Вечный двигатель: возможно ли? Все попытки создать Perpetuum Mobile | Наука, Прошлое
Представьте, что ваш телефон никогда не разряжается, автомобилисты не знают слова «заправка», а искусственные органы работают дольше настоящих… Конечно, сегодня даже дети знают, что за все нужно платить, а в школе учат, что ничто не возникает из ничего. Но несколько сотен лет назад ученые утверждали, что пассажиры поездов непременно умрут от удушья в разреженном воздухе, а при виде автомобилей у коров случатся выкидыши.
Времена меняются. Что такое вечность? Время существования Вселенной? Энергии в ней хоть отбавляй. Неужели нельзя построить двигатель, использующий скрытые резервы мироздания, с гарантийным сроком «до следующего Большого взрыва?»
Недостижимая мечта любого инженера. Философский камень механики. Инструмент ловких мошенников и атрибут множества фантастических произведений. Знакомьтесь: вечный двигатель.
Игрушка «Пьющая птичка», наклоняющаяся к бокалу с водой. Действие основано на испарении жидкости в бокале и охлаждении головы птички.
С высыханием бокала движение прекращается.
Вечное движение возможно. По крайней мере, оно не противоречит квантовой механике и первому закону Ньютона (материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного движения до тех пор, пока внешние воздействия не изменят этого состояния). Не так давно астрономы университета Миннесоты обнаружили в космосе «великое ничто» — пустое пространство протяженностью около миллиарда световых лет. Если представить себе, что в нем отсутствуют всякие взаимодействия, то камень, брошенный там, двигался бы с постоянной скоростью вплоть до смерти Вселенной. То есть фактически вечно.
Однако когда речь заходит о вечном двигателе, обычно имеется в виду система, вырабатывающая больше энергии, чем потребляющая (теряющая ее на трении, сопротивлении воздуха и т. п.), благодаря чему ее можно использовать для каких-либо бытовых нужд. До изобретения паровых или электрических приводов единственным универсальным и мобильным источником энергии были мускулы.
Пружинные и маятниковые механизмы годились лишь для приложения малой силы в течении длительного времени (часы). Самыми мощными стационарными двигателями были водяные и ветряные мельницы.
Это сильно ограничивало механиков. Например, в средние века не составляло труда соорудить потолочный вентилятор или эскалатор, но кто бы смог безостановочно крутить их сутки напролет? Вполне логично, что люди мечтали о «халявном» источнике энергии. Их фантазия была ограничена технологиями того времени, поэтому по нынешним меркам вечные двигатели древности выглядели трогательно и примитивно.
Бхаскара II: ртуть в колесе.
Первый вечный двигатель был придуман почти 9 веков назад. Индийский математик и астроном Бхаскара II предложил крепить к колесу сосуды с ртутью, изогнутые таким образом, чтобы во время вращения она перетекала из одного конца емкости в другой. По его замыслу колесо крутилось бы постоянно. Вероятнее всего, для ученого это был лишь символ вечного круговорота бытия (сансары, «протекания»).
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». В 13 веке французский архитектор Виллар де Оннекур воспользовался той же схемой, заменив ртуть молоточками. На практике такое колесо найдет точку равновесия и остановится, не сделав даже полного оборота.
Вечные двигатели да Винчи (кодекс Форстера II, стр.90-91) и их современные модели
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.
О, исследователи вечного движения, сколько суетных планов создали вы при подобных исканиях! Станьте лучше алхимиками!
Леонардо да Винчи
Вместе с тем Леонардо оставил чертежи водяной мельницы, вращаемой поднимаемой ею же водой, не снабдив их критическими комментариями.
Считал ли он возможным вечный двигатель на воде — неизвестно.
Мельница Леонардо
Увлечение несбалансированными колесами уступило место моде на замкнутые схемы «устройство А вращает устройство Б, которое двигает устройство А». Философ, астролог и алхимик Марк Антоний Зимара (1460—1523), незнакомый с водяной мельницей да Винчи, описал ветряную мельницу, на которую дули огромные меха, приводимые в движение вращением этой самой ветряной мельницы.
Марк Зимара, как и Дон Кихот, сражался с ветряными мельницами.
В 1610 году нидерландский изобретатель Корнелиус Дреббел построил первые механические часы с автоподзаводом от перепадов атмосферного давления. Машина, представлявшая собой золотой глобус и показывавшая не только часы, но и даты с временами года, по меркам того времени казалась настоящим «вечным двигателем». За Дреббелом закрепилась слава мага и алхимика.
Трудно сказать, насколько качественно она была исполнена (к примеру, часы Atmos разрабатывались лучшими швейцарским инженерами в течение нескольких десятков лет).
Но, учитывая, что Дреббел был невероятно талантлив (построил микроскоп с двумя линзами, подводную лодку для английского флота, изобрел инкубатор для цыплят с термостатом, автоматически регулирующим температуру, а также пытался создать воздушный кондиционер), разумно предположить, что его часы могли работать без поломок многие месяцы, если не годы.
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).
Это был очень странный человек — хвастливый, надоедливый, занудный, с дурным характером и замашками параноика. По дошедшим до нас свидетельствам, он работал часовщиком. В 1712 Бесслер заявил, что овладел секретом вечного движения. Вначале он попытался показать безостановочное колесо с небольшим грузом жителям маленького немецкого городка Гера, но провинциалов это зрелище не впечатлило.
Бесслер стал разъезжать по стране, публиковать научные трактаты и строить более крупные модели своего двигателя.
По каким-то причинам он не хотел делать компактные модели, а конструировал деревянные колеса диаметром около 4 метров. Его кипучая деятельность привлекла интерес ученых. Демонстрационные образцы мега-колес тщательно исследовались, но никаких признаков шарлатанства не обнаружилось.
Колеса Бесслера, собранные им в замке Вайсенштайн.
Было решено провести полномасштабный эксперимент. 12 ноября 1717 года в присутствии представителей власти одно из вращающихся колес диаметром 3,5 метра было размещено в комнате замка Вайсенштайн, а все окна и двери наглухо заперты. Две недели спустя комнату открыли. Колесо все еще крутилось. Тогда помещение было запечатано вплоть до 4 января 1718 года. Год спустя люди вошли в комнату и увидели, что колесо продолжает вращаться с той же самой частотой.
Это было уже интересно. Лондонское королевское общество захотело купить изобретение. Бесслер с ходу запросил двадцать тысяч фунтов (гигантские по тем временам деньги). Колесо решили проверить еще раз, но Бесслер внезапно впал в ярость и разломал свое творение — якобы для того, чтобы другие ученые не смогли украсть его идеи.
Изобретатель продолжил путешествия по стране, демонстрируя различные модели колес: вращающиеся только в одну сторону и останавливаемые лишь с очень большим усилием, а также вращающиеся в любую сторону и останавливаемые без всякого труда. В 1727 году служанка Бесслера заявила, что его механизмы приводились в движение человеком из другой комнаты. Проверить эти показания так и не удалось, но репутация инженера была навсегда подорвана. Бесслер умер, свалившись с сооружаемой им ветряной мельницы. Он оставил после себя непонятные шифрованные заметки и вынудил потомков гадать — был ли он безумцем, эксцентричным гением или гениальным фокусником?
Жульнический «двигатель» Редхеффера (современная уменьшенная копия)
В 19 веке увлечение вечными двигателями несколько спало — наука шла вперед, поэтому такие устройства все чаще становились инструментом обмана. Так, американец Чарльз Редхеффер из Филадельфии за 1 доллар показывал всем желающим сложную маятниковую машину вечного движения — правда, через зарешеченное окно.
Местные жители подкупили одного механика, чтобы тот сделал копию двигателя Редхеффера — но с потайной пружиной внутри.
Увидев клон своего детища в действии, Чарльз запаниковал и бежал в Нью-Йорк, где его разоблачил знаменитый изобретатель Роберт Фултон. Последний заметил, что машина работает прерывисто и нашел ременной привод, ведущий от нее в соседнюю комнату с человеком, крутящим рычаг.
Машина Кили. Ему предлагали сотрудничать с Эдисоном или Тесла, но Кили, естественно, отказывался.
Еще один американец — Джон Кили (1827—1898) — заявил, что энергию можно извлекать из эфира за счет вибраций камертона. Его обвиняли в мошенничестве и даже в колдовстве, но ловкач умудрился 27 лет дурачить инвесторов, выманивая у них деньги на построение промышленного образца двигателя. Лишь после того, как Кили угодил под трамвай, выяснилось, что его макеты работали на сжатом воздухе. Мошенник нарушил много законов — но только не термодинамики.
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».
Иногда это заканчивалось не просто плохо, а очень плохо — например, в 1966 году американский венгр Джозеф Папп (самообъявленный создатель реактивной субмарины) испытал двигатель, работавший на смеси инертных газов. Взрыв унес жизнь одного человека и покалечил двоих.
Изобретение Морея. Он, как и Тесла, якобы смог получить энергию из ничего.
Но далеко не все такие случаи имели криминальный характер. Вполне серьезный ученый Томас Генри Морей (1892—1974) неоднократно демонстрировал всем желающим работу прибора, собиравшего «лучистую энергию из вакуума» и преобразовывавшего ее в электричество.
Машина работала несколько дней подряд. Эксперты изучали ее вдоль и поперек, но никто не мог найти источника энергии. Промышленники захотели купить ее, Морей отказался, и единственный рабочий экземпляр был уничтожен. Позднее ученый жаловался, что в него несколько раз стреляли, его семье угрожали, а лаборатории периодически громились. Секрет устройства, собиравшего космическую энергию (в чем бы он ни заключался), изобретатель унес с собой в могилу.
Изобретатель Джозеф Ньюман охотно продает свои машины. Они работают на батарейках и выдают больше электричества, чем получают. Замкнуть цикл (чтобы избавиться от необходимости в батареях) изобретатель почему-то не хочет.
Грань между гениальностью и помешательством провести очень сложно. Другой физик — болгарин Стефан Маринов заявил, что посетил коммуну христианской секты «Метернита» (Линден, Швейцария), члены которой получили «вдохновение свыше» и построили генератор бесконечной электрической энергии под названием «Тестатика». Он работает уже много лет, перекрывая энергетические потребности всей общины. Вскоре после этого откровения Маринов спрыгнул с лестницы в библиотеке университета Граца.
Любители теорий заговора часто вспоминают о Стэнли Мейере, попавшем под суд за попытки продать двигатель, работавший на воде. Если верить махинатору, слабые электрические импульсы особой частоты разлагают воду на водород и кислород, которые потом используются вместо паров бензина, а мощности автомобильного генератора достаточно для продолжения разложения воды.
Сколотив на этой афере кое-какое состояние, Стэнли внезапно умер в ресторане в 1998 году. «Знающие люди» не сомневаются, что его отравили нефтяные магнаты и правительственные агенты.
А в 2006 году ирландская компания Steorn объявила о создании принципиально нового двигателя «бесплатной энергии» Orbo, главным элементом которого стали обычные магниты. Один из первых экземпляров пообещали установить на водяном насосе в некоей кенийской деревне. Демонстрация Orbo перед комиссией ученых, намеченная на июль 2007 года, не состоялась «по техническим причинам». Позже компания всё же пыталась выпустить своё чудо-творение на рынок, представляла его на суд учёных (которые объявили, что оно не работает) и закрылась в 2016 году. Многие считают, что эпопея с «вечным двигателем» была просто маркетинговым ходом.
EmDrive — ещё один пример «невозможного» двигателя, с медным резонатором в виде усечённого конуса и магнетроном. В большинстве исследований не удалось обнаружить заявленного эффекта
Подозрительные типы
Физики делят вечные двигатели на два типа.
Любая машина, получившая энергию, производит эквивалентную ей работу и (или) тепло. Если работы или тепла больше, чем энергии, мы имеем дело с вечным двигателем первого типа — самым популярным среди изобретателей. Представим, что какой-то мрачный гений поставил несбалансированное колесо на чудо-подшипник. Достаточно один раз толкнуть его — и оно должно крутиться, ускоряясь до тех пор, пока не разлетится на части. Это называется «нарушением закона сохранения энергии».
Двигатель второго типа полностью преобразует окружающее тепло в работу, игнорируя второе начало термодинамики. Сегодня высказываются предположения о том, что создание некоего подобия такого устройства все же возможно, если речь идет о преобразовании не просто тепла, а темной энергии или темной материи, из которой создана наибольшая часть нашей Вселенной.
Вечные двигатели в фантастике можно тоже поделить на четыре категории.
«Водопад» Эшера (1961). Вода вращает колесо, поднимается наверх и снова участвует в работе.
Самый простой вид вечного двигателя основан на неких магических эффектах. К примеру, в романах Уэллса упоминается чудо-материал «кейворит» с сильными антигравитационными свойствами. Если изготовить колесо, половина которого сделана из кейворита, оно будет крутиться с постоянным ускорением. В мирах фэнтези вечный двигатель не востребован, ведь вместо конструирования громоздкого механизма всегда можно сотворить перманентное заклинание (уборка помещения в диснеевском «Ученике волшебника», либо горшочек, варящий бесконечное количество каши в сказке Андерсена).
Вечный двигатель второго вида — «невозможный механизм» — действует с заведомым нарушением законов природы и имеет чисто умозрительный характер. Хорошим примером такой парадоксальной конструкции служит водяная мельница нидерландского художника Мориса Эшера (1898—1972).
К третьему — «субъективному» виду вечного двигателя относится агрегат, работающий так долго, что для практического опровержения его «вечности» не хватит даже нескольких человеческих жизней.
Источником энергии здесь обычно служат какие-либо «вечные» природные явления.
«Атмос». Заплатите свыше тысячи долларов и сэкономьте на батарейках.
Этот вид возможен не только в фантастике. Например, часы «Атмос» швейцарской фирмы Jaeger-LeCoultre работают от суточных колебаний температуры воздуха. Они заполнены этилхлоридом, который расширяется при нагреве и заводит пружину. Для минимизации трения крутильный маятник совершает лишь 1 оборот в минуту (в 150 раз медленнее, чем у обычных часов). Перепада в 1 градус достаточно, чтобы часы шли два дня. Теоретически, эти часы могут пережить не одного владельца. Но на практике гарантийный срок обслуживания разных моделей «Атмоса» составляет 20—30 лет.
Ещё один вид устройств, которые можно принять за вечный двигатель, — преднамеренно усложненные механизмы длительного действия, выполняющие какую-либо примитивную задачу. Обывателю трудно понять цель и принципы их работы.
Столкнувшись с таким «вечным двигателем», можно на 99% быть уверенным, что его «изобретатель» — жулик.
Чрезмерные усложнения конструкции нужны лишь для того, чтобы запутать наблюдателя и скрыть реальный источник движения (обычно — мощная пружина, спрятанная в пустотелой оси какой-либо шестеренки).
Бесконечное движение шарика по желобу «вибрационного механизма». «Изобретение» художника Рейдара Финсруда можно увидеть в его галерее в Осло.
Это интересно
Часы Артура Беверли.
В университете Отаго (г. Данидин, Новая Зеландия) находятся механические часы, построенные Артуром Беверли в 1864 году. Они заводятся от перепадов атмосферного давления и суточных температур. Часы работают уже 143 года. Этот эксперимент считается самым длительным в мире, однако термин «субъективный вечный двигатель» здесь неприменим. Их останавливали несколько раз для чистки, устранения поломок, а также в тех редчайших случаях, когда среднесуточная температура и давление были стабильны. Самыми старыми в мире работающими часами считаются куранты собора в Солсбери (Великобритания), установленные примерно в 1386 году.
