О "вечном двигателе", "вечном движении" часто говорят и в прямом и в переносном смысл е слова, но не все отдают себе отчёт, что, собственно, надо подразумевать под этим выражением. Вечный двигатель - это такой воображаемый механизм, который безостановочно движет сам себя и, кроме того, совершает ещё какую-нибудь полезную работу (например, поднимает груз). Такого механизма никто построить не смог, хотя попытки изобрести его делались уже давно. Бесплодность этих попыток привела к твердому убеждению в невозможности вечного двигателя и к установлению закона сохранения энерги и - фундаментального утверждения современной науки. Что касается вечного движения, то под этим выражением подразумевается непрекращающееся движение без совершения работы.

§ 1. Детали

* Станина
* Кронштейн-балка
* Успокоитель фронтально-вертикальный (y+,y-;z+,z-)
* Успокоитель горизонтальный (х+,х-)
* Ротор
* Ускоритель привода

§ 2. Используемые материалы

* Станина - диэлектрик, неметалл (фарфор, углепластик);
* Кронштейн - балка - диэлектрик, неметалл (фарфор, углепластик);
* Успокоители - диэлектрик, постоянный магнит;
* Ротор - магнит, свинец;
* Ускоритель привода - магнит, свинец.

§ 3. Описание деталей

* Станина - обеспечивает целостность конструкции, являясь платформой для сборки и работы агрегата;
* Кронштейн-балка - крепится на станину, фиксирует успокоитель фронтально-вертикальный;
* Успокоитель фронтально-вертикальный - ограничивает движение ротора по осям "у" и "z";
* Успокоитель горизонтальный - ограничивает движение ротора по оси"х";
* Ротор - находясь в пространстве, ограниченном магнитными полями по осям x,y,z, может совершать вращательное движение вокруг своей оси подвоздействием ускорителя привода;
* Ускоритель привода - приводит в движение ротор.
§ 4. Принцип работы

Ротор приводится в движение ускорителем привода, при этом, находясь в ограниченном по осям координат пространстве, имеет возможность вращаться только вокруг своей оси. Это достигается за счет действия успокоителей. Постоянный магнит У.п. воздействует на пластины противоположного полюса, расположенные на зубьях ротора. Магнитное поле, возникающее между этими двумя полюсами заставляет пластины на роторе удаляться от У.п., тем самым приводя ротор во вращательное движение. Форма зубьев (угол наклона, угол атки) определяют направление (знак момента) и скорость вращения ротора. Находясь в невесомости на ротор не будут действовать сила притяжения, а поместив агрегат в вакуум на него не будет действовать сила сопротивления воздуха.

§ 5. Необходимые и достаточные условия работы агрегата

Необходимым и достаточным условием вечной работы агрегата является наличие безвоздушной среды (вакуум). Желательным условием является отсутствие силы притяжения. В теор ии - идеальный случай - нахождение агрегата за пределами атмосферы Земли, в открытом космосе.

* Находиться в помещении, где работает агрегат без средств радиозащиты;
* Касаться токоведущих частей агрегата;
* Касаться ротора;
* Cамостоятельно пытаться остановить ротор агрегата.

Описанный проект много раз всплывал впоследствии во всевозможных видоизменениях.
Опубликовано с сокращениями, полностью читать: http://www.lisenko.ru/handycraftindustry/information/perpetum

Какие существуют вечные двигатели?

Вопрос: Какие существуют вечные двигатели?

Ответ: Никакие. Но, несмотря на это, существует классификация вечных двигателей.

Вечный двигатель (perpetuum mobile) -- делится на вечные двигатели первого рода и второго рода. Причины, по которой их нельзя построить, называются первое и второе начала термодинамики. Осознание того, что создание вечного двигателя невозможно, подвигло Парижскую академию наук в 1775 году отказать в рассмотрении всех подобных проектов (основанием было примерно следующее: халявы не бывает).

Вечный двигатель первого рода предполагал работать без извлечения энерги и из окружающей среды.

Вечный двигатель второго рода -- это машина, которая уменьшает энерги ю теплового резервуара и целиком превращает ее в работу без каких либо изменений в окружающей среде.
http://physkaz.8m.com/children/node15.html

ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ В ЧАСАХ

Французская академия наук, отказавшаяся когда-то принимать на рассмотрение проекты вечных двигателей, тем самым притормозила технический прогресс, надолго задержав появление целого класса удивительных механизмов и технологий. Лишь немногие разработки сумели пробить себе дорогу сквозь этот заслон.

Одна из них - не требующие завода часы, которые по иронии судьбы сегодня выпускаются именно во Франции. Источником энерги и служат колебания температуры воздуха и атмосферного давления в течение дня. Специальная герметическая емкость в зависимости от изменения среды слегка "дышит". Эти движения передаются на ходовую пружину, подзаводя ее. Механизм продуман так тонко, что изменение температуры всего на один градус обеспечивает ход часов в течение двух последующих суток. При условии исправности этот механизм будет функционировать ровно столько, сколько светит Солнце и существует Земля, то есть практически вечно.
http://www.prospekt.souz.sebastopol.ua/rio-vechnyi-dvigatel.htm

В Госдуме появились вечный двигатель и депо "летающих тарелок"

Что несут депутатам избиратели-изобретатели

О, сколько нам открытий чудных готовит архив Государственной Думы! Сколько фантастических вещей покоится на его пыльных полках. Здесь можно увидеть вечный двигатель и секретное супероружие, пружинную электростанцию и депо "летающих тарелок", а также многие сотни других безумных проектов российских избирателей-изобретателей.

К этой сокровищнице русской мысли меня привел документ, подписанный председателем Комитета Госдумы по науке и образованию Александром Шишловым. Мне он показался немного странным. Я даже не поверил своим глазам. На аккуратно зарегистрированном канцелярией думском бланке депутат бесстрастно уведомлял неведомого адресата: "Уважаемый Александр Иванович! В своем письме в Государственную Думу Вы излагаете свою гипотез у о катастрофических изменениях, происходивших на Земле в результате падения гигантского астероида. Поднятый Вами вопрос не входит в круг вопросов, относимых Конституцией к ведению ГД".

Обуреваемый смутным страхом за Землю и Конституцию, я гигантским астероидом влетел (т. е. зашел) в вышеуказанный комитет. Там мне сказали: "Ха! Такого добра у нас навалом!" Показали пухлые папки с письмами других мыслителей, а по поводу астероида попросили не беспокоиться. Это избиратель А. Дубинин из города Рыбинска наконец-то решил для себя тайну гибели динозавров.

