Реклама на сайте (разместить):



Реклама и пожертвования позволяют нам быть независимыми!

Вечный двигатель

Материал из Викизнание
Перейти к: навигация, поиск

Ве́чный дви́гатель (лат. Perpetuum Mobile) — воображаемое устройство, позволяющее получать полезную работу или энергию путем затраты меньшей энергии.

Термодинамическая классификация вечных двигателей[править]

Джон Уилкинс в 1684 году создал первую классификацию вечных двигателей:

  1. устройства с помощью химической экстракции;
  2. устройства с помощью свойств магнита;
  3. устройства с помощью сил тяжести.[1] [2]


Основной современной классификацией считается два рода вечных двигателей:

Вечный двигатель первого рода[править]

Вечный двигатель первого рода, это самодостаточные двигатель, машина или устройство способные бесконечно совершать работу без использования внешних энергетических ресурсов, а только используя собственные энергетические ресурсы. Выражаются несколько видов вечных двигателей первого рода:

  • Вечный двигатель на основе теплового процесса, который не использует тепловую энергию из внешнего пространства, а довольствуется собственной тепловой энергией, но неизбежно теряя энергию вечный двигатель на основе тепловых процессов согласно закону сохранения энергии и законам термодинамики — невозможен.
  • Вечный двигатель на основе химического процесса, который не использует химическое сырьё из внешнего пространства, а довольствуется собственным химическим сырьём неизбежно перерабатывая его в энергию, тогда вечный двигатель на основе химических процессов истощая собственные ресурсы согласно закону сохранения энергии, периодическому закону и законам термодинамики — невозможен.


Необходимо заметить, почему любой вечный двигатель первого рода не будет состоятельным или осуществимым, а именно потому, что вечному двигателю потребуется подпитка из внешнего пространства при совершении работы, в следствии чего самодостаточный цикл не будет вечным. Таким образом замкнутая энергетическая система не будет являться вечной или не будет состоятельна совершать работу вечно на основании законов физики, химии и математики.

Вечный двигатель второго рода[править]

Вечный двигатель второго рода, как машина или устройство, которая будучи пущена в ход и совершала работу без подпитки из вне, используя тепловую, магнитную, гравитационную и гидравлическую энергию, подчиняясь закону сохранения энергии и прочим законам физики невозможна. Рассмотрим отдельно каждый вид двигателей второго рода:

  • Вечный двигатель на основе теплового процесса обязательно должен отдавать тепло холодильнику, который связан с внешним пространством, тем самым, теряя энергию вечный двигатель на основе тепловых процессов согласно закону сохранения энергии и законам термодинамики — невозможен.
  • Вечный двигатель на основе механической энергии должен преодолевать силу сопротивления и прочие силы теряя определённую часть энергии, тем самым, теряя энергию вечный двигатель на основе использования механической энергии согласно закону сохранения энергии и законам механики — невозможен.
  • Вечный двигатель на основе магнитной или гравитационной силы должен преодолевать силу сопротивления физического поля теряя определённую часть энергии или равенство составляющей магнитного или гравитационного взаимодействия, тем самым, теряя энергию вечный двигатель на основе использования магнитной или гравитационной энергии согласно закону сохранения энергии и законам полевой физики — невозможен.
  • Вечный двигатель на основе гидравлической энергии в любом случае будет стремиться к равновесию, относительно закона Архимеда и прочих физических законов, тем самым, на основе стремления гидравлической системы к равновесию вечный двигатель на основе гидравлических процессов согласно закону сохранения энергии и законам гидродинамики — невозможен.


Необходимо заметить, почему любой вечный двигатель второго рода не будет состоятельным или осуществимым, а именно потому, что вечному двигателю потребуется перезагрузка при совершении работы в самодостаточном цикле, когда любая энергия без отдачи внешнему пространству станет равной производимой работе или когда всевозможные физические силы станут равны производимой работе, тем самым приравняв работу к нулю. Так же и запустить вечный двигатель второго рода будет невозможно, потому, что любое сопротивление движению на основе всевозможных законов физики и законе сохранения энергии будет равно производимой работе. Таким образом самодостаточная система не будет являться вечной или не будет состоятельна совершать работу на основании законов физики и равенств математики.