Айзек Азимов не одобрял идею получения энергии из ничего. Он считал, что человечество будет развиваться, «сжигая» звезды. Вечно это длиться не может, однако писатель вышел из положения с присущей ему элегантностью: в рассказе «Последний вопрос» два пьяных техника задали суперкомпьютеру вопрос о том, как можно обратить энтропию вспять и продлить жизнь Вселенной (получив, таким образом, бесконечную энергию). Суперкомпьютер думал триллионы лет, постоянно эволюционируя, а в конце света, после тепловой смерти Вселенной, нашел ответ и сказал: «Да будет свет». Это можно понять следующим образом: энергия вечна, только вечно использовать ее нельзя. Рано или поздно все придется начинать с начала.
Существуют игры, позволяющие почувствовать себя сумасшедшим ученым, — например, The Incredible Machine (TIM) или Armadillo Run. Последняя якобы более реалистична, однако и в том, и в другом случае программы просчитывают физику таким образом, что умелый игрок может сконструировать вечный двигатель.
TIM и Armadillo Run.
* * *
Ничто не вечно, даже двигатели. Благородные безумцы древнего мира проектировали устройства, принципов действия которых они не понимали, и убеждали себя в том, что их машины будут работать вечно. Им на смену пришли ловкачи, проявлявшие чудеса изобретательности лишь в области сокрытия реальных источников энергии их двигателей. Сегодняшние непризнанные гении стремятся быть «ближе к народу», предлагая самый ходовой ресурс — бесконечное количество электроэнергии. А пока они доводят свои генераторы до ума, вы можете за несколько долларов купить на их сайте видеоролик, показывающий тестовую модель в работе. Раньше это было дешевле — посмотреть на колесо, крутящееся в амбаре, стоило лишь пару медных монет.
Наибольшая часть искренних попыток изобрести вечный двигатель приходится на людей без особых познаний в физике, но обладающих «золотыми руками» и страдающих от «творческого зуда». Интересно, что около трети из них — пенсионеры. В подавляющем большинстве случаев их проекты основаны на идеях вековой давности, причем авторы не ограничиваются одним «изобретением».
Озарение приходит к ним чуть ли не каждый день, поэтому революционные чертежи поступают в патентное бюро не единицами, а килограммами.
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.
Вечный двигатель первого рода
Вечный двигатель, перпетуум-мобиле (латинское perpetuum mobile переводится вечное движение) — воображаемая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время, не заимствуя энергии извне. Возможность работы такой машины неограниченное время означала бы получение энергии из ничего.
Идея вечного двигателя возникла в Европе, по-видимому, в XIII веке (хотя существуют свидетельства, что первый проект вечного двигателя предложил индиец Бхаскара в XII веке).
До этого проекты вечных двигателей неизвестны. Их не было у греков и римлян, которые разработали множество эффективных механизмов и заложили основы научных подходов к изучению природы. Ученые предполагают, что дешевая и практически неограниченная рабочая сила в виде рабов тормозила в античности разработку дешевых источников энергии.
Почему люди так упорно хотели построить вечный двигатель?
В этом нет ничего удивительного. В XII-XIII веке начались крестовые походы и европейское общество пришло в движение. Стало быстрее развиваться ремесло и совершенствоваться машины, приводящие в движение механизмы. В основном это были водяные колеса и колеса, приводимые в движение животными (лошадьми, мулами, быками, ходившими по кругу). Вот и возникла идея придумать эффективную машину, приводимую в движение более дешевой энергией. Если энергия берется из ничего, то она ничего не стоит и это крайний частный случай дешевизны — даром.
Еще популярнее идея вечного двигателя стала в XVI-XVII веках, в эпоху перехода к машинному производству.
Число известных проектов вечного двигателя перевалило за тысячу. Создать вечный двигатель мечтали не только малообразованные ремесленники, но и некоторые крупные ученые своего времени, так как тогда не существовало принципиального научного запрета на создание такого устройства.
Уже в XV-XVII веке прозорливые естествоиспытатели, такие как Леонардо да Винчи, Джироламо Кардано, Симон Стевин, Галилео Галилей сформулировали принцип: «Создать вечный двигатель невозможно». Симон Стевин был первым, кто на основе этого принципа вывел закон равновесия сил на наклонной плоскости, что привело его в конце концов к открытию закона сложения сил по правилу треугольника (сложение векторов).
К середине XVIII века, после многовековых попыток создать вечный двигатель, большинство ученых стали считать, что сделать это невозможно. Это был просто экспериментальный факт.
С 1775 года Французская академия наук отказалась рассматривать проекты вечного двигателя, хотя и в это время у французских академиков не было твердых научных оснований принципиально отрицать возможность черпать энергию из ничего.
Невозможность получения дополнительной работы из ничего была твердо обоснована лишь с созданием и утверждением как всеобщего и одного из самых фундаментальных законов природы «закона сохранения энергии».
Сначала Готфрид Лейбниц в 1686 году сформулировал закон сохранения механической энергии. А закон сохранения энергии как всеобщий закон природы сформулировали независимо Юлиус Майер (1845), Джеймс Джоуль (1843–50) и Герман Гельмгольц (1847).
Врач Майер и физиолог Гельмгольц сделали последний важный шаг. Они установили, что закон сохранения энергии справедлив для животных и растений. До этого существовало понятие «живая сила» и считалось, что для животных и растений законы физики могут не выполняться. Таким образом, закон сохранения энергии был первым принципом, установленным для всей познанной Вселенной.
Последним штрихом в обобщении закона сохранения энергии стала специальная теория относительности Альберта Эйнштейна (1905 г.). Он показал, что закон сохранения массы (был такой закон) — часть закона сохранения энергии.
Далее: Вечный двигатель второго рода
Чем закончились попытки создать вечный двигатель :: Общество :: РБК
300 лет назад саксонский инженер Иоганн Бесслер, также известный как Орфиреус, представил проект вечного двигателя. После его смерти была доказана невозможность таких механизмов, однако ученые в разное время предлагали свои варианты самодвижущихся конструкций. Самые необычные модели — в обзоре РБК.
Колесо Орфериуса
Чертеж общего вида вечного двигателя Бесслера (Орфиреуса)
12 ноября 1717 года саксонский врач и инженер Иоганн Бесслер, также известный как Орфиреус, представил проект вечного двигателя.
Конструкция представляла собой полое самодвижущееся колесо с системой противовесов диаметром около четырех метров. Модель прошла большое количество тестов и была способна работать на протяжении длительных промежутков времени — в рамках официального теста колесо вращалось в закрытой комнате в течение 54 дней.
Устройство своего изобретения инженер держал в тайне, предлагая раскрыть ее за внушительное денежное вознаграждение. Бесслера неоднократно обвиняли в мошенничестве, но сам он так и не раскрыл секрет своего изобретения, а через несколько лет и вовсе его уничтожил. Уже после смерти инженера была доказана невозможность создания вечного двигателя.
Колесо БхаскарыЧертеж колеса Басхары
Один из первых проектов вечного двигателя создан в XII веке — индийский математик и астроном Бхаскара II создал колесо с прикрепленными к нему сосудами, заполненными ртутью.
Именно с этого момента и на протяжении столетий идея создания вечного двигателя ассоциировалась с колесом. Чертежи таких устройств оставил, например, Леонардо да Винчи, который, однако, к самой идее относился скептически.
Самозаполняющаяся чаша Роберта Бойля
Часы Джеймса Кокса
Фото: collections.
vam.ac.uk
В середине XVIII века британский часовщик Джеймс Кокс изобрел напольные часы вечного движения. В качестве движущей силы служила ртуть — под влиянием атмосферного давления она перемещалась из стеклянного сосуда в стеклянную трубку. Сосуд и трубки были подвешены на цепях и уравновешены противовесами. В устройстве использовалось около 68 кг ртути, а сам изобретатель называл их настоящим вечным двигателем. Сейчас изобретение хранится в лондонском Музее Виктории и Альберта (уже без ртути).
Конструкция из губок Уильяма Конгрива
В первой половине XIX века английский изобретатель и член парламента Уильям Конгрив разработал свою систему вечного двигателя, работающую на основе капиллярного эффекта в губках.
По мысли Конгрива, движение в системе должно было возникать из-за разницы в весе сухих и мокрых губок.
Механизм Джона Роберта Килли
Во второй половине XIX века американец Джон Роберт Килли заявил, что ему удалось сконструировать принципиально новый механизм, который приводится в действие звуковыми вибрациями на основе энергии эфира. Его изобретением заинтересовалась Клара Блумфилд Мур, вложившая в разработку проекта около $100 тыс. Она также выплачивала «изобретателю» от $250 до $300 ежемесячно. После смерти Килли выяснилось, что машина приводилась в действие с помощью резервуара сжатого воздуха, тщательно спрятанного под потолком.
Вертолет Дэвида Юнайпона
В XX веке созданием вечного двигателя занимался австралийский изобретатель Дэвид Юнайпон.
Ему удалось создать проект вертолета, работающего по принципу бумеранга, однако его работы по вечному двигателю успехом не увенчались. Впрочем, в процессе работы ему удалось найти конструктивные решения для некоторых своих изобретений.Сейчас изображение Юнайпона можно увидеть на банкноте в 50 австралийских долларов. Известный австралийский художник и поэт Норман Линдси рассказывал, что однажды спросил Юнайпона, чем тот планирует заняться, на что он ответил, что намерен решить проблему вечного движения, в ответ на что Линдси рассмеялся. «Я знаю, что это невозможно, но каким триумфом это будет для моего народа, если меня ждет успех», — сказал изобретатель, происходивший из коренного австралийского племени нгарринджери.
Фото: МФТИ
В мае 2017 года стало известно, что российские ученые из МФТИ нашли способ создать квантовое устройство, нарушающее второе начало термодинамики (которое оспаривает возможность создания вечного двигателя) и обладающее КПД, фактически равным 100%.
Сейчас ученые под руководством заведующего Лабораторией физики квантовых информационных технологий МФТИ Гордея Лесовика занимаются воплощением этой идеи на практике.
Лженаука и аферисты. Вечный двигатель / Хабр
Патенты США• 3913004 от 14 октября 1975, Метод и аппаратура для увеличения электрической мощности, Роберт Александер.
• 4975608 от 4 декабря 1990, Мотор с переключаемым магнитным сопротивлением, Гарольд Аспден.
• 5288336 Преобразователь тепла в электричество, Гарольд Аспден.смотри также патенты номер 5,065,085 и 5,101,632
• 4622510 от 11 ноября 1986, Параметрическая электромашина, Фердинанд Кап.
• 2912244 от 1959 года, Гравитационная система, Отис Карр.
• 4006401 от 1 февраля 1977, Электромагнитный генератор, В Ривас.
• 3811058, 3879622 Моторы на постоянных магнитах.
• 2982261 Воздушный мотор Мак Клинтока.
• 4595843 от 17 июня 1986, Трансформатор вращающегося магнитного потока с сердечником с низкими потерями, Роберт Дель Вечио.
• 4567407 от 28 января 1986, Мотор — альтернатор, Джон Эклин.
• 3368141 от 6 января 1968, Трансформатор в сочетании с постоянными магнитами, Карлос Гарон.
• 3890548 от 17 июня 1975, Мотор с пульсирующим конденсаторным разрядом, Эдвин Грей.
• 4595852 от 17 июня 1986, Электростатический генератор, Роберт Гандлах.
• 4831299 от 16 мая 1989, Униполярный генератор переменного тока, Енакиши Хайсака.
• 4249096 от 3 февраля 1981, Электрическое динамо, Барбара Никокс.
• 3610971 от 5 октября 1971, Электродвижущий генератор электрического поля, Виллиямс Купер.
• 4897592 от 30 января 1990, Система, создающая мощность из энергии электростатического поля, Виллиямс Хайд.
• 4151431 от 24 апреля 1979, Мотор с постоянными магнитами, Говард Джонсон.
• 4806834 от 21 февраля 1989, Электрическая цепь индуктивных проводников, трансформаторов и моторов, Эрл Кениг.
• 3374376 от 19 марта 1968, Электрический генератор, Раймонд Кромри.
• 3977191 от 31 августа 1976, Источник мощности… Роберт Бритт.
• 3670494, Метод конвертирования атомной энергии в полезную кинетическую энергию.
• 4428193, Система извлечения полезной работы из топлива. В качестве топлива используется смесь инертных газов, циркулирующая в закрытой системе.
• 4709323 от 24 ноября 1987, Конвертор параллельного резонанса, Чарльз Лиен.
• 5146395 от 8 сентября 1992, Источник мощности, использующий две накопительные цепи, Ричард Мак Ки.
• 4210859 от 1 июня 1980, Индуктивное устройство, имеющее две ортогональные обмотки, Пауль Мерестский.
• 4500827 от 19 февраля 1985, Линейный электрический генератор, Томас Мерит.
• 4904926 от 27 февраля 1990, Электрический генератор магнитного движения, Марио Пацишинский.
• 4945273 от 31 июля 1990, Высокоэффективная электрическая машина, Джозеф Пинкертон.
• 4883977 от 28 ноября 1989, Преобразователь магнитной мощности, Деннис Реган.
• 4077001 Электромагнитный преобразователь со стационарными элементами, имеющими изменяемое магнитное сопротивление, Франк Ричардсон.
• 5018180 от 21 мая 1991, Конверсия энергии, использующая заряд высокой плотности, Кеннет Шолдерс.
• 4652771 от 24 марта 1987, Трансформатор с колебаниями магнитного потока, Теодор Спич.
• 4772816 от 20 сентября 1988, Система конверсии энергии, Джефри Спенс.
• 4748311 от 31 мая 1988, Инвертор с источником мощности для прерывателя параллельной резонансной цепи, настроенной на удвоенную частоту прерывателя, Фридрих-Вернер Томас.
• Международный патент H02K 31/00, 39/00 от 24 июня 1982, Замкнутая часть униполярной машины, Адам Тромбли.
• 4835433 1987 год, Аппаратура для непосредственного преобразования энергии радиоактивного распада в электрическую энергию, Браун П.М.
• Патенты США по электрогравитации: 1363037 Goddard 21 Декабря 1920; 2004352 Simon 11 Июня, 1935; 2210918 Karlovitz 13 Августа, 1940; 2588427 Stringfield 11 Марта, 1952; 2231877 Bennet 18 Февраля 1941; 2279586 Bennet 14 Апреля 1942; 2305500 Slayter 15 Декабря 1942.
• Английский патент номер 300,311 от 15 Августа 1927, Устройство для производства силы или движения при помощи электродов, Таунсенд Браун.
• Французский патент номер 1003484 от 11/1951 года.
Электрогравитация.
• 3187206 от 1 июня 1965, Электрокинетическая аппаратура, Таунсенд Браун.
• 3022430 от 20 февраля 1962, Электрокинетический генератор, Таунсенд Браун.
• 3018394 от 23 января 1962, Электрокинетический преобразователь, Таунсенд Браун.
• 2949550 от 16 августа 1960, Электрокинетическая аппаратура, Таунсенд Браун.
• 1974483 от 25 сентября 1934, Электростатический мотор, Таунсенд Браун.
• 4687947 от 18 Августа 1987, Электрическая цепь сохранения мощности, Мельвин Кобб.
• 4772775 от 20 Сентября 1988, Генерация потока плазмы в электрической дуге, Сэм Лич.
