Giới thiệu: Ý tưởng vượt qua các luật tự nhiên
Khái niệm perpetuum mobile (tiếng Latin «vĩnh cửu chuyển động») — máy có thể thực hiện công việc hữu ích mà không cần nguồn năng lượng từ bên ngoài, — đã lâu là một trong những ý tưởng hấp dẫn và đầy đau khổ nhất trong lịch sử khoa học và công nghệ. Sự tiến hóa của nó — đó là con đường từ ước mơ alchemy về việc tạo ra nguồn năng lượng vô hạn đến luật vật lý hiện đại, cấm tuyệt đối khả năng này. Con đường này không chỉ minh họa về sự phát triển của phương pháp luận khoa học mà còn minh họa về sự bền vững của tư duy utopian trước mặt bằng chứng không thể chối từ.
Thời kỳ của những người mơ mộng: sự say mê cơ khí (thế kỷ XII–XVIII)
Các dự án đầu tiên về máy không ngừng hoạt động thuộc thời kỳ Trung Cổ cao và Phục Hưng là hoàn toàn cơ khí. Những người phát minh của họ (thường là các kỹ sư tài năng) vẫn chưa biết đến các luật cơ bản về bảo toàn, nhưng họ đã nhìn thấy các quá trình chu kỳ trong tự nhiên — chuyển động của các khung hoàng đạo, sự tuần hoàn của nước, nhịp đập của tim. Đối với họ, việc tạo ra một thiết bị cơ khí, khi được khởi động, sẽ tiếp tục chuyển động mãi mãi, vượt qua ma sát bằng cách sử dụng hệ thống trục, trọng lượng và sự chảy ngược thông minh.
Chiếc xe đạp Bhascara (thế kỷ XII): Một trong những dự án được biết đến đầu tiên, được atribut cho nhà toán học Ấn Độ Bhascara II. Được cho rằng, chiếc xe đạp với các ống nối ở góc, chứa rắn, sẽ liên tục bị mất cân bằng từ một bên và do đó quay liên tục.
Chiếc xe đạp với các quả bi lăn/đá: Mô hình kinh điển, nơi các quả bi lăn theo rãnh trên vành xe. Được cho rằng, các quả bi ở một bên, khi xa hơn trục, sẽ tạo ra sự mất cân bằng liên tục và quay. Thực tế, hệ thống này sẽ đạt đến sự cân bằng.
Máy của Cornelsis Drebble (đầu thế kỷ XVII): Nhà phát minh Hà Lan này đã tạo ra «máy không ngừng hoạt động vĩnh cửu» cho đồng hồ, được cho rằng hoạt động dựa trên sự thay đổi của áp suất không khí. Thiết bị này đã gây ra cơn sốt, nhưng có thể là bí mật nằm ở động cơ cơ khí ẩn.
Thực tế thú vị: vĩ đại Leonardo da Vinci, người đã say mê với những ý tưởng này trong thanh niên, sau đó đã trở thành người chỉ trích gay gắt, tuyên bố: «Oh, những người tìm kiếm máy không ngừng hoạt động vĩnh cửu, bao nhiêu dự án rỗng lõng mà các ngươi đã tạo ra trong những tìm kiếm này!»
Thế kỷ của lệnh cấm lý thuyết: chiến thắng của thermodynamics (thế kỷ XIX)
Sự tiến bộ trong việc nghiên cứu các quá trình nhiệt đã dẫn đến việc công thức hóa hai nguyên lý của thermodynamics, đặt lệnh cấm tuyệt đối đối với việc tạo ra máy không ngừng hoạt động.
Nguyên lý đầu tiên (luật bảo toàn năng lượng): Năng lượng không xuất hiện từ không gì và không biến mất mà không để lại dấu vết. Nó chỉ chuyển đổi từ một hình thức này sang hình thức khác. Điều này đã giết chết ước mơ về máy không ngừng hoạt động loại thứ nhất — máy tạo ra năng lượng từ không gì.
Nguyên lý thứ hai (principle của sự gia tăng entropy): Trong hệ thống kín không đồng nhất (potentials để thực hiện công việc) tự động hướng đến sự bằng phẳng. Nhiệt không thể hoàn toàn và tự động chuyển đổi thành công việc mà không cần bồi thường. Điều này đã đặt lệnh cấm đối với máy không ngừng hoạt động loại thứ hai — máy có thể, ví dụ, sử dụng nhiệt của đại dương thế giới để thực hiện công việc mà không tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ. Máy này không vi phạm luật bảo toàn năng lượng, nhưng vi phạm nguyên lý không giảm entropy.
Những luật này, được công thức hóa bởi Sadi Carnot, Rudolf Clausius và William Thomson (lорд Kelvin), đã đặt dấu chấm hết cho việc tìm kiếm máy không ngừng hoạt động trong cộng đồng học thuật. Các cơ quan bản quyền của nhiều quốc gia (bắt đầu từ Viện Hàn lâm Khoa học Pháp vào năm 1775) đã từ chối xem xét các đơn xin cho các thiết bị tương tự.
Hiện tượng «hướng ngược lại»: tại sao ý tưởng vẫn còn sống?
Tâm lý của khoa học biên giới: Các nhà phát minh đơn độc, thường không có giáo dục vật lý sâu sắc, coi lệnh cấm của thermodynamics như một thách thức đối với khoa học «chính thống». Việc tạo ra một mô hình hoạt động có thể mang lại danh vọng toàn thế giới và cảm giác chiến thắng trước hệ thống. Công việc trên dự án này mang lại cảm giác ý nghĩa cao và sự chọn lọc.
Stimulus kinh tế và khủng hoảng năng lượng: Trong thời kỳ tài nguyên năng lượng đắt đỏ, ý tưởng về năng lượng «miễn phí» trở thành một lực hút cho đầu tư. Nhiều vụ lừa đảo, từ động cơ từ từ tính của John Keely (thế kỷ XIX) đến các máy phát điện «hollow» hoặc «cold-synthesis» hiện đại, lợi dụng cơn khát kỳ tích này. Thường thì họ sử dụng từ ngữ khoa học phức tạp («torque fields», «năng lượng điểm zero», «năng lượng tự do») để tạo ra sự xuất hiện của tính khoa học.
Ví dụ về những huyền thoại hiện đại: «Testatica» của Paul Baumann (máy hoạt động trên «điện tĩnh»), động cơ hấp dẫn của Bolotov, các máy phát điện không xăng dựa trên từ tính neodymium. Các mô hình演示 của chúng thường được cung cấp bởi các nguồn năng lượng ẩn hoặc là lừa đảo rõ ràng.
Hiện thân悖论: các máy không ngừng hoạt động gần như vĩnh cửu trong tự nhiên và kỹ thuật
Các vật thể thiên văn: Chuyển động của các hành tinh và các ngôi sao, sự di chuyển của các vật thể thiên thể trong không gian trống, nơi ma sát rất nhỏ, có thể tiếp tục trong hàng tỷ năm. Tuy nhiên, sự di chuyển này không thực hiện công việc hữu ích trong ý nghĩa thermodynamics và cuối cùng cũng sẽ giảm dần do sự phát xạ hấp dẫn, lực thủy triều và v.v.
Các dòng điện siêu dẫn: Dòng điện được đưa vào vòng siêu dẫn có thể lưu thông trong nó hàng năm mà không có tổn thất. Tuy nhiên, để duy trì sự siêu dẫn, cần một nguồn năng lượng bên ngoài khổng lồ (hệ thống làm mát bằng khí heli hoặc nitơ).
Các máy phát điện nhiệt điện từ radioisotope (RIEG): Các nguồn năng lượng trên các thiết bị vũ trụ (ví dụ, Voyager) sử dụng sự phân rã của plutoni-238, kéo dài hàng chục và hàng trăm năm, cung cấp năng lượng cho nhiệm vụ. Điều này không phải là «vĩnh cửu», nhưng là «rất bền vững» động cơ, năng lượng của nó lấy từ sự phân rã của vật chất.
Kết luận: Ước mơ như là động cơ của tiến bộ
New publications: |
Popular with readers: |
News from other countries: |
 |
Editorial Contacts |
About · News · For Advertisers |
 Vietnam Digital Library ® All rights reserved.
2023-2026, BIBLIO.VN is a part of Libmonster, international library network (open map) Keeping the heritage of Vietnam |
|
US-Great Britain
Sweden
Serbia
Russia
Belarus
Ukraine
Kazakhstan
Moldova
Tajikistan
Estonia
Russia-2
Belarus-2
