Ang perpetual motion machine, o sa Latin na "perpetum mobile", ay isang hypothetical na makina na maaaring gumana magpakailanman pagkatapos itong bigyan ng paunang impulse at nang hindi nangangailangan ng kasunod na supply ng enerhiya dito.
Ang mga batas ng thermodynamics
Upang maunawaan kung posible o imposible ang isang perpetum mobile, dapat tandaan ng isa ang unang dalawang batas ng thermodynamics:
- Ang unang batas ng thermodynamics ay nagsabi: "Ang enerhiya ay hindi nilikha o nawasak, maaari lamang itong pumasa sa iba't ibang estado at anyo." Iyon ay, kung ang trabaho ay ginawa sa isang partikular na sistema o ito ay nagpapalitan ng init sa panlabas na kapaligiran, ang panloob na enerhiya nito ay nagbabago.
- Ang pangalawang batas ng thermodynamics. Ayon sa kanya, "ang entropy ng uniberso ay may posibilidad na tumaas sa paglipas ng panahon." Ang batas na ito ay nagpapahiwatig kung saang direksyon ang thermodynamic na proseso ay kusang magpapatuloy. Bilang karagdagan, ipinahihiwatig ng batas na ito ang imposibilidad ng paglipat ng enerhiya mula sa isang uri patungo sa isa pa nang walang pagkawala.
Perpetual motion machine ng una at pangalawang uri
Perpetuum mobile, o sa Latin na perpetuum mobile, ay may dalawang uri:
- Ang perpetual motion machine ng unang uri ay isang makina na patuloy na gumagana nang walang supply ng panlabas na enerhiya at sa parehong oras ay gumagana. Iyon ay, ang perpetum mobile ng unang uri ay sumasalungat sa unang batas ng thermodynamics, kaya naman, siya nga pala, tinawag itong makina ng unang uri.
- Ang perpetual motion machine ng pangalawang uri ay anumang makina na gumagana sa mga panaka-nakang cycle, na nagko-convert ng isang uri ng enerhiya sa isa pa, halimbawa, mechanical sa electrical at vice versa, nang walang anumang pagkalugi sa proseso ng pagbabagong ito. Ibig sabihin, sumasalungat sa pangalawang batas ng thermodynamics ang isang perpetual motion machine (perpetuum mobile) ng pangalawang uri.
Imposibilidad ng pagkakaroon
Ang isang walang hanggang motion machine ng unang uri ay sumasalungat sa pangunahing batas ng pisika tungkol sa pagtitipid ng enerhiya sa isang nakahiwalay na sistema, samakatuwid hindi ito maaaring umiral. Tulad ng para sa perpetuum mobile ng pangalawang uri, imposible rin, dahil sa anumang tumatakbong makina, ang enerhiya ay nakakalat sa iba't ibang paraan, pangunahin sa anyo ng init.
Dahil ang mga batas ng thermodynamics ay napatunayan ng ilang siglo ng mga eksperimento at eksperimento at hindi kailanman nabigo, ligtas nating masasabi na ang anumang mga proyekto ng panghabang-buhay na motion machine ay isang panloloko. Ang ganitong mga proyekto ay madalas na lumitaw sa iba't ibang mga relihiyosong grupo, kung saan mayroong mga paniniwala tungkol sa walang katapusang pinagmumulan ng enerhiya at iba pa.
Higit pa rito, iba't ibang mental"mga kabalintunaan", na, tila, ay nagpapakita ng kahusayan ng ilang mga perpetuum mobile. Sa lahat ng mga kasong ito, pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga pagkakamali sa pag-unawa sa mga batas ng pisika, kaya ang mga ganitong "kabalintunaan" sa isip ay nakapagtuturo.
Makasaysayang paghahanap para sa mga walang hanggang motion machine at ang kahalagahan ng mga ito para sa pag-unlad ng sangkatauhan
Ang mga batas ng thermodynamics sa wakas ay naitatag sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo. Ayon sa kanila, ang anumang tumatakbong makina ay hindi makakapaglipat ng enerhiya mula sa isang estado patungo sa isa pa na may kahusayan na 100%, hindi pa banggitin ang patuloy na supply ng enerhiya sa ibang mga sistema nang hindi ito ibinibigay sa mismong makina.
Sa kabila nito, maraming tao sa takbo ng kasaysayan at hanggang sa kasalukuyan ang naghahanap at patuloy na naghahanap ng iba't ibang disenyo ng gumaganang perpetual motion machine, na maihahambing sa isang uri ng "elixir of youth" sa ang larangan ng mekanika.
Lahat ng disenyo ng naturang mga makina ay nakabatay sa paggamit ng iba't ibang timbang, anggulo, pisikal o mekanikal na katangian ng mga partikular na substance na maaaring patuloy na gumagalaw at kahit na lumikha ng labis na dami ng kapaki-pakinabang na enerhiya. Sa pagsasalita tungkol sa modernong panahon at sa malaking pangangailangan nito sa enerhiya, mauunawaan ng isa ang kahalagahan ng perpetum mobile, na magiging tunay na rebolusyon sa pag-unlad ng sangkatauhan.
Bumalik sa kasaysayan, nagsimulang lumitaw ang mga unang kilalang disenyo ng perpetual motion machine sa medieval Europe. Ito ay pinaniniwalaan na ang kaukulang imbensyon sa Bavaria noong ika-8 siglo ay naging unang modelo ng isang panghabang-buhay na makina ng paggalaw.siglo AD.
Mga sikat na disenyo ng perpetual motion machine noong Middle Ages
Sa kasamaang palad, walang nalalaman tungkol sa pagkakaroon ng mga perpetum mobile na proyekto sa mga lipunan bago ang Middle Ages. Walang impormasyong napanatili na ang mga sinaunang Griyego o Romano ay gumawa ng mga naturang makina.
Ang pinakasinaunang imbensyon ng perpetual motion machine na kilala sa sangkatauhan ay ang magic wheel. Kahit na walang mga larawan ng imbensyon na ito ay napanatili, ang makasaysayang nakasulat na mga mapagkukunan ay nagsasabi na ito ay nagmula sa panahon ng pagkakaroon ng Merovingian Empire sa teritoryo ng modernong Bavaria noong ika-8 siglo. Gayunpaman, sinasabi ng ilang istoryador na ang makinang ito ay hindi talaga umiiral at ang lahat ng impormasyon tungkol dito ay isang alamat.
Bhaskara ay isang sikat na Indian mathematician na kinikilala bilang ang pinaka-maimpluwensyang siyentipiko ng Middle Ages sa kanyang kontinente. Ang kanyang trabaho sa differential equation ay nauna sa katulad na gawain nina Newton at Leibniz noong 5 siglo. Sa paligid ng 1150, nag-imbento si Bhaskara ng isang gulong na dapat ay umikot magpakailanman. Sa kasamaang palad, ang imbensyon na ito ay hindi kailanman ginawa, ngunit ito ang unang hindi mapag-aalinlanganang katibayan ng mga pagtatangka na lumikha ng panghabang-buhay na paggalaw.
Ang unang imbensyon ng perpetual motion machine sa Europe ay ang kotse ng sikat na French Freemason at arkitekto ng XIII century na si Villard de Honnecourt. Hindi alam kung ang kanyang imbensyon ay itinayo, ngunit sa mga talaarawan ni Villard de Honnecourt nakita nila ang isang imahe ng kanyang perpetuum mobile.
Maalamat na inhinyero at imbentor mula sa Florence, si Leonardo da Vinci ay lumikha din ng ilang mga makina - panghabang-buhay na mga makinang gumagalaw, at sa bagay na ito ay nauna siya ng ilang siglo kaysa sa kanyang panahon. Ang mga makinang ito, siyempre, ay naging hindi gumagana, at napagpasyahan ng siyentipiko na ang mga makinang pang-perpetual na paggalaw ay hindi maaaring umiral sa physics.
Perpetual motion machines of the New Age
Sa pagdating ng makabagong panahon, ang pag-imbento ng perpetual motion machine ay naging isang sikat na libangan, at maraming imbentor ang gumugol ng kanilang oras sa paglikha ng naturang makina. Ang boom na ito ay pangunahing dahil sa tagumpay sa pagbuo ng mechanics.
Kaya, ang ika-16 na siglong Italyano na imbentor na si Mark Zimara ay nagdisenyo ng isang gumaganang mill, at ang Dutchman na si Cornelius Drebbel ay nagtalaga ng isa sa mga imbensyon na ito sa hari ng Ingles. Noong 1712, sinuri ng engineer na si Johann Bessler ang higit sa 300 na mga imbensyon at nagpasya na lumikha ng sarili niyang perpetum mobile.
Bilang resulta, noong 1775, naglabas ng utos ang mga miyembro ng Royal Academy of Sciences sa Paris na hindi sila tatanggap ng anumang mga imbensyon na nauugnay sa paksa ng isang perpetual motion machine.
Mga eksperimento sa pag-iisip
Sa teoretikal na pisika, kadalasang ginagamit ang mga eksperimento sa pag-iisip upang subukang subukan ang mga pangunahing pisikal na batas. Tungkol sa paksa ng mga perpetual motion machine, maaaring banggitin ang mga sumusunod na proyekto:
Demonyo ni Maxwell. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang paglabag sa pangalawang batas ng thermodynamics, kapag ang isang hypothetical na demonyo ay naghihiwalay ng pinaghalong mga gas. Ang pag-iisip na eksperimentong ito ay nagpapahintulotmaunawaan ang kakanyahan ng entropy ng system
perpetual motion machine ni Richard Feynman na gumagana sa pamamagitan ng thermal fluctuations at samakatuwid ay maaaring tumakbo nang walang hanggan. Sa katunayan, gagana ito hangga't ang kapaligiran ay may mas mataas na temperatura kaysa sa mismong makina
Namatay na ba sa wakas ang pag-asa na makalikha ng perpetual motion machine?
Hindi natin masasabi nang may katiyakan na ang isang mekanismong may kakayahang gumana magpakailanman ay hindi kailanman maiimbento, dahil ang sangkatauhan ay wala pa ring alam tungkol sa Uniberso kung saan ito nakatira. Marahil ay matutuklasan ang isang uri ng kakaibang bagay, tulad ng itim na bagay sa kalawakan, na halos walang nalalaman. Maaaring pilitin tayo ng pag-uugali ng bagay na ito na muling isaalang-alang ang mga batas ng thermodynamics. Ang mga batas na ito ay napakahalaga na anumang pagbabago sa kanilang saklaw ay magiging katulad ng impluwensya ng teorya ni Albert Einstein sa mga batas ng klasikal na mekanika ni Isaac Newton at sa pag-unlad ng pisika sa pangkalahatan. Posible rin na may permanenteng paggalaw sa mga bagay na ang pag-uugali ay pinamamahalaan ng quantum mechanics.
