Невъзможността на вечно движение

НЕИЗПЪЛНЕНИЕ вечно движение

Проблемът на вечно движение смути човечеството от незапомнени времена. Много забележителни умове са посветени много усилия за установяване на механизъм, който да работи непрекъснато, без доставката на енергия от външната страна, а в същото време произвеждат някои практически полезна работа. Desire на всяка цена да се направи вечен двигател (перпетуум мобиле) се дължи на икономически и научни, дори философски причини.

Неговото изобретение ще унищожи основния постулат на икономиката "неограничените човешки потребности и ограничените ресурси, необходими, за да ги посрещне, защото този механизъм никакви ресурси няма да се губи, в допълнение към материалите и енергията, която е и непрекъснато се променят и подобряват без притока на видима ни външната енергия, модел безсмъртен природата, създаден от човешкия разум, с което, както знаем, "природа познава себе си."

Науката, обаче, се опитва да перпетуум мобиле обогатен основните теории, които, всъщност, са му отказвали възможност, а сега емпиричната версия на празен ход механизъм се осигурява от тяхната ясна демонстрация. В тази статия ще ви представим кратък преглед на историята на подобни опити и ние оправдае не само тяхното практическо несъответствие, но също така важна роля в развитието на науката.

История и видове перпетуум мобиле

Историята на опитите за създаване на вечен двигател е миниатюрен история за подобряване на човешкото познание за света. От праисторически времена хомо сапиенс е гледал постоянно движение около него: изгрев и залез, промяната на сезоните, вятърът, хода на реки, приливи и отливи; Причината на техните закони, и той не го разбирам. Следователно, обожествяването на съответните природни явления, и, от друга страна, с убеждението, че, стига перпетуум мобиле, по принцип, не само там, но винаги заобикаля човека, той ще бъде в състояние да го възпроизведе.

Имайте предвид, че в ранните етапи на работа на вечното движение научни и философски импулси, водещи икономически съображения, като например на устройството в античността, Средновековието и Ренесанса е трудно да се намери достатъчно ефективно прилагане. Шлайфане брашно, грабвайки вода, въртящи се грънчарско колело или смилане камък, часовник механизъм - това се ограничава основно до обхвата време на използването на моторното, включително хипотетичен вечен. По-късно, на машините, дъскорезници, самоходни транспортни средства, електроуреди - обхват на работа за мобилни на перпетуум значително разширена; в наше време нещастен ентусиасти са склонни да бъдат готови да го основа на електроенергия правят.

В повечето случаи, за изграждането на още вечни колела за движение използва принцип - най-голямото техническо изобретение древен човек. Вероятно една от първият механизъм от този вид е описан в санскрит ръкопис на астрономията "Siddahnta Siromani» (V век): едно колело с два реда от отвори с диаметър на външния ръб, които са разположени в зигзаг начин на еднакво разстояние един от друг, се изпълниха живак и затворен. Имайте предвид, че по-рано е бил дизайна и база: колелото, едната страна винаги трябва да надделеят над други, играят до наши дни; дълго време в различни видове двигатели, използвани и по-тежък живак, "тежък" течност от водата.

Друг вид на вечно движение е било предложено - във всички случаи, записани в научната работа - само едно хилядолетие: Marco Antonio Zamara (роден около 1460 - умира през 20-те години, или 30-те години на XVI век), на лицето, тъй като нещата в ерата ренесансови разнообразни таланти - лекар, астроном, философ, Alchemist - описан "вечен вятърна мелница" остриета, които следва да активират вентилатор кожа впръсква в завой, въздухът, който се превръща остриетата. (Един скорошен пример за такова устройство. - модифицирана перпетуум мобиле, наречена "вятърна електроцентрала" Urusvati ", изобретен от някои български инженер и е описано в популярен вестник Москва)

Друга популярна идеята за Perpetuum мобилни агенти се свързва с т.нар архимедов винт - прът с спирала проекция, че съраунд като резба винт, по който водата може да се повиши, докато пръчката поддържа въртене. Например, Робърт Флъд (1574-1637) е предложено в 1618, проектът "затворени мелници цикъл" С такъв адаптации: вода се движи Archimedean винт от долния резервоар до горния улей, през която тече по остриетата на колелото, което се върти чрез зъбни колела джанти и витлото и воденичен камък. Тази идея остава популярен за дълго време и е бил изложен в книгата "Математически Magic" (1648), учен, автор и духовник Уилкинсън, епископ на Честър, която е работила за получаване на практически модел на този двигател и проверете дисфункция.

