Самые «удачные» попытки создать вечный двигатель

Вечный двигатель — это такой мнимый механизм, который непрестанно двигает сам себя и, кроме того, осуществляет еще какую-то полезную работу (например, поднимает груз). Другими словами это машина, которая способна работать как можно дольше, осуществляя при этом полезную работу, а ее КПД равен 100 %. В течение всей истории человечества ученые и изобретатели пытаются сгенерировать такое устройство однако даже в начале 21 века вечный двигатель — это всего лишь научный проект.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал

Содержание:

1. Два слова о вечном двигателе
2. Классификация вечных двигателей
3. Вечный двигатель — мифы и реальность

Два слова о вечном двигателе

Вечный двигатель (perpetuum mobile) — идеальный двигатель, задуманный так, что, будучи запущенным один раз, будет работать постоянно и не будет требовать дополнительного поступления энергии. Однако подобное устройство вступает в противоречие с двумя законами термодинамики:

энергия не может быть ни создана, ни разрушена (закон сохранения энергии);

тепло не может перетекать от более холодного объекта к более теплому.

В итоге всем реальным двигателям нужно постоянное снабжение энергией, и ни одна тепловая машина не может превращать все тепло в полезную работу.

Поэтому можно рассматривать только такие устройства, которые не противоречат глобальным законам физики. Хотя именно изобретатели в попытке создать вечный двигатель и становились двигателем прогресса в течение веков.

Классификация вечных двигателей

Существует такая классификация вечных двигателей:

Вечный двигатель первого рода — мнимая, непрерывно действующая машина, которая, будучи раз запущенной, работала бы без получения энергии извне. Вечный двигатель 1-го рода противоречит закону сохранения и превращения энергии.

Вечный двигатель второго рода — мнимая тепловая машина, которая в результате прохождения кругового процесса (цикла) полностью преобразует теплоту, получаемую от какого-то одного «неисчерпаемого» источника (океана, атмосферы и т.п.), в работу. Действие вечного двигателя 2-го рода не противоречит закону сохранения и превращения энергии, но нарушает второй закон термодинамики, и потому существование такого двигателя является невозможным.

Вечного двигателя третьего рода не существует (это шутка), но существуют до сих пор изобретатели, которые хотят получить энергию из «ничего». Теперь «ничего» получило название «физический вакуум», и они хотят получать неограниченное количество энергии из «физического вакуума». Их проекты по «простоте и наивности» не уступают проектам предшественников, живших несколько веков назад. Новые вечные двигатели получили название «вакуумно-энергетические установки»; изобретатели сообщают о фантастических КПД подобных двигателей — 400 — 3000 %! Их даже пытаются создать сейчас в уважаемых конструкторских бюро, что, по-видимому, говорит о чрезмерной лирике некоторых современных физиков.

Вечные двигатели обычно конструируют на основе использования таких приемов или их комбинаций:

• подъем воды с помощью архимедова винта;
• подъем воды с помощью капилляров;
• использование колеса с неуравновешенными грузами;
• естественные магниты;
• электромагнетизм;
• пар или сжатый воздух.

Вечный двигатель — мифы и реальность

Первое упоминание о вечном двигателе относится к 1150 году. Но означает ли это, что античные механики не интересовались вечным движением? Напротив, это было одной из тех традиционных проблем, которым в связи с исследованием физических явлений наука уделяла много внимания. Но при исследовании условий, определяющих круговое движение тел, греки пришли к выводу, который теоретически исключает любую возможность существования на Земле искусственно созданного вечного движения.

Родоначальником идеи вечного двигателя считают индийского поэта, математика и астронома Бхаскара Ачарья (1114-1185).

В своем труде «Brahmasphutasiddhanta» он описал вечный двигатель так: «Сконструировать из светлых пород дерева колесо с полыми равномерно распределенными спицами, заполнить спицы до половины ртутью и запечатать, поместить колесо на горизонтальную ось. В части спиц ртуть будет подниматься вверх, а в других опускаться, обеспечивая непрерывное движение». Заметим, что за основу взято тело круглой формы.

