Сейчас уже сложно сказать, где и когда возникла идея создания вечного двигателя. Также невозможно сказать, кто первым подал такую идею. Самые ранние упоминания о вечном двигателе были найдены в записях индийского поэта и математика Бхаскара. Также к нашему времени сохранились арабские рукописи XVI века. Ученые считают, что прародина первых вечных двигателей – Индия. Примерно в 1150 году Бхаскара в одном из своих стихотворений описал колесо с прикрепленными на ободе сосудами с ртутью. Принцип действия первого перпетуум-мобиле достаточно прост. Он основан на том, что в разные моменты действует разная сила тяжести, которая создается жидкостью, что перемещается в сосудах.

В Европе о том, что такое перпетуум-мобиле, узнали в эпоху развития механики (примерно XIII век). Особо широкого распространения идея о вечном двигателе приобрела в XVI-XVII веках. Количество проектов вечных двигателей росло очень быстро, некоторые из них были созданы и оказались провальными, а некоторые так и остались нарисованными. Например, как чертежи вечного двигателя Леонардо да Винчи.

Спорные вопросы

Каждый физик подтвердит: двигатель, который уже единожды был приведен в движение и удерживается в этом состоянии самостоятельно и постоянно, – это перпетуум-мобиле, что уже является поводом для возникновения множества полемических вопросов.

Одна из самых примечательных проблем – это сохранение вечного движения. То есть двигатель нужно было бы поддерживать в состоянии прочности, ведь как ни посмотри, а физические предметы имеют свойство изнашиваться.

Второй вопрос возник на почве так называемой «внутренней ценности». Ученые постоянно спорили о том, какой двигатель можно назвать вечным. Например, устройство, которое при полной сборке сразу же начнет работать само по себе, или же то, которое необходимо запустить вручную.

В первой половине XIX века Иоганн Фон Поппе сделал интересное для своего времени заключение: «Перпетуум-мобиле – это химера, что завела в трясину безысходности многих ученых. Если понимать под вечным двигателем объект, что все время без дополнительной внешней энергии пребывает в постоянном движении, а значит, не подвергается обычной земной бренности, то каждый разумный человек уяснит для себя, что существование такой вещи невозможно. Но если назвать вечным двигателем прибор, который способен постоянно восстанавливать первопричину своего движения без внешнего вмешательства до момента, пока он не остановится от износа, то его изобретение вполне возможно».

В Средневековье создание вечного двигателя было окутано покровом тайны, из-за чего вокруг возникало множество домыслов и суеверий. Некоторые ученые считали перпетуум-мобиле настолько же значимым, как философский камень.

Неудачные попытки

Самая древняя конструкция вечного двигателя похожа на зубчатое колесо: в его углублениях были прикреплены грузы, что откидывались на шарнирах.

Их геометрия очень проста: грузы с левой части ближе к оси, чем грузы с правой. В теории, согласно закону рычага, это должно было приводить колесо в движение. По замыслу, во время вращения грузы должны были бы откидываться справа и сохранять силу, направленную на движение. Вот только есть одно маленькое «но»: автор не учел того, что грузы справа хоть и имеют более длинный рычаг, уступают по количеству грузам слева, поэтому если такое колесо изготовить, оно будет неподвижным, так как момент силы с двух сторон идентичен.

Этот опыт был не единственным в истории проб и ошибок по созданию вечного двигателя.

Иллюзия

Попытки создавать перпетуум-мобиле — вечный двигатель, фото которого представлены в статье, длились вплоть до конца XVII века. В это время Кардано и Галилей начинают настаивать на том, что создать такое устройство невозможно. Стивен Симон, прислушиваясь к самым противоречивым мнениям, открывает закон о равновесии плоскости наклона. Это позволило обосновать закон сложения трех сил по треугольнику. На основании новых законов и результатов экспериментов к концу XVIII века основная часть ученых делает вывод о том, что перпетуум-мобиле – это всего лишь несбыточная иллюзия, размышлениями о которой развлекаются физики на досуге.