Идеята за "небалансирани" колела винаги остават, както споменахме по-горе, на базата. Леонардо да Винчи (1452-1519), описан шест такива структури Perpetuum мобилни. Мнозина запознати "класически" версия - колелото с полулегнал лостове в двата края на който се закрепва метална топка тежък. Един вариант на това устройство е колело, където топките навити в радиални прорези или са изцяло джантата, разделени с преграда. Както противотежестта, които се прилагат живак се излива в резервоарите вътре в колелото. По-сложен вариант на тази вечна тип движение е, че където споменатата топки са отделени от колелата и да го завъртате, да падне върху острието, а след това имаше свои средства, за да "се издигат" и отново попадат (Conrad Shivera мотор за 1790 година и редица други развити до началото на ХХ век).

Има перпетуум мобиле проекти, които също измислили колело, но на принципа на ротация създатели пази в тайна - като правило, ние се занимаваме с един банален шарлатанство. "Перпетуум мобиле" на класа, например Orffyreus колело (истинско име - Йохан Ернст Елиас Bessler, 1680-1745), винаги действа, създавайки голям плясък в обществото от времето, и донесе голям доход "изобретатели", но по-късно се подлага на излагайте: обикновено се оказа че тези "колела" предене на двигателя прикрито или скрита близкия човек.

Доста популярна идея е използването на магнит. Обратно в 1269 определена Пиетро Peregrino, помощник на великия учен Роджър Бейкън е описано колело с метални зъби, всеки от които последователно "отблъснати" от магнита на обратна полярност, осигурявайки по този начин непрекъснато движение. Още по-просто устройство, беше предложена през 1570 г. йезуитите Йохан Tesneriusom - топка се търкулна наклонена плоскост, привлечени от магнит поставен в горната част, но преди "тоягата" към него пада в извърши в определен височина дупка и се плъзга надолу до върха на своята сизифов път , Магнетизъм се използва в познатия "небалансиран" колелото: вместо обичайните топки и живак в слотовете колело се завърта между стационарни магнити на обратна полярност - намагнетизирана железни пръти (Стивън дизайн, 1799).

Друга идея перпетуум мобиле нещастен изобретатели е да се използват различни свойства на флуидите, а именно разликата между техните плътности (емпиричен развитие Бернули велик математик, 1667-1748); Капилярна привличане кара водата да се изкачи на порести материали, т.е. вършат същата работа, която винта на Архимед (седемнадесети век устройство - Робърт Бойл, а дори и деветнадесети - Уилям Конгрийв и други); течност тяло изместване потопен в нея ( "флоат" двигатели Херман Leonard, 1865 г., и Dzhona Satkliffa, 1882). Изкушени да се използва и свойства на някои газове, като амоняк, лесно да преминават в течно състояние и обратно (работата на професор Майтапер 1882, USA), втечнен въздух (Tripler Charles, 1899), взаимодействието на вода и пара (Hamilton апарат 1890).

Нито един от посочените по-горе perpetuums не заслужи.

Единственият успешен опит в това отношение - така наречените въображаем или "безплатно", вечно движение, например часовник, изработен от Джеймс Кокс в 60-те години на XVII век и запазени (макар и в спряло състояние) до наши дни. източник на енергия за тяхното навиване е компресия и разширяване на живак под въздействието на атмосферното налягане по същество е голяма барометър пригоден да полезен механична работа. Помислете за това вечен двигател, опровергават законите на термодинамиката, не е възможно, защото енергия не го играе много добре, и е съставен от околната среда. Такова устройство не оправдава очакванията, свързани с икономическите човечеството да перпетуум мобиле: (! Дори и за шофиране механизъм с ниска мощност часовник Кокс отнема около 150 кг () скъпи и опасни за околната среда живак) неговата търговска експлоатация напълно безполезен. Всичко това, за съжаление, се отнася и за други подобни "безвъзмездно" двигатели.

По този начин, много и разнообразни опити за създаване на вечен двигател за почти цялата история на човечеството не е било успешно, което потвърждава правилността формулира доктрината за физически теории, които опровергават възможността за перпетуум мобиле. Тези теории, за да обясни провала на всички тези експерименти ще бъдат обсъдени в следващия раздел.

