bi bilo to mogoče, bi postalo neuporabno iskati pogonsko silo v toku vode in zraka, v gorljivem materialu; imeli bi neskončen vir, iz katerega bi lahko neskončno črpali.«

Večni gibi so običajno izdelani z uporabo naslednjih tehnik ali njihovih kombinacij:

1). dvigovanje vode z uporabo Arhimedovega vijaka;

2). dvig vode s pomočjo kapilar;

4). naravni magneti;

5). elektromagnetizem;

6). para ali stisnjen zrak.

Zamisel o večnem gibanju je bila zelo priljubljena v srednjem veku. Posedovanje takšne skrivnosti takšnega motorja se je zdelo bolj mamljivo kot celo umetnost izdelave zlata iz navadnih kovin. Mnogi ljudje se soočajo s to nerešljivo težavo. Med njimi so bili celo ljudje z dobro izobrazbo za tiste čase. Znano je, da številna Newtonova dela vsebujejo zasnove večnih gibalcev. V zapiskih Leonarda da Vincija so našli tudi več skic perpetuuma mobile.

Najpogostejši model večnega gibala, ki se po zaslugi nesrečnih izumiteljev še vedno oživlja v različnih različicah, temelji na uporabi kolesa z neuravnoteženimi obremenitvami.

Na robove kolesa so pritrjene zložljive palice z utežmi na koncih. V katerem koli položaju kolesa bodo obremenitve na desni strani vržene dlje od središča kot na levi; ta polovica mora torej potegniti levo in s tem povzročiti vrtenje kolesa. To pomeni, da se bo kolo vrtelo večno, vsaj dokler se os ne obrabi. Tako je mislil neznani izumitelj. A to se ne bo zgodilo in tukaj je razlog: čeprav so uteži na desni strani vedno dlje od središča, je neizogibno, da je število teh uteži manjše kot na levi. Takrat je sistem uravnotežen, torej se kolo ne bo vrtelo, ampak se bo ustavilo po nekaj zamahih.

Nekateri izumitelji večnih gibalcev so bili preprosto goljufi, ki so spretno zavajali lahkoverno javnost. Eden najvidnejših "izumiteljev" je bil neki doktor Orfireus (pravo ime - Bessler). Po številnih dejavnostih je prišel do izuma večnega giba. Glavni element njegovega motorja je bil veliko kolo, ki naj bi se ne le vrtela sama, temveč je tudi dvignila težko breme na precejšnjo višino. Ta zdravnik je imel številne visoke mecene, kot je bil poljski kralj Avgust II., deželni grof Hesse-Kassel. Slednji je izumitelju priskrbel svojo ključavnico in stroj preizkusil na vse možne načine. Za ta motor se je začel zanimati tudi Peter I., ki je razmišljal o nakupu. Vendar se je Orfireus strinjal, da bo avto prodal za nič manj kot 100.000 rubljev, kar pomeni, da je od tega dobil precej majhen dohodek. Bil je morda najuspešnejši pustolovec, saj je udobno živel do visoke starosti in prejel precejšen dohodek od razstavljanja avtomobila. Vendar se je izkazalo, da njegov "večni stroj" še zdaleč ni večen - poganjata ga njegov brat in služkinja, ki sta vlekla spretno skrito vrvico.

Drug primer večnega gibalca je naslednji stroj. Olje ali voda, nalita v posodo, se dvigne s stenji najprej v zgornjo posodo, od tam pa z drugimi stenji - še višje; zgornja posoda ima utor za odtekanje olja, ki pada na lopatice propelerja in povzroča njegovo vrtenje. Olje, ki je steklo navzdol, se ponovno dvigne skozi stenje v zgornjo posodo. Tako se tok olja, ki teče po utoru na kolo, ne prekine niti za sekundo, kolo pa mora biti vedno v gibanju ... Toda tu je napaka: zakaj izumitelj misli, da mora olje teči navzdol iz zgornji, upognjeni del stenja? Kapilarna privlačnost, ki je premagala gravitacijo, je dvignila tekočino po stenju; vendar isti razlog zadržuje tekočino v porah mokrega stenja in preprečuje, da bi iz nje kapljala. Če predpostavimo, da lahko tekočina zaradi delovanja kapilarnih sil uhaja v zgornjo posodo namišljene vetrnice, potem moramo priznati, da jo isti stenji z enakimi silami lahko prenesejo nazaj v spodnjo.

Ta projekt spominja na drugega, ki ga je leta 1575 izumil italijanski mehanik Strado starejši in ga nato ponovil v številnih različicah. Arhimedov vijak, ki se vrti, dvigne vodo v zgornji rezervoar, od koder teče iz pladnja v curku, ki zadene rezila vodnega kolesa. Vodno kolo vrti brusni kamen in se hkrati premika ... isti Arhimedov vijak, ki dviguje vodo v zgornji rezervoar. Vijak vrti kolo in kolo vrti vijak!..

V zgodovini izumov večnega giba je imel magnet pomembno vlogo. Tukaj je primer takšnega motorja, ki ga je v 17. stoletju opisal škof John Wilkenson.

