Трудно вообразить, какие возможности открываются перед человечеством, если у них есть механизм, генерирующий бесконечное количество энергии буквально из ничего. Множество проблем энергетики уйдут в небытие. Раздел между странами ограниченных природных ресурсов: угля, нефти, газа, наконец прекратится. Но всё это, к сожалению, не более, чем фантастика!
Мысль о такой машине зародилась в головах людей ещё очень давно, но первым, кто наиболее подробно описал модель вечного двигателя, был индийский математик и астроном Бхаскара. Это было колесо с дугообразными сосудами, заполненными ртутью (рис. 1). Учёный предполагал, что во время вращения колеса жидкость будет стекать на дно каждого из сосудов, делая одну из сторон колеса постоянно тяжелее другой. Такой дисбаланс должен был привести к вечному вращению и неиссякаемой энергии. Стоит отметить, что впоследствии было создано ещё несколько прототипов вечного двигателя, основанных на идее Бхаскары. Колесо с цепями или, к примеру, колесо с перекатывающимися шарами (рис. 2).
Только представьте лампочку, свет которой падает на солнечные батареи, которые в свою очередь вырабатывают электричество для работы этой же самой лампочки (рис. 3). Или, к примеру, бесконечное движение цепочки поплавков, движущихся вверх по столбу жидкости посредством силы Архимеда, и падающих вниз под действием силы тяжести (рис. 4).
Однако, есть одна большая проблема. Все эти вечные машины и механизмы попросту не могут работать. Виной этому служат фундаментальные законы термодинамики, науки, изучающей и описывающей отношения различных форм энергии и их преобразований. И I-й закон термодинамики гласит: "В любой изолированной системе запас энергии остаётся постоянным". Как бы мы этого не хотели, но мы не можем извлечь из процесса больше энергии, чем вложили изначально. Этот закон сразу же уничтожает всю полезность вечного двигателя. Машина будет производить столько же энергии, сколько она поглощает. Для работы каждого из вышеприведённых примеров таких механизмов нужен дополнительный источник энергии. Но тогда, разве это можно будет назвать вечным двигателем? Помимо нарушения I-го закона термодинамики, это идёт вразрез с самой идеей, ведь машина должна работать бесконечно сама по себе без постороннего вмешательства.
Но как обмануть природу? Жажда познания и желание перешагнуть законы нашего мира снова и снова заставляли энтузиастов мыслить и изобретать. И даже если бы люди смогли сконструировать машину, не нарушающую I-й закон термодинамики, то в реальном мире она бы не смогла работать из-за II-го закона. В данном случае его можно интерпретировать таким образом: "Часть энергии будет непрерывно тратиться на проходящие в вечном двигателе процессы". К этим самым "процессам" относится трение, ведь всякий двигатель - это набор механизмов и звеньев, взаимодействующих либо между собой, либо с молекулами воздуха или жидкости. Создаваемая тем самым сила трения будет необратимо приводить к износу всех движущихся частей двигателя. В итоге любая, даже самая продуманная вечная машина, рано или поздно остановится.
Бесспорно, человечество ещё очень многого не знает о нашем мире. Не исключено, что где-то во Вселенной существует какой-то совершенно иной вид материи, не подчиняющийся законам природы, которые известны нам. Возможно, в таком случае, идея создания вечного двигателя перестанет быть утопической?