Дубинин, разумеется, решил сообщить об открытии миру с помощью Думы. В итоге Комитет по науке был засыпан письмами, которые самокритично начинались эпиграфом "Безумству храбрых поем мы песню" и заканчивались гордой подписью "ученая степень и звание "Мудрый". В них автор знакомит депутатов с подробностями истории убийства динозавров метеор итом. "Если бы падение (метеор ита) произошло днем, - пишет Дубинин, - то Земля ушла бы в межзвездное пространство и превратилась в блуждающую планету. Если ночью - Земля упала бы на Солнце и сгорела". Нашей планете повезло: удар пришелся в районе полюса. Правда, и тут была засада - планета стала качаться, из-за чего "южный и северный полюса стали меняться местами". Причем делали они это три раза. "При таком качании пришла в движение вода, и все, что дышало и двигалось, все, что росло и цвело, все погибло в водной пучине".

Тяжело с ними работать, - тяжко вздыхает сотрудник комитета Михаил Лобанов, - к счастью, в Думу изобретателей охрана не пускает. Мы сами к ним выходим. Тут главное - не поворачиваться к ним спиной... Была же история в Москве лет двадцать назад, когда один сумасшедший изобретатель отрезал голову ни в чем не повинному чиновнику. Иногда смотришь на такого кулибина и думаешь: интересно, прихватил он с собой ножик?

Вечный двигатель на пружинах заменит Днепрогэс

Увы, гении земли русской полезными изобретениями думский Комитет по науке балуют редко. Если труд серьезен, автору дают координаты профильного института. Но чаще всего разговор с изобретателем напоминает анекдот.

Пришел как-то в комитет человек, - рассказывает Михаил Лобанов, - с разработкой супероружия. Предъявляет официальную бумагу, что он направлен сюда ФСБ. Мы, конечно, жутко заинтригованы. Спрашиваем, а где чертежи? Тот удивляется: а зачем? Я, говорит, изобрел красную кнопку. Ее нажимаешь - и все ядерное оружие противника взрывается. Мы любопытствуем: а как это сделать? Гость, подбоченясь, изрекает: "Я вам принес идею. А ваша задача - ее реализовать".

К кипучей энерги и народного творчества депутаты уже привыкли. Сложнее приходится с самой легендарной прослойкой творцов - с многочисленными изобретателями вечных двигателей. В большинстве своем этот народ вполне вменяемый, но стремление обмануть законы физики доводит их до исступления. К примеру, пенсионер Поздняков из Москвы ведет неравную войну со всем миром, защищая свой "преобразователь энерги и" - пружинную электростанцию, которая без всяких затрат давала бы энерги и больше, чем Днепрогэс. Он прислал депутатам свою книгу "Третья патентная война" - многостраничную летопись хождения по кабинетам врагов технического прогресса. Начиналась она так: "В моих мыслях в свободные от дел часы строились комбинации из колес, шестерен, пружин..." Теперь посетившее "в свободные часы" вдохновение пенсионера приходится изучать комитету и тысячный раз писать, что "преобразователь энерги и" не входит в круг вопросов, относимых Конституцией к ведению Госдумы".

Как инопланетяне построили станцию на Луне

И все-таки иногда депутаты радуют несчастных изобретателей. Например, один из них прислал в комитет восторженное письмо: "Я получил Ваш ответ от 28 февраля 2003 года. Он стал первым полученным ответом от государственного учреждения за тридцать (!) лет моих неоднократных обращений к ним". И хотя дальше российский гений принялся рассказывать об инопланетянах: "Я вспомнил, что экспедиция в нашу Солнечную систему наших звездных соседей построила на Луне станцию межзвездной связи и депо НЛО (после чего наверняка получит из Думы бумагу, что "лунное депо НЛО не входит в круг вопросов, относимых Конституцией..."), - я в первый раз в жизни порадовался за депутатов. Могут же они, когда захотят, сделать избирателю приятное.

А я все-таки верю, что новый Ломоносов скоро приедет в Москву, - признался мне один из сотрудников комитета. - В ином случае какого черта я бы стал копаться в этих чертежах и расчетах!

И ткнул пальцем в толстую папку изобретений российских избирателей.

МНЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА

Александр ШИШЛОВ, председатель Комитета Госдумы по науке и образованию:

Изобретения как таковые не в нашей компетенции. Задача Комитета по науке и образованию - развивать законодательство, чтобы помочь изобретателю на государственном уровне. Например, приняв новый закон "О патентах", мы смогли защитить интеллектуальную собственность, установив приоритет права изобретателя на созданный им продукт. Если мы не будем уважать и поддерживать изобретателей, то просто поставим крест на науке и промышленности России.

Владимир ВОРСОБИН
http://www.kp.ru/daily/23052/4394/

Perpetuum mobile

Вечный двигатель, перпетуум-мобиле (лат. perpetuum mobile, буквально - вечное движение), воображаемая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время, не заимствуя энерги и извне. В. д. противоречит закону сохранения и превращения энерги и (см. Энерги и сохранения закон) и неосуществим. Возможность работы такой машины неограниченное время означала бы получение энерги и из ничего. Первые проекты В. д. относятся к 13 в. (Виллар д"Оннекур, 1245, Англия; Пьер де Марикур, 1269, Франция). Широкую популярность идея В. д. получила в 16-17 вв., в эпоху перехода к машинному производству; до 19 в. количество проектов В. д. неуклонно возрастало. Идея создания В. д. занимала не только фантазеров-самоучек, мало знакомых с основами физики, но и некоторых учёных. К концу 18 в., вследствие бесплодности многовековых попыток осуществления В. д., среди учёных укрепилось убеждение в невозможности его создания, и с 1775 Французская АН отказалась рассматривать проекты В. д. В середине 19 в., с установлением закона сохранения энерги и, была доказана принципиальная неосуществимость В. д. Несмотря на это, тщетные попытки создания В. д. предпринимались малосведущими изобретателями и в последующее время. Во многих проектах В. д. прибегают к действию силы тяжести. Пример такого проекта показан на рис. 1. В подобных механизмах некоторое тяжёлое тело совершает замкнутый путь; при его опускании возвращается точно такое же количество работы, какое было затрачено на его поднятие. Поэтому такие механизмы могут совершать работу лишь за счёт первоначального запаса кинетической энерги и, сообщенного им при пуске; когда же этот запас будет полностью израсходован, В. д. остановится. Более сложны проекты В. д., в которых механическая энерги я превращается в др. виды энерги и (электрическую, тепловую и т.п.). В отличие от механических В. д., их называют физическими В. д. Проектом такого В. д. является, например, комбинация электродвигателя и электромашинного генератора (динамо-машины). Но так как никакими превращениями энерги и нельзя увеличить её общего количества, В. д. такого типа также неосуществимы. Идея о неосуществимости В. д. часто служила исходным пунктом для важных научных выводов. Так, С. Стевин в своих <Началах равновесия> (1587) рассматривает цепь из 13 шаров, перекинутую через трёхгранную призму (рис. 2). Если бы правая часть её из двух шаров не уравновешивалась левой из четырёх, цепь пришла бы сама собой в вечное движение, чего в действительности не наблюдается. Отсюда Стевин вывел закон равновесия сил на наклонной плоскости. Помимо указанных В. д., названных В. д. 1-го рода, рассматривают ещё В. д. 2-го рода - воображаемую периодически действующую машину, которая целиком превращала бы в работу теплоту, извлекаемую ею из окружающих тел (океана, атмосферного воздуха или др. практически неисчерпаемых природных источников теплоты). Однако В. д. 2-го рода также принципиально неосуществим. Хотя он формально и не противоречит закону сохранения энерги и, но он находится в противоречии со вторым началом термодинамики. От В. д. следует отличать <мнимые> В. д. - механизмы, работающие за счёт природных запасов энерги и (солнечной, ядерной и т.д.). Такие механизмы могут работать весьма долго, но с идеей В. д. они ничего общего не имеют.
Лит.: Планк М., Принцип сохранения энерги и, пер. с нем., М. - Л., 1938; Кудрявцев П. С., История физики, ч. 1, М., 1956.
http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/004/637.htm