Демон Максвелла[править]

Основная статья: Демон Максвелла


В 1586 году голландский математик, механик и инженер Симон Стевин на титульной странице своего трактата «О равновесии тел» представил вечный двигатель, и хоть вечный двигатель так и не был создан, Стевином был сформулирован один из важнейших законов статики, таким образом, была основана научная база, позволяющую доказать невозможность создания любого механического вечного двигателя. Соискатели вечного, получив формулировку со стороны статики не остановились в поиске конструкции вечного двигателя, а стали вести поиски вечного в магнетизме и гравитации. Исаак Ньютон, как основоположник формулировки гравитации, сам был пленён идеей создания вечного двигателя и это выражалось перед доказательством закона всемирного притяжения. Хотя и Ньютон не достиг желаемого результата даже при использовании алхимии, но, были совершены великие открытия в области физики, такие, как вывод гравитации и открытие спектра света. В 1687 году Исаак Ньютон обоснованием силы гравитации вбил основательный гвоздь в гроб вечного двигателя использующего силу тяжести и закрыл путь для соискателей в направлении такового устройства, но, так выразил недосягаемое вечное движение, что это бесконечное падение в вакууме - орбитальное движение.[3]


В 1827 году Роберт Броун при помощи собственноручно собранного микроскопа, обнаружил, что газ состоит из хаотично движущихся частиц, и некоторые из этих частиц перемещались очень быстро, а некоторые медленнее. Подобный беспорядочный вид движения в будущем назовут броуновским движением. Позже в 1888 году Луи Жорж Гюи доказал, что движение этих частиц зависит от температуры, ведь чем быстрее эти частицы движутся, тем выше температура газа. Такие наблюдения породили сомнение относительно невозможности вечного двигателя второго рода, ведь согласно наблюдениям, получалось, что все тепло подводимое к газу уходило на работу, как увеличение кинетической энергии атомов, и это порождало мысль, а нельзя ли придумать хитрый механизм, который бы преобразовывал энергию в работу? И, эта надежда дала толчок для новых поисков вечного двигателя. Но, в 1824 году инженер Сади Карно дал теоретическое объяснение работы тепловых машин, что основательно поставило крест на механических и тепловых вечных двигателях. В 1867 году Джеймс Максвелл, знаменитый своим научным эксцентризмом, предложил мысленный эксперимент для созидателей вечного двигателя, цель эксперимента должна была показать несостоятельность второго начала термодинамики, и в дальнейшем один из участников максвелловского эксперимента получит название — «Демон Максвелла». Сам Джеймс Максвелл тоже был увлечён идеей вечного двигателя, и хоть ему не получилось создать сие устройство, Максвелл вывел формулу скорости света, которая характеризует вечное движение частиц.[4]


Проводя мысленный эксперимент, представим, что сосуд с газом, разделен непроницаемой перегородкой на две части; правую и левую, а в перегородке есть маленькое отверстие, где сидит Демоном Максвелла, который работает следующим образом; если к нему подлетает быстрая молекула, он пропускает её из левой части в правую, а если медленная, то пропускает из правой в левую. И, через некоторое время, в одной камере окажутся быстрые молекулы, а в другой медленные. Так, как температура есть среднеквадратичная скорость движения молекулы в газе, следовательно, в одной камере будет горячий газ, а в другой холодный. В результате работы Демона Максвелла произошло следующее, если в начале эксперимента температура в обеих секциях сосуда была одинакова, то после эксперимента в правой части сосуда температура будет выше изначальной, а в левой ниже изначальной. То есть произошла весьма интересная вещь; холодное тело нагрело горячее, что вообще противоречит второму закону термодинамики. Ведь, Демон Максвелла не подводил и не отводил тепла из системы. На практике это выглядело бы так: левая сторона сосуда охладилась бы до абсолютного нуля, а правая нагрелась бы до чудовищной температуры. В чем же парадокс? Неужели второй закон термодинамики несостоятелен?