Сегодня по этому вопросу проводится много споров и дебатов. Возможно, в далеком будущем мечта станет реальностью, а пока что остается только думать о том, как будет выглядеть вечный двигатель и чем он поможет человечеству.

fb.ru

«Перпетуум мобиле» Ивана Кулибина — Альтернативная История

Содержание:

Предисловие редакции: Арочный мост через Неву, водоходное судно, необыкновенные часы с механическим театром внутри, фонарь-прожектор, оптический телеграф. Эти и другие изобретения Ивана Петровича Кулибина не раз описывались в его биографиях. Но куда меньше известно о работе выдающегося механика над «вечным двигателем», perpetuum mobile, работе, которой он посвятил более сорока лет своей жизни.

Магическая идея

Поразительную, прямо-таки мистическую силу имеет эта давняя идея. Несть числа изобретателям, бравшимся за создание «вечного двигателя» – машины, которая раз пущенная в ход, двигалась бы сама до первой поломки, не нуждаясь в подводе внешней энергии. Сколько хитроумных устройств было придумано! Но, нет, никому не давался вожделенный «перпетуум мобиле».

Мысль заняться изобретением чудо-двигателя зародилась у Кулибина в начале семидесятых годов XVIII в., когда он служил механиком при Санкт-Петербургской Академии наук. Составляя реестр своих особенно значащих изобретений

«по части механики, оптики и физики»,

работа над которыми велась по указанию самой Екатерины II, Кулибин причислил к ним и опыты над «вечным двигателем». Эти опыты отнимали у него не только время и силы, но и немалые личные средства, заставляли влезать в долги.

Во времена Кулибина закон сохранения энергии ещё не был точно обоснован, однако накопленные практикой данные уже достаточно ясно указывали на неосуществимость «машины вечного движения». Кулибин не имел солидного образования, и ему, механику-самоучке, трудно было разобраться в этом непростом вопросе.

Люди, окружавшие его, также не могли помочь ему. Одни не умели ясно объяснить его заблуждение. Другие сами не до конца были убеждены, что энергия из ничего не берётся и никуда не исчезает. Наконец, третьи сами верили, что «вечный двигатель» возможен и побуждали Кулибина продолжать поиски.

К числу последних относился, например, известный писатель и журналист Павел Свиньин. В своей книге о Кулибине, изданной в 1819 г., спустя год после смерти Ивана Петровича, он, имея в виду кулибинский «вечный двигатель», писал:

«Жаль, что не удалось ему кончить сего важного изобретения. Может быть, он был бы счастливее своих предшественников, останавливавшихся на сём камне преткновения; может быть, он доказал бы, что вечное движение не есть химера Механики».

Мнение Леонарда Эйлера

Удивительно, но работу Кулибина над изобретением «вечного двигателя» поддерживал даже великий Леонард Эйлер.

«Любопытно заметить, – писал Свиньин, – что Кулибин поощрён был к сему открытию знаменитым математиком Эйлером, который на вопрос, какого он мнения насчёт вечного движения, отвечал, что почитает его существующим в природе, и думает, что оно обретётся каким-нибудь счастливым образом, подобно откровениям, почитаемым до того невозможными».

И Кулибин всегда обращался к авторитету Эйлера, когда ему приходилось защищать идею «вечного двигателя» от критиков.

Как известно, Парижская Академия наук с 1775 г. перестала принимать на рассмотрение проекты «вечных двигателей». Вслед за ней подобное же решение вынесло Лондонское Королевское Общество (ведущее научное общество Великобритании). Наконец, в 1780 г. и Петербургская Академия наук сделала такое же заявление на этот счёт. В «Известиях» Академии была напечатана статья «Совет мечтающим об изобретении вечного или бесконечного движения». В ней говорилось:

«Изобресть непрерывное движение совсем невозможно… Сии бесполезные исследования крайне вредны потому наипаче (особенно), что от них многие семейства разорились и многие искусные механики, которые могли бы оказать обществу знанием своим великие услуги, потеряли, достигая до решения сей задачи, всё своё имение, время и труды».