• 4432098 и 4429280, Передача информации при помощи магнитного векторного потенциала, Рейнолдс Гелинас.
• Великобритания, No. 547668, 30 января ( 7 сентября ) 1942 года, Мотор с постоянными магнитами, автор Стенли Хичкок.
• Великобритания, Заявка No.2282708A, Мотор с постоянными магнитами, Роберт Адамс, Гарольд Аспден.
Патенты по расщеплению воды и использованию ее в качестве топлива, в том числе по «холодному синтезу»
• 4394230 патент США от 19 Июля 1983, Метод и аппаратура для расщепления молекул воды, Генри К. Пухарич.
• 2251775 патент Великобритании от 20 Апреля 1994, Термоэлектрическая конверсия, Гарольд Аспден.
• 5288336 патент США, Термоэлектрическая конверсия, Гарольд Аспден.
Организации и центры по изучению технологий свободной энергии
• Русское Физическое Общество, 141002, Московская обл., Мытищи, Б.Шараповская 3. Факс 095-2926511. Издает журналы.
• Институт Свободной Энергии, Санкт-Петербург, 193024, а/я 37. Общественная организация, база данных по исследованиям в области гравитации и альтернативной энергетике.
• Academy for Future Sciences, P.O.Box FE, Los Gatos, CA 95031, USA.
• AERI, Advanced Energy Research Institute, 14 Devonshire Mews West, London W1N 1Fp, Great Britain.
• ADAS, Association of Distinguished American Scientists,P.
O.Box 1472, Huntsville, AL 35807, USA. Fax 205-536-0411.
• Borderland Sciences Research Foundation, P.O.Box 429, Garberville, CA 95440-0429, USA.
• Centre for Action, P.O.Box 472, HCR 31, Sandy Valley, NT 89019, USA. Издает книги, журнал и распространяет видеоленты.
• COSRAY, The Research Institute, Inc., 2505 South Forth Street East, P.O.Box 651045, Salt Lake City, UT 84165-1045, USA.
• Delta Spectrum Research, Inc., 5608 South 107th East Av., Tusla, Oklahoma 74146 USA. Fax 918-459-3789. База данных по коммерческим проектам в области свободной энергии, в электронном виде — около 11 Мб. Высылает статьи по работам NASA в области электрогравитации:
Electrostatic levitator with feedback control; Hybrid contactless heating and levitator; Precision fabrication of electromagnetic-levitation coils и другие.
• Electrodynamic Gravity, Inc., 35 W.Tallmadge Ave., Akron, Ohio 44310, USA.
• Fusion Information Center, P.O.Box 58639, Salt Lake City, Utah 84158-0369, издает журнал о работах по «холодному синтезу» Fusion Facts, fax 801-583-6245.
• Gravity Power Research Association, 36 Mountain Road, Burlington, MA 01803, USA.
• GRI, Group Research Institute, P.O.Box 438, Nelson, New Zealand. Dr. Ashley Gray.
• High Energy Enterprises, P.O.Box 5636, Security, CO 80931, USA. Fax 719-4750582. Издает книги Тесла и результаты работ его последователей. International Tesla Society Books.
• Institute for Advanced Studies at Austin, 4030 Braker Lane W., Suite 300, Austin, TX 78759, USA.
• INE, Institute for New Energy, 1304 South College Avenue, Fort Collins, CO 80524, USA. Издает журнал New Energy News, P.O.Box 58639, Salt Lake City, UT 84158-8639, USA. Доступ по EMAIL: [email protected].
Выслает сборник докладов конфренции по развивающимся проектам свободной энергии Denver Report’94.
• Intergrity Institute, 1377 K Street, NW, Suite 16, Washington DC, USA. Fax 202-543-3069. Исследования по электрогравитации, инерциальным движителям, отрицательная масса, как энергетический источник.
Распространение материалов о работах Т.Т.Брауна по электрогравитации.
• JPI, Japan Psychrotronic Institute, Dr. Shiuji Inomata, Electrotechnical Laboratory, 1-1-4 Umezono, Tsukuba-shi, Ibaraki 305, Japan.
• Cosmic Energy Association, 37-2 Nisigoshonouti, Kinugasa, Kitaku, Kyoto, 603, Japan. Dr. Masayoshi Ihara.
• Orgone Biophysical Research Laboratory, Inc.,P.O.Box 1395, E1 Cerrito, CA 94530, USA. Fax 510-526-5978.
• Quantum Biology Research Laboratory, Cotati Research Institute, P.O.Box 60653, Palo Alto, CA 94306, USA.
• PACE, Planetary Association for Clean Energy, Главный оффис в Канаде: 100 Bronson Av., Suite 1001, Ottawa, Ontario, Canada T1R 6G8. Fax 613-235-5876. Европейское представительство в Германии:
Planetartsche Vereinigung fur Saubere Energie, Inc. Feyermuhler Strasse 12, D-53894 Mechernich, FRG. Fax 49-24438221, EMAIL [email protected]. Представительство в Латинской Америке:
FUNDAPAC Allayme 1719, San Jose, Guaymallen, Argentina.
• SEA, Space Energy Association, P.O.Box 11422, Clearwater, FL 34616, USA.
• Tesla Book Company, P.O.Box 121873, Chula Vista, CA 91912, USA.
• Tesla Incorporated, 760 Prairie Av., Craig, CO 81625, USA. Fax 303-824-7864. Модем 300/1200/2400 для Tesla BBS по телефону 719-486-2775.
• ExtraOrdinary Science, Resource Guide, fax 719-475-0582. Официальный каталог книг, статей, видеоматериалов и баз даных Общества Тесла.
• Журнал Explore, The New Dimension in Scientific Approach,P.O.Box 1508, Mount Vernon, Washington 98273, USA.
• Журнал Electric Spacecraft Journal, P.O.Box 18387, Asheville, NC 28814, USA. Fax 704-683-3511.
• Журнал Nexus New Times Magazine, P.O.Box 30, Maplepton Qld 4560, Australia. Fax 074-429381.
• Журнал Cold Fusion Times, P.O.Box 81135, Wellesley Hills MA 02181, USA.
• Журнал Infinite Energy, P.O.Box 2816, Concord, NH 03302-2816, USA. Издается центром Cold Fusion Technology, fax 603-224-5975, email: [email protected].
• Журнал 21th Century Science & Technology, P.O.Box 16285, Washington, DC, 20041, USA.
• Журнал Cold Fusion, 70 b Route 202N, Petersborough, NH 03458, USA.
• Brown’s Gas International, 5063 Densmore Av., ENCINO, California 91436, USA. Изобретатель «газа Брауна», Yull Brown. Факс 818-990-4873 в США.
• ENECO, Inc., 391-B Chipeta Way, Salt LAke City, Utah 84108, USA. Fax 801-5836245. Развивает несколько устройств генерации мощности за счет холодного синтеза как с тяжелой, так и с легкой водой.
• «Robert Adams and Company» 46 Landing Road, Whakatane, Bay of Plenty, New Zealand. Роберт Адамс, исследования по созданию мотора-генератора с постоянными магнитами.
• Methernitha, 3517 Linden, Switzerland. Менеджер Francis Bosshard.
• Swiss Association for Free Energy, P.O.Box 10, 5704 Egliswilli, Switzerland.
• Space Research Institute, Box 33, Uwajima, Ehime 79, Japan. Dr. Shinichi Seike. Fax 895-24-7325. Эксперименты по гравитации и изменению темпа хода времени при работе генераторов свободной энергии, измерения хрональных потенциалов.
• Nuclear Power Corporation, 581 400 Karnataka, India. Project Director, Kaiga Project, Dr. Paramahamsa Tewari.
• Cosmic Energy Foundation, Neptunuslaan 11, 3318 E1 Dordrecht Netherlands. Dr. Martin Holwerda, Director.
• World Harmony, P.O.Box 361 Applecross 6153, Western Australia.
Другой оффис данной группы: U.S.World Harmony, P.O.Box 317, Rainier, WA 98576, USA.
• Sabberton Research, P.O.Box 35, Southampton SO9 7BU, England, Dr. Harold Aspden.
Источник: Персональные системы свободной энергии
Изобретатели вечных двигателей | Что читают в Германии | DW
Сегодня мы познакомим вас с книгой Адама Харта–Дэвиса «Летающий корабль», которая сейчас вышла по-немецки в издательстве «Deutscher Taschenbuch Verlag». Эта книга рассказывает об изобретениях, отчасти действительно серьёзных и важных, отчасти курьёзных, которых объединяло только одно: эти изобретения, аппараты, конструкции, проекты и прожекты либо вообще были нереальными, либо не функционировали, либо оказались несвоевременными, либо не нашли широкого применения. Это не только летающий корабль, давший название книге Харта-Дэвиса, но и другие никогда не отрывавшиеся от земли летательные аппараты, подводная лодка, не оправдавшая своего горделивого имени «Resurgam», что значит «Я всплыву», и затонувшая во время первых же испытаний, паровые локомобили, аппараты для варки яиц и перелистывания нот, ну, и, конечно же, вечные двигатели.
Имена большинства – но не всех – неудачливых изобретателей канули в Лету и остались лишь в архивах патентных бюро, в которых и разыскал их следы автор книги «Летающий корабль». Так, например, обычно считается, что паровую машину изобрёл Джеймс Уатт (Watt). Однако первый патент на неё был выдан английским королём Уильямом Третьим за 38 лет до рождения Уатта некоему Томасу Сэйвери (Savery). Сэйвери построил паровую машину для того, чтобы откачивать воду из штолен оловянных рудников в графстве Корнуолл, которые использовали ещё римские легионеры. Но работала эта примитивная машина плохо. Во-первых, пар в котле конденсировался слишком быстро, и хотя кочегары выбивались из сил, всё равно поддерживать нужную температуру далеко не всегда не удавалось. Во-вторых, из-за высокого давления часто не выдерживали стыки труб, которые тогда паялись оловом или свинцом. Для ремонта часто приходилось останавливать работы. И, наконец, паровая машина Сэйвери была маломощной. С её помощью можно было откачивать воду с глубины максимум двенадцать метров. А самые богатые залежи располагались на глубине девяноста метров.
В общем, широкого распространения изобретение Томаса Сэйвери не нашло, и никто его сегодня не знает. Тем не менее, одно из его «изобретений» осталось в истории. Сэйвери придумал единицу мощности – лошадиную силу. Причём он несколько завысил эту силу. 735 с половиной ватт или 745 (в разных странах по-разному определяют величину внесистемной единицы мощности), – на это не способен ни один ломовик.
Нет ничего удивительного в том, что такие изобретения, как паровая машина или, скажем, телефон, телеграф, радио или видеомагнитофон, создавались разными людьми независимо друг от друга порою в разных странах одновременно, параллельно. Просто приходит время для тех или иных технических новинок, и идеи буквально висят в воздухе. Успеха обычно добивается тот изобретатель, которому удаётся создать более совершенный в техническом отношении действующий аппарат, более приспособленный к промышленному, массовому выпуску, более простой и надёжный в эксплуатации, наконец, более дешёвый. Спорить о приоритетах здесь бессмысленно. Так, например, полтора десятка изобретателей одновременно работали над созданием пневматической почты. Но первым сумел организовать пересылку телеграмм по трубам «Electric and International Telegraph Company» в Лондоне Лэтимер Кларк (Clark) в 1853 году. Жёсткие патроны, покрытые войлоком, «выстреливались» сжатым воздухом со скоростью 15 метров в секунду. Этот способ общения и сообщения завоевал такую популярность, что общая протяжённость трубопроводов «воздушки» составила в Лондоне к 1885 году 53 километра. В Ливерпуле, Дублине, Манчестере, Бирмингеме, Глазго, во многих крупных городах Европы (Париже, Берлине, Марселе, Мадриде) действовала пневматическая почта. Лишь распространение телефона остановило её победное шествие.
В Нью-Йорке в 1867 году было даже построено пневматическое метро. Правда, длина демонстрационного участка, который стал экспонатом политехнической выставки, составляла всего тридцать метров, но успехом он пользовался фантастическим. Около 170 тысяч посетителей выставки проехались со скоростью десять километров в час от 14-й улицы до 15-й, а конструктор – Алфред Эли Бич (Beach) – получил золотую медаль. Бич, кстати говоря, – весьма интересная фигура. Он был убеждён, что только метро может разгрузить центр Нью–Йорка, который уже тогда страдал от транспортных проблем. Однако в мэрии к этому относились отрицательно. И хотя Бичу всё же удалось вырыть ещё один метротуннель под Бродвеем (на этот раз длиной около ста метров), станции которого были богато украшены фресками и роскошными люстрами, он так и сумел добиться разрешения на строительство новых линий. Крах биржи в 1873 году поставил крест на его честолюбивых планах.
Одной из самых экстравагантных личностей эпохи промышленной революции был, безусловно, и Джон Уилкинсон (Wilkinson) . Он родился в бедной семье, стал кузнечных дел мастером, потом самым знаменитым в Англии литейщиком, строил доменные печи и чугунолитейные заводы, создал первый высокоточный сверлильный станок для высверливания орудийных и ружейных стволов, а также цилиндров паровых турбин. Именно для Уилкинсона изготовил свою знаменитую паровую машину Джеймс Уатт. Так вот: Уилкинсон был буквально помешан на железе и чугуне. Он считал, что их свойства делают их универсальными материалами. Уилкинсон построил первые корабли из железа, которые, вопреки предостережениям скептиков, не пошли ко дну. По его инициативе был сооружён чугунный мост через реку Северн, ставший одной из главных достопримечательностей Англии. Уилкинсон пожертвовал своему родному городу Линдэйлу церковь, стены которой, и крыша, и кафедра для священника, и даже скамейки были отлиты из чугуна. В довершение ко всему он завещал похоронить себя в чугунном саркофаге, который сам же и отлил на одном из своих заводов. Между прочим, выполнить эту последнюю волю Джона Уилкисона оказалось не так-то просто. Когда он умер, его тело положили в деревянный гроб, но выяснилось, что гроб этот не влезает в заранее приготовленный саркофаг. Тогда решили временно похоронить фабриканта в деревянном гробу – пока не будет отлит новый, более просторный чугунный саркофаг. Когда позже деревянный гроб подняли из могилы и поместили в саркофаг, оказалось, что этот саркофаг, в свою очередь, не влезает в старую могилу, пробитую в скале. Однако в конце концов Уилкинсон всё же нашёл своё последнее пристанище. Он покоится у стен своей чугунной церкви, и на его могиле стоит, разумеется, чугунный обелиск.
Впрочем, самыми удивительными изобретателями можно считать, наверное, тех, кто создавал (или, точнее, пытался создать) вечный двигатель.
Первый британский патент на вечный двигатель датируется 1635-м годом. И хотя уже в восьмидесятых годах 17-го века знаменитый физик, астроном и математик, создатель классической механики Исаак Ньютон в своём фундаментальном научном трактате «Математические начала натуральной философии» писал о практической невозможности создания вечного двигателя, а спустя сто лет французская Академия наук официально отказалась рассматривать подобные проекты, но даже в 1903–м году в лондонское патентное бюро ещё было подано около шестисот заявок от изобретателей вечных двигателей. Да что 1903-й! И сейчас Бюро по регистрации изобретений и выдаче патентов США ежегодно получает до ста подобных заявок! Их оформление, кстати, стоит немалых денег авторам изобретений. Ответ они в этом случае всегда получают стандартный:
«Позиция Бюро патентов совпадает здесь с позицией учёных, занимавшихся этой тематикой и пришедших в результате исследований к выводу, что практическое воплощение подобных проектов физически невозможно. Точку зрения Бюро патентов можно опровергнуть только с помощью действующих моделей… Бюро патентов считает, что в данном случае было бы некорректно брать деньги за проверку и регистрацию с заявителей, которые верят в осуществимость «перпетуум мобиле». В этой связи мы считаем своим долгом напомнить Вам, что патентные сборы не возвращаются и в том случае, если изобретение получает отрицательное заключение экспертов».
