Вечный двигатель. Они чистая научная фантастика? Или мы действительно сможем его построить?
В прошлом было много заявлений о таких устройствах, и все они, мягко говоря, не соответствовали рекламе. Но могут ли наши нынешние знания физики и Вселенной открыть реальные возможности создания вечного двигателя в будущем?
Давай выясним.
Что такое вечный двигатель?
Эти типы машин движутся постоянно, то есть никогда не останавливаются. Если бы вы могли создать его сегодня, заставить его двигаться и оставить в покое, он должен продолжать двигаться до конца дней, он же «Большой Заморозок».
«Большое замораживание» - это теоретический конец всего, когда Вселенная расширилась до такой степени, что достигла состояния нулевой термодинамической свободной энергии.
В этот момент космос не сможет поддерживать движение, и, как правило, все будет мертвым. Космос и все, что в нем, достигнет абсолютного нуля.
Это будет время вечной, бесконечной, абсолютной тьмы. Приятно знать, но не теряйте из-за этого сон - это всего лишь около 100 триллионов лет или около того. Существует множество других теорий конца всего, но эта наиболее широко признана экспертами.
К счастью, к этому моменту наш вид и все живое во Вселенной, скорее всего, вымрут .
Вечное движение: «Змеиный жир физики»
Вы, вероятно, найдете множество проектов в Интернете, утверждающих, что они являются рабочими прототипами или доказательствами вечного двигателя. Некоторые из этих конструкций действительно выглядят убедительно при первоначальном осмотре. Вы, вероятно, могли бы разработать дизайн самостоятельно, и если бы его можно было спроектировать, он мог бы двигаться все время.
Если бы можно было создать настоящий вечный двигатель, это имело бы огромные последствия. Они могли бы обеспечить вечный источник энергии всего за плату, в первую очередь, на постройку машины - не так уж и плохо.
К сожалению, у реального мира и фундаментальных законов физики есть другие идеи для вечных двигателей. Они по определению невозможны.
По крайней мере, с учетом имеющихся у нас знаний по физике. Вполне возможно, что в будущем появятся новые области знаний и перевернут наше нынешнее понимание физики, но это выглядит маловероятным.
В конце концов, вы никогда не сможете узнать то, чего не знаете .
Но давайте просто предположим, что вечные двигатели не невозможны, и рассмотрим некоторые возможные примеры и то, как они теоретически могут работать.
Камень вечного движения не собирает мха
Мы уверены, что вы знакомы с первым законом термодинамики. Это закон сохранения энергии.
Это означает, что энергия всегда сохраняется и не может быть создана или уничтожена, хотя вы можете изменить ее форму. Однако для того, чтобы машина продолжала двигаться, подводимая к системе энергия должна оставаться внутри системы без каких-либо потерь. Уже сам по себе этот факт ставит под вопрос идею вечных двигателей.
Настоящий вечный двигатель должен подчиняться следующему:
1. Необходимо исключить трение - между движущимися частями не должно быть трения. Трение лишит машину энергии, которая будет потеряна в виде тепла или света, если он станет достаточно горячим. Вы можете сделать поверхности деталей как можно более гладкими, но все равно останутся микроскопические дефекты, которые вызовут трение. Всякий раз, когда две части трутся друг о друга, будет выделяться тепло. Согласно законам термодинамики кинетическая энергия преобразуется в тепловую и теряется в системе. Не круто, не каламбур, для предлагаемого вечного двигателя.
2. Машина должна работать в вакууме, то есть без воздуха.
Воздух, как и другие движущиеся части, будет тереться о движущуюся машину, создавая трение, что приводит к небольшой, но важной потере энергии в машине. Со временем, даже если бы это было единственное трение, машина потеряла бы всю свою кинетическую энергию из-за этого трения. Это займет много времени, но машина остановится задолго до конца дней.
3. Устройство должно быть бесшумным, абсолютно бесшумным.
Любое воспроизведение звука также является потерей энергии в системе. Это, как и два других пункта выше, в конечном итоге лишит машину ее кинетической энергии.
Узри чудо вечного двигателя
Даже с учетом предполагаемой неспособности вечного двигателя нарушить законы физики, это не остановило амбициозных изобретателей от попыток добиться этого.
Онлайн-музей Симанека представляет некоторые из первых машин, разработанных индийским математиком и астрономом Бхаскарой в 12 веке. Конструкция одной машины была такой, что она, предположительно, продолжала вращаться бесконечно из-за дисбаланса, создаваемого контейнерами с ртутью вокруг ее обода. Другие примеры попыток создания вечного двигателя включают ветряные мельницы 16-го века, сифоны 17-го века и некоторые конструкции водяного колеса.
Следует отметить, что некоторые вечные двигатели были созданы искренне в духе любопытства и науки. Другие, с другой стороны, были прямыми попытками обмана с целью получения денежной выгоды.
Вероятно, самая известная мистификация - это мистификация Чарльза Редхеффера 1812 года. Мы обсудим это более подробно позже.
Америка девятнадцатого века, как и многие другие места, была лучшим местом для подобных розыгрышей. В своей книге « Шутники: наносят вред современному миру » Кимбрю МакЛеод рассказывает нам о многих людях, которые прошли путь от 1600-х годов до наших дней. В то время как более скрупулезные искали истину с помощью научных методов, для других способ заработать деньги лежал в псевдонауке.
Итак, сможем ли мы когда-нибудь построить настоящий вечный двигатель? Кажется, по крайней мере на данный момент, это маловероятно. Но мы уверены, что это не помешает многим начинающим изобретателям в будущем хотя бы попробовать