Az örökmozgó, vagy latinul "perpetum mobile" egy hipotetikus gép, amely a kezdeti impulzus után örökké működhet anélkül, hogy utólagos energiaellátásra lenne szükség.
A termodinamika törvényei
Ahhoz, hogy megértsük, az örökmozgó lehetséges vagy lehetetlen, emlékeznünk kell a termodinamika első két törvényére:
- A termodinamika első főtétele ezt mondja: "Az energia nem keletkezik és nem is semmisül meg, csak különböző állapotokba és formákba kerülhet." Vagyis ha egy adott rendszeren munkát végeznek, vagy hőt cserél a külső környezettel, akkor a belső energiája megváltozik.
- A termodinamika második főtétele. Szerinte "az univerzum entrópiája idővel növekszik". Ez a törvény azt jelzi, hogy a termodinamikai folyamat spontán milyen irányban megy végbe. Ezen túlmenően ez a törvény magában foglalja az egyik típusból a másikba történő energiaátvitel lehetetlenségét veszteség nélkül.
Első és második típusú örökmozgó
Perpetuum mobile, vagy latinul perpetuum mobile kétféle:
- Az első típusú örökmozgó olyan gép, amely állandóan külső energiaellátás nélkül működik, és egyúttal némi munkát is végez. Vagyis az első típusú perpetum mobile ellentmond a termodinamika első főtételének, ezért mellesleg az első típusú motornak nevezték.
- A második típusú örökmozgó minden olyan gép, amely periodikus ciklusokkal dolgozik, és az egyik energiafajtát egy másikká alakítja át, például mechanikussá elektromossá és fordítva, anélkül, hogy az átalakítás során veszteség keletkezne. Vagyis a második típusú örökmozgó (perpetuum mobile) ellentmond a termodinamika második főtételének.
A létezés lehetetlensége
Egy első típusú örökmozgó ellentmond a fizika alaptörvényének az energiamegmaradásról egy elszigetelt rendszerben, ezért nem létezhet. Ami a második típusú perpetuum mobile-t illeti, szintén lehetetlen, mivel minden működő motorban az energia különféle módon oszlik el, főleg hő formájában.
Tekintettel arra, hogy a termodinamika törvényeit több évszázados kísérletek és kísérletek igazolták, és soha nem vallottak kudarcot, nyugodtan kijelenthetjük, hogy az örökmozgó gépekkel kapcsolatos minden projekt álhír. Az ilyen projektek gyakran felmerülnek különféle vallási körökben, amelyekben a végtelen energiaforrásokról és így tovább a hiedelmek vannak.
Továbbá különféle mentális„paradoxonok”, amelyek – úgy tűnik – bizonyos perpetuum mobilok hatékonyságát demonstrálják. Mindezekben az esetekben a fizika törvényeinek megértésének hibáiról beszélünk, így az ilyen mentális "paradoxonok" tanulságosak.
Az örökmozgók történeti keresése és fontosságuk az emberiség fejlődésében
A termodinamika törvényei végül a 19. század második felében születtek meg. Szerintük egyetlen működő gép sem tud energiát 100%-os hatásfokkal átvinni egyik állapotból a másikba, nem beszélve a többi rendszer folyamatos energiaellátásáról anélkül, hogy azt magát a gépet is ellátná.
Ennek ellenére a történelem során és mind a mai napig sokan kerestek és keresnek különböző kivitelű működő örökmozgógépeket, amelyek egyfajta "fiatalság elixírjéhez" hasonlíthatók. a mechanika területe.
Az ilyen gépek minden kialakítása bizonyos anyagok különböző tömegeinek, szögeinek, fizikai vagy mechanikai tulajdonságainak felhasználásán alapul, amelyek folyamatosan mozoghatnak, és akár többlet hasznos energiát is létrehozhatnak. Ha már a modern időkről és annak hatalmas energiaigényéről beszélünk, akkor érthető a perpetum mobile fontossága, amely igazi forradalommá válna az emberiség fejlődésében.
A történelemben visszafelé haladva a középkori Európában kezdtek megjelenni az örökmozgók első ismert tervei. Úgy tartják, hogy a 8. századi bajorországi találmány az örökmozgó első modellje lett.században.
Híres örökmozgó-tervek a középkorban
Sajnos semmit sem tudunk arról, hogy a középkor előtti társadalmakban léteztek perpetum mobil projektek. Nem maradt fenn információ arról, hogy az ókori görögök vagy rómaiak építettek volna ilyen gépeket.
Az emberiség által ismert örökmozgó legősibb találmánya a varázskerék. Bár erről a találmányról nem maradt fenn kép, az írott történelmi források szerint a Meroving Birodalom fennállásának idejére nyúlik vissza a modern Bajorország területén, a 8. században. Egyes történészek azonban azt állítják, hogy ez a gép valójában nem is létezett, és minden róla szóló információ legenda.
Bhaskara híres indiai matematikus volt, akit kontinensén a középkor legbefolyásosabb tudósaként ismernek el. A differenciálegyenletekkel kapcsolatos munkája 5 évszázaddal megelőzte Newton és Leibniz hasonló munkáit. 1150 körül Bhaskara feltalált egy kereket, aminek örökké forognia kellett volna. Sajnos ezt a találmányt soha nem építették meg, de ez az első kétségtelen bizonyítéka az örökmozgó létrehozására tett kísérleteknek.
Az örökmozgó első találmánya Európában a híres francia szabadkőműves és a XIII. századi építész, Villard de Honnecourt autója. Nem tudni biztosan, hogy a találmányát megalkották-e, de Villard de Honnecourt naplóiban megtalálják a perpetuum mobile képét.
A firenzei legendás mérnök és feltaláló, Leonardo da Vinci számos gépet – örökmozgót – is alkotott, és ebben a tekintetben több évszázaddal megelőzte korát. Ezek a gépek természetesen működésképtelennek bizonyultak, és a tudós arra a következtetésre jutott, hogy örökmozgó nem létezhet a fizikában.
A New Age örökmozgói
A modern idők eljövetelével az örökmozgó feltalálása népszerű időtöltéssé vált, és sok feltaláló töltötte idejét egy ilyen gép létrehozásával. Ez a fellendülés elsősorban a mechanika fejlesztésének sikerének köszönhető.
Így a 16. századi olasz feltaláló, Mark Zimara egy folyamatosan működő malmot tervezett, és a holland Cornelius Drebbel az egyik találmányt az angol királynak ajánlotta. 1712-ben Johann Bessler mérnök több mint 300 ilyen találmányt elemzett, és úgy döntött, hogy létrehozza saját örökmobilját.
Ennek eredményeként 1775-ben a Párizsi Királyi Tudományos Akadémia tagjai rendeletet adtak ki, amely szerint nem fogadnak el olyan találmányokat, amelyek az örökmozgó témájához kapcsolódnak.
Gondolatkísérletek
Az elméleti fizikában gondolatkísérleteket gyakran használnak az alapvető fizikai törvények tesztelésére. Az örökmozgók témakörében a következő projektek említhetők:
Maxwell démona. A termodinamika második főtételének megsértéséről beszélünk, amikor egy hipotetikus démon elválasztja a gázkeveréket. Ez a gondolatkísérlet lehetővé teszimegérteni a rendszer entrópiájának lényegét
Richard Feynman örökmozgója, amely hőingadozások hatására működik, és ezért örökké működhet. Valójában addig működik, amíg a környezet hőmérséklete magasabb, mint maga a motor
Végre halott a remény egy örökmozgó létrehozására?
Nem állíthatjuk biztosan, hogy soha nem fognak feltalálni olyan mechanizmust, amely képes örökké működni, mivel az emberiség még mindig nem tud sokat az Univerzumról, amelyben él. Talán egy olyan egzotikus anyagfajt fedeznek fel, mint például a fekete anyag az űrben, amelyről szinte semmit sem tudunk. Ennek az anyagnak a viselkedése arra kényszeríthet bennünket, hogy újragondoljuk a termodinamika törvényeit. Ezek a törvények annyira alapvetőek, hogy hatókörükben minden változás hasonló lesz Albert Einstein elméletének Isaac Newton klasszikus mechanikájának törvényeire és általában a fizika fejlődésére gyakorolt hatásához. Az is lehetséges, hogy örökmozgás létezik olyan tárgyakban, amelyek viselkedését a kvantummechanika szabályozza.