Согласно древнеиндийской философии, регулярно повторяемые события, которые представляют круговой цикл, являются для него символом вечности и совершенства. То есть прародительские идеи вечного движения были мотивированы не практическими, а скорее религиозными потребностями.

В Европе первые чертежи вечных двигателей появляются одновременно с введением в обращение арабских цифр, то есть в начале XIII века. Первым европейским автором идеи вечного двигателя считается средневековый французский архитектор и инженер Вийяр д’Оннекур, известный как строитель кафедральных соборов и создатель целого ряда интересных машин и механизмов.

Конструированиям таких машин напрасно занимались многие изобретатели. Их неудачи объяснялись тем, что существование «вечного двигателя» противоречит одному из главных законов природы — закону сохранения энергии.

Люди придумывали очень остроумные простые и сложные конструкции «вечных двигателей». Но всегда можно было найти не учтенные автором процессы, которые не позволяли осуществить желаемое.

Технология вечного двигателя привлекала людей во все времена. Сегодня она считается скорее псевдонаучной и невозможной, чем наоборот, но это не останавливает людей от создания все более удивительных вещей в надежде нарушить законы физики и совершить мировую революцию.

В XII-XIII веке начались крестовые походы и европейское общество пришло в движение. Стало быстрее развиваться ремесло и совершенствоваться машины, приводящие механизмы в движение. В основном это были водяные колеса и колеса, которые приводятся в движение животными (конями, мулами, быками, ходящими по кругу). Вот и возникла идея придумать эффективную машину, которая приводится в движение более дешевой энергией. Если энергия берется из ничего, то она ничего не стоит и это крайний отдельный случай дешевизны — даром.

Еще популярнее идея вечного двигателя стала в XVI-XVII веках, в эпоху перехода к машинному производству. Количество известных проектов вечного двигателя перевалила за тысячу. Создать вечный двигатель мечтали не только малообразованные ремесленники, но и некоторые великие ученые своего времени, так как тогда не существовало принципиально научного запрета на создание такого устройства.

Уже в XV-XVII веках такие выдающиеся ученые как Леонардо да Винчи, Джироламо Кардано, Симон Стевин, Галилео Галилей сформулировали принцип: «Создать вечный двигатель невозможно».

В 17 веке Иоганн Эрнст Елиас Бесслер утверждал, что изобрел вечный двигатель и готов продать идею за 2000000 талеров.

Свои слова он подтверждал публичными демонстрациями работающих прототипов. Наиболее впечатляющая демонстрация изобретения Бесслера состоялась 17 ноября 1717. Вечный двигатель с валом диаметром больше 3,5 м был приведен в действие. В этот же день комната, в которой он находился, была закрыта, и открыли ее только 4 января 1718 года. Двигатель все еще работал: колесо крутилось с той же скоростью, что и полтора месяца назад. Репутацию изобретателя подмочила служанка, заявив, что ученый обманывает обывателей. После этого скандала интерес к изобретениям Бесслера снизился и ученый умер в бедности, но все чертежи и прототипы он перед этим уничтожил.

Леонардо да Винчи также интересовался всеми механизмами, в том числе и подвижными бесконечно. До наших дней сохранилась часть его чертежей с изображением рециркуляционных мельниц с архимедовыми винтами. Он также описал сложные механизмы с заполненными ртутью полостями. В Немецком музее (Deutsches Museum) в Мюнхене есть реконструкция его машины. Несмотря на то, что во времена да Винчи закон сохранения еще не был известен, гениальный изобретатель очень близко подошел к его идее. Он писал: «Падающая вода может поднять такое же количество воды… но мы должны учесть и потери силы на трение». Известны и наброски чисто механических вечных двигателей да Винчи, которые приводятся в движение катящимися шариками.