Ученые-россияне создали опытный образец "вечного" двигателя

В подмосковном НИИ космических систем (НИИ КС) разрабатывают "вечный" двигатель, который может быть использован как в космосе, так и на Земле. "В институте уже несколько лет идет работа над так называемым движителем без выброса реактивной массы", - рассказал в среду директор-научный руководитель НИИ КС Валерий Меньшиков.
По его словам, "ученые уже создали опытный образец двигателя нетрадиционного типа". "Перемещение опытного аппарата происходит за счет движения внутри него жидкого или твердого рабочего тела по определенной траектории, напоминающей по форме торнадо", - пояснил Меньшиков. "При этом в получаемом эффекте движения мы, возможно, наблюдаем неизвестное явление взаимодействия рабочего тела с полями, природа которых мало изучена, как, например, гравитационное поле", - добавил он. "На опытном образце нам уже удалось зафиксировать тягу до 28 г, но она наблюдается пока в течение нескольких минут", - сказал начальник отдела НИИ КС Юрий Даньшов. "Может показаться, что данное значение тяги чрезвычайно мало, однако если такая тяга будет действовать на спутник массой 100 кг в течение 20 минут, он сможет поднять свою орбиту более чем на 2 км", - отметил ученый.
Срок работы такого двигателя составит не менее 15 лет, утверждают его разработчики, максимальное число включений - около 300 тысяч. Для питания двигателя используется электроэнерги я солнечных батарей. Чтобы соблюсти чистоту эксперимента при измерении тяги макета, считают специалисты, прибор надо проверить в космосе или же сбросить в глубокую шахту, где при падении создается эффект невесомости. "Официальная наука сравнивает исследования в этой области с попытками создать "вечный двигатель", однако крупнейшие фирмы Запада занимаются этой проблемой очень серьезно и вкладывают в разработки значительные средства", - сказал Меньшиков. По мнению подмосковных ученых, движитель можно будет использовать не только для управления и коррекции орбит космических аппаратов и орбитальных станций. "Этот экологически чистый двигатель в будущем может найти применение на воздушном и наземном транспорте ", - отметил Меньшиков.
http://www.strana.ru/news/232242.html

Вечный двигатель создан

Сегодня в мире работает 20 устройств с коэффициентом полезного действия 300-500 проц. 20 вечных двигателей дают больше энерги и, чем потребляют, - заявляет Анатолий Акимов - директор Международного института теор етической и прикладной физики Российской Академии естественных наук. - Откуда берут? Из вакуума. Если вакуум порождает элементарные частицы, то для физики даже не стоит вопрос - есть ли там энерги я. Есть, нужно только уметь ее взять.
Простейшее устройство - профессора Потапова, на испытании которого в НПО "Энерги я" я присутствовал. Вертикальная труба, по ней электронасос гоняет воду. Сначала вода холодная. Через 40 минут - 90 градусов, рукой прикоснуться невозможно. А нагревателя в трубе нет.
Вода вращается по спирали. Конечно, не все так просто: необходимо рассчитать саму спираль, в определенном месте поставить рассекатель, который превращает воду в прямолинейный поток. Результат: электромотор потребляет 1 кВт энерги и. Количество выделяемой водой в виде тепла энерги и соответствует 4 кВт.
Но это игрушки. Из вакуума можно выделить энерги и в 10Е81 раз больше, чем из ядра, которым занимается термоядерная физика. При этом если над проблемами элементарных частиц безуспешно бьются лучшие умы человечества, строя гигантские ускорители на десятки км в диаметре (стоит это миллиарды), то первые образцы "вечных двигателей" уже работают.
- Почему же вы не продадите патент промышленникам и не наладите массовое производство?
- Простейшие образцы выпускаются. И потом к нам обращались, предлагали деньги. Мы, в свою очередь, предлагали создать предприятие с паями 50:50 и начать производство. Это никого не устроило. Новые технологии хоронят чуть не все самые выгодные формы бизнеса. Есть опасение, что патенты купят не для того, чтобы использовать, а чтобы положить под сукно.

Несуществующий вечный двигатель

До того, как был открыт закон сохранения энерги и, в течение столетий упорно делались попытки создать такую машину, которая позволяла бы совершать больше работы, чем затрачивается энерги и. Она заранее получила название " perpetuum mobele".
Вечный двигатель - воображаемый, но неосуществимый двигатель, который после пуска его в ход совершает работу неограниченно долгое время
Вот как писал о значении для человечества вечного двигателя замечательный французский инженер Сади Карно: " Общее и философское понятие "perpetuum mobile" содержит в себе не только представление о движении, которое после первого толчка продолжается вечно, но действие прибора или какого-нибудь собрания таковых, способного развивать в неограниченном количестве движущую силу, способного выводить последовательно из покоя все тела природы, если бы они в нём находились, нарушать в них принцип инерции, способного, наконец, черпать из самого себя необходимые силы, чтобы привести в движение всю Вселенную, поддерживать и беспрерывно ускорять её движение. Таково было бы действительно создание движущей силы. Если бы это было возможно, то стало бы бесполезным искать движущую силу в потоках воды и воздуха, в горючем материале, мы имели бы бесконечный источник, из которого могли бы бесконечно черпать".
Вечные двигатели обычно конструируют на основе использования следующих приёмов или их комбинаций:

1. Подъём воды с помощью архимедова винта;
2. Подъём воды с помощью капилляров;
3. Использование колеса с неуравновешивающимися грузами;
4. Природные магниты;
5. Электромагнетизм;
6. Пар или сжатый воздух.