И несмотря на всё это, какие только конструкции вечных двигателей не предлагаются! Самокрутящееся колесо, по спицам которого скользят от обода к оси и обратно металлические шары, приводя, таким образом, колесо в движение; ветряная мельница, раздувающая мехи огромного ветродуя, который, в свою очередь, дует на её крылья; испаряющаяся и вновь конденсирующаяся (якобы без каких-либо энергопотерь) вода… Из множества проектов, приведённых в книге Адама Харта-Дэвиса, мне больше всего понравилось изобретение сэра Уильяма Конгрива (Congreve). Британский аристократ, увлекавшийся на досуге наукой, придумал в начале 19-го века забавную конструкцию: своеобразный замкнутый «конвейер» с лентой из губчатого материала и тяжёлой цепью на ней. Губка впитывала воду, цепь выжимала её, поэтому всё должно было бесконечно двигаться. Но почему-то не двигалось. Этот «вечный двигатель», как и все остальные, не функционировал.
Любопытно, что современники воспринимали сэра Конгрива не слишком серьёзно не потому, что он изобретал «перпетуум мобиле», а за его упрямые попытки доказать на практике, что сконструированные им ракеты и вообще реактивное оружие можно эффективно использовать в военных целях. Ну, уж такой глупости настоящие учёные дилетанту Конгриву простить не могли!
Очень много времени и денег потратил на создание «вечного двигателя» ещё один дилетант – Александр Бейн (Bain), сын небогатого фермера, который разводил овец на северном побережье Шотландии. В школе Александр учился плохо, но не потому, что был ленив или неспособен: он слишком часто витал в облаках. Единственное, чем мальчик увлекался с детства, – часы. И отец, в конце концов, отдал его в учение к часовщику.
В январе 1830-го года Александр Байн прошёл двадцать километров по заснеженной дороге в соседний город – для того, чтобы прослушать лекцию на тему «Свет, терморегуляция и электрическое поле». То, что он узнал, поразило его настолько, что он серьёзно занялся изучением возможностей, которые давало электричество, и попытками реализовать эти возможности на практике. Вечный двигатель ему, естественно, создать не удалось, зато сын шотландского овцевода одним из первых в мире сконструировал телеграф, различные навигационные приборы для судовождения, электрический оповещатель пожарной сигнализации и электрические часы. Такие часы он установил на железнодорожных вокзалах в Глазго и Эдинбурге. Они, разумеется, должны были ходить секунда в секунду. Поэтому Бейн соединил их телеграфным проводом: маятник вокзальных часов в Эдинбурге, раскачиваясь, касался пластины, цепь замыкалась и электрический импульс посылался по проводам в Глазго, заставляя синхронно раскачиваться маятник тамошних часов.
Мы так подробно описываем эту конструкцию, чтобы рассказать ещё об одном изобретении, сделанном неутомимым Бейном. Речь идёт о телефаксе – факсимильном аппарате для передачи и приёма изображений. Такие стоят сегодня чуть ли не в каждой конторе. Так вот: оказывается, факс был изобретён не в шестидесятые годы двадцатого века, а в первой половине века девятнадцатого – за тридцать лет до того, как появился телефон.
Принцип факсимильного аппарата Бейна был очень прост, но, в общем-то, тот же, что используется и сейчас. В качестве контактной пластины для своих «передающих» вокзальных часов Бейн попробовал (просто для интереса) использовать медную плату с вытравленным на ней изображением. Электрическая игла на маятнике часов «считывала» это изображение точка за точкой: после каждого движения маятника плата чуть-чуть перемещалась. Ну а приёмноё устройство было сконструировано таким образом, что каждый электрический импульс заставлял электрическую иглу оставлять чёрную точку на специальном намагниченном листе, который тоже двигался синхронно с медным оригиналом.
К сожалению, Александр Бейн не нашёл финансистов, которые готовы были бы вложить деньги в усовершенствование и промышленное производство этого аппарата. Несмотря на свои многочисленные патенты, Бейн слишком много истратил на безуспешные попытки создать вечный двигатель и умер в бедности. О его изобретении забыли. Возможно, правда, что время телефакса тогда просто ещё не наступило. И его пришлось снова выдумывать спустя 120 лет.
Обогнал своё время и физик Деннис (Денеш) Габор (Gabor). Родившийся в Венгрии учёный работал сначала в Германии, потом, после прихода нацистов к власти, эмигрировал в Великобританию, затем в США. Он специализировался на электронной оптике, технике связи, физике плазмы. А в 47-м году придумал, как получить голограмму. Однако никакого развития его теория голографии тогда не получила: без лазера воспроизвести голографически объёмное изображение предмета было невозможно. Но Деннису Габору повезло больше, чем изобретателю телефакса Александру Бейну: ему не пришлось ждать 120 лет. Спустя два десятилетия после теоретического обоснования он смог реализовать принципы своей теории на практике и получил за это Нобелевскую премию по физике.
Значит, всё же есть среди героев книги Адама Харта-Дэвиса «Летающий корабль» не только неудачники. И не все изобретения, описанные в ней, обязательно должны вызывать снисходительную усмешку.
Вечный двигатель своими руками
Вечный двигатель — воображаемое неограниченно долго действующее устройство, позволяющее получать большее количество полезной работы, чем количество сообщённой ему извне энергии (вечный двигатель первого рода) или позволяющее получать тепло от одного резервуара и полностью превращать его в работу (вечный двигатель второго рода).
Вечный двигатель все-таки существует?
По представленной ниже схеме, была разработана реальная и вполне работоспособная модель вечного двигателя.
На схеме представлено более упрощенное соединение работающих элементов, а именно, соединение якорей двигателя и генераторов и единого агрегатного вала, в реальном исполнении применялась ременная передача.
Генератор и электродвигатель был зафиксирован таким образом, чтобы при запуске электродвигатель мог одновременно вращать генераторные валы.
Чтобы создать макет двигателя использовался обычный автомобильный аккумулятор и такой же электрогенератор 1 со стандарным 12 в напряжением. Генератор 2, относительно генератора 1 был сделан меньше размером, тем самым он вырабатывает меньше рабочей энергии и снижает нагрузку на электродвигатель.
Для вечного двигателя использовался обычный двигатель от шлифовальной машины, который может работать без перегрева может вращать якоря генератора в пределах от 2000-5000 об./мин., так он может работать как и с нагрузкой, так и с добавлением дополнительным генератором меньшей нагрузки. Усиливает или обеспечивает переменным током преобразователь МАП «Энергия», который получает входную энергию от аккумулятора.
Преобразователь или усилитель тока «Энергия» увеличивает напряжение поступающего тока от аккумулятора, со стандартных переменных 12в до 220в. Уже преобразованный постоянный ток обеспечивал работу электродвигателя с потребляемой мощностью 1200 Ватт.
Схема «вечного двигателя»
В электрическую цепь, с помощью проводов соединяются: Генератор 1, аккумулятор, электродвигатель и усилитель. Энергия, которая поступает от аккумулятора усиливается, преобразуется до 220В, а от усилителя переменный ток поступает к электродвигателю, который в свою очередь начинает вращать валы якорей, одновременно двух генераторов, а уже сами генераторы начинают вырабатывать электрический ток.
При том, что генератор 1 начинает вырабатывать постоянный ток 12 в и подзаряжает аккумулятор, а потребности потребиля, то есть уже целевой ток для населения будет обеспечивать генератор 2.
После запуска механизма накопленная энергия аккумулятора абслютно не тратится, за счет непрерывной подзарядки, тем и обеспечивается непрерывная цепь работы.
Ранее ЭлектроВести писали, что бельгийская компания CMB официально объявила о начале тестового производства водородных двигателей мощностью 1 МВт. Новая система была разработана в рамках проекта BeHydro совместно с крупнейшим производителем двигателей ABC Engines. Новый двигатель будет применяться в первую очередь в судоходстве, но технология может быть легко адаптирована и масштабирована под самых разных потребителей, включая больницы, железные дороги и центры обработки данных. Максимальная мощность одного агрегата может достигать 10 МВт.
По материалам: electrik.info.
Вечный двигатель | izi.TRAVEL
Вы видите модель вечного двигателя. По идее древних инженеров, которые разработали эту модель, более длинные рычаги должны перевешивать. При повороте будут подключаться новые шарниры-рычаги, откидываясь под действием своей тяжести. В идеале это должно продолжаться вечно. Причина, по которой данный двигатель работает не вечно, проста. Да, рычаги справа — длиннее. Но слева грузиков-рычагов больше, чем справа. Их количество компенсирует действие длинных рычагов. Именно поэтому колесо не будет вращаться вечно. Рядом вы можете увидеть еще одну абсолютно аналогичную модель вечного двигателя, но там вместо рычагов используются перекатывающиеся металлические шарики.
Вечный двигатель (перпетуум мобиле по латыни) – это машина, которая совершает работу без поступления энергии извне. Проследить появление идеи вечного двигателя довольно трудно, но считается, что первые чертежи появились в Баварии в 8 веке нашей эры. Изобретенная тогда машина на основе отталкивания одноименных полюсов магнитов стала на протяжении следующего тысячелетия прототипом для бесчисленных вариантов. В 1150 году в Индии философ Бхаскара предложил изготовить колесо, которое должно было вращаться вечно. Идею Бхаскары использовали потом многие европейские изобретатели эпохи возрождения. Одним из самых плодотворных изобретателей вечного двигателя был Иоганн Бесслер, ученый 18 века, который построил более трехсот прототипов вечных двигателей. Однако все возможные варианты моделей вечных двигателей ждала одна из двух судеб – либо они не работали, либо оказывались грандиозной фальсификацией. Несмотря на это количество изобретателей не убывало, поэтому в 1775 году сначала Французская, а потом и академии наук других стран отказались даже рассматривать проекты вечных двигателей. И все же обманщики и безумцы никуда не пропали даже в 20 веке. Несмотря на единодушное мнение научного сообщества, многие из этих людей находили себе спонсоров, которые обеспечивали их существование до разоблачения или смерти.
Так почему же вечные двигатели принципиально невозможны? Удивительно, но ответ на этот вопрос понимали даже древние греки – они знали, что энергия не может появиться из ниоткуда, этому противоречит закон сохранения энергии. Чтобы продать что-нибудь ненужное, надо сначала купить что-нибудь ненужное, говорил дядя Федор из Простоквашино. Точно так же, чтобы потратить на работу энергию ее надо сначала откуда-то взять.
Тем не менее, несмотря на бесплотность всех попыток создания вечных двигателей, они принесли свою пользу науке. Благодаря тщательному изучению этого вопроса были сформулированы принципы термодинамики, которые утверждали, что невозможны даже двигатели, которые всю полученную энергию использовали бы для работы, так как часть энергии обязательно пропадет в результате трения. Сейчас на этих принципах, которые выдержали тщательную экспериментальную проверку сроком несколько сотен лет, базируется весь фундамент современной физики.
Руководство механика по созданию вечных двигателей.
|
Зачем строить бесполезные устройства?
Зачем их строить? Это хороший вопрос, учитывая, что они никогда не работают так, как вы, возможно, надеялись. Я утверждаю, что вы все еще можете многому научиться на практике с устройствами неправильной конструкции.Вы узнаете некоторые из причин, по которым дизайн был ошибочным. Также вы узнаете один из маленьких грязных секретов, скрытых в течение многих столетий тщетных усилий по созданию сверхединичных машин: Они работают ужасно! Начиная с XI века (на самом деле раньше) фолианты и книги о механизмах включали один или несколько из этих ошибочных дизайнов (часто с небольшими и загадочными заявлениями об отказе от ответственности). Тем не менее, никто прямо не заявил, насколько плохо они работают, основываясь на практическом опыте работы с реальной машиной.Леонардо да Винчи, вероятно, построил и протестировал несколько колес с перебалансировкой, но только отказался от них, не сообщая подробностей о том, насколько они не дотягивают, даже по сравнению с общеизвестно неэффективными (хотя все еще полезными) машинами его времени. Мы сильно подозреваем, что те, кто считал, что вечный двигатель возможен, никогда не удосужились построить хотя бы одну такую машину.
Готовая модель станет отличным предметом для разговора, который можно будет разместить на вашем столе дома или на работе.Если кто-нибудь спросит, вы можете сказать, что это символ бесполезности и бесполезности многих видов деятельности на рабочем месте.
Материалы.
Большинство классических вечных двигателей можно легко построить из деталей, уже имеющихся в наличии, или их можно легко купить в магазине бытовой техники или товаров для дома. Если вы умеете обращаться с деревом, используйте его. Если вы любите металлообработку и у вас есть оборудование, это здорово. Если вы не такие, подумайте о таких частях стальных конструкций, как Meccano, Erector, Mech-Tech, Mech-Struct, Steel-Tech, Exacto, Temsi, Merkur, Eitech и т. Д.Некоторые из них больше не доступны в виде новых наборов, но поиск в Интернете покажет источники поставки запчастей и даже бывшие в употреблении наборы. Поход на распродажу во дворе или в местный антикварный магазин часто дает старые наборы по разумным ценам. В этом документе я покажу примеры того, как их можно использовать.Колесо Такколы.
| Колесо Taccola | Деревянная модель. Немецкий музей. |
|---|
Идея механически «уравновешенного» колеса фактически возникла на Востоке и, вероятно, послужила источником вдохновения для колеса Вилларда (см. Ниже).Он один из самых простых в сборке. Эта модель из Немецкого музея сделана из дерева с латунными петлями. Ханс-Петер Граматке помогает, не давая колесу двигаться, чтобы его можно было сфотографировать при слабом освещении музея без размытия.
Колесо Виллара де Оннекорта.
| Колесо Виллара. | МодельMeccano от DES. |
|---|
|
Диаграмма Виллара показывает странную перспективу (обычную для его времени) и не показывает никаких ограничений на молотки. В более поздние века схемы этого устройства были более явными, показывая методы размещения молотов в выдвинутом положении на одной стороне колеса. В нашей модели гладкие штифты используются в качестве шарниров, а также в качестве ограничений положения.
Производительность. Все эти колеса имеют положения статического равновесия, и на этих фотографиях они показаны в одном из этих положений покоя.Изобретатель предполагает, что если колесо толкнуть по часовой стрелке, оно продолжит вращаться. Но чтобы колесо двинулось с места, вы должны вручную повернуть его, пока молоток не окажется наверху и не будет направлен прямо вверх, а затем этот молоток упадет. В то же время молоток должен вращаться, что дает колесу усилие против часовой стрелки (назад) на основное колесо. Таким образом, когда молот падает, колесо получает импульс в неправильном направлении . Затем, когда молоток ударяет по штифту, это дает колесу импульс в «правильном направлении».Молот получает некоторую энергию от падения в гравитационном поле, но не больше, чем энергия, которую вы должны были вложить, чтобы запустить колесо. Нет нет чистого прироста энергии , фактически потери энергии из-за неупругого сжатия материалов. Колесо останавливается и принимает другое положение равновесия, прежде чем совершит хотя бы один полный оборот.
Затем для сравнения вы можете наблюдать за работой колеса с молотками, заблокированными в одном положении, выдвинутом или нет.Теперь колесо работает намного лучше, и небольшой толчок заставит его сделать много оборотов, прежде чем оно остановится из-за трения. Суть в том, что когда вы отключаете молотки (которые, как предполагал изобретатель, давали ему избыточную энергию), система работает с намного лучше на . Это иллюстрирует простой и эффективный способ проверки конструкции механического вечного двигателя.
Примечание . Фрэнк Хорнби, который изобрел и запатентовал систему конструкторов Meccano в 1901 году, как говорят, в детстве хотел построить вечный двигатель.Как и дети, он вырос из этого представления. Мы не знаем, использовал ли он когда-либо Meccano для создания классического вечного двигателя, но, как мы показали, он мог сделать это легко.
Катящееся шариковое колесо.
| Шаровое колесо качения. | МодельErector фирмы DES. |
|---|
|
Это еще один дизайн, который появлялся во многих вариантах за несколько столетий. Общим для всех версий является то, что шары движутся в камерах с одним прямым и одним криволинейным контуром.
Для этой модели я выбрал комплект Gilbert Erector 1960-х годов, когда компания отказалась от деталей с квадратной балкой в пользу более простой конструкции. Хотя коллекционеры избегают наборов этой эпохи (и поэтому использованные наборы и детали доступны по более низкой цене), они удивительно универсальны для создания моделей.В этом случае его изогнутые полосы идеально подходили для изогнутого контура клетки, в которой движется каждый стальной шарик. Шарики катятся по гусеницам по гладким краям этих стальных рельсов, которые удерживаются на расстоянии 1/2 дюйма друг от друга с помощью проставок на 1/2 дюйма, имеющихся в стационарных магазинах. Они имеют резьбу 6-32, и их размер как раз подходит для отверстий в деталях монтажного приспособления. Черная основа взята из одного из наборов «5 в 1», выпускаемых Гилбертом в течение нескольких лет, с деталями, которые в основном были вырезаны по стандартам, отличным от всех предыдущих наборов Гилберта.(Для них они отказались от стандартного расстояния между отверстиями в 1 дюйм). Эти наборы в основном предназначались для создания моделей строительных машин и военных транспортных средств.
Производительность: Это та же история, что мы нашли для колеса Вилларда (выше).
Это колесо отличается от версии, которую изучал Леонардо. Рисунок Леонардо показывает, как шары катятся поперек оси от одной стороны к другой, проходят петлю, а затем снова пересекают ось. Если вы построите один из них (достойный вызов для строителя), вы обнаружите, что элегантное усложнение совершенно не помогает.
| Одно из колес, которое изучал Леонардо да Винчи, вращалось правильно по отношению к гравитации. Обратите внимание, что каналы шара пересекаются на центральной оси. |
|---|
Шариковая цепь.
Цепь с шариками на двойной рампе была провозглашена «чудесным» изобретением для достижения вечного движения. Предполагалось, что, поскольку на левой рампе всегда был больший вес цепи, цепь будет постоянно вращаться против часовой стрелки.| Шаровая цепь на аппарели , неисправность которой показал Саймон Стевин. | МодельMeccano от DES. |
|---|
Саймон Стевин (1548–1620) убедительно показал, что это не сработает, и из-за его проблем это теперь известно как «машина Стевина». В нашей модели Meccano используется стандартная шариковая цепочка, доступная в хозяйственных магазинах. Это снижает трение за счет исключения аппарелей и замены шкивов с низким коэффициентом трения.Конечно, он по-прежнему просто сидит, не желая двигаться самостоятельно. Как сказал Стевин: «Прекрасное не так уж и чудесно». (Wonder en — это чудо gheen.)
| Отбаланс шаровой цепи. | МодельMeccano от DES. |
|---|
Небольшая перестановка вещей показывает более простое устройство, которое должно работать лучше — если предполагаемый принцип был правильным, а это не так. Это очень похоже на устройство, изобретенное несколькими столетиями позже, в котором есть лишние и ненужные шкивы, которые только увеличивают трение.Этот изобретатель явно не понимал метода Стевина для анализа таких машин.
| Весы роберваль с редуктором. Модель Erector / Meccano от DES. |
|---|
Весы Roberbal лежат в основе многих вечных двигателей и являются механизмом лабораторных весов с двумя чашами. Но этот принцип может быть применен и к зубчатым колесам, и он ясно демонстрирует, что баланс сложных связей не является, как некоторые наивно думают, просто применением закона рычага Архимеда.Эта модель демонстрирует балансировку стальных шайб равного веса. Но они хорошо сбалансировались бы, даже если бы шайбы находились на разном расстоянии от центральной оси.
| Явно перебалансирован. Модель Erector / Meccano от DES. |
|---|
Они также будут уравновешивать, даже когда шестерни будут изменены таким образом, что обе шайбы будут находиться на той же стороне оси .
Эти примеры так легко конструируются и так поучительны, что мы задаемся вопросом, почему сторонники вечного двигателя не тратят немного времени на то, чтобы построить несколько простых механизмов такого рода и узнать от них кое-что о том, как работает природа, а как — нет.
Если вам нужны идеи для создания других механических машин, есть хорошая коллекция из 23 из них в главе о вечном движении в «Механические устройства и новинки строительства ».
© 2006 Дональд Э. Симанек. Мелкие правки, 2010, 2015.
Вернитесь в главную галерею музея неработающих устройств.
Вернуться к началу страницы.
Вернитесь на главную страницу Дональда Симанека.
Вечный двигатель: работа против законов физики
Почти как только люди создали машины, они попытались создать «вечные двигатели», которые работают сами по себе и работают вечно. Однако устройства никогда не работали и, вероятно, никогда не будут работать так, как надеялись их изобретатели.
«Короче говоря, вечное движение невозможно из-за того, что мы знаем о геометрии Вселенной», — сказал Дональд Симанек, бывший профессор физики Университета Лок-Хейвена в Пенсильвании и создатель Музея неработающих устройств.«Природа не дает примеров вечного движения выше атомного уровня».
Законы термодинамики
Насколько нам известно, вечные двигатели нарушают первый и второй законы термодинамики, сказал Симанек Live Science. Проще говоря, Первый закон термодинамики гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, а только преобразована из одной формы в другую. Вечный двигатель должен производить работу без затрат энергии. Второй закон термодинамики гласит, что изолированная система будет двигаться к состоянию беспорядка.Кроме того, чем больше энергии преобразуется, тем больше ее тратится. Вечный двигатель должен обладать энергией, которая никогда не тратится впустую и никогда не приближается к неупорядоченному состоянию.
И все же нерушимость законов физики не мешает любопытным игнорировать их или пытаться нарушить их. Согласно онлайн-музею Симанека, первые задокументированные вечные двигатели включали колесо, созданное индийским писателем Бхаскарой в 12 веке. Предположительно, он продолжал вращаться из-за дисбаланса, создаваемого контейнерами с ртутью вокруг его обода.Другие попытки включают ветряную мельницу 16-го века, сифоны 17-го века и несколько водяных мельниц.
В то время как большинство попыток использования вечных двигателей осуществлялись в духе научных изысканий, другие были нацелены на обман и зарабатывание денег. Самая известная мистификация с вечным двигателем была изобретена Чарльзом Редхеффером в 1812 году.
Эпоха чудес и озор
Вечный двигатель Редхеффера очаровал жителей Филадельфии и Нью-Йорка и принес тысячи долларов.Инженеры дважды опровергали его, что в конечном итоге привело к тому, что Редхеффера выгнали из города, согласно «Perpetual Motion: The History of an Obsession» (Adventures Unlimited, 2015) Артура У.Д.Д. Орд-Юм.
Америка девятнадцатого века была лучшим временем для мистификаций. По словам Кимбрю МакЛеода, автора книги «Шутники: наносят вред в современном мире» (NYU Press, 2014), внимание Эпохи Просвещения к науке, обучению и получению знаний посредством личного опыта и наблюдений привело к тому, что все большее число людей стали искать явления что они могли судить сами.Кроме того, повышение уровня грамотности означало, что все больше людей были знакомы с такими понятиями, как вечный двигатель, и стремились увидеть машину, которая его достигнет.
Но, как писала Барбара Франко в «Кардиффском гиганте: столетняя мистификация», «люди интересовались новыми науками, не понимая их по-настоящему… Общественность девятнадцатого века часто не делала различия между популярными и серьезными исследованиями науки. Они слушали лекции, ходили в театры, посещали музеи любопытства, цирк и собрания возрождения с почти таким же энтузиазмом.«
Эми Ридинг, автор книги« Знак внутри: большое мошенничество, хитрая месть и маленькая история большого мошенничества »(Vintage, 2013), отмечает особую черту американского чувства веселья. им нравится быть вовлеченным в историю, которая, как они знают, может быть неправдой, в любом случае попадаясь на нее, а затем удивляясь, узнав, что их обманули. То, что Редхеффера фактически выгнали из города, предполагает, что в начале 1800-х годов аудитория, возможно, еще не полностью приняла эту форму развлечения, хотя они будут в последующие десятилетия.
Вечный двигатель волнует Филадельфию
Согласно Орд-Хьюму, историки не знают предысторию Редхеффера до обмана. Он появился на сцене в 1812 году, когда открыл для всеобщего обозрения дом на берегу реки Шуйлкилл. Внутри находилась машина, которая, как он утверждал, могла продолжать двигаться вечно, даже без каких-либо прикосновений или какой-либо помощи.
Машина Редхеффера была основана на «предполагаемом« принципе »вечного движения, который предполагает, что постоянная направленная вниз сила в наклонной плоскости может создавать постоянную горизонтальную составляющую силы», — сказал Симанек.По словам Орд-Хьюма, машина имела маятник с гравитационным приводом с большой горизонтальной шестерней на дне. Другая, меньшая шестерня сцеплена с большей. И большая шестерня, и вал могли вращаться отдельно. На шасси размещены две аппарели, а на аппарелях — грузы. Утяжелители должны были отталкивать большую шестерню от вала, а трение заставляло вал и шестерню вращаться. Вращающаяся шестерня, в свою очередь, приводила в действие сцепленную меньшую шестерню. Если грузы снимались, машина останавливалась.
Согласно Проекту визуального образования, источники расходятся во мнениях о сумме, которую Редхеффер взимал с ничего не подозревающих филадельфийцев за то, чтобы увидеть его машину. Некоторые говорят, что он взимал 5 долларов, другие говорят, что он взимал 1 доллар, а третьи говорят, что женщин впускали бесплатно или за 1 доллар. Как бы то ни было, восхищенную публику цена не отпугнула, и машина стала сенсацией. На его подлинность были сделаны ставки до 10 000 долларов.
Редхеффер был настолько доволен своей машиной и ее приемом, что лоббировал в штате Пенсильвания средства на постройку более крупной машины.21 января 1813 года государство направило инспекторов для расследования, прежде чем раздать деньги. Именно тогда план Редхеффера развалился.
Первое опровержение
По словам Орд-Хьюма, по прибытии инспекторы увидели, что машина находится в комнате с запертой дверью и отсутствующим ключом. Они могли видеть это только через окно. Один из инспекторов, Натан Селлерс, привел с собой своего сына Коулмана. Молодой Коулман заметил, что шестерни в машине работали не так, как утверждал Редхеффер.Винтики шестерен изношены с изнаночной стороны. Это означало, что вес, вал и шестерня не приводили в движение меньшую шестерню; меньшая передача питала большее устройство.
Натан Селлерс поверил своему сыну и решил, что машина была подделкой. Однако вместо того, чтобы противостоять Редхефферу, он нанял Исайю Люкенса, местного инженера, чтобы построить свой собственный вечный двигатель, который, по словам Орд-Хьюма, будет выглядеть и «работать» так же, как и Редхеффер. Люкенс сконструировал машину, которая выглядела как Редхеффер, но имела на вид прочный плинтус и квадратный кусок стекла наверху.Четыре деревянных навершия, предположительно декоративных, были на стекле и прикреплены к деревянным столбам. Люкенс поместил на плинтус заводной мотор. Фактически, одним из украшений была заводная головка. Он мог заводиться и приводить в действие мотор весь день. Двигатель вращал вал, который приводил в действие шестерни.
Селлерс и Люкенс показали свою машину Редхефферу, который был потрясен, увидев, что его поддельная машина, казалось бы, работает на самом деле, согласно веб-сайту Хьюстонского университета «Двигатели нашей изобретательности».Он предложил им деньги, чтобы узнать, как это делается. Селлерс и Люкенс не осудили его на месте, а позволили новостям о мистификации распространиться по Филадельфии.
Вечный двигатель движется к Нью-Йорку
Хотя Филадельфия была на грани Редхеффера, низкие скорости связи той эпохи означали, что Нью-Йорк все еще оставался целью. Редхеффер снова настроил свою машину. И снова он собирал большие толпы. Среди зевак был Роберт Фултон, инженер, известный прежде всего созданием первого успешного коммерческого парохода.Орд-Хьюм пишет, что, когда Фултон увидел машину, он воскликнул: «Да ведь это же кривошипно!»
Фултон заметил, что скорость машины и звук, который она издает, были неравномерными, как это было бы в случае, если бы ее проворачивали вручную. В некоторых сообщениях говорится, что машина также слегка раскачивалась. Согласно Орд-Хьюму, Фултон обвинил Редхеффера, который взбесился и заявил, что его машина реальна.
Фултон сделал предложение: Редхеффер позволит ему попытаться раскрыть реальный источник энергии машины, а если он не сможет, он заплатит за любой ущерб, причиненный в результате попытки.Редхеффер согласился — вероятно, под давлением толпы посетителей — и Фултон начал отрывать доски от стены рядом с машиной, обнажив кетгутовый шнур. Шнур проходил через стену на верхний этаж. Фултон поспешил наверх и обнаружил, что на стуле сидит старик, одной рукой крутил рукоятку, а другой ел корку хлеба.
Поняв, что их обманули, толпа зрителей уничтожила машину на месте. Редхеффер немедленно покинул город.
Мало что известно о пост-мистификации Редхеффера. Согласно книге Венди Беллион «Гражданин-наблюдатель: искусство, иллюзии и визуальное восприятие в ранней национальной Америке» (University of North Carolina Press, 2011), он построил еще одну машину в 1816 году, но никому не позволил ее увидеть. Он получил патент на него в 1820 году, но ничего не известно ни об устройстве, ни о том, что стало с Редхеффером. Сам патент сгорел.
«Невозможность» вечного двигателя
Обман Редхеффера — самая известная в истории попытка вечного двигателя, но далеко не единственная.Однако большинство из них не были созданы для того, чтобы выманивать у публики деньги.
Почему люди продолжают пытаться использовать вечные двигатели, когда все законы физики предполагают, что это невозможно?
«Я подозреваю, что они мотивированы своим неполным пониманием физики», — сказал Симанек Live Science. «Взгляд изобретателей вечных двигателей на физику представляет собой набор не связанных между собой уравнений для конкретных целей. Они не в состоянии постичь величайшую силу физики — ее логическое единство.
«Например, законы термодинамики не возникают по указу. Они выводятся из законов Ньютона и кинетической модели газов и хорошо проверены экспериментально… Нельзя просто отбросить один закон, который вам не нравится. ‘без разрушения всей логической структуры физики «.
