Что такое перпетуум мобиле?

Будет ли создан Вечный двигатель?

В «Сколково» прошла конференция, посвященная созданию перпетуум мобиле



Дискуссия, правда, носила умозрительный характер. Проектов вечного двигателя никто не представил, а спор велся вокруг гипотетических предположений о его существовании. Устроители дискуссии с самого начала заявили целью встречи не переворот в науке, а сдвиг в сознании: вернуть тему perpetuum mobile из области фантастики в сферу разработок. ВКурсе решил выяснить, а имеет ли это смысл.

Что такое перпетуум мобиле?

Вечный двигатель — это устройство, которое позволяет получать на выходе энергию большую, чем ему сообщили. Грубо говоря, вы срубили всего лишь одно дерево, а получили на выходе целый многоэтажный терем с минимальными затратами. Вечные двигатели делятся на два типа. Двигатели первого рода должны вообще обходиться без затрат топлива и энергетических ресурсов. Проще говоря, нет отходов, а коэффициент полезного действия равен 100% и больше. Двигатели второго рода должны превращать в работу все тепло, которое извлекается из окружающих тел.



Прародиной вечных двигателей является Индия. Именно там математик и астроном XII века Бхакара описал вращающееся устройство, которое двигается из-за изменения силы тяжести в сосудах с ртутью, на нем находящихся. Но вечным двигателем такое устройство не могло являться хотя бы потому, что любая передаваемая им энергия хотя бы на долю процента затрачивалась бы вхолостую.



Среди современных примеров проектов вечного двигателя большинство основаны на механических и динамических свойствах предметов. К примеру, на рисунке выше изображено устройство, которое представляет из себя погруженное в воду колесо с насаженными на него кубами, которые легче воздуха. Вода выталкивает кубы, они в итоге запускают движение колеса. Но автор не учел, что самый нижний куб вода вытолкнуть не сможет (давление не распространяется вдоль).

Между тем идея вечного движения всегда была крайне заманчива: ведь практическая реализация искусственно созданного замкнутого энергетического цикла изменила бы все возможные типы отношений в обществе, политике и экономике.

Чтобы узнать, насколько идея ученых из Сколкова воплотима в жизнь, мы обратились к физику Владиславу Цендровскому:



С древности люди пытались представить себе, как будет выглядеть вечный двигатель

Невозможность создания установки с КПД более 100% доказана. Есть несколько принципиальных моментов, которые являются непреодолимым препятствием для создания Вечного двигателя.

Во-первых, надо определиться со словом вечный. Что такое вечность, мы по сути не знаем. Мы можем говорить только об определенном промежутке времени, в котором действуют конкретные физические условия. Этот промежуток: период от Большого взрыва, когда появилась наша Вселенная, до настоящего момента. Какие условия были до Большого взрыва и как мог бы работать тогда вечный двигатель, мы не знаем.

Во-вторых, cама идея вечного двигателя противоречит Закону сохранения энергии, который, если объяснять примитивно, гласит, что любая энергия преобразуется во что либо, а не исчезает. Вода не исчезает бесследно, она испаряется. Бензин преобразуется в энергию движения автомобиля и выхлопные газы. Запустив же вечный двигатель в обратную сторону, мы получили бы возможность уничтожить сколько угодно энергии без следа. Это невозможно.



Меодель вечного двигателя, созданная Чарльзом Редхеффером

Таким образом, можно точно сказать, что все попытки создать вечный двигатель первого рода заведомо обречены на провал, пока не будет открыто некоторое новое взаимодействие в дополнение к уже известным сильному, электрослабому (оба между элементарными частицами - прим. ред.) и гравитационному (земное притяжение - прим. ред.). Потому что про них уже точно известно, что в них закон сохранения энергии не нарушается. А все известные в природе силы сводятся к этим взаимодействиям.

Возможно, речь идет о вечном двигателе второго рода, который не нарушает закон сохранения энергии, а переводит все тепло в работу. Но ни о каком КПД больше 100% тут речи не идет.



Есть и такие модели вечного двигателя

В принципе мы можем сделать так, что вечный двигатель будет притягивать к себе тепло. Однако второе начало термодинамики гласит, что невозможно передавать тепло от более холодных тел к более горячим. Таким образом, когда ВД нагреется и станет теплее окружающих его тел, он перестанет работать. Следовательно, создать его невозможно. Таким образом попытки сделать вечный двигатель второго типа это сродни попытки заставить монетку, падающую на обе стороны с одинаковой вероятностью, падать всегда одной стороной, не нарушая при этом равновероятность падения на обе стороны. Как видите, современная наука не может cоздать подобную установку.