Идея вечного движения была очень популярна в средние века. Обладание таким секретом такого двигателя казалось более заманчивым, чем даже искусство делать золото из недрагоценных металлов. Множество людей занималось этой неразрешимой проблемой. Среди них были даже люди с неплохим по тем временам образованием. Известно, что множество трудов Ньютона содержат конструкции вечного двигателя. В записях Леонардо да Винчи тоже были найдены несколько набросков perpetuum mobile.
Наиболее часто встречающаяся модель вечного двигателя, основанная на применении колеса с неуравновешенными грузами (рис.1). Машина состоит из двух колес(шкивов), помещенных в верхней и нижней частях башни, наполненной водой. Через шкивы переброшен бесконечный канат с прикрепленными к нему легкими ящикам. Автор проекта уверял, что правые на рисунке ящики, всплывая под действием архимедовой силы, заставляют вращаться колеса. На смену всплывающим ящикам в воду будут входить другие, поддерживая " вечное движение".
Сравнительно мало предпринималось попыток создания вечных двигателей второго рода. Для работы обычного теплового двигателя необходимо иметь нагреватель и холодильник. Очень заманчивой кажется задача создания тепловой машины, которая могла бы совершать механическую работу с использованием нагревателя.
Можно подсчитать, что при охлаждении мирового океана только на один градус можно получить энерги ю, достаточную для обеспечения всех потребностей человечества при современном уровне её потребления на 14000 лет.
Двигатели, которые работают за счёт разности энерги й, возникающей во времени и пространстве, появились давно. Часть из них действует по очень простому и вполне ясному принципу. Но есть и такие, которые можно принять за вечный двигатель второго рода: разобраться, почему они работают, совсем непросто.
Считается, что первое подобное устройство изготовил голландец Корнелиус Дреббель (1572 - 1634), талантливый инженер и физик. В 1598 г. он запатентовал, а спустя девять лет продемонстрировал английскому королю Якову I <вечные> часы, которые не требовали подзавода: их гири поднимало постоянно меняющееся атмосферное давление.
В начале 60-х гг. ХХ в. мировую сенсацию произвела игрушка, получившая в СССР название <вечно пьющая птичка> или <птичка Хоттабыча>(рис.2).
Тонкая стеклянная колбочка с горизонтальной осью посередине впаяна в небольшую ёмкость. Свободным концом колбочка почти касается её дна. В нижнюю часть игрушки налито немного жидкости, а верхняя, пустая, обклеена снаружи тонким слоем ваты. Декоративный клюв, подставка в виде лапок и хвостик из пёрышка довершают облик забавной птички. Перед игрушкой ставят стаканчик с водой и наклоняют её, заставляя <попить>. И тут происходит нечто удивительное: не дожидаясь повторного приглашения, птичка начинает два-три раза в минуту наклоняться и окунать головку в стаканчик Раз за разом, непрерывно, днём и ночью кланяется птичка, пока в стаканчике не кончится вода.
Механизм такого явления понятен: жидкость в нижней ёмкости испаряется под влиянием комнатного тепла, давление растёт и вытесняет жидкость в трубочку. Верхняя часть игрушки перевешивает, она наклоняется, и пар уходит в головку птички. Давление выравнивается, жидкость стекает в нижнюю ёмкость. Теперь уже она перевешивает и воз вращает птичку в первоначальное положение. Через некоторое время процесс повторяется. На первый взгляд здесь нарушается второе начало термодинамики: перепад температур отсутствует, <птичка Хоттабыча> лишь отбирает тепло из воздуха, т. е. работает за счёт <монотермического источника>. Но это только на первый взгляд.
Птичка не зря окунает головку в стаканчик вода из мокрой ваты интенсивно испаряется, охлаждая верхний шарик Возникает разность температур верхнего и нижнего сосудов, за счёт которой и <живёт> птичка. Если испарение прекратится (высохнет вата или влажность воздуха достигнет точки росы), птичка, в полном согласии со вторым началом термодинамики, двигаться перестанет, и даже Хоттабыч ей не поможет.
Много необоснованных надежд породили и несложные бытовые устройства - кондиционеры. Некоторые их модели умеют не только охлаждать помещение, но и нагревать его, отбирая тепло у холодного уличного воздуха. Исследования показывают, что на каждый киловатт электрической мощности, подведённой к такому устройству, в комнате выделяется 2,5 кВт тепла - гораздо больше, чем от простого нагревателя. Но это не означает, что кондиционер нарушает второе начало термодинамики. Просто он работает как <тепловой насос>, подобно обычному холодильнику, который тоже <выкачивает> тепло из морозильной камеры в кухню.
И хотя электроэнерги ю <тепловой насос> использует гораздо эффективнее, чем калорифер, не меньше половины её всё-таки теряется. Мощность таких <псевдовечных двигателей> очень низка: слишком уж малы разности температур и давлений, при которых они работают. Поэтому конкурировать с традиционными источниками энерги и - электростанциями - они не могут и мировых энергетических проблем не решат.
Вечный двигатель - романтическая мечта подвижников, пытавшихся дать человечеству беспредельную власть над природой, вожделённый источник обогащения для шарлатанов и авантюристов; сотни, тысячи проектов, так никогда не осуществлённых; хитроумные механизмы, которые, казалось, вот-вот должны были заработать, но почему-то оставались в неподвижности. В самой идее вечного двигателя кроется какая-то тайна, что-то, что заставляет людей искать и искать его секрет.
http://tmn.fio.ru/works/72x/306/03/032.htm

ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ не на плоской Земле

Живущий вечно - вечно прав.
Дон ЮАН.

Во всех Энциклопедиях Мира записано:

"Вечный двигатель создать невозможно, так как это противоречит Закону сохранения и превращения энерги и".
Стоило пропустить одно только слово и приведенное выше откровение ставит все с ног на голову.
Это на плоской Земле создать Вечный двигатель не возможно . На самом деле в моей интерпретации. Закон о сохранении и превращении энерги и трактуется так:
В мире существует только то, что движется? Галактика, Солнечная система. Земля,: всё находится в вечном движении.
Система "Земля - Луна" служит наглядным подтверждением существа Вечного двигателя. Луна не только вечно вращается вокруг Земли, но и выполняет на нашей планете гигантскую работу по перемещению вод Мирового океана: прилив - отлив,
Искусственные спутники Земли, Солнца в принципе являются Вечными двигателями, созданными умом и руками человека.
Трудно поверить, что человек, живущий в вечно движущемся мире и осознающий это (!), вдруг станет утверждать, что Вечного двигателя, т.е. РЕАЛЬНО СУЩЕСТВУЮЩЕГО МИРА нет, и не может быть.
А ведь альтернатива Чернобылю для Человека разумного всегда была и есть. Надо только признать, что Вечный двигатель в природе существует и научиться пользоваться его энерги ей.
http://aids7miracles.narod.ru/vech_dvig.htm

Прощай "вечный двигатель". Да здравствует свободная энерги я!