Парадокс разрешается просто, если обратить внимание на роль Демона Максвелла, то единственным реалистичным кандидатом будет являться супер-компьютер чудовищной мощности. Но работа этого компьютера будет требовать такой же чудовищной энергии. Тем самым мы получаем, что если бы возможно смогли собрать подобного демона, скорее всего он потратил бы больше энергии, чем его полезная работа, в чем напрашивается вывод о невозможности создания вечного двигателя. Но, один из любителей парадоксов, Альберт Эйнштейн рассматривая в патентном бюро заявки на вечный двигатель и задумываясь о состоятельности такого устройства, сформулировал теорию на основе которой было теоретически предположена возможность взрывного процесса во Вселенной. Такой процесс начинается, когда происходит Большой Взрыв и образуется Вселенная, когда общая нагретая структура разделяется на две части охлаждающуюся и нагревающуюся, что в последствии приведёт к новому взрыву из-за неустойчивости системы, образно выражаясь неустойчивое состояние приводит к перезагрузке системы. Следовательно система при содействии разделителя, как Демон Максвелла не является вечной, в следствии чего квантовая физика делает вывод, что создание вечного двигателя невозможно. На основе своей теории Альберт Эйнштейн, как краеугольного камня квантовой физики, фундаментом которой является скорость света сформулированная Джеймсом Максвеллом, пытался остаток жизни вывести теорию всего, которая реализовала бы и возможность создания вечного движения, но до сих пор эту теорию не смог никто создать, а тем более обосновать.


Дополнив формулировку гравитации Исаака Ньютона, Альберт Эйнштейн нашел решение вечного орбитального движения посредством гравитационного поля и искривления пространства гравитацией, что сегодня является фундаментальным, и это всё случилось благодаря поиску и созданию вечного двигателя на основе вселенской силы притяжения. И, в этом фундаментальным является скорость света обоснованная Джеймсом Максвеллом, как скорость с которой распространяется гравитация и взаимодействуют гравитационные поля, что выражал Альберт Эйнштейн в «Теории Относительности». Основательно исправив ньютоновскую механику, Эйнштейн решил планетарное движение, и, тут же постарался закрыть вопрос о намерениях создать вечный двигатель на основании своей теории, фундаментом и ограничением которой является скорость света. Но, тут является квантовый демон с решением, когда скорость света не выражается значимой величиной, и вновь восставший из гроба призрак вечного двигателя маячит перед соискателями устройства работающего вечность.[5] И в этом сам Альберт Эйнштейн был против квантового бесчинства, но Нильс Бор одёргивал строптивца, что не человеку указывать Богу о существовании вечного двигателя или подобному того.


Таким образом, покуда квантовые физики закрыли дверь и держат её изо всех сил, квантовые механики открыли настежь ворота к созданию вечного движения и двигателя, чтобы посредством поисков соискателей-новаторов найти множество решений бесконечного или вечного в квантовом мире и достигнуть высоты в квантовой механике. В своих лекциях Макс Планк не отвергал и не утверждал существование устройства, которое может извлекать энергию из окружающего пространства, Планк вывел только формулу и обоснование энергии кванта, что в будущем дало развитие солнечным энергетическим элементам, которые используются повсеместно на планете и в космосе. Последователи Макса Планка в области квантовой механики указывают на всевозможные парадоксы квантового мира, что существуют способные извлекать неограниченное количество энергии из пространства, и тут же находятся ученые-новаторы, и квантовый демон манит всех к созданию энергетически самодостаточных устройств типа вечный двигатель.


И, если бы кто-нибудь сказал, что можно извлекать достаточное количество энергии десятилетиями посредством атомов, его бы осмеяли за вечный двигатель, а сегодня работают атомные электростанции. На этом и многом другом квантовая механика постулирует, что можно создать систему, когда одна часть системы будет охлаждаться, а другая будет нагреваться, после чего произойдёт перезагрузка системы и это будет работать как сохранение энергии для будущего цикла, что можно считать вечным двигателем. Но, чтобы создать такую систему или устройство необходимо развить и решить все разделы квантовой механики. А, при развитии квантовой механики, уже не важно будет возможен вечный двигатель или невозможен на основе реализации законов и решений разделов квантовой механики, а важно будет развитие в области этой науки, когда посредством революционного развития технологии и прогресса в сфере квантовой механики будет достигнута высота в области квантовой энергетики.