Читал ли эту статью Кулибин, никто не знает. Известно только, что, несмотря на мнение Академии наук, он со свойственном ему упорством продолжал работать над «вечным двигателем» с уверенностью, что даже эта, казалось бы, неразрешимая задача, будет рано или поздно решена. Ведь были же случаи в технике, рассуждал он, когда считавшееся невыполнимым вдруг становилось возможным, и приводил такие примеры.

Радужные мечты

Фантазия рисовала ему широчайшие перспективы применения невиданной машины как универсальной. В обращении к сенатору И. Я. Аршеневскому он писал, что «вечные двигатели» могут быть использованы для перевозки различных тяжестей и на

«лёгких, подобно дрожкам, возках»,

для транспортировки орудий во время войны,

«поднимаясь и на горы»,

для движения морских военных кораблей.

«А особливо, – продолжал свои мечты Кулибин, – полезны будут для судоходства на больших судоходных реках: как на Волге и ей подобных».

Могут «вечные двигатели», – утверждал он, – служить и в качестве стационарных «вместо речных водопадов, ветров, коней, кипячих водяных паров, к действию разных мельниц и других машин».

Ради столь заманчивых перспектив, считал Кулибин, стоит поработать. И он работал, стараясь не афишировать свои опыты, не демонстрируя модели. Для этого были причины. Кулибин опасался критики и насмешек со стороны учёных мужей. В письме к Аршеневскому он жаловался, что многие учёные

«смеются и ругаются над теми, кто в том изыскании упражняются».

Алексей Пятериков был учеником и другом Ивана Петровича, талантливым часовых дел мастером. По воспоминаниям его сына, Кулибин очень не любил, когда ему советовали оставить безуспешные опыты.

«По этому поводу, – писал Пятериков-младший, – и отец мой, всегда, впрочем, пользовавшийся его приязнью и искренним расположением, нередко навлекал на себя его неудовольствие».

Кулибин разработал целый ряд моделей своей машины. За основу он взял старую идею, известную ещё со времён Леонардо да Винчи, а именно – колесо с перемещающимися внутри него грузами. Последние должны были всё время занимать положение, нарушающее равновесие, и вызывать, казалось бы, безостановочное вращение колеса. Конструкция моделей изменялась, усложнялась. Увы, результат, как и следовало ожидать, оставался прежним. Преодолеть неумолимый закон сохранения энергии не удавалось даже Кулибину – изобретателю Божьей милостью.

Десять особых тетрадей

За рубежом тоже работали над созданием «вечного двигателя». Кулибин внимательно следил за этими работами по доходившим до него вестям. А однажды, в 1796 г., согласно повелению Екатерины II, ему довелось даже рассматривать и оценивать один из таких иностранных проектов. Это был «вечный двигатель» немецкого механика Иоганна Фридриха Гейнле. Иван Петрович не только

«с наивозможным тщанием и прилежностью» изучил чертёж и описание иноземного «перпетуум мобиле»,

но и сделал его модель. Она состояла из двух перекрещивающихся трубок с мехами, наполненными жидкостью. При вращении такого креста жидкость по трубкам перетекала из одних мехов в другие. Равновесие, по мысли изобретателя, должно было теряться, и вся система – приходить в вечное движение.

Модель двигателя Гейнле, конечно, оказалась неработоспособной. Проводя с ней опыты, Кулибин, как он писал,

«не нашёл желаемого в том успеху».

Но в неудаче с иностранным «вечным двигателем» он увидел лишь недостатки конструкции его, частный случай, который нисколько не поколебал веру механика в сам принцип «вечного движения».

С 1797 г. заметки о ходе работы над «машиной вечного движения» Кулибин заносил в особые тетради большого формата. В его архиве сохранилось десять таких тетрадей объёмом от 16 до 24 страниц. Последняя датирована сентябрём 1811 г.. Дошли до нас и отдельные листки с записями и чертежами. Заметки свои Иван Петрович время от времени пересматривал и дополнял. Некоторые соображения признавал ошибочными и отказывался от них. Например, он писал:

«Выше сего нет ничего нужного», или «Прежде сей тетради нужного не имеется».

В другом месте, напротив, приходил к выводу: «Сие напомнить нужно», «Нужное». Некоторые главы в тетрадях имеют многозначительные названия: «О сумнительстве», «Сумнительство вновь усмотренное», «Ещё о сумнительстве». Значит, вера в успех дела временами сменялась у Кулибина сомнениями и неуверенностью. Но это лишь усиливало его стремление к цели.

«Вечный двигатель» изобретён!

Осенью 1801 г. Иван Петрович возвратился из Петербурга на родину, в Нижний Новгород. Он и здесь не оставил поиски «вечного движения». Прошло много времени, наступил 1817 г. И вот однажды в столичной газете «Русский инвалид» за 22 сентября Кулибин прочёл заметку, прозвучавшую для него подобно грому. В заметке сообщалось, что некий механик Петерс из Майнца

«изобрёл, наконец, так называемое, вечное движение (perpetuum mobile), которого тщетно изыскивали в продолжение многих веков, и привёл оное к концу в Брюсселе в ночи с 25 на 26 августа».

Далее описывался сам двигатель, имевший вид колеса диаметром 8 футов и толщиной 2 фута.

«Оное, – писала газета, – движется собственною силою и без всякой помощи пружин, ртути, огня, электрической или гальванической силы. Скорость оного превосходит вероятие. Если прикрепить его к дорожной карете или коляске, то в течение 12 часов проехать можно 100 французских миль, взбираясь притом на самые крутые горы и опускаясь с оных без малейшей опасности. Сие изобретение вводит совсем новую систему механики».

Это известие (разумеется, ложное) привело старого изобретателя в неимоверное волнение. Ему показалось, что Петерс присвоил его идеи, похитил его любимое детище, которому он, Кулибин, отдал многие десятилетия напряжённого труда. С лихорадочной поспешностью он начал стучаться ко всем, имевшим власть и влияние, в том числе, и к самому царю, Александру I.

Отставлена далеко в сторону осторожность, забыта былая секретность. Теперь Кулибин откровенно пишет, что давно работает над созданием «машины вечного движения», что уже недалёк от разрешения этой задачи, но ему требуются средства на продолжение последних опытов. В «просительных записках» он напоминает о своих прежних заслугах, просит разрешения вернуться в столицу, чтобы заняться постройкой железного моста через Неву, а главное, продолжить создание «вечного двигателя».

Уже серьёзно больной Кулибин спешит использовать остатки своей энергии на осуществление неосуществимого. Ему представляется, что в вариантах «вечного двигателя», ранее им же самим отвергнутых, есть рациональное зерно, что забракованы они зря.

«Нынече открылось, – заверяет Кулибин, – что в том давно делаемом при Академии опыте сумнительство моё было напрасное».

Обращение к высшим силам

Чувствуя, что силы уходят, он хочет передать своё дело по «вечному двигателю» сыну, оставшемуся в столице.

«Как я нахожусь в весьма слабом здоровье и преклонных уже летах, – пишет Иван Петрович Аршеневскому, – дабы сие важное изобретение не зарыто было со мною в землю в неизвестности, то для сего рассудил выписать из Петербурга сына Семёна Ивановича, который в бытность у меня рассмотрел делаемый опыт и получил от меня наставление».

Просьба Кулибина о разрешении вернуться в Петербург в деликатной форме была отклонена. Строительство железного моста посчитали слишком дорогим.