Всеки опит да се изгради вечно движение значително намален за да се опита да се създаде една затворена система, което от своя страна, при липса на външен източник на енергия осигурява достатъчна. Количеството на тази енергия се изразходват от системата да изпълнява определена операция, трябва да бъде равна на количеството енергия, която се произвежда и освобождава в този случай (т.е., все пак се превръща в енергийните загуби на топлина поразително пример за този тип -. Топлината на работа на двигателя). С една дума, крайната обща сума на енергия винаги е равна на общата начална сума. Енергията не възниква и не изчезва от само себе си, и се превръща в друга форма.

Това е същността на основния закон на съвременната наука - закона за запазване на енергията. Неговата конкретна форма, просто изключва възможността за вечен двигател, наречен първия закон на термодинамиката. В него се посочва, че вътрешният енергиен (и) на всяка система е сумата от потенциалните енергии на взаимодействието на частиците и тяхната кинетична енергия. Поради И на системата и е способен да произведе някаква работа (A) и обменът на топлина (Q) в околната среда; до изчерпване на количествата и ще бъде или попълва или изразходвани. В този случай Q = U2 - U1 + A (I): топлината, получена от системата при преход от състояние 1 до състояние 2, частично прекарано на точкуване и отчасти - и увеличаването на изчисляването на U2 - U1. Откриването на този закон е свързан с неуспешни опити за създаване на така наречения вечен двигател от първи вид, производство на работа "от нищото".

Същността на втория закон на термодинамиката, Clausius формулирани R. (1850), се редуцира до твърдението, че топлината не може спонтанно да се премести от мен нагрява до повече нагрява тяло - процес на връщане е възможно. Математически отражение на този закон е т.нар ентропия функция, която, когато спонтанни и необратими процеси в затворена система се увеличава, докато обратимостта на тях запазва своята стойност; Този така наречен държавна функция, така че всеки определено състояние на системата съответства на неговата определена стойност. По този начин, ако първоначалното ентропията на системата S, а след това не се ангажира процесите на системата не могат да намалят тази сума. Освен това, всеки необратимо ентропията нараства до максималната стойност постижимо в положение на равновесие. Необратими същия процес трябва да се разгледа работата при които енергията се превръща в топлина (чрез триене, топлина и т.н.), т.е. почти всички възможни дейност. "По този начин, този процес, единственият резултат от което би било пълно превръщане на топлината в работа (вечен двигател от втори вид), не е възможно" (формулировка U.Tompsona, 1851). По този начин, на пренос на топлина е необратим пълния (некомпенсиран) на пренос на топлина от работата е коренно невъзможно. (Според теоремата на Карно, ефективността на всеки топлинен двигател не може да бъде повече от ефективността на обратим цикъл на Карно.)

И двете на термодинамиката опровергае всякакъв вид беше вечни възможности за движение - като първия вид, извлича енергия сам да определи samoo (вода и въздух, "мелницата затворен контур", "небалансирани" джанти с тежести, и т.н.), както и второ, като се използва топлината, получена в резултат на своята работа, да запази същото ( "амоняк двигател" Gendzhi и др.). Опровергаем тези закони е невъзможно, тъй като законите на природата и аксиоми на точните науки като цяло, следователно, вечен двигател може да съществува само в една форма - под формата на "довеждане до абсурд", доказателствата от горните законите на термодинамиката.

Разгледахме различните видове перпетуум мобиле и физическите закони, които пречат на тяхното изпълнение. Заключението е, че обективната невъзможност на такъв апарат. В същото време не може да се счита за добросъвестни усилия на експериментаторите, сред които много известни учени, ненаучни заблуда. Тя трябва да се разглежда като опит за постигане на постоянно движение е изключително важни научни търсения, което ви позволява да формулира основните физични закони за постигане на напредък най-важните области на науката. Този процес е много ползотворно, докато сравнително скоро (началото на века), докато двете законите на термодинамиката не са получили цялостна теоретична проучване - немислимо без да се замислят за причините за бездействието на всички възможни варианти вечен двигател - и много хора смятат, че проблемът ще помогне за решаването на развитието на технологиите.

Сега се опитва да перпетуум мобиле са наследството на двете необразованите или психично болни просто ентусиасти. Може би, обаче, че производството на вечни модели за движение полезни за любознателни млади хора, които искат да покажат на практика, които са им познати само емпирично постулатите на физиката и математиката.

По този начин, историята на "връзката" на човека и въображаем перпетуум мобиле - е историята на основно научните изследвания, което е дал на своите изключителни резултати.