Симанек отметил, что большинство изобретателей вечных двигателей не верят, что их машины нарушают законы физики. «Некоторые полагают, что некоторые особые законы неприменимы, обычно законы сохранения энергии и законы термодинамики.«
« Может ли быть какое-то место, где геометрия (и физика) отличается? »- сказал Симанек. -« Может быть, но мы не знаем, где найти это место, и можно было бы задаться вопросом, могли бы мы вообще пойти туда, или использовать его в наших целях… Это кабинетные спекуляции, и научная фантастика, а не наука ».
Если бы вечный двигатель действительно работал, он должен был бы обладать определенными характеристиками. Он был бы« бесшумным и бесшумным в работе. Он не выделял тепла из-за своей работы и не испускал никакого излучения, поскольку это было бы потерей энергии », — сказал Симанек.Даже в этом случае такая машина не будет работать вечно, потому что «из-за ее вращения ее части будут постоянно ускоряться, и мы знаем, что материя состоит из заряженных частиц, а ускоряющие заряды излучают энергию». Это приведет к изменениям в машине, что в конечном итоге приведет к ее замедлению или остановке.
Тем не менее, «если бы машина могла вращать колесо с постоянной скоростью в течение очень долгого времени, без заметного уменьшения скорости и абсолютно без входной энергии, мы могли бы рассматривать ее для всех практических целей как вечное движение … Но это было бы бесполезным любопытством, потому что, если бы мы попытались извлечь из него работу, она скоро остановилась бы », — сказал Симанек.
Большинство изобретателей вечных двигателей преследуют другую цель. «Они хотят« сверхединичной »производительности — машины, которая выполняет больше полезной работы, чем затрачиваемая ею энергия», — сказал Симанек. Тогда у вас останется энергия для использования.
Это могло быть конечной целью Редхеффера, не считая обмана публики. Даже после того, как розыгрыш был раскрыт, газеты Филадельфии предположили, что город упустил свой шанс бесплатно использовать водяные насосы, согласно «Двигателям нашей изобретательности».А патент Редхеффера 1820 года был на «машины для достижения власти», согласно проекту визуального образования. Но это были скорее пожелания, чем реальность.
Дополнительные ресурсы
Эти 7 машин могут убедить вас, что вечное движение возможно
Люди во всем мире тысячелетиями пытались изобрести вечные двигатели. Если бы это можно было сделать, это, безусловно, принесло бы огромную пользу обществу, и некоторые проекты кажутся почти такими, как будто они могут работать.К сожалению, второй закон термодинамики имеет тенденцию исключать эти потенциальные изобретения, но это не останавливает людей от попыток!
Колесо Вильярда
Вот интересное устройство (показано здесь с несколькими другими дизайнами), которое на первый взгляд кажется, что оно может работать. Когда груз достигает максимума своего вращения, он переворачивается, «добавляя» импульс системе. К сожалению, вес тоже приходится поднимать, и со временем все замедляется из-за трения.
Колесо Бхаскары и противовесная цепь[youtube http://www.youtube.com/watch?v=7KqOwJKWIAw]
В этом видео показано колесо, изобретенное в 1150 году, с пробирками, которые выполняют ту же функцию, что и у Виллара, за исключением того, что используют жидкость. Перенесемся примерно на 1:25, чтобы увидеть устройство «цепи с перебалансировкой», в котором используется серия шкивов, чтобы сделать одну сторону цепи длиннее другой. Предполагается, что эта разница в весе заставляет цепь вращаться непрерывно, хотя я «подозреваю» тот факт, что натяжение более длинной стороны под разными углами сводит на нет это преимущество на практике.
Капиллярное действие Perpetual Motion
Изображение любезно предоставлено Encyclopdia Britannica 1911Как инженер-механик, эта концепция кажется интригующей. Вода внутри соломинки естественным образом «поднимается» по бокам из-за поверхностного натяжения, что, если бы можно было присоединить дренаж, теоретически могло бы собирать небольшое количество энергии снова и снова. В этом объяснении от Quora утверждается, что в этой ситуации вода в конечном итоге станет холоднее, когда она будет циркулировать, и что поверхностное натяжение при сливе также может быть проблемой.
Perpetual Beer, or Boyle’s Flask
[youtube http://www.youtube.com/watch?v=OS1KXMsE2qk]
В варианте устройства капиллярного действия, описанного выше, колба Бойля должна непрерывно циркулировать жидкость. К лучшему или худшему, похоже, это работает только с пивом, предпочтительно с Budweiser. Как поясняется в видео, этот эффект, по-видимому, связан с менее плотной пеной, чем пиво, заполняющее стакан.
[через Floda31]
Колесо Пола Шербарта
[youtube http: // www.youtube.com/watch?v=qYyVRU5Z0so]
Как и многие «вечные» устройства, это колесо в сборе работает, но, к сожалению, требует, чтобы человек держал один конец вверх. Возможно, это то, что Атлас действительно совершил в греческой мифологии!
Качели с вечным движением
[youtube http://www.youtube.com/watch?v=Bft7Wd8QElw]
Это интересное устройство использует два мяча для гольфа для непрерывного изменения центра тяжести конструкции. Возможно, в будущем у нас не будет солнечных ферм, а будут гигантские поля мячей для гольфа, которые щелкают, чтобы обеспечить мир силой! Возможно, нет, но это действительно забавно!
Бесконечный насос
[youtube http: // www.youtube.com/watch?v=rY-AQrWOjw4]
Согласно этому видео, насос «работает уже год, но все еще работает». Это очень умное устройство и отличная конструкция, но в конечном итоге кажется, что для выполнения задачи оно просто использует проточную воду.
Физика вечных двигателей
Что такое вечный двигатель?
Вечный двигатель — это (как следует из названия) машина, которая постоянно движется; это никогда не прекращается. Всегда. Так что, если вы создадите его сегодня и запустите, он будет работать до Большого Замораживания.Назвать это «долгое время» — значит ничего не сказать об эпических масштабах.
Если вы не в курсе, Большое Замораживание — это теоретический конец всего. Это точка, в которой Вселенная расширилась настолько, что достигла состояния нулевой термодинамической свободной энергии. Другими словами, это точка, в которой космос в целом не сможет поддерживать движение. Все пространство-время будет в абсолютном нуле (самая низкая из известных температур, при которой все движение прекращается).
Короче говоря, Большой Заморозок — это, по сути, время вечной, нескончаемой, совершенно неподвижной тьмы.К счастью, этого не произойдет в ближайшие 100 триллионов лет или около того.
В любом случае важно помнить, что настоящий вечный двигатель сможет проработать как минимум столько же.
В Интернете есть множество проектов, которые утверждают, что являются рабочими проектами для вечных двигателей. Если вы посмотрите на эти конструкции, это не будет слишком надуманным, чтобы думать, что некоторые из этих машин могут (при правильной конструкции) двигаться без остановки. И если бы мы могли это сделать, последствия были бы ошеломляющими.По сути, у нас был бы вечный источник энергии. Более того, это будет свободных энергии.
К сожалению, благодаря фундаментальной физике нашей Вселенной вечные двигатели невозможны.
Теперь я знаю, что, вероятно, есть много людей, которые говорят: «Никогда не говорите« никогда »в науке». И достаточно справедливо. Я допускаю, что новые знания могут прийти; однако для того, чтобы появились вечные двигатели, это новое знание должно сломать физику в том виде, в каком мы ее знаем.Мы были бы неправы просто во всем, и почти ни одно из наших наблюдений не имело бы смысла.
Если это не «невозможно», то это примерно так, как вы можете получить в науке. Итак, давайте разберемся в вечных двигателях и почему мы никогда не сможем их создать.
Физика вечного движения
Первый закон термодинамики — это закон сохранения энергии. В нем говорится, что энергия всегда сохраняется. Это означает, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена.Вместо этого он просто переходит из одной формы в другую. Чтобы машина оставалась в движении, прикладываемая энергия должна оставаться в машине без каких-либо потерь. Уже одним этим фактом невозможно построить вечные двигатели.
Почему? Чтобы построить вечный двигатель, мы должны сделать многое:
1.) В машине не должно быть «трущихся» частей: любая движущаяся часть не должна касаться других частей. Это из-за трения, которое может возникнуть между ними. Это трение в конечном итоге приведет к тому, что машина потеряет энергию на нагрев.Недостаточно сделать поверхность гладкой, потому что нет идеально гладкого объекта. Тепло всегда будет генерироваться, когда две части трутся друг о друга (и это тепловыделение является передачей энергии, т. Е. Движущаяся машина теряет энергии).
2.) Машина должна работать в вакууме (без воздуха): Причина этого связана с причиной, указанной под номером один. Работа машины в любом месте приведет к потере энергии машиной из-за трения между движущимися частями и воздухом.Хотя энергия, теряемая из-за трения воздуха, очень мала, помните, что мы говорим здесь о вечных двигателях, если есть механизм потерь, в конечном итоге машина все равно потеряет свою энергию и остановится (даже если это займет много времени, много времени).
3.) Машина не должна издавать никаких звуков: Звук также является формой энергии; если машина издает какой-либо звук, это означает, что она также теряет энергию.
Давайте просто скажем, что каким-то образом мы можем построить вечный двигатель.Сможем ли мы получить от него энергию? Да, но только до той энергии, которая используется как вход для начала движения. Вечный двигатель в реальной жизни будет просто хранилищем энергии. Мы должны помнить, что энергия не может быть создана; он всегда должен откуда-то исходить.
Итак, если вам удастся построить его, вам понадобится энергия, чтобы начать движение. Это единственная энергия, которую вы сможете собрать, поскольку, как было сказано ранее, энергия не может быть создана. Что-то вроде бессмысленного устройства, правда.
Дополнительная информация Джетро Андал.
Как читатель футуризма, мы приглашаем вас присоединиться к Singularity Global Community, форуму нашей материнской компании, чтобы обсудить футуристическую науку и технологии с единомышленниками со всего мира. Присоединяйтесь бесплатно, зарегистрируйтесь сейчас!
Вечный двигатель — 3D Анимация
Вечное движение — это движение тел, которое продолжается бесконечно. Вечный двигатель — это гипотетическая машина, которая может работать бесконечно без источника энергии.Такая машина невозможна, так как она нарушила бы первый или второй закон термодинамики. [2] [3] [4]
Эти законы термодинамики применимы даже в очень больших масштабах. Например, движение и вращение небесных тел, таких как планеты, может казаться вечным, но на самом деле они подвержены многим процессам, которые медленно рассеивают их кинетическую энергию, таким как солнечный ветер, сопротивление межзвездной среды, гравитационное излучение и тепловое излучение, поэтому они не будут продолжай двигаться вечно. [5] [6]
Таким образом, машины, которые извлекают энергию из конечных источников, не будут работать бесконечно, потому что они приводятся в движение запасенной в источнике энергией, которая в конечном итоге будет исчерпана. Распространенный пример — устройства, питаемые океанскими течениями, энергия которых в конечном итоге получена от Солнца, которое само в конечном итоге сгорит. Были предложены машины, работающие от более малоизвестных источников, но они подчиняются тем же неизбежным законам и в конечном итоге выйдут из строя.
Законы термодинамики применимы к замкнутым линейным системам. В 2017 году были открыты новые состояния материи, кристаллы времени, которые могут позволить вечное движение в обход законов термодинамики, но поскольку кристалл времени не является замкнутой системой, он не представляет собой вечный двигатель в традиционном смысле. [7] [8] [9] [10]
История
История вечных двигателей восходит к средневековью.На протяжении тысячелетий было неясно, возможны ли вечные двигатели или нет, но развитие современных теорий термодинамики показало, что они невозможны. Несмотря на это, было предпринято множество попыток построить такие машины, продолжающиеся до наших дней. Современные дизайнеры и сторонники часто используют другие термины, такие как «сверх единства», для описания своих изобретений.
Основные принципы
О вы, ищущие вечного двигателя, сколько суетных химер вы преследовали? Иди и займи свое место с алхимиками.
Существует научный консенсус в отношении того, что вечное движение в изолированной системе нарушает либо первый закон термодинамики, либо второй закон термодинамики, либо и то, и другое. Первый закон термодинамики — это разновидность закона сохранения энергии. Второй закон можно сформулировать по-разному, наиболее интуитивно понятным из которых является то, что тепло самопроизвольно перетекает из более горячих мест в более холодные; здесь важно то, что закон гласит, что в каждом макроскопическом процессе есть трение или что-то близкое к нему; другое утверждение состоит в том, что никакой тепловой двигатель (двигатель, который производит работу, перемещая тепло от высокой температуры к низкой) не может быть более эффективным, чем тепловой двигатель Карно.
Другими словами:
- В любой изолированной системе нельзя создать новую энергию (закон сохранения энергии)
- Выходная рабочая мощность тепловых двигателей всегда меньше входной тепловой мощности. Остальная тепловая энергия уходит в окружающую среду в виде тепла. КПД (это произведенная рабочая мощность, деленная на входную мощность нагрева) имеет максимум, определяемый КПД Карно. Всегда меньше единицы.
- КПД реальных тепловых двигателей даже ниже КПД Карно из-за необратимости, связанной со скоростью процессов, включая трение.
Положения 2 и 3 относятся к тепловым двигателям. Другие типы двигателей, которые конвертируют, например механическое преобразование в электромагнитную энергию, не может работать со 100% -ным КПД, потому что невозможно спроектировать систему, в которой отсутствует рассеяние энергии.
Машины, которые соответствуют обоим законам термодинамики, получая энергию из нетрадиционных источников, иногда называют вечными двигателями, хотя они не соответствуют стандартным критериям для названия. Например, часы и другие маломощные машины, такие как часы Кокса, были разработаны для работы на разнице атмосферного давления или температуры между днем и ночью.У этих машин есть источник энергии, хотя и не очевидный, поэтому кажется, что они нарушают законы термодинамики.
Даже машины, которые извлекают энергию из долгоживущих источников, таких как океанские течения, выйдут из строя, когда неизбежно истощатся их источники энергии. Это не вечные двигатели, потому что они потребляют энергию из внешнего источника и не являются изолированными системами.
Классификация
Одна из классификаций вечных двигателей относится к определенному закону термодинамики, который машины якобы нарушают: [13]
- Вечный двигатель первого типа производит работу без затрат энергии.Таким образом, это нарушает первый закон термодинамики: закон сохранения энергии.
- Вечный двигатель второго типа — это машина, которая самопроизвольно преобразует тепловую энергию в механическую работу. Когда тепловая энергия эквивалентна проделанной работе, это не нарушает закон сохранения энергии. Однако это нарушает более тонкий второй закон термодинамики (см. Также энтропию). Характерной чертой вечного двигателя второго типа является то, что задействован только один резервуар тепла, который самопроизвольно охлаждается без передачи тепла в более холодный резервуар.Это преобразование тепла в полезную работу без каких-либо побочных эффектов невозможно согласно второму закону термодинамики.
- Вечный двигатель третьего типа обычно (но не всегда) [14] определяется как тот, который полностью исключает трение и другие диссипативные силы, чтобы поддерживать движение вечно (из-за своей инерции массы). ( Третий в данном случае относится исключительно к положению в приведенной выше схеме классификации, а не к третьему закону термодинамики.) Невозможно создать такую машину, [15] [16] , поскольку в механической системе невозможно полностью устранить рассеивание, независимо от того, насколько система приближается к этому идеалу (см. Примеры в разделе «Низкое трение»). ).
Невозможность
«Эпистемическая невозможность» описывает вещи, которые абсолютно не могут происходить в рамках нашей текущей формулировки физических законов. Такое толкование слова «невозможно» и подразумевается при обсуждении невозможности вечного двигателя в закрытой системе. [17]
Законы сохранения особенно устойчивы с математической точки зрения. Теорема Нётер, которая была математически доказана в 1915 году, утверждает, что любой закон сохранения может быть выведен из соответствующей непрерывной симметрии действия физической системы. [18] Например, если истинные законы физики остаются неизменными во времени, то следует сохранение энергии. С другой стороны, если законы сохранения недействительны, тогда необходимо изменить основы физики. [19]
Научные исследования относительно того, являются ли законы физики неизменными во времени, используют телескопы, чтобы исследовать Вселенную в далеком прошлом, чтобы обнаружить в пределах наших измерений, были ли древние звезды идентичны звездам сегодня. Объединение различных измерений, таких как спектроскопия, прямое измерение скорости света в прошлом и аналогичные измерения, демонстрирует, что физика остается практически неизменной, если не идентичной, на протяжении всего наблюдаемого периода времени, охватывающего миллиарды лет. [20]
Принципы термодинамики настолько хорошо установлены, как теоретически, так и экспериментально, что предложения о вечных двигателях повсеместно встречают недоверие со стороны физиков. Любая предлагаемая конструкция вечного двигателя представляет собой потенциально поучительную проблему для физиков: каждый уверен, что он не может работать, поэтому нужно объяснить , как он не работает. Сложность (и ценность) такого упражнения зависит от тонкости предложения; лучшие из них, как правило, возникают в результате мысленных экспериментов физиков и часто проливают свет на определенные аспекты физики.Так, например, мысленный эксперимент с броуновской трещоткой как вечным двигателем впервые обсуждался Габриэлем Липпманном в 1900 году, но только в 1912 году Мариан Смолуховский дал адекватное объяснение того, почему он не может работать. [21] Однако в течение того двенадцатилетнего периода ученые не верили, что машина возможна. Они просто не знали точного механизма, из-за которого он неизбежно потерпел бы неудачу.
Закон, согласно которому энтропия всегда увеличивается, занимает, я думаю, высшую позицию среди законов природы.Если кто-то укажет вам, что ваша любимая теория Вселенной не согласуется с уравнениями Максвелла, то это будет хуже для уравнений Максвелла. Если наблюдение противоречит этому — что ж, экспериментаторы иногда ошибаются. Но если окажется, что ваша теория противоречит второму закону термодинамики, я не могу дать вам никакой надежды; ему ничего не остается, как рухнуть в глубочайшем унижении.
В середине 19 века Генри Диркс исследовал историю экспериментов с вечным двигателем, написав язвительную атаку на тех, кто продолжал делать то, что он считал невозможным:
«Существует что-то прискорбно, унижающие человеческое достоинство, и почти безумен в достижении воображаемые схемы прошлых веков с упрямой решимостью, в пути обучения, которые были исследованы превосходящими умами, и с которыми такие предприимчивые лица, которые совершенно незнакомы.История Perpetual Motion — это история безрассудной стойкости либо полуобразованных, либо совершенно невежественных людей ». [22]— Генри Диркс, Perpetuum Mobile: Или, История поиска себя мотив (1861)
Методы
| “ | Однажды человек подключит свой аппарат к самому колесу Вселенной […], и те самые силы, которые движут планетами по их орбитам и заставляют их вращаться, будут вращать его собственные механизмы. | ” |
| — Никола Тесла | ||
Некоторые общие идеи неоднократно повторяются в конструкциях вечных двигателей. Многие идеи, которые продолжают появляться и сегодня, были высказаны еще в 1670 году Джоном Уилкинсом, епископом Честерским и официальным лицом Королевского общества. Он выделил три потенциальных источника энергии для вечного двигателя: «Химические [ sic ] извлечения», «Магнитные свойства» и «Естественное притяжение гравитации». [1]
На первый взгляд таинственная способность магнитов влиять на движение на расстоянии без видимого источника энергии давно привлекала изобретателей. Один из самых ранних примеров магнитного двигателя был предложен Уилкинсом и с тех пор широко копируется: он состоит из пандуса с магнитом наверху, который тянет металлический шар вверх по пандусу. Рядом с магнитом было небольшое отверстие, которое должно было позволить мячу упасть под рампу и вернуться на дно, а заслонка позволила ему снова вернуться наверх.Устройство просто не могло работать. Столкнувшись с этой проблемой, более современные версии обычно используют серию пандусов и магнитов, расположенных таким образом, чтобы мяч передавался от одного магнита к другому по мере его движения. Проблема осталась прежней.
Гравитация также действует на расстоянии, без видимого источника энергии, но чтобы получить энергию из гравитационного поля (например, бросая тяжелый объект, создавая кинетическую энергию при его падении), необходимо вложить энергию (например, поднимая объект вверх), и при этом всегда рассеивается некоторая энергия.Типичное применение силы тяжести в вечном двигателе — это колесо Бхаскары в XII веке, ключевая идея которого сама по себе является повторяющейся темой, часто называемой «уравновешенным колесом»: движущиеся грузы прикреплены к колесу таким образом, что они падают в нужное положение. дальше от центра колеса на одну половину оборота колеса и ближе к центру на другую половину. Поскольку грузы, расположенные дальше от центра, создают больший крутящий момент, считалось, что колесо будет вращаться вечно. Однако, поскольку сторона с грузами дальше от центра имеет меньший вес, чем другая сторона, в этот момент крутящий момент уравновешен и вечное движение не достигается. [23] Движущиеся грузы могут быть молотками на поворотных рычагах, катящимися шарами или ртутью в трубках; принцип тот же.
Другая теоретическая машина предполагает движение в среде без трения. Это включает использование диамагнитной или электромагнитной левитации для плавания объекта. Это делается в вакууме, чтобы исключить трение воздуха и трение от оси. Затем левитирующий объект может свободно вращаться вокруг своего центра тяжести без помех. Однако у этой машины нет практического применения, потому что вращающийся объект не может выполнять какую-либо работу, поскольку работа требует, чтобы левитирующий объект приводил в движение другие объекты, вызывая трение в проблеме.Кроме того, идеальный вакуум является недостижимой целью, поскольку и контейнер, и сам объект будут медленно испаряться, тем самым ухудшая вакуум.
Чтобы извлекать работу из тепла, создавая таким образом вечный двигатель второго типа, наиболее распространенным подходом (восходящим по крайней мере к демону Максвелла) является однонаправленность . Только молекулы, движущиеся достаточно быстро и в правильном направлении, могут пройти через люк демона. В броуновском храповике силы, стремящиеся повернуть храповик в одну сторону, способны сделать это, а силы в другом направлении — нет.Диод в термостате пропускает ток в одном направлении, а не в другом. Эти схемы обычно терпят неудачу по двум причинам: либо поддержание однонаправленности требует затрат энергии (требуя, чтобы демон Максвелла выполнял больше термодинамической работы, чтобы измерить скорость молекул, чем количество энергии, полученное из-за разницы температур), либо однонаправленность является иллюзией и случайные большие нарушения компенсируют частые мелкие несоблюдения (броуновский храповик будет подвержен внутренним броуновским силам и поэтому иногда будет поворачивать не в ту сторону).
Плавучесть — еще одно явление, которое часто неправильно понимают. Некоторые предлагаемые вечные двигатели упускают из виду тот факт, что для выталкивания объема воздуха в жидкость требуется та же работа, что и для подъема соответствующего объема жидкости против силы тяжести. Эти типы машин могут включать две камеры с поршнями и механизм для выдавливания воздуха из верхней камеры в нижнюю, которая затем становится плавучей и всплывает вверх. Сжимающий механизм в этих конструкциях не сможет выполнять достаточную работу по перемещению воздуха вниз или не оставит лишней работы для извлечения.
Патенты
Предложения относительно таких неработающих машин стали настолько распространенными, что Ведомство США по патентам и товарным знакам (USPTO) провело официальную политику отказа в выдаче патентов на вечные двигатели без работающей модели. В Руководстве USPTO по практике патентной экспертизы говорится:
За исключением случаев, связанных с вечным двигателем, Управление обычно не требует наличия модели для демонстрации работоспособности устройства. Если работоспособность устройства ставится под сомнение, заявитель должен установить это к удовлетворению экзаменатора, но он или она может выбрать свой собственный способ сделать это. [24]
И, далее, что:
Отклонение [заявки на патент] на основании отсутствия полезности включает более конкретные основания бездействия, включая вечное движение. Отказ согласно 35 USC. 101 из-за отсутствия полезности не должно основываться на том, что изобретение является несерьезным, мошенническим или противоречит государственной политике. [25]
Подача заявки на патент — это канцелярская задача, и USPTO не откажется от подачи заявок на вечные двигатели; заявка будет подана и, скорее всего, отклонена патентным экспертом после того, как он проведет формальную экспертизу. [26] Даже если патент выдан, это не означает, что изобретение действительно работает, это просто означает, что эксперт считает, что оно работает, или не смог понять, почему оно не работает. [26]
ВПТЗ США поддерживает коллекцию трюков с вечным движением.
Патентное ведомство Соединенного Королевства имеет особую практику в отношении вечного двигателя; Раздел 4.05 Руководства по патентной практике UKPO гласит:
Процессы или изделия, которые, как предполагается, работают таким образом, который явно противоречит общепринятым законам физики, например, вечные двигатели, считаются не имеющими промышленного применения. [27]
Примеры решений Патентного ведомства Великобритании об отказе в выдаче патентов на вечные двигатели: [28]
- Решение BL O / 044/06, заявление Джона Фредерика Уилмотта № 0502841 [29]
- Решение BL O / 150/06, заявление Эзры Шимши № 0417271 [30]
Европейская патентная классификация (ECLA) включает классы, включая патентные заявки на системы вечного двигателя: классы ECLA «F03B17 / 04: Предполагаемая perpetua mobilia… »и« F03B17 / 00B: [… машины или двигатели] (с замкнутым контуром циркуляции или аналогичным: … Установки, в которых жидкость циркулирует по замкнутому контуру; Предполагаемая perpetua mobilia такого или подобного типа … » . [31]
Видимый вечный двигатель
Поскольку «вечное движение» может существовать только в изолированных системах, а настоящих изолированных систем не существует, нет никаких реальных устройств «вечного двигателя». Однако есть концепции и технические проекты, которые предлагают «вечное движение», но при более тщательном анализе выясняется, что они фактически «потребляют» какой-то природный ресурс или скрытую энергию, например, фазовые изменения воды или других жидкостей или небольших природных перепады температур, или просто не может работать бесконечно долго.В общем, распаковка с этих устройств невозможна.
Ресурсоемкость
Вот некоторые примеры таких устройств:
- Игрушка для птиц поения работает, используя небольшой градиент температуры окружающей среды и испарение. Он работает до тех пор, пока вся вода не испарится.
- Водяной насос с капиллярным действием работает при небольших градиентах температуры окружающей среды и перепадах давления пара. В случае «капиллярной чаши» считалось, что капиллярное действие будет удерживать воду, протекающую в трубке, но поскольку сила сцепления, которая втягивает жидкость вверх по трубке, в первую очередь, удерживает каплю от попадания в чашу, поток не вечен.
- Радиометр Крукса состоит из стеклянного контейнера с частичным вакуумом с легким пропеллером, который перемещается (индуцируемыми светом) температурными градиентами.
- Любое устройство, получающее минимальное количество энергии от естественного электромагнитного излучения вокруг него, например двигатель на солнечной энергии.
- Любое устройство, приводимое в действие изменениями давления воздуха, например, некоторые часы (часы Кокса, часы Beverly Clock). Движение высасывает энергию из движущегося воздуха, который, в свою очередь, получает энергию от воздействия.
- Часы Atmos используют изменение давления паров хлористого этила в зависимости от температуры для завода часовой пружины.
- Устройство, работающее на радиоактивном распаде изотопа с относительно большим периодом полураспада; такое устройство могло работать сотни или тысячи лет.
- Oxford Electric Bell и Karpen Pile с приводом от сухих свайных батарей.
Низкое трение
- В аккумуляторе энергии маховика «современные маховики могут иметь время выбега при нулевой нагрузке, измеряемое годами». [32]
- После раскрутки объекты в космическом вакууме — звезды, черные дыры, планеты, луны, спутники со стабилизированным вращением и т. Д. — очень медленно рассеивают энергию, позволяя им вращаться в течение длительных периодов времени. Приливы на Земле рассеивают гравитационную энергию системы Луна / Земля со средней скоростью около 3,75 тераватт. [33] [34]
- В некоторых квантово-механических системах (таких как сверхтекучесть и сверхпроводимость) возможно движение с очень низким трением.Однако движение прекращается, когда система достигает состояния равновесия (например, весь жидкий гелий достигает одного и того же уровня). Точно так же, казалось бы, эффекты обращения энтропии, такие как сверхтекучие жидкости, поднимающиеся по стенкам контейнеров, действуют за счет обычного капиллярного действия.
Мысленные эксперименты
В некоторых случаях мысленный эксперимент (или gedanken ), кажется, предполагает, что вечное движение возможно благодаря принятым и понятным физическим процессам. Однако во всех случаях ошибка обнаруживается, когда учитывается вся соответствующая физика.Примеры включают:
- Демон Максвелла: Первоначально это было предложено, чтобы показать, что Второй закон термодинамики применяется только в статистическом смысле, постулируя «демона», который может отбирать энергичные молекулы и извлекать их энергию. Последующий анализ (и эксперимент) показали, что невозможно физически реализовать такую систему, которая не приводила бы к общему увеличению энтропии.
- Броуновский храповик: в этом мысленном эксперименте можно представить себе гребное колесо, соединенное с храповым механизмом.Броуновское движение заставило бы окружающие молекулы газа ударять по лопастям, но храповик позволял бы им вращаться только в одном направлении. Более тщательный анализ показал, что когда физический храповик рассматривался в этом молекулярном масштабе, броуновское движение также влияло на храповик и приводило к его случайному отказу, что не приводило к чистой прибыли. Таким образом, устройство не нарушит законы термодинамики.
- Энергия вакуума и энергия нулевой точки: Чтобы объяснить такие эффекты, как виртуальные частицы и эффект Казимира, многие формулировки квантовой физики включают фоновую энергию, которая пронизывает пустое пространство, известную как вакуум или энергия нулевой точки.Способность использовать энергию нулевой точки для полезной работы считается в целом научным сообществом псевдонаукой. [35] [36] Изобретатели предложили различные методы для извлечения полезной работы из энергии нулевой точки, но ни один из них не оказался жизнеспособным, [35] [37] Нет претензий по извлечению нуля Энергия нулевой точки когда-либо подтверждалась научным сообществом, [38] , и нет никаких доказательств того, что энергия нулевой точки может использоваться в нарушение закона сохранения энергии. [39]
См. Также
вечных двигателей: построим ли мы когда-нибудь настоящий?
Вечный двигатель. Они чистая научная фантастика? Или мы действительно сможем его построить?
Раньше 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?
Давайте узнаем.
СВЯЗАННЫЕ: 9 ОБЪЕКТОВ, ЧТОБЫ БРОНИРОВАТЬ ФИЗИКУ
Что такое вечный двигатель?
Машины такого типа 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, нескончаемой, абсолютной тьмы. Приятно знать, но не теряйте из-за этого сон — это всего лишь примерно 100 триллионов лет 90 300 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, вероятно, вымрут.
Вечный двигатель: «Змеиное масло в физике»
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, реальный мир и фундаментальные законы физики имеют 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 узнаете того, чего не знаете.
Но давайте просто предположим, что вечные двигатели не невозможны, и рассмотрим некоторые возможные примеры и то, как они теоретически могут работать.
Вечный камень не собирает мха
Мы уверены, что вы знакомы с первым законом термодинамики. Это закон сохранения энергии.
Здесь говорится, что энергия всегда сохраняется и не может быть создана или уничтожена, хотя вы можете изменить ее форму. Однако для того, чтобы машина продолжала движение, подводимая к системе энергия должна оставаться внутри системы без каких-либо потерь. Уже сам по себе этот факт ставит под вопрос идею вечных двигателей.
Источник: schnaars / FlickrНастоящий вечный двигатель должен подчиняться следующему:
1. Необходимо исключить трение — Не должно быть трения между движущимися частями. 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, т.е. 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. Машина должна быть бесшумной, абсолютно бесшумной — Любое воспроизведение звука — это также потеря энергии в системе. Это, как и два других пункта выше, в конечном итоге лишит машину ее кинетической энергии.
Узрите чудо вечного двигателя
Даже с учетом предполагаемой неспособности вечного двигателя нарушить законы физики, это не остановило амбициозных изобретателей от попыток достичь 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.
Источник: veproject1 / YouTubeВ то время как более скрупулезные искали истину с помощью научных методов, для других способ заработать деньги лежал в псевдонауке.
Примеры вечных двигателей
Здесь мы рассмотрим некоторые из наиболее интересных примеров предложенных вечных двигателей в истории. Некоторые из них являются мистификациями, а другие — подлинными попытками создать эти фантастические машины.
Этот список далеко не исчерпывающий и в нем нет определенного порядка.
1. Так называемая «мистификация Редхеффера» была интересным предложением.
Источник: Чарльз Редхеффер / Викимедиа
Филадельфия и Нью-Йорк были очарованы г-ном.Вечный двигатель Редхеффера, когда он был представлен в 1812 году. Его демонстрации принесли ему тысячи долларов, огромную сумму денег в то время. Эта история подробно описана в книге W.J.D Ord-Hume «Perpetual Motion: The History of an Obsession».
Согласно Орд-Хьюму, историки очень мало знают об истории Редхеффера до обмана. Впервые он появился на сцене в 1812 году, открыв дом у реки Шуйлкилл, чтобы продемонстрировать свою чудо-машину. Редхеффер утверждал, что «габбины» машины могут двигаться вечно, даже если к ним никто не прикасался и не помогал.
Машина якобы работала по «предполагаемому принципу вечного движения за счет непрерывной нисходящей силы на наклонной плоскости». Это создаст непрерывную горизонтальную составляющую силы. Редхеффер, согласно Орд-Хьюму, сконструировал машину, которая работала через маятник с гравитационным приводом с большой горизонтальной шестерней внизу.
Это сцеплено с другой шестерней меньшего размера. Эти сдвоенные шестерни и связанный с ними вал вращались отдельно. На большую шестерню были помещены две аппарели, а на пандусах также были грузы.Эти грузы оттолкнули большую шестерню от вала. Возникающее в результате трение заставит шестерню и вал вращаться.
Эта прядильная передача будет приводить в действие меньшую шестерню, если снять грузы, машина остановится. Редхеффер был настолько доволен своей машиной, что лоббировал в штате Пенсильвания создание более крупной машины. Государство, как оказалось, весьма разумно направило двух инспекторов для расследования потенциальных инвестиций.
Современное фото «мистификации Редхеффера». Источник: marc-yeatsИменно здесь начал разворачиваться заговор Редхеффера.
Когда приехали инспекторы, они обнаружили машину в запертой комнате, которую можно было увидеть только через окно. Один из инспекторов, Натан Селлер, также взял с собой своего сына.
Сын инспектора заметил, что шестерни в машине работают не так, как заявлено. Винтики и шестерни оказались изношенными не с той стороны. Это означало бы, что вал, грузы и шестерня не приводили в движение меньшую шестерню в сторону.На самом деле казалось, что все наоборот.
Натан поверил своему сыну и решил, что машина была подделкой. Вместо того, чтобы предать гласности свою догадку, он нанял Исайю Люкенса, местного инженера, для создания собственной версии машины. Задача заключалась в том, чтобы он выглядел и «работал», как и предполагалось Редхефферу. Люкенс успешно сконструировал подобное устройство с, казалось бы, прочным основанием и квадратным стеклом вверху. Устройство имело четыре деревянных наконечника, которые должны были быть декоративными поверх стекла, прикрепленного к деревянным столбам.
Люкенс разместил в основании заводной мотор. Один из этих наконечников был на самом деле заводным устройством. Он мог обеспечивать питание двигателя в течение всего дня. Этот двигатель вращал вал и, таким образом, приводил в действие шестерни. Люкенс показал Редхефферу реплику машины, который был так поражен ее работой, что предложил деньги, чтобы узнать, как она работает. Селлерс и Люкенс позволили новостям об обмане распространиться, а не столкнулись с Редхеффером на месте.
Машина была разоблачена во второй раз, после чего толпа почувствовала запах крови.Осознав это, толпа взорвалась и уничтожила работу Редхеффера. Редхеффер по понятным причинам быстро ушел, и больше его никто не видел. Вот модель в действии, хотя она немного изменена по сравнению с оригинальным дизайном. Эта машина и судьба Редхеффера — предупреждение истории о ложных заявлениях о создании вечного двигателя.
2. Устройство вечного двигателя епископа Джона Уилкинса
Епископ Джон Уилкинс, основатель и первый секретарь Британского королевского общества, составил книгу «Математическая магия».Его работа совпала с периодом истории, когда «магические искусства» были заменены научным методом в эпоху Просвещения. Эпоха, которую мы едва могли понять сейчас, поскольку мифология была заменена разумом.
Реконструкция вечного двигателя Вилкина. Источник: veproject1 / YouTubeВ начале 1600 года вышла книга Уильяма Гилберта «De Magnete». Читателям был предложен увлекательный отчет об экспериментах Гилберта с магнитными магнитами и введение в новую область магнетизма.
Это вызвало большой энтузиазм и интерес к экспериментам в этой развивающейся области. Однако многие неправильно поняли это загадочное явление. Иоганн Кеплер попытался применить теорию для объяснения движения планет, но позже проигнорировал ее.
Кеплер играл с идеей, что Солнце является огромным магнитом, поля которого влияют на орбиты планеты, но позже он отверг это представление. Антон Месмер думал, что, возможно, магниты влияют на человеческое тело, думая, что они могут создавать магнитное влияние внутри людей.Предполагается, что в работе Антона возникли фразы «животный магнетизм» и «месмеризм».
Уилкинс обсуждал сложность достижения вечного двигателя. Он считал устройство, которое Шотт часто приписывал Иоганну Тайсниеру. Это устройство состояло из двух наклонных аппарелей, железного шара и магнитного камня, прикрепленного к вершине. Магнит представлял собой большой кусок природного камня, заключенный в железный шар.
Епископ Джон Уилкинс. Источник: Королевское обществоМяч поднялся по рампе к магнитному камню, а затем провалился через отверстие к нижней рампе.Отсюда он скатился через другую дыру обратно к прямому пандусу, где его снова подняли. Очевидно, что эта основная концепция нуждалась в доработке и доработке.
Как сделать так, чтобы мяч не удерживался, например, на рампе магнитом? Сегодня нам было бы сложно понять, почему в то время к этому устройству относились серьезно. Даже сегодня эта базовая концепция по-прежнему используется в современных решениях с вечным двигателем, так называемых магнитных двигателях.
Wilkins рассмотрел устройство и предложил подробное обсуждение и практические трудности устройства.В его обсуждении главной трудностью было то, что мяч не упадет до самого нижнего пандуса, а будет удерживаться на месте магнитом. Возможно, он даже поднялся бы с нижней рампы.
Машина Уилкина — хороший пример того, как мы должны осознавать, что некоторые предложения могут предупреждать нас о тщетности этого поиска.
3. Некоторые утверждают, что «Пьющие птицы» — это вечные двигатели.
«Пьющие птицы», или «попивая птицы», или «Ненасытные птицы», как бы вы их ни называли, — довольно интересные устройства.Поначалу это может показаться хорошим соперником, учитывая его дизайн, отличный от большинства «двигателей» с вечным двигателем.
Источник: Tammo S./FlickrЭти нахальные маленькие трюки для вечеринок имеют рычаг в форме птицы, который «берет» напиток, затем возвращается в вертикальное положение и так далее. Но как?
Основная конструкция этих игрушек состоит из двух стеклянных колб, соединенных отрезком стеклянной трубки. Чуть более половины пространства внутри стеклянных колб и трубки заполнено жидкостью, обычно окрашенной в вакууме.Эта жидкость обычно представляет собой дихлорметан или метиленхлорид, который имеет очень низкую температуру кипения.
Голова обычно покрыта войлоком, который впитывает воду, когда она «пьет». Испарение этой воды снижает температуру головной части, вызывая конденсацию дихлорметана в головной части.
Это создает перепад давления в этой части аппарата в соответствии с законом идеального газа. Более высокое давление в хвостовой части выталкивает жидкость вверх по шее, что делает головную часть тяжелой.Затем «Питьевая птица» поворачивается, и голова касается жидкости. При этом хвостовая часть поднимается над поверхностью жидкости.
Давление выравнивается, когда пузырь «теплого» пара поднимается от головы к хвосту, вытесняя жидкость по мере продвижения. Это увеличивает вес хвоста, и птица возвращается в свое вертикальное положение, готовая к тому, что весь процесс начнется заново.
Источник: ads1067 / FlickrДовольно красиво, но разве это тип вечного двигателя? В конце концов, откуда берется энергия?
Ответ — температура окружающего воздуха.Следовательно, это не вечный двигатель, поскольку его работа полностью зависит от внешних источников энергии.
Этот пример учит нас всегда искать источник энергии, если он не очевиден сразу.
4. Печально известная «самонаполняющаяся фляжка»
Источник: veproject1 / YouTubeЭто устройство, изобретенное где-то в 17 веке известным химиком Робертом Бойлем, представляет собой очень интересную концепцию. Идея заключалась в том, что когда жидкость наливается в чашку, она течет через наматывающую трубку вверх через ручку и обратно в основную емкость.
При этом чашка должна продолжать опорожняться и наполняться до бесконечности .
Принцип действия чашки на самом деле довольно прост: вес жидкости в сосуде значительно превышает вес жидкости, содержащейся в горловине сосуда, что приводит к разнице давлений, которая заставляет воду подниматься вверх. горловина сосуда.
Этот должен заставить жидкость течь, чтобы компенсировать разницу в весе (иначе.гидростатическое давление). Если этой компенсации достаточно для подъема жидкости от горловины к верхней зоне, где заканчивается труба, система приобретает непрерывное поведение для компенсации разницы давлений.
К сожалению для г-на Бойля, теоретическая основа неверна, потому что она смешивает вес с давлением, и поэтому это никогда не сработает. Вернемся к чертежной доске, сэр!
5. «Радиометр Крукса», безусловно, был довольно убедителен.
Источник: Lamiot / Wikimedia CommonsЕще одно интересное предложение для устройства вечного двигателя, такого как «Радиометр Крукса».Это устройство состояло из небольшого устройства, похожего на ветряную мельницу, содержащегося в герметичной камере, находящейся в почти вакууме, которая, казалось, двигалась самостоятельно.
Его создатель утверждал, что эта маленькая ветряная мельница вовсе не мельница, а прототип «легкой мельницы». Этот феномен, разработанный другим химиком по имени Уильям Крукс, был открыт случайно, и он предположил, что световые фотоны толкают лопасти мельницы за счет радиационного давления (как и предсказывает теория электромагнетизма Максвелла).
Он построил первый рабочий прототип в 1873 году, к большому изумлению своих коллег.
К сожалению, вывод Крука был неверным.
Более разумное объяснение пришло несколько лет спустя, когда Осборн Рейнольдс обнаружил, что световые фотоны нагревают молекулы газа на черных сторонах лопаток, которые затем ползут к краям и перетекают в молекулы более холодного газа на серебряных сторонах лопаток, таким образом поворачивая их.
«Чистое движение лопасти из-за касательных сил вокруг краев происходит от более теплого газа к более холодному газу, при этом газ проходит по краю в противоположном направлении», — пояснил Фил Гиббс из UC-Riverside.
Близко, но нет сигары.
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.
Interesting Engineering является участником партнерской программы Amazon Services LLC и различных других партнерских программ, поэтому в этой статье могут быть партнерские ссылки на продукты. Нажимая ссылки и делая покупки на партнерских сайтах, вы не только получаете необходимые материалы, но и поддерживаете наш сайт.
Невозможное руководство по вечному двигателю: Makery
Опубликовано 26 апреля 2016 г. от Николя Барриаль
Любители науки на протяжении веков фантазировали о вечных двигателях. Теоретически они должны работать до скончания веков. На практике ни один из них не делает. Проекты DIY (обреченные на провал) в обзоре.
Теоретически вечный двигатель должен работать до Большого Замораживания.К тому времени расширяющаяся Вселенная израсходует всю свою термодинамическую энергию, и, более того, она станет ледяной. Но для того, чтобы добиться успеха, машина должна быть без трения, работать в вакуумной камере и быть абсолютно бесшумной (поскольку звук означает потерю энергии). Эта идея вдохновила и поразила многих начинающих ученых — с 1860 по 2000 год во всем мире было зарегистрировано не менее 1800 патентов на вечные двигатели. И список продолжается! Вот несколько машин своими руками в обзоре (для вдохновения?).
Колесо Бхаскары
Созданное в 1150 году индийским математиком Бхаскарой II, который хотел построить абстракцию, это колесо послужило источником вдохновения для всех последующих попыток.Его дружелюбный вид с кончиками пробирок привлекает мастеров, особенно тех, кто делает версию Meccano.
Вы никогда не слишком стары, чтобы играть в Колесо Бхаскара, что доказывает это видео, опубликованное молодым корейским ютубером Дэнни. © DRКолесо с отягощением Леонардо да Винчи
Колесо с отягощением (скриншот). © Visual Education ProjectЛеонардо да Винчи пробовал свои силы в вечном двигателе, не теряя своего гениального статуса (он хотел доказать, что это невозможно).Его колесо с отягощением остается самым популярным вечным двигателем на сайтах DIY и 3D-печати.
Колесо с отягощением готово к 3D-печати на Thingiverse (снимок экрана). © RichmacНаклонный лоток
Веб-сайт проекта визуального образования, запущенный канадским профессором «для инженеров, изобретателей и ученых завтрашнего дня», предлагает хорошо задокументированный раздел о вечном двигателе.
Он представляет этот наклонный лоток, созданный на основе патента США, поданного в 1868 году:
Весы с пилой
Впервые появившиеся на YouTube в 2016 году, эти качели-пилы и их веса в виде мяча для гольфа распространились по Интернету.Также подписан проект Visual Education Project, видео длится всего 1,5 минуты. Очевидно, ажиотаж и вечность идут рука об руку.
Самонаполняющаяся колба Роберта Бойля
Разработанный в 17 веке ирландским ученым Робертом Бойлем, этот замкнутый контур, проходящий через колбу и трубку, должен наполняться до вечности! За исключением того, что это не так. Пародийный канал Munchausen TV, посвященный «лженауке» и «непатентованным изобретениям», предлагает вариант… с пивом.