«Вечный двигатель», который не является вечным двигателем[править]

Все изобретатели вечных двигателей, это новаторы в сфере энергетики желающие дать человечеству вечный и неиссякаемый и бесплатный источник энергии. Таковыми являются многие учёные от мыслителей из древнего мира до теоретиков современности, и к их числу можно отнести Исаака Ньютона, Альберта Эйнштейна, Николу Тесла и современных искателей вечной и доступной энергии. Все современные источники энергии в энергетике появились только благодаря искателям вечной и доступной безгранично энергии, и венцом являются атомные электростанции, которые используют топливо несколько десятилетий, но, не являются вечными. Так же возможные устройства на основе добычи энергии из пространства, которые предлагал и демонстрировал Никола Тесла, не являются вечными устройствами (двигателями), потому, что извлекают энергию из окружающего пространства и не производят энергию сами.


Орбитальные или планетарные энергетические станции могут иметь «вечные» установки для получения безграничной энергии посредством гравитационного поля планет или звёзд, но для этого необходимо создать искусственную гравитацию к используемому уже магнетизму, посредством чего и будет происходить добыча бесплатной энергии, и потенциалом достаточным для промышленных орбитальных планетарных производств и городов. Таким образом, могут быть созданы устройства, которые будут использовать или извлекать энергию из пространства, но, пристальный взгляд определит, что такие устройства не будут являться вечными двигателями, хоть и эти устройства возможны при использовании всевозможных полей, излучений и энергий, и будут снабжать бесконечной и бесплатной энергией. И, эти «вечные» установки для получения безграничной энергии будут основаны на иных законах физики, только можно будет отметить, что не противоречат закону сохранения энергии, хоть и эти «вечные» установки не в сфере законов классической физики. Ведь если классическая физика в этой сфере не сможет ответить на вопрос; откуда берётся энергия, это не значит, что; энергия берётся из ничего и ниоткуда, просто; это происходит на законных правах квантовых физики и механики.


Если вы создали «вечный двигатель», который работает самодостаточно или производит работу извлекая энергию из ничего и ниоткуда, скорее всего вы создали устройство извлекающее энергию из окружающего пространства, на сферу которого законы классической физики не распространяются, но это не значит, что не работает закон сохранения энергии, ведь если где-то прибыло значит где-то убыло. И, никто не сможет отрицать возможность создания устройств, двигателей и прочих установок поставляющих энергию из окружающего пространства, только это будет подчиняться закону сохранения энергии, хоть и непонятен сначала будет для науки принцип их работы или получения энергии. Примером может служить при поиске вечного открытие магнитного поля Хансом Кристианом Эрстедом и чему нашел применение Майкл Фарадей, и с того научного открытия и решения всеобщие поиски вечного двигателя на основе электромагнетизма привели к рассвету науки, прогресса, технологии, промышленности, энергетики и электроники, как и не прекращаются сегодня поиски вечного ради достижения новых высот и энергий посредством электромагнетизма.


Хоть и с 1775 года французская (парижская) академия наук приняла решение не рассматривать проекты вечного двигателя и не выдавать на это патенты, из-за очевидной невозможности их создания. Другие патентные бюро и академии не придерживаются такого решения, потому, что «вечный двигатель» может не принадлежать к невозможным устройствам, используя внешние силы или энергию для производимой работы. Естественно, что никто не сможет отрицать, что «вечный двигатель» может работать на влиянии сторонних сил, как например это делают гидротурбины использующие силу падающего потока воды, как и возможны подобные в этом устройства на использовании гравитации, магнетизма или какой-либо силы действующей извне. Следовательно, научное исследование и разработки ещё не закончены, даже если классической наукой обоснованна невозможность создания «вечного двигателя», потому, что эти устройства выходят за рамки классической науки в область других смежных и новых сфер науки, где такое действие или работа, как использование сторонних сил и энергии обоснованно и законно. Таким образом, интересны устройства совершающие работу без явной затраты энергии, но использующие энергию окружающего пространства, как и будут являться устройствами альтернативной энергетики.