Na steber je nameščen močan magnet. Nanj sta prislonjena dva poševna žleba, eden pod drugim, z vrhnjim

ima majhno luknjo na vrhu, spodnji pa je ukrivljen. Če postavite majhno železno kroglico na zgornjo žleb, se bo zaradi privlačnosti magneta kotalila navzgor, ko pa bo prišla do luknje, bo padla v spodnjo žleb, se zakotalila po njej, se dvignila po končni krivulji. in spet pade na zgornji žleb. Tako bo žogica tekla neprekinjeno in s tem dosegla večno gibanje.

Tu je takoj viden absurd tega izuma. Zakaj se bo žoga skotalila navzdol? Kotalila bi se navzdol, če bi bila le pod vplivom gravitacije. Toda nanjo deluje magnet, ki upočasni njeno spuščanje, zato žogica ne bo imela dovolj energije, da bi se dvignila po krivulji in začela cikel znova.

Zamisel o povezovanju dinama z električnim motorjem je pridobila veliko popularnost med izumitelji večnega gibalca. Vsi taki projekti se spuščajo v naslednje - z jermenom morate povezati jermenice dinama in elektromotorja ter povezati žice od dinama do elektromotorja. Po začetnem impulzu bodo stroji začeli proizvajati energijo in to se bo nadaljevalo v nedogled. Tukaj gre za to, da bi se dejansko vrtele večno, če ne bi bilo trenja. Čudno pa je, da si izumitelji ne zamislijo drugega projekta - povezovanja dveh jermenic s jermenom in potiskanja. Prvi škripec, ki se vrti, bo premaknil drugega, drugi pa bo posredoval energijo za premikanje prvega.

Vsi zgoraj navedeni motorji so bili motorji prve vrste, torej motorji, ki kršijo prvi zakon termodinamike. Po prvem zakonu termodinamike imamo

Vsak stroj lahko opravlja delo na zunanjih telesih le tako, da od zunaj prejme količino toplote Q (to je energijo) ali pa zmanjša svojo notranjo energijo.DU.

Izdelanih je bilo razmeroma malo poskusov ustvarjanja večnih gibalcev druge vrste. Za delovanje običajnega toplotnega stroja morate imeti grelec in hladilnik. Naloga ustvariti toplotni motor, ki bi lahko opravljal mehansko delo z grelcem, se zdi zelo mamljiva.

Možnost ustvarjanja takšnega stroja, imenovanega večni gibalni stroj druge vrste, ni v nasprotju s prvim zakonom termodinamike. Vendar pa vsi danes znani eksperimentalni rezultati kažejo, da je izdelava večnega gibala druge vrste enako nerešljiv problem kot izdelava večnega gibala prve vrste. To eksperimentalno dejstvo je v termodinamiki sprejeto kot drugi glavni postulat – drugi zakon termodinamike.

Prenos toplote poteka spontano samo v eni smeri - od vročega telesa do hladnega. To pomeni, da je za pretvorbo energije toplotnega gibanja vodnih molekul v svetovnih oceanih v mehansko energijo potrebna delovna tekočina, katere temperatura je nižja od temperature vode v oceanu.

Iz tega sledi, da je nemogoč termodinamični proces, zaradi katerega bi toplota prehajala z enega telesa na drugo, bolj vroče, brez drugih sprememb v naravi. Z drugimi besedami, Nemogoče je zgraditi periodično delujoč stroj, ki bi neprekinjeno pretvarjal toploto v delo le z ohlajanjem enega telesa, ne da bi hkrati povzročal kakršne koli spremembe na okoliških telesih.

Fizični pomen drugega zakona termodinamike je, da se energija toplotnega gibanja molekul snovi v enem pogledu kvalitativno razlikuje od vseh drugih vrst energije - mehanske, električne, kemične, jedrske itd. Ta razlika je v tem, da se lahko energija katere koli vrste, razen energije toplotnega gibanja molekul, popolnoma pretvori v katero koli vrsto energije, vključno z energijo toplotnega gibanja. Energija toplotnega gibanja molekul se lahko le delno pretvori v katero koli drugo vrsto energije. Zaradi tega je vsak fizični proces, v katerem se katera koli vrsta energije pretvori v energijo toplotnega gibanja molekul, ireverzibilen proces, tj. ni mogoče izvesti povsem v nasprotni smeri.

Perpetuum mobile - večni gibalnik - romantične sanje asketov, ki so skušali človeštvu dati neomejeno oblast nad naravo, hrepeneč vir obogatitve za šarlatane in pustolovce; na stotine, tisoče projektov, ki niso bili nikoli realizirani; genialni mehanizmi, za katere se je zdelo, da bodo začeli delovati, a so iz nekega razloga ostali nepremični; zlomljene usode fanatikov, razočarani upi mecenov ... Toda zakaj se je vse to zgodilo? Zaradi nepoznavanja elementarnih fizikalnih zakonov, zaradi želje, da bi iz nič dobili vse. Do zdaj patentni uradi prejemajo prijave za naprave, ki so v bistvu večni gibi. Očitno se v sami ideji o večnem gibalniku skriva neka skrivnost, nekaj, zaradi česar ljudje iščejo in iščejo njegovo skrivnost. Ampak očitno človek tako dela...

Literatura

Ihak-Rubiner F. Večni gibalni stroj. M., 1922.

Kabardin O. F. Fizika: Referenčni materiali. M., 1991.

Kratek politehnični slovar. M., 1956.

Ord-Hume A. Večno gibanje. M., 1980.

Perelman Ya. Zabavna fizika. M., 1991.