О «вечном двигателе» промолчали. До последних дней Ивана Петровича не оставляла дорогая ему мечта о «машине вечного движения», мечта-тиран, как назвал её один из биографов Кулибина. Болезни всё более одолевали его. Мучили одышка и «другие нездоровости». Он теперь редко выходил на улицу. Но и в постели, в подушках, просил положить рядом чертежи «машины вечного движения». Даже по ночам, в бессоннице, снова и снова возвращался к этой роковой машине, делал какие-то исправления в старых чертежах, чертил новые. Глубоко религиозный человек, старообрядец, терпя неудачу за неудачей, Кулибин всё чаще стал обращаться за помощью к Богу:

«Прося помощи от всемогущего святого Господа Бога вседержителя, на сей пропорции утвердиться…»,

«Предавая себя и все труды свои во власть и всемогущество создателя все твари святого Господа Бога, расположить опыты машины следующим образом…».

Раньше, в Петербурге, в Академии наук, когда казалось, что успех не за горами, подобных обращений в его записях о «вечном двигателе» не было. Иван Петрович Кулибин скончался 30 июня (по старому стилю) 1818 г. в возрасте 83 лет, умер тихо, словно уснул. Семья его осталась в крайней бедности. Чтоб похоронить мужа, вдове пришлось продать настенные часы, да старый друг, Алексей Пятериков добавил небольшую сумму. На эти деньги и предали земле великого изобретателя.

источник: Геннадий Черненко ««Перпетуум мобиле» Ивана Кулибина» «Техника-молодежи» 2014-08, стр.46-49

alternathistory.com

Перпетуум мобиле — что это такое, характеристики и особенности :: SYL.ru

Золотой мечтой человечества во все века было создать такое устройство, которое производило бы работу, ничего при этом не потребляя и не расходуя собственных ресурсов, — вечный двигатель (перпетуум мобиле на латыни).

Первые описания подобного устройства встречаются в древних арабских и индийских рукописях.

Возникает вопрос: перпетуум мобиле — что это такое?

Двигатель Бхаскары

Индийский астроном и математик Бхаскара, живший в XII веке и написавший ряд дошедших до нас работ по астрономии и математике, предложил один из первых вариантов перпетуум мобиле. Описание вечного двигателя дошло до нас в одном из его стихотворений. Вечный перпетуум мобиле представлял собой колесо, к диагональным спицам которого были прикреплены сосуды со ртутью. При вращении колеса ртуть перетекает в сосудах, изменяется центр тяжести, и колесо должно вращаться само по себе непрерывно.

Перпетуум мобиле — что это такое? Цель, к которой надо стремиться, или нечто невозможное?

Изобретатели вечного двигателя

Счет изобретателям вечного двигателя идет на тысячи. Попытки создать его предпринимали и великие люди. Среди эскизов Леонардо да Винчи был обнаружен эскиз перпетуум мобиле. Никола Тесла и Майкл Фарадей тоже пытались создать такое устройство.

В XVIII веке алхимик и инженер Иохан Бесслер, известный также как Орфиреус, создал «действующую» модель вечного двигателя. Устройство представляло собой деревянное колесо, обтянутое тканью, с осью в центре, которое вращалось в запертой пустой комнате 14 дней. «Самодвижущиеся колесо» произвело сенсацию в обществе. Им заинтересовался даже Петр Первый, когда молва дошла до России. Орфиреус категорически отказался раскрыть секрет своего изобретения. Служанка Бесслера, поссорившись со своим хозяином, рассказала, что колесо двигали она и брат алхимика, дергая за шнурок из соседней комнаты.

В зависимости от развития науки изобретатели пытались создать двигатели с использованием магнитов, электрических батареек, водяных струй.

Аббат Джузеппе Дзамбони создал «вечный электромотор» на основе сухой батарейки без использования кислоты. Маятник на батареях Дзамбони работал несколько десятилетий, уже после смерти изобретателя.

В 1775 г. французская академия наук объявила, что не будет рассматривать более проблемы вечного двигателя и квадратуры круга.

Варианты вечных двигателей

Перечень конструкций вечных двигателей можно долго продолжать. С развитием радиотехники и электроники изобретатели пытались использовать для этого элементы электрических и радиосхем.

Среди интересных вариантов:

• Водяной винт Роберта Флада. Водяное колесо, продолжающее молоть зерно под действием рециркулирующей воды.
• Вечные часы Кокса, которые, по его словам, были созданы на основе механических и философских принципов.
• Батарейка Карпена, которая была создана в 50-х годах прошлого века и до сих пор выдает напряжение.
• Электрическая машина Ньюмана, которая, по его заявлению, выдает больше энергии, чем было затрачено.
• НЛО-двигатель Отиса Карра, который использует неизвестную науке гравитационную энергию.

Вечные двигатели первого рода

С развитием теоретической термодинамики было сформулированы три ее основных начала. В соответствии с началами термодинамики и определятся род перпетуум мобиле. Первое начало термодинамики описывает закон сохранения энергии.

И вечные двигатели, способные работать и производить энергию, ничего не потребляя, называются двигателями первого рода. Закон сохранения энергии является фундаментальным. Природа запрещает существование вечных двигателей первого рода.

Вечные двигатели второго рода

Второе начало термодинамики — это принцип, описывающий направление передачи тепла между телами. Он описывается постулатами Клаузиуса и Томсона, которые запрещают передачу тепла от менее нагретого тела к более нагретому.

Вечными двигателями второго рода называют двигатели, которые используют для работы внутреннюю теплоту (энергию) замкнутой системы. Вечные двигатели второго рода — устройства достаточно хитроумные. В них не сразу можно рассмотреть нарушение физических законов. Подчас они носят очень наукообразные названия. Например, параметрическая электромашина, преобразователь тепла в электричество, мотор-альтернатор, система, создающая мощность из энергии электростатического поля, и т. п. Суть от этого не меняется.

Демон Максвелла

Для иллюстрации второго начала термодинамики и для объяснения что это такое — перпетуум мобиле, Джеймс Максвелл придумал некое фантастическое существо, которое находится в замкнутом объеме и, как мячики для пинг-понга, бросает молекулы с большой температурой в одну сторону сосуда, а с маленькой температурой — в другую. В результате одна часть сосуда нагревается, а другая охлаждается без использования дополнительной энергии. Если пренебречь энергией, которую должен получать демон Максвелла, перед нами практически вечный двигатель. Остается придумать такого демона, который бы согласился работать, ничего не потребляя. Образ демона Максвелла встречается и в литературе. В романе братьев Стругацких «Понедельник начинается в субботу» демоны Максвелла открывают и закрывают двери НИИЧАВО. Кен Кизи использовал этот образ для демонстрации взаимоотношений добра и зла в человеческом обществе. Демон Максвелла «первого рода» есть и у Станислава Лема.

Устройства, которые работают вечно, продолжают изобретать до сих пор. И некоторым удается даже получить патент. Правда, патентные бюро избегают наименования «вечный двигатель», но суть от этого не меняется. Так, в 2005 г. американец Борис Вольфсон запатентовал некое устройство на основе антигравитации, которое, ничего не потребляя, создавало бы силу тяжести на борту космических кораблей, а в 1995 г. американский патент получил наш соотечественник Александр Фролов за «устройства для создания полезной работы без применения внешних источников».

Название «перпетуум мобиле» относится не только к физике и неким конструкциям. Его можно встретить и в музыке. Так называются быстрые музыкальные пьесы, которые как бы не кончаются. Пьеса с таким названием есть и у Шопена.

При исследованиях определенных квантовых процессов иногда кажется, что закон сохранения энергии нарушается. Потом физики дают этому объяснение, но какое-то время кажется, что чудо возможно. Перпетуум мобиле — что это такое, как ни чудо!

И такое чудо существует. Это вечное стремление человека двигаться к новым горизонтам, исследовать космос, подниматься на Эверест и спускаться в Марианскую впадину.

www.syl.ru

Перпетум мобиль – вечный двигатель. Perpetuum mobile

Вечный двигатель, или на латинском языке «перпетум мобиль», представляет собой гипотетическую машину, которая могла бы функционировать вечно после придания ей начального импульса и без необходимости последующего подвода энергии к ней.

Законы термодинамики

Чтобы понять, возможен или невозможен перпетум мобиль, следует вспомнить первые два закона термодинамики:

1. Первый закон термодинамики гласит: «Энергия не создается и не уничтожается, она может лишь переходить в разные состояния и виды». То есть если над данной системой совершают работу или она обменивается теплом с внешней средой, то ее внутренняя энергия изменяется.
2. Второй закон термодинамики. Согласно ему, «энтропия Вселенной стремится увеличиться с течением времени». Этот закон указывает, в каком направлении будет протекать термодинамический процесс самопроизвольно. Кроме того, из этого закона следует невозможность перехода энергии из одного вида в другой без потерь.

Вечный двигатель первого и второго рода

Вечный двигатель, или на латинском языке perpetuum mobile, бывает двух родов:

1. Вечный двигатель первого рода представляет собой машину, которая постоянно работает без подвода внешней энергии и при этом совершает какую-либо работу. То есть перпетум мобиль первого рода противоречит первому закону термодинамики, поэтому, кстати, он и получил название двигателя первого рода.
2. Вечный двигатель второго рода – это любая машина, которая работает с периодическими циклами, преобразуя один вид энергии в другой, например, механическую в электрическую и наоборот, без каких-либо потерь в процессе этого преобразования. То есть вечный двигатель (перпетуум мобиле) второго рода противоречит второму закону термодинамики.

Невозможность существования

Вечный двигатель первого рода противоречит фундаментальному закону физики о сохранении энергии изолированной системы, поэтому существовать не может. Что касается perpetuum mobile второго рода, то он также невозможен, поскольку в любом работающем двигателе происходит распыление энергии различными способами, главным образом, в виде тепла.

Учитывая, что законы термодинамики проверены несколькими столетиями опытов и экспериментов и еще ни разу не дали сбоя, можно смело говорить, что любые проекты вечных двигателей – это обман. Такие проекты часто возникают в разнообразных религиозных кружках, в которых присутствуют верования о нескончаемых источниках энергии и так далее.

Кроме того, время от времени появляются различные мысленные «парадоксы», которые, казалось бы, демонстрируют работоспособность тех или иных перпетум мобиль. Во всех этих случаях речь идет об ошибках в понимании законов физики, поэтому такие мысленные «парадоксы» являются поучительными.

Исторические поиски вечных двигателей и их важность для развития человечества

Законы термодинамики были установлены окончательно во второй половине XIX века. Согласно им, любая работающая машина не может переводить энергию из одного состояния в другое с коэффициентом полезного действия, равным 100%, не говоря уже о постоянном снабжении энергией других систем без подвода ее к самой машине.

Несмотря на это, многие люди в ходе истории и по сей день искали и продолжают искать различные конструкции работающих вечных двигателей, которые можно сравнить со своеобразным «эликсиром молодости» в области механики.

Все проекты таких машин заключаются в использовании разных весов, углов, физических или механических свойств конкретных субстанций, которые могут двигаться постоянно и даже создавать избыточное количество полезной энергии. Говоря о современном времени и его огромных энергетических потребностях, можно понять важность перпетум мобиль, который бы стал настоящей революцией в развитии человечества.

Возвращаясь в историю, следует сказать, что первые известные проекты вечных двигателей начали появляться в средневековой Европе. Полагают, что первой моделью вечного двигателя стало соответствующее изобретение в Баварии в VIII веке нашей эры.

Известные проекты вечных двигателей в Средние века

К сожалению, до настоящего времени ничего не известно о существовании проектов перпетум мобиль в обществах до Средних веков. Не сохранилась никакая информация о том, что древние греки или римляне создавали такие машины.

Самым древним изобретением вечного двигателя, которое известно человечеству, является магическое колесо. Хотя не сохранилось изображений этого изобретения, исторические письменные источники говорят, что оно относится ко времени существования Империи Меровингов на территории современной Баварии в VIII веке. Однако некоторые историки говорят о том, что данная машина не существовала в действительности и что вся информация о ней является легендой.

Бхаскара был известным индийским математиком, который признается самым влиятельным ученым Средних веков на своем континенте. Его работы, касающиеся дифференциальных уравнений, предшествуют на 5 веков аналогичным работам Ньютона и Лейбница. Около 1150 года Бхаскара придумал колесо, которое должно было вращаться вечно. К сожалению, это изобретение так и не было сконструировано, но оно является первым несомненным свидетельством попыток создания вечного движения.

Первым изобретением вечного двигателя в Европе является машина известного французского масона и архитектора XIII века Виллара де Оннекура. Точно не известно, было ли его изобретение сконструировано, но в дневниках Виллара де Оннекура находят изображение его perpetuum mobile.

Легендарный инженер и изобретатель из Флоренции Леонардо да Винчи также создал несколько машин – вечных двигателей, и в этом плане он опередил на несколько веков свое время. Данные машины, естественно, оказались неработоспособными, и ученый сделал вывод о невозможности существования вечных двигателей в физике.

Вечные двигатели Нового времени

С наступлением Нового времени изобретение вечного двигателя стало популярным занятием, и многие изобретатели тратили свое время на создание такой машины. Связан этот бум прежде всего с успехом в развитии механики.

Так, итальянский изобретатель XVI века Марк Зимара сконструировал вечно работающую мельницу, а голландец Корнелиус Дреббель посвятил одно из таких изобретений английскому королю. В 1712 году инженер Иоганн Бесслер проанализировал более 300 подобных изобретений и решил создать собственный перпетум мобиль.

В итоге, в 1775 году члены королевской академии наук в Париже издали указ о том, что не будут принимать какие-либо изобретения, которые ассоциируются с тематикой вечного двигателя.

Мысленные эксперименты

В теоретической физике часто используют мысленные эксперименты, с помощью которых стараются проверить фундаментальные физические законы. Касательно темы вечных двигателей, можно назвать следующие проекты:

• Демон Максвелла. Речь идет о нарушении второго закона термодинамики, когда гипотетический демон разделяет смесь газов. Этот мысленный эксперимент позволяет понять суть энтропии системы.

• Вечный двигатель Ричарда Фейнмана, который выполняет работу за счет термических флуктуаций и поэтому может работать вечно. В действительности он будет работать до тех пор, пока окружающая среда имеет более высокую температуру, чем сам двигатель.

Окончательно ли мертва надежда создать вечный двигатель?

Мы не можем с уверенностью утверждать, что никогда не будет придумано механизма, способного работать вечно, поскольку человечество еще многого не знает о Вселенной, в которой живет. Возможно, будет открыт вид экзотической материи, например, черная материя в космосе, о которой почти ничего неизвестно. Поведение этой материи может заставить пересмотреть законы термодинамики. Эти законы являются настолько фундаментальными, что любое их изменение по своим масштабам будет аналогично влиянию теории Альберта Эйнштейна на законы классической механики Исаака Ньютона и на развитие физики в целом. Также возможно, что вечное движение существует в объектах, поведение которых подчиняется квантовой механике.

fb.ru

Perpetuum mobile — это… Что такое Perpetuum mobile?

«Вечно движущееся»,

Когда в науке о вселенной сделано было открытие, что земля есть mobile perpetuum, то не один мирный немецкий обыватель хватался за свой ночной колпак и вздыхал по поводу вечно меняющегося положения своего отечества, и ужасающая неуверенность в будущем сделала ему постылым дом, который то и дело становится на голову.