Литература[править]

  • «Математические начала натуральной философии.» (ориг. Philosophiae naturalis Principia mathematica), Исаак Ньютон, 1687 год.
  • «Теоретическая механика», Г. К. Суслов, издательство; ОГИЗ «Москва», 1946 год.
  • «Собрание сочинений» в 10 томах, А. С. Пушкин, издательство; ГИХЛ, 1959—1962 годы.
  • «Теоретическая физика.» (В десяти томах. Физика и астрономия.), Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц — Издательство: Наука 1973 год.
  • «Гравитация.» в трёх томах, Ч. Mизнер, К. Торн, Дж. Уилер, Издательство: Мир, 1977 год.
  • «Курс общей физики.» в трёх томах, И. В. Савельев — Издательство: Лань 1977-1979 годы.
  • «Термодинамика», И. И. Hовиков, издательство; «Машиностроение», 1984 год.
  • «Ocновы термодинамики циклов теплоэнергетических установок», А. И. Андрющенко, издательство; «Высшая школа», 1985 год.
  • «Основы физики.», учебное пособие в 2 томах, Б. М. Яворский, А. А. Пинский, издательство; ФИЗМАТЛИТ, 2000 год.
  • «Элементарный учебник физики.», учебное пособие в 3 томах, под редакцией Г. С. Ландсберга, издательство; ФИЗМАТЛИТ, 2001 год.
  • «Физика. книга первая, Механика.», Евгений Бутиков, Александр Кондратьев, издательство: Физматлит, 2004 год.
  • «Физика. Молекулярная физика. Термодинамика.», Ю. И. Тюрин, И. П. Чернов, Ю. Ю. Крючков, издательство: Лань, 2008 год.
  • «Физика, 10 класс.», Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский, учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений, базовый и профильный уровни, рекомендовано Министерством Образования и Науки, издательство: Просвещение, 2010 год.
  • «Теория относительности для миллионов.», Мартин Гарднер.

Примечания[править]

  1. Гидравлические устройства он относил к третьей группе.
  2. Джон Уилкинс описывал Исааку Ньютону некоторое устройство действующее при помощи силы тяжести
  3. Таковое решение Исаака Ньютона вполне обосновано, как понимание создателя гравитационной механики, что вечные двигатели на основе гирек и противовесов никогда не будут работать. Но, Исаак Ньютон своим выражением, что орбитальное движение - бесконечное падение, открыл направление для создания «вечного двигателя» при использовании гравитации в этом направлении. И, естественно, что Исаак Ньютон, понимая прекрасно созданную небесную механику, знал, как извлечь энергию, но, умолчал, чтобы не гневить противников, которых при жизни было достаточно и которые только искали чем насолить создателю Закона Всемирного Тяготения.
  4. Джеймс Максвелл являясь новатором и исследователем в сфере вечного движения, заложил на основании своего научного поиска фундамент классической электродинамики (уравнения Максвелла), ввёл в физику понятия тока смещения и электромагнитного поля, как и высказал предсказание о существовании электромагнитных волн, электромагнитной природы света и давления света, и многое-многое другое. Максвелл сформулировав основные положения электромагнитной теории, и закрыл вопрос о создании в рамках теории вечного двигателя, но оставил возможность для создания устройств использующих электромагнетизм от сторонних источников, что изложил в «Трактате об электричестве и магнетизме»
  5. Примером квантового демона является работа группа японских ученых под руководством Шоичи Тоябе из университета Чуо, город Токио, в которой был изобретен аналог демона Максвелла, только измеряющего не скорость, а положение частиц в потенциальном поле.

Ссылки[править]

Статью можно улучшить?
✍ Редактировать 💸 Спонсировать 🔔 Подписаться 📩 Переслать 💬 Обсудить
Позвать друзей
Вам также может быть интересно: