antfor.ru
Интерес к нему — это череда бурных всплесков и разочарований. В итоге наука, умудренная знанием законов физики, однажды вынесла свой суровый вердикт — создать вечный двигатель невозможно. Но может быть все-таки только пока?
На первый взгляд физика ничего не имеет против вечного движения. Вспомним хотя бы Первый закон Ньютона: «Материальная точка сохраняет состояние покоя, или равномерного движения до тех пор, пока внешние воздействия не изменят этого состояния».
Подход к проектированию вечного двигателя с юморомНе менее обнадеживающе обстоят дела и с запасами энергии во Вселенной — они безграничны. Так что остается, казалось бы, совсем немного — «подключиться» к этим запасам и «заправить» ими вожделенный Perpetuum Mobile. Но, увы, природа так устроена, что ничего не отдает даром.
По страницам истории Perpetuum Mobile
Круг — символ бесконечности и совершенства, то есть все то, что люди попытались вложить в вечный двигатель. Поэтому глубоко символично — практически все его известные версии имели форму колеса.
Колесо Бхаскара
Родиной первого Perpetuum Mobile считается Индия. Там в XII веке математик и астроном Бхаскара II описал работу необычного механизма, представляющего собой колесо с прикрепленными к нему под углом к центру сосудами-трубками, заполненными ртутью. При вращении в зависимости от их положения тяжелая ртуть перемещается по сосуду, придавая ему дополнительные вращательные усилия.
Модели, построенные по принципу колеса БхаскараИзобретатель был убежден — после «раскрутки» его чудо-колесо уже не остановится. Вряд ли Бхаскара догадывался о значении своего изобретения, ведь им, скорее всего, двигало стремление создать некий символ вечного круговорота бытия — сансары.
Тем не менее эта во многом философская концепция с инженерным уклоном трансформировалась в схему вечного двигателя, которую взяли на вооружение его многочисленные последователи.
Примерно через 100 лет французский зодчий Виллар де Оннекур усовершенствовал «индийское» колесо, заменив емкости со ртутью молоточками.
Леонардо да Винчи
Не смог «пройти» мимо Perpetuum Mobile и гениальный Леонардо да Винчи. Однако предложив несколько своих концепций, включая знаменитый проект водяной мельницы, приводимой в действие водой, которую она сама же и поднимает, он откровенно предупредил: созданные по ним прототипы работать не будут.
Проект водяной мельницы Леонардо да Винчи
Вечный двигатель Симона Стевина
Еще одним изобретателем вечного двигателя стал нидерландский математик Симон Стевин. Следуя его теории, цепь из 14 шаров, перекинутая через треугольную призму, должна прийти в движение, потому что с левой стороны шаров в два раза больше, чем с правой, а шары снизу уравновешивают друг друга. Но коварные законы физики помешали планам Стевина. Несмотря на то, что четыре шара в два раза тяжелее, чем два, они катятся по более пологой поверхности, а значит сила тяжести, действующая на шары с одной стороны, уравновешивается силой тяжести, действующей на шары с другой стороны.
Модель Стевина и реализация с цепью
Часы Корнелиуса Дребера
В начале XVII века свое видение вечного двигателя предложил голландец Корнелиус Дреббел — механические часы в форме золотого глобуса с автоподзаводом, действующим благодаря перепадам атмосферного давления. Это был настоящий механический календарь, показывающий не только время, но и времена года с датами.
Механические часы Корнелиуса Дребера
Механическое колесо Бесслера
К середине XVIII века интерес к Perpetuum Mobile стал угасать. Авторство последнего классического прототипа принадлежит немецкому изобретателю Иоганну Эрнсту Элиасу Бесслеру. В ноябре 1717 года в одном из помещений баварского замка Вайсенштайн он продемонстрировал работу механического колеса диаметром 3,5 м.По окончании представления, когда механизм продолжал работать, комнату в присутствии свидетелей опечатали, а спустя почти месяц открыли и, о чудо — колесо вращалось.
Механическое колесо БесслераОднако на предложение Лондонского королевского общества приобрести устройство его создатель запросил неподъемную сумму, а на просьбу повторить опыт устроил настоящую истерику. Все закончилось тем, что Бесслер собственноручно уничтожил свое детище.
Через 10 лет секрет его столь агрессивного поведения раскрыла служанка, сообщившая, что источником «вечного» движения был находившийся за стеной ассистент.
Стало очевидно — настала пора подвести черту, и в 1775 году Парижская академия наук своим историческим решением постановила больше не принимать к рассмотрению проекты вечного двигателя.
Вечный двигатель на неодимовых магнитах
С появлением постоянных магнитов, изобретатели вновь активизировались. Была придумана масса идей генераторов электричества на основе магнитов, одним из первых стал Майкл Брэди, который даже в 90-х годах запатентовал такую идею.
Майкл Брэди, 2002 г.На видео ниже можно увидеть достаточно простую модель вечного двигателя, причем ее можно собрать в домашних условиях. Неизвестно, насколько долго будет крутится эта штука, но даже если не учитывать потери энергии от трения, конструкцию можно считать лишь условно вечной, потому что мощность магнитов со временем ослабевает. Но зрелище, согласитесь, завораживает.
Почему он все-таки не вечный?
Опять все по своим местам расставила физика. В соответствии с Первым законом термодинамики («энергия не появляется из ниоткуда и не исчезает в никуда, а лишь переходит из одного состояния в другое»), в любом работающем «не вечном» двигателе, механическая энергия переходит в тепловую и наоборот. Чтобы добиться «вечного» статуса он должен выделять энергии больше, чем ему сообщено, а КПД должен превышать 100 %.
Все типы двигателей — это, по сути, не производящие энергию в чистом виде генераторы, а лишь преобразующие ее, да и то с потерями. К примеру, КПД современных ДВС не превышает 35, а газовых турбин — 61 %.
Вечный двигатель — это устройство, где не должно быть трущихся частей, приводящих к механическим и тепловым потерям. К тому же его необходимо поместить в вакуум, в «смазку», где уже точно ничто не помешает ему работать.
