Идея вечного двигателя не давала покоя ученым на протяжении нескольких веков, однако все попытки её реализации оказывались безрезультатными.
Согласно задумке, устройство должно было получать большее количество полезной работы, чем количество переданной ему извне энергии. Однако существование такой машины невозможно.
История гласит...
Примерно в 1159-м году нашей эры индийский художник Бхаскара II нарисовал проект вечного двигателя в виде колеса с сосудами, заполненными ртутью.
Он думал, что в момент вращения колеса жидкость будет стекать на дно каждого из сосудов, тем самым делая одну сторону колеса тяжелее другой.
Это неравновесие заставило бы колесо вращаться вечно.
Его идея — один из самых ранних проектов вечного двигателя, способного работать вечно, без каких-либо внешних источников энергии.
Бхаскара вряд ли считал свою философскую модель вечным двигателем, однако арабские и европейские исследователи отнеслись к этому вопросу абсолютно серьезно. Несбалансированное колесо стало классикой «вечного двигателестроения».
Леонардо да Винчи заинтересовался идеей вечного двигателя, создал несколько чертежей… и объявил о том, что ни один такой аппарат работать не будет.
Он критиковал все попытки изобретателей создать очередное «волшебное колесо», однако мысль о принципиальной невозможности вечного двигателя стала аксиомой лишь двести лет спустя — когда в 1775 году Парижская академия наук перестала принимать патентные заявки на подобные устройства.
Последний, самый яркий период классического вечного двигателестроения пришелся на середину 18 века, а именно — на жизнь Иоганна Эрнста Элиаса Бесслера (1680—1745), придумавшего себе псевдоним Orffyreus (криптограмма Bessler).
На протяжении 19 и 20 веков подобные аппараты продолжали кормить своих «изобретателей» и работников желтой прессы — с той лишь разницей, что термины «космические флюиды» и «всепроникающий эфир» сменились на «холодный термояд» или «альтернативная физика».
И всё-таки, есть ли шанс?
Представьте себе мельницу, которая создавала бы сама себе поток воздуха для своего вращения или лампочку, чей свет производил бы электричество. Такие устройства засели в головах у многих изобретателей, ведь они могли бы генерировать бесконечную энергию.
Вот только есть проблема… Все эти идеи просто-напросто не работают. Каждая из идей вечного двигателя нарушает один или больше фундаментальных законов термодинамики. Первый закон термодинамики гласит о том, что энергия не возникает из ниоткуда и не исчезает в никуда. Вы не можете извлечь больше энергии, чем вложили изначально. Этот закон сразу уничтожает всю полезность вечного двигателя, машина будет поглощать ровно столько же энергии, сколько она производит, лишней энергии не хватит даже на подзарядку телефона.
Но что, если мы просто хотим, чтобы эта машина работала вечно? Учёные предлагали множество идей, некоторые из них оставались все на том же колесе, но уже с перекатывающимися шарами или цепями. Однако чуда не свершилось. Движущиеся механизмы, делающие одну из частей, тяжелее, также смещают и центр тяжести, а с низким центром тяжести в один момент колесо, подобно маятнику, будет двигаться вперёд-назад, а затем остановится.
Но как насчёт совсем другого подхода? В 17-м веке Роберт Бойль выдвинул идею самонаполняющегося горшка. Он предполагал, что капиллярный эффект между жидкостью и силой поверхностного натяжения, которая и поднимает жидкость по капилляру, и возвращает жидкость в начальный сосуд, сделает свое дело. Но если бы капиллярный эффект был настолько силён, чтобы преодолеть силу гравитации и поднимать воду вверх, то точно также вода бы просто не текла вниз, в сосуд.
Также существует версия с магнитом на верхушке горки. По задумке, шар должен подниматься вверх силой притяжения магнита, падать в отверстие.
И так без конца. Эту версию ждёт крах по тем же причинам, что и вышеупомянутый горшок. Магнит просто удерживал бы шар и не давал ему упасть. Даже если бы это как-то работало, то магнит со временем становился все слабее и слабее, и однажды машина бы остановилась.
Для работы всех этих машин необходимы дополнительные источники энергии для того, чтобы преодолеть точку остановки, а это нарушение первого закона термодинамики.
Конечно, существует множество якобы вечно работающих двигателей, но на деле, они все прибегают к использованию дополнительного источника энергии. Даже если бы инженеры спроектировали такую машину, которая не нарушала закон термодинамики, то в настоящем мире она бы не работала уже из-за второго закона. А именно - энергия будет тратиться на проходящие в вечном двигателе процессы, например, трение, ведь любая машина состоит из движущихся частей, взаимодействующих с молекулами воздуха или жидкости, что и будет порождать крошечную силу трения и тепла, даже в условиях вакуума. Образовавшееся тепло - это энергия, которая будет покидать систему, уменьшая общее количество энергии, предназначенной для работы машины, и так до тех пор, пока машина не остановится.
Итог
Два закона термодинамики не оставляют ни одного шанса идеям создания вечного двигателя и по сей день. На самом деле, трудно сказать, возможно ли изобрести вечный двигатель. Ведь вероятно, мы ещё многого не знаем о нашем мире.
В каком-то смысле вечный двигатель действительно существует — в виде его вечных поисков. Он работает по замкнутому циклу: то, на чем обожглись средневековые естествоиспытатели, сегодня вновь красуется на испытательных стендах. Но, может быть, это и к лучшему, ведь однажды именно так был придуман паровой насос, а Архимед перед тем, как крикнуть «Эврика!», собирался всего лишь помыться.
Автор: Алёна Перепелица
Оформление и редакция: Мария Макеева