Нельзя не согласиться с тем, что выражение "вечный двигатель" в современной его интерпретации приобрело значение издевки корифеев над неучами, не знающими основ физики и мечтающими об изобилии энерги и из ничего. Выражение "вечный двигатель" - это грустный пример создания эффективного укоренившегося отрицательного ярлыка в умелой контр пропагандистской дезинформационной работе по насаждению необходимой научно-технической политики и сдерживанию технической информации. Поэтому попытки реабилитации понятия "вечный двигатель" дают лишь противоположный, отрицательный результат вместо того, чтобы способствовать пропаганде использования передовых научных знаний и технологий. Хватит биться лбом о стенку, защищая и оправдывая "вечный двигатель"! Пора сменить навязываемую ученым "оборонительную" тактику. Пусть официальная наука теперь "оправдывается" почему она довела современную теор етическую физику до абсурда, неспособная ничего объяснить, не говоря уже о технологиях разоряющих Природу и ставящих под угрозу существование Человечества на Земле! .
Мое "прозрение", понимание реального положения дел в науке и технологиях было стремительным и шокирующим. Предшествовало этому знакомство с работами В.А.Ацюковсого , А.Чернетского, Р.Авраменко , В.Авраменко , А.Мельниченко и др. По простоте душевной в начале "душила" обида патриота, что наши гениальные ученые первыми открывают неограниченные источники энерги и, создают "вечные двигатели", совершенствуют фундаментальные знания, а никто не только у нас в стране, но и за рубежом не "бьет в литавры", не "трубит в фанфары". Наша тогдашняя идеологическая атмосфера не давала даже повода зародится зернам сомнения в причине. Причина могла быть только одна - "слепость бюрократов от науки", теплилась твердая вера в "доброго барина". Шло время, а "барин все не едет" - это уже было по меньшей мере странно, тем более что "перестройка" была в разгаре. Шок наступил после получения доступа к мировой научно - технической информации через Интернет.
Оказывается, что с середины ХIХ века наряду с традиционными технологиями и устройствами существовали действующие и запатентованные самые разнообразные (от механических до электрических) так называемые самоподдерживающиеся устройства. Самоподдерживающиеся устройства - это устройства, которые после запуска в работу вырабатывали энерги ю достаточную для протекания технологического процесса и поддержания работы устройства, т.е. не требующие поступления дополнительной энерги и (топлива) из вне (Free Energy, Zero Point Energy и пр.). Причем затрачиваемая для запуска устройства мощность могла быть во много раз меньше получаемой при его работе мощности (устройства с КПД>1 (overunity)) , что свидетельствовало об обменных процессах с тонкой окружающей средой (эфиром, физическим вакуумом), средой, которая всегда является реальным участником процесса, а не пассивным зрителем. И именно на этих обменных процессах и были основаны эти изобретения - у Джон Ворелл Кили (John W.Keely) - это созвучные волны эфира (Sympathetic Vibration), у Никола Тесла (Nikola Tesla) , Томаса Морей (T.H.Moray) , Брюс де Пальма (Bruce DePalma) - это лучистая энерги я (Radiant Energy).
Таким образом, оказывается что в течение более ста лет Человечество не может внедрить технологии основанные на свободной энерги и, т.е. не требующие добычи и транспортировки топлива, использующие энерги ю тонкой материи окружающей среды - эфира, физического вакуума.
Одним из фундаментальных законов Вселенной является закон свободы выбора. Все мы знаем его роль и последствия в обыденной жизни, но не менее, а может и еще более важную роль он играет в развитии науки, когда в отправной точке истории перед наукой стоит выбор, по какому пути развития пойти. Официальная наука свой выбор сделала - провозгласила считать релятиви стскую концепцию пустого пространства Эйнштейна единственно верной и непоколебимой. В 1964 г. Президиум АН СССР издает закрытое постановление, запрещающее всем научным советам и журналам, научным кафедрам принимать, рассматривать, обсуждать и публиковать работы, критикующие теор ию Эйнштейна . Запретить публиковать статьи о "вечных двигателях" можно было уже открыто, такой запрет содержится в открытых положениях большинства физических журналов и ученых советов, т.к. решение Французской Академии Наук (1775) о запрете на рассмотрение любого типа моделей так называемых "вечных двигателей", никто до настоящего времени не отменял.
Мы же, вооружившись принципом "ничего не принимать на веру, только то, что пропустишь через свое сознание", вернемся назад к отправной точке истории и проанализируем, так ли это на самом деле.
Джон Ворелл Кили (1827-1898), выдающийся американский естествоиспытатель ХIХ века, когда ему говорили, что он зря тратит силы, пытаясь построить "вечный двигатель", откровенно недоумевал и отвечал: "Посмотрите вокруг. В природе повсюду происходит нескончаемое (вечное) движение. Беспрерывно вращаются планеты, неустанно возрождается и процветает жизнь, непрестанно вибрируют молекулы, возбуждая вокруг себя бесчисленные колебания тонких сред. Каким образом это осуществляется и как поддерживается - вопрос особый, и за пояснениями здесь нужно обратиться к Творцу. Но таково фактическое положение дел. И поэтому совершенно естественно и правомерно стремление освоить эти вечные движения и поставить их на службу страждущему человечеству". К словам Кили можно прислушаться, потому что он не только отстаивал подобные взгляды, но и добился удивительных результатов в отношении практического их использования. Кили освоил такие неуловимые движения эфирных сред и построил множество механизмов, работающих за счет неизвестных и до сих пор скрытых от нашего понимания глубинных энерги й мироздания.
Лаборатория Кили была заполнена многочисленными и совершенно непонятными конструкциями со странными названиями, типа: Либратор, Симпатический Трансмиттер и т.п. В их состав входили музыкальные инструменты (цитра, гобой и др.), а также - камертоны, большие и малые органные трубы, полые сферы, конусы и диски, к которым прикреплялись здесь и там тонкие спицы из золота и платины. Отдельные и, по видимости, самостоятельные блоки этой немыслимой конструкции соединялись свободно висящими шелковыми нитями, и одна из них (самая длинная) тянулась через всю лабораторию к большому (в тонну весом!), тоже не очень понятному механизму, с колесами, цилиндрами и шестернями. Кили садился за свое рабочее место и трогал смычком или пальцами струны, извлекая первый звук. Вся система, которая, по-видимому, представляла собой сложный и точно настроенный акустический резонатор, откликалась, начинала звучать, и вдруг - о чудо! - огромный механизм в углу лаборатории приходил сам собою в движение: крутились колеса, стучали поршни и т.д. Кили пробуждал неведомую энерги ю и заставлял ее работать!
В те времена никто не сомневался в существовании эфира. Он мыслился как светоносная субстанция и считался совершенно необходимым просто для самого существования световых (электромагнитных) колебаний.
Джон Кили, считал, что любое вещественное образование ("молекулярный агрегат"), сколь бы мало оно ни было, пребывает в состоянии непрерывных внутренних вибраций и возбуждает в окружающем его пространстве нечто, похожее на звуковые колебания. Кроме того, каждое такое образование способно откликаться на извне приходящие колебания, причем различным образом, в зависимости от того, созвучно или нет это внешнее колебание собственному его тону. Если колебания двух тел созвучны друг другу, - тела притягиваются, если же в их звучании имеется диссонанс - они избегают друг друга. Все физические силы возникают вследствие определенного согласования (или рассогласованности) волновых характеристик вибрационных полей, объединяющих все сущее. Вибрации играют роль все организующего и всем управляющего начала. Причем, начала не энергетического. Вибрации переносят не энерги ю, но только стимул к ее поглощению или выделению - то есть к преобразованию ее из форм латентных в формы явные. Сама же энерги я имеется повсюду в окружающем нас и нас пронизывающем пространстве, причем, в неограниченных количествах. Вечное движение происходит повсюду и всегда. Запасы энерги и в природе безграничны. Энерги ю эту мы не создаем и не тратим, но можем, познав законы, преобразовывать ее в удобные для нас формы. Для этого нужно просто согласовать действия отдельных "молекулярных агрегатов", и достичь этого можно, добившись их созвучия.
Как мы видим, на примере Джона Кили, в точке выбора пути научно-технического развития было из чего выбирать!

Никола Тесла (1856-1943) - "Электрический Прометей", "забытый гений", как его называли, также использовал энерги ю окружающей среды с помощью электрических устройств.
"Наша задача, - писал Тесла - развить средства получения энерги и из запасов, которые вечны и неисчерпаемы, развить методы, которые не используют потребление и расход каких бы то ни было "материальных" носителей. Сейчас я совершенно уверен, что реализация этой идеи не за горами. ? Возможности развития этой концепции, которой я занимаюсь, заключаются именно в том, чтобы использовать для работы двигателей в любой точке планеты чистую энерги ю окружающего пространства"(1897) .
Тесла тоже приходилось "отбиваться" от всесилия ярлыка "вечный двигатель"!
Чтобы понять принципы использования энерги и окружающей среды Никола Тесла, необходимо вернуться к историческим корням электрической науки. С времен Франклина, до начала ХХ столетия, электричество представлялось как жидкость, которая течет по проводникам и, подобно пару который двигает паровые двигатели наших дней, может конденсироваться из этой среды. Конденсаторы наших дней тогда буквально понимались как холодильники для хранения охлажденного пара в соответствии с теми воззрениями.
До последней смены научной парадигмы, физики верили, что вся материя состоит из некой первичной субстанции. Этой первичной субстанцией был эфир Максвелла и Кельвина, который заполнял окружающую среду.
Что касается температуры то Тесла писал, что "в свете настоящих знаний мы можем уподобить электрический потенциал температуре". Создание области пониженной температуры в относительно более высокой окружающей среде означает создание устойчивого пониженного электрического потенциал а. Относительно среды устройство, создающее эту область пониженного напряжения (давления), относительно окружающего пространства, может быть рассмотрена, как самоохлаждающийся аппарат.
В своей статье в журнале Century Тесла поднимает вопрос термодинамики в разделе озаглавленном: "Возможность самоподдерживающего двигателя... неподвижного, однако способного извлекать энерги ю из окружающей среды". Тесла оспаривает утверждение относительно невозможности машин на охлаждении приводиться в действие теплом, полученным из этой среды, с помощью простого мысленного эксперимента.
Если два металлических стержня протянуть от земли во внешнее космическое пространство, разница температуры между концами стержней вызовет в них электрический ток, которые смог бы приводить в действие электрический двигатель. Получится устройство, которое охлаждает среду и работает от тепла этой среды.
Этим примером Тесла не опровергает Второй закон термодинамики, но показывает узость его популярного понимания. Он не отрицает наиболее основного условия, согласно которому энерги я течет от теплой среды к холодной, от высокого состояния энерги и к низшему состоянию. Что Тесла действительно этим показывает, так это то, что хорошая конструкция может заставить работать устройство, используя изменения при движении энерги и от высшего энергетическому состоянию к низшему, без создания "вечного двигателя". Т.е. рациональное использование естественных градиентов энерги и. Свое понимание свободной энерги и он начал именно с этого. Никола Тесла предложил использовать естественный электрический градиент потенциал а Земли (Патент США N685958).
Рассмотрим этот вопрос подробнее. Что подразумевается под понятием вечный двигатель? Как его критикуют?
"Вечный двигатель" - это система (устройство) самообеспечивающаяся, т.е. не требующая после приложения разового усилия на свой запуск для своего поддержания дополнительной энерги и от запускающего ее объекта в течении длительного времени.
Понятно, что слово "вечный" - сразу эмоционально отсекает все системы, потому что мы на пол года ничего не можем гарантировать (поддерживать), не говоря уже о Вечности! Т.е. это выражение - явное "болото". А примеры подобного класса устройств и систем, думающий человек сам назовет не мало, от простого маятника до вращения Земли и живой природы. Вторая часть - энергозатраты. Подсчет энергозатрат - умышленно не рассматривается, или при рассмотрении подменяется законом сохранения энерги и, забывая, что это энерги я системы (окружающей среды), а не дополнительная энерги я "запускающего", ключевым словом здесь является невозможность "вечного".
Второй прием, "вечный двигатель" - невозможность устройств с КПД больше 1, дескать, нарушается закон сохранения.
В этом случае идет эквилибристика на манипулировании в нужном направлении понятием КПД (опять подменяют "запускающего" энерги ей среды). Напомню, что КПД - это простое техническое понятие, характеризующее коэффициент полезного действия устройства (системы). КПД - это отношение полезной мощности устройства (Nп) к затрачиваемой мощности (Nз), или другими словами полезной работы к затраченной работе. Ключевым словом здесь является - полезную, т.е. минимальное участие в процессах "запускающего" объекта, а именно об этом и забывают.
Приведем несколько самых простых и наглядных для восприятия примеров.
Гидравлический таран - несложный и остроумный водоподъемный механизм. Используя незначительные естественные градиенты потенциал а - перепад уровня жидкости (например, от уклона русла реки), гидравлический таран поднимает жидкость на высоту нескольких десятков метров, без использования двигателя и дополнительной энерги и для своей работы.
В основе работы гидротарана лежит так называемый гидравлический удар - резкое повышение (градиент) давления в трубопроводе, когда поток воды мгновенно перекрывается заслонкой. Гидравлический таран работает следующим образом: из водоема под действием естественного гидравлического уклона (градиента напора) при запуске вода по трубе поступает внутрь устройства и вытекает через отбойный клапан. Скорость потока нарастает, его напор увеличивается и достигает величины, превышающей вес клапана. Клапан мгновенно перекрывает поток, и давление в трубопроводе резко возрастает - возникает гидравлический удар. Возросшее давление открывает напорный клапан, через который вода поступает в напорный колпак, сжимая в нем воздух. Давление в трубопроводе падает, напорный клапан закрывается, а отбойный открывается, и цикл повторяется снова. Сжатый в колпаке воздух гонит воду по напорной трубе в верхний резервуар на высоту до 50 метров.
Первый гидравлический таран построили в городе Сен-Клу под Парижем братья Жозеф и Этьен Монгольфье в 1796 году, через 13 лет после своего знаменитого воздушного шара.
Как мы видим принцип работы гидравлического тарана прост - получение градиента потенциал а при взаимодействии с препятствием, при этом постоянный естественный градиент напора (в пространстве) водоема трансформируется в градиент напора во времени, а так как длительность взаимодействия потока с препятствием при этом очень маленькая (гидроудар), то возникающий наведенный (вторичный) градиент напора в импульсе достигает очень больших по сравнению с первичным запускающим естественным градиентом напора значений.
Итак, регулирование времени взаимодействия потока с препятствием - создание коротких динамических импульсов взаимодействия, обеспечивающих образование очень высоких градиентов напора в импульсе, позволяет во много раз усиливать силу взаимодействия (давление), т.е. усиливать мощность естественного потока. Это как раз то, что было необходимо в конкурентной борьбе с энергозатратными технологиями - высокая мощность устройств!
Теперь можно вернуться к эффективности работы такого устройства.
Если нам нужно поднять воду из реки на нужную нам высоту, а у нас по естественному руслу из-за естественного градиента напора водный поток реки просто вытекает он совершает для нас нашу полезную работу по поднятию воды? Нет!
Если мы поставим на этом потоке гидравлический таран и он сможет поднять нам часть ее (Q) на высоту (H), мы сможем эту часть воды, на которую мы не затрачиваем никакой мощности (Nз=0) использовать в нужном качестве, получать пользу. При этом ничего сверх естественного не происходит, все законы сохранения работают, но мы получаем полезную работу из бесполезной (или вредной, если это подтопление).
А так как КПД насоса определяется как отношение полезной мощности (Nп) к затрачиваемой мощности (Nз):

КПД=Nп/Nз=rgQH/ Nз=rgQH /0=?

То его КПД на много больше единицы, стремится к бесконечности. Такой показатель мало информативен. А если рассматривать такое устройство как усилитель мощности, то более информативен был бы показатель отношения допустимых скоростей истечения жидкости с напором, обеспечиваемым гидравлическим тараном, к скорости естественного потока. Коэффициент усиления такого устройства может достигать нескольких десятков раз.
При таком непрдвзятом подходе к коэффициенту полезного действия, вы сами легко найдете сами еще массу примеров вокруг нас.
Например, сифон - устройство для перекачивания воды - для того чтобы он совершал полезную работу нужно затратить только работу на заполнение его водой, дальше он работает (совершает полезную работу) сам, без дополнительного вмешательства. Вы сразу вспомните про перепад уровня (давления), но перепад уровня существовал и до запуска сифона и будет существовать (если вода не закончится) и после, но он был бесполезный фактор, не используемый с пользой. Только в сифоне он позволяет поднять жидкость на нужную высоту, чтобы преодолеть препятствие не прикладывая дополнительной мощности, используя только естественную с пользой.
Или например, струйный насос, маятник, инерция колеса и т.д.
Еще раз напомню, что если мы говорим о КПД, мы не должны подменять его законами сохранения, как это всегда делается, а видеть только полезность использования системы, ее энергетических возможностей в своих интересах.
Подобного рода системы можно с чистой совестью назвать - устройствами на свободной энерги и.
Живая Природа вовсю использует эту энерги ю с пользой для себя и ей не указ запрет на "вечный двигатель", а ученые от такого запрета только разводят руками от удивления почему летает майский жук или существует парадокс с рыбами, которые развивают мощность больше теор етически возможной.
То есть - свободная энерги я - это рациональное использование энерги и системы (окружающей среды).
Итак, регулируя время взаимодействия потока с препятствием, изменив динамику взаимодействия, можно обеспечить значительный рост, усиление градиента напряжения (а значит и мощности) процесса. Если усиливать естественный градиент системы, то это уже "дармовая" энерги я, т.е. "вечный", пока существует естественный градиент напряжения, двигатель. Этот принцип можно реализовать в устройствах использующих вместо воды любой другой флюид, обладающий естественными потоками (градиентами напряжения в среде) - воздушными, температурными, электрическими, биополевыми и пр.
Так начав с использования естественного электрического градиента потенциал а Земли (Патент США N685958), Никола Тесла спустя 100 лет после появления гидравлического тарана, создал его электрический аналог - известный как трансформатор Тесла (Патент США N1119732).
Мы знаем, что между различными точками атмосферы Земли, находящимися на разной высоте, имеется разность электрических потенциал ов. В среднем вблизи земной поверхности величина изменения потенциал а с высотой составляет около 1.3В/см. Поэтому Никола Тесла предлагал размещать одну металлическую пластину как можно выше над поверхностью земли, вторую заглублять в землю. Соединив эти пластины проводниками с противоположными обкладками конденсатора, конденсатор можно зарядить. Подсоединив к конденсатору разрядник и первичную катушку, можно отрегулировать разрядник так, что между его электродами произойдет электрический разряд и по катушке потечет ток в одном направлении, который после быстрого разряда конденсатора прекращается и конденсатор опять начинает заряжаться. Процесс: заряд - разряд - импульс тока периодически повторяется. Если поместить внутрь первичной катушки вторичную многовитковую катушку, один конец которой соединяется с заземленной пластиной, а второй - со сферическим электродом (терминалом) или нагрузкой, то импульс тока в первичной катушке наводит (индуцирует) во вторичной многовитковой катушке усиленный электрический импульс тока высокого напряжения.
Сравнив теперь работу трансформатора Тесла и гидравлического тарана, можно убедиться в их полной аналогии:

1. - Разрядник - отбойный клапан.
2. - Разряд в разряднике - гидроудар.
3. - Вторичная катушка - напорный коллектор.
4. - Постоянная естественная низкая разность потенциал ов между воздушным электродом и землей в первичной цепи преобразуется в кратковременный, но зато высокий электрический потенциал во вторичной цепи. Т.е. опять налицо, на основе естественной свободной разности потенциал ов (градиента напора) получение импульса силы высокой мощности!

И так далее во всех сферах, требуется только смотреть на все шире с Единых позиций, а не зашоривать себе глаза навязанными нам "сверху" шаблонами и запретами "вечных двигателей".
На смену понятию "вечный двигатель" нужно вводить новые наглядные понятия подкрепленные реальными примерами из практики, например, самоорганизующиеся, самообеспечивающиеся, живые системы. Ярким примером которых являются объекты живой природы и вихревые технологии - работы Виктора Шаубергера (1885-1958). Суть заключается в том, что поток если его правильно организовать в форме динамической структуры (примером которых могут служить атмосферные вихри, торнадо, вихри Ленгмюра в водоемах), может одновременно выступать насосом увеличивающим энерги ю порождающего его потока, если учесть, что и электричество, и тепло, и свет - это потоки материи, то гидравлические модели вполне могут помочь нам в понимании таких "вечных двигателей" . Наглядным и неотразимым примером таких устройств могут служить простая форель, которая в горном потоке, скорость которого составляет десятки метров в секунду, может стоять почти неподвижно! И никто этот парадокс не замечал, а Виктор Шаубергер заметил и развил новое направление в технике - вихревые технологии, охватывающие устройства от электрообеспечения до летающих тарелок и экологии. Кроме форели подобные аномальные энергетические проявления известны как парадокс Грея, который, определив энергетические возможности дельфина и сопоставив их с необходимой для его движения мощностью, пришел к выводу, что потребная мощность раз в семь превосходит возможную! А также майский и подобные ему жуки, которые теор етически не могут летать. Технический пример наших дней - теплогенератор Потапова и ему подобные, продаваемый у нас и за рубежом.
Почему так происходит, что энергонезависимые технологии мало кому известны и никому не нужны?
А все потому, что изобретатели, ученые, наука в целом являются заложниками финансовых, политических, социальных интересов клана имущих и заложниками денег в целом. Ярким примером здесь является Никола Тесла. Гениальный ученый, на патентах которого фактически внедрялись все электротехнические устройства, от трансформаторных подстанций двухпроводных линий электропередачи до электродвигателей переменного тока, продав свои патенты этих разработок, еще до завершения их внедрения, разработал основы энергообеспечения на принципах не требующих устройств для передачи электроэнерги и по проводам, разработал ряд способов и устройств для получения электроэнерги и в любой точке пространства с помощью самоподдерживающихся устройств . Но, увы, маховик выбивания денег из вложенных в электрификацию стран средств, уже закрутился, вкус власти над зависимыми от энергоносителей народами дал свои плоды. Никола Тесла не смог внедрить свои устройства свободной энерги и, бестопливные генераторы. Возможность свободного использования энерги и не устраивало власть имущих и его талант направили на решение секретных военных программ . И началось тотальное оболванивание науки, ее засекречивание и дезинформация. Несогласных запугивали или уничтожали физически. Как правило, эти разработки переходили в ведомство военных под предлогом национальной безопасности страны и их гражданское использование становилось невозможным или носило сугубо милитаристский характер.
Все это позволило почти на сто лет затормозить процесс внедрения экологически чистых не требующих добычи и транспортировки топлива технологий, поляризовать общество на нищих и богатых, обострив социальные противоречия и довести до края пропасти экологию Земли.
А наука, как и сто лет назад стоит все у той же развилки и должна начинать все с начала, наученная горьким опытом.
Если выражение "вечный двигатель" - это пропагандистский ярлык, то 2-й закон термодинамики - это уже, образно говоря, - "жандарм", закрепляющий навязанный официальный догматизм, "колею". Реальные вихревые самоорганизующиеся и живые системы обладают отрицательной энтропией, т.е. по 2-му закону термодинамики не имеют право на существование, но никто почему то не делает вывод, что закон неверен! Потому, что использование непонятных математических понятий, от которых нужно избавляться, тоже прием дезинформации. Ведь, что на физическом языке означает положительная или отрицательная энтропия? Просто система, рассеивающая или концентрирующая материю , но наложить запрет на концентрацию материи сложнее, чем отменить существование непонятных никому систем с отрицательной энтропией! Вот и ищут дефект в устройстве или объясняют это чудом Природы. Но, как правильно заметил Блаженный Августин: "Чудо - не то, что противоречит законам природы, а то, что противоречит нашему знанию этих законов".
А пока все живое попало в разряд "чуда" или исключения из 2-го закона термодинамики. Судите сами, по А.Ленинджеру: "...живые организмы представляют собой открытые системы... Для них характерно так называемое стационарное состояние, которое является таким состоянием открытой системы, при котором скорость переноса вещества и энерги и из среды в систему точно уравновешивается скоростью переноса вещества и энерги и из системы. Поэтому молекулярная логика живого включает положение, что клетка - это неравновесная открытая система, машина для извлечения из внешней среды свободной энерги и (полезной формы энерги и, утилизируемой клеткой), в результате чего происходит возрастание энтропии среды".
Шредингер, говорил, что "живой организм находится в состоянии отрицательной энтропии, - следовательно, может сохранять свою внутреннюю структуру только тем, что черпает энерги ю из своей среды... Существование жизни вообще противоречит второму принципу термодинамики, согласно которой сумма энерги й в замкнутой системе остается неизменной... В живых системах всегда происходит отрицательная энтропия, величина которой является именно мерой упорядоченности и организации структуры... Состояние энтропии появляется у живых организмов лишь с момента их смерти" . Далее он отмечал, что это противоречие - кажущееся, оно снимается, если рассматривать организм в космической системе.
По-видимому, организм нельзя считать замкнутой системой, ему свойственна автономия, предусматривающая обмен с внешней средой. Тезис о равенстве переноса вещества и энерги и из среды в организм и обратно вызывает сомнение. Наоборот, организм способен аккумулировать энерги ю и вещества внешней среды, например, в виде жиров и углеводов, постоянно тратить их на обновление своей структуры, выделяя при этом во внешнюю среду энерги ю в виде тепла, излучений и продуктов жизнедеятельности. Окончательно организм "рассчитывается" со средой лишь после смерти.
Пора прислушаться к словам И.Пригожина высказанным в лекции на своем Нобелевском симпозиуме: "Классическая термодинамика, в сущности, - теор ия "разрушения структуры"? Но классическую термодинамику необходимо каким-то образом дополнить отсутствующей в ней теор ией "создания структуры".
И всерьез отнестись к пропаганде и рассмотрению представлений о динамическом формообразовании материи , которые могут поднять науку на качественно новый объединяющий уровень знаний и выйти из кризиса.
Владимир Бердинских

1. Ю.Бровко. Кое-что об "интеллектуальной соломе"-, "Свет", N12,1997, с.4-6.

2. В.Лихачев. ЭОС - энергетика новой эры, "Свет", N7,1997, с.22-24.

3. Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогно зы будущего. - М: Наука, 1997.

4. Ацюковский В.А., Материализм и релятиви зм. Критика методолог ии современной теор етической физики. - М: Энергоатомиздат, 1992

5. Ацюковский В.А. Общая эфиродинамика. - М: Энергоатомиздат, 1990

6. В.Леговский. Я держал в руках оружие пришельцев. "Чудеса и приключения", N2-3,92, с.29-31.

7. Н.Заев, Однопроводная ЛЭП. Почему спят законы? ИРN10/94, с.8-9.

8. М.Дмитрук. Включите резонанс. "Свет", N6, 97, с.26-29.

15. Radiant Energy - Experiments & Theory. The work of Thomas Moray .- http://www.livelinks.com/sumeria/phys/moray2.html

17. Юрий Бровко. "Эйнштейнианство - агентурная сеть Мирового капитала". Журнал "Молодая гвардия", N8, 1995, стр.66-74.

18. Юрий Бровко. Энергетика будующего. 10.02.2001 "Белый Мир"- http://www.whiteworld.ru/rubriki/000115/000/01021001.htm

19. Н.Е. Невесский "Информационная динамика". Ежегодник журнала "Дельфис" за 2001 г., Москва.

20. Оливер Нихельсон "Второй закон термодинамики и бестопливный генератор Тесла". 1993г. Пер. с англ., наст. сборн.

21. Бердинских В.В. Популярные основы единых физических представлений. Часть I. Физика глазами гидