Перпетуум мобиле – что это такое
Что означает фраза “Перпетуум мобиле”?
Перпетуум мобиле — это словосочетание часто на слуху, но мало кто знает, что оно значит.
Исходя из официальных источников, вечный двигатель — выдуманное устройство, которое не ограничено по времени в работе, а также вырабатывает много полезной энергии или тепла.
Классификация perpetuum mobile
Несмотря на надуманное существование, бесконечно работающие механизмы делят на агрегаты первого и второго рода.
Согласно закону сохранения энергии, первый вариант двигателя не может существовать, поскольку должен непрерывно работать неограниченное количество времени, без потребления энергии (топливо, электричество и прочее).
Агрегат второго рода действует бесконечно благодаря тепловой энергии, которую он потребляет из окружающего пространства. Нереальность существования обоих видов перпетуум мобиле постулируется в первом и втором законах термодинамики.
История
Идея о том, чтобы создать вечный двигатель появилась давно. Но когда именно, а также кто автор столь интересного нереального изобретения установить не представляется возможным.
Первые упоминания о perpetuum mobile датируются 12 веком и принадлежат индийскому поэту, астроному и математику Бхаскару. Кроме этого, заметки о колесе, которое бесконечно крутится, можно встретить в арабских записях, датируемых 16 веком. Многие великие умы 16-17 веков мечтали о создании вечного двигателя. Например, среди работ Леонардо да Винчи есть гравюра с изображением подобного агрегата.
Неудачные конструкции перпетуум мобиле
Самым ранним проектом двигателя считается колесо с зубьями. В углублениях конструкции размещены грузы на шарнирах. По мнению авторов, такая машина не будет останавливаться за счёт того, что грузы с правой стороны располагаются ближе к центру. Такое размещение шарниров должно способствовать постоянному движению колеса благодаря перемещению грузов. Однако проекту не суждено воплотиться в жизнь, поскольку силы с обеих сторон равны: с одной — больше рычаг, а с другой — большее количество шарниров.
Существует изображение перпетуум мобиле, за основу действия которого авторы взяли закон Архимеда. Автор, руководствуясь им, спроектировал цепь, на которой пустые ёмкости должны быть справа в воде. По мнению изобретателя, жидкость должна выталкивать детали и приводить конструкцию в постоянное движение. Однако в изобретении не было учтено, что на нижнюю центральную ёмкость оказывается только давление справа, которое уравновесит давление на остальные тела.
Псевдо перпетуум мобиле второго рода
Можно разработать конструкцию псевдовечного двигателя второго рода, который сможет работать за счёт тепла окружающей среды. Например, один край биометрической пластины закрепляется, а второй — утяжеляется.
Если подобный агрегат разместить вне помещения, то, в соответствии с изменением температуры, пластина станет менять изгиб. Если поменять утяжелитель на храповой механизм, будет механический привод, работающий от тепловой энергии окружающей среды. Но так как температура воздуха нестабильна, непрерывная работа такого механизм невозможна.
Патенты на перпетуум мобиле
В связи с тем, что вечный двигатель создать объективно не представляется возможным, патентные организации мира не рассматривают проекты конструкций, и не выдают патенты на подобные изобретения (во Франции с 1775 года, в США с 19 века). Однако, несмотря на это, разделы в Международной патентной классификации, выделенные непрерывно работающим двигателям (электродинамическим, гидродинамическим) существуют.
Известные учёные, спроектировавшие perpetuum mobile
Среди тех, кто придумал конструкцию перпетуум мобиле широко известны такие имена:
- Джузеппе Дзамбони;
- Иоганн Эрнст Элиас Бесслер.
Кроме указанных, идеей создания работающего неограниченное время двигателя «болели» Леонардо да Винчи, Пётр Первый, Майкл Фарадей, Никола Тесла, Иоганн Бесслер. При этом алхимик даже создал свой непрерывно действующий агрегат (в пустом помещении установили деревянное колесо на оси и обтянули его тканью) и заставил его непрерывно работать две недели. Однако, после его смерти секрет «вечного» двигателя Бесслера был раскрыт: брат инженера и служанка двигали колесо за шнурок, находясь в соседнем помещении. Довольно долго (не один десяток лет) проработал перпетуум мобиле Джузеппе Дзамбони — маятник на сухих батареях без кислоты (электромотор).
Вечный двигатель в искусстве
Не обошли своим вниманием агрегат и художники. Так, на довольно известной работе художника М. Эшера «Водопад» написан перпетуум мобиле, который представляет собой мельницу замкнутого типа, использующую для работы воду.
Подробнее о конструкции Бхаскары
Как было указано выше, индийский математик, астроном и поэт Бхаскара одним из первых описал вечно работающую конструкцию в своём стихотворении. Датируется произведение 12 веком. По мнению автора, агрегат должен представлять из себя колесо, оснащенное спицами, к которым прикреплены ёмкости со ртутью. Спицы, располагаясь диагонально по отношению к оси, что позволяет ртути перетекать, изменяя центр тяжести. Такая конструкция должна была обеспечить непрерывное вращение колеса.
Другие варианты неограниченно действующих агрегатов
Вечные двигатели пытались спроектировать не только в виде кольца с грузами. Так, Роберт Флад придумал колесо, которое под действием силы рециркулирующей воды перемалывает зерно.
Кокс создал вечные часы, основываясь на принципах механики и философии. В пятидесятых годах 20 века Карпен изобрёл батарейку, которая до настоящего времени не разрядилась. Ньюман спроектировал агрегат, который, по словам автора, затрачивает энергии гораздо меньше, чем потребляет.
Самым фантастическим проектом стал двигатель НЛО, изобретённый Отисом Карром. Его машина работает на гравитационной энергии, которая науке неизвестна.
Несмотря на объективную невозможность создать перпетуум мобиле, энтузиасты думают над его проектами, придумывают новые конструкции и разрабатывают машины. Насколько успешны новые изобретения – покажет время, но только в том случае, если получится преодолеть известные ныне законы физики.