Несмотря на нездоровый интерес Леонардо да Винчи к самой идее вечного двигателя, он достаточно скептически относился к мысли о практическом применении существующих конструкций. В одной из тетрадей великого изобретателя можно найти подтверждение невозможности вечного движения несбалансированного колеса.

Чертеж показывает, что ученый прекрасно понимал расклад сил и моментов, которые вращают колесо. Он считал, что попытка реализации вечного двигателя то же самое, что и поиск философского камня.

Но была и другая идея в построениях вечных двигателей. Определенным отходом от механики стали исследования магнитных, гидравлических и электрических вечных двигателей. Первое упоминание о магнитном вечно подвижном механизме относится к 1269 году. Пьер де Маркурт (Pierre de Maricourt) описал устройство, которое вращается под действием сил нескольких магнитов.

Этот эффект стал понятен намного позже, а устройство Маркурта оказалось первым компасом. Маркурт сам признавал, что созданный им механизм не предназначен для осуществления полезной работы, а скорее помогает понять, как планеты двигаются по орбитам. Он верил, что магнитный материал, который он выяснил, был тем же камнем, который искали алхимики.

Как часто случается в науке, в процессе создания чего-то бессмысленного, находится что-то исключительно важное. Создавая модель, которая будто описывает поведение планет, Пьер де Маркурт выяснил, что тонкие железные провода, намотанные на магнитные шарики, выстраиваются вдоль линий, которые напоминают мнимые линии географической долготы. Он смог также выяснить, что кусочки магнитного железняка, положенные на плавающий брусок, всегда ориентируются в направлении север-юг. Он первым ввел понятие северного и южного магнитного полюса и показал, что магниты противоположных полюсов притягиваются, а одноименных — отталкиваются.

Казалось бы, все описанное выше уже давно стало историей, и сегодня уже никто не верит в возможность создания вечного двигателя. Ничего подобного. Представители ирландской компании Steorn (основана в 2000 году), работающей в отрасли альтернативной энергетики, объявили, что им удалось создать генератор постоянной энергии из КПД сверх 100%, основанный на взаимодействии магнитных полей. Современный вечный двигатель получил название Orbo. Генеральный директор Steorn Син Маккарти утверждает, что его детище несет неисчерпаемую энергию, основанную на использовании «энергии нулевых колебаний». Orbo сможет генерировать в пять раз больше энергии, чем средний аккумулятор мобильного телефона, и не требует подзарядки

Однако какое же было разочарование сторонников идеи вечного двигателя, когда в конце прошлого года чудо-изобретение так и не было выставлено (как обещала компания Steorn) в музее Kinetica Museum in London. Оказалось, что в систему энергию поставлял какой-то неучтенный разработчиками источника фактор. В общем, что-то в Steorn не ладится.

В 1775 году Парижская академия наук приняла решение не рассматривать проекты вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания.

Патентное ведомство США не выдает патенты на perpetuum mobile уже больше ста лет.

А словосочетание «Перпетуум мобиле» стало общим и значит «заниматься бессмысленным делом, работать над нерешаемой задачей».

Пока еще никому не удалось сконструировать вечный двигатель. И при этом напрашивается вопрос: так стоит ли вообще тогда заниматься изобретением «вечного» двигателя? Если обратиться с этим вопросом к научным историческим источникам и проанализировать труды простых неизвестных инженеров и самых известных ученых, то можно удостовериться, что этому проблемному вопросу уделяется крайне много времени и усилий.

Так или иначе дальнейшее накопление опыта, как теоретического, так и практического со временем даст ответ на этот важный вопрос. Но в любом случае все научные поиски, связанные с открытием вечного двигателя, были не бесполезными. Иногда они просто побуждали к творчеству, иногда давали увлечение на всю жизнь или ее часть, а иногда были реальной почвой и предпосылкой для настоящего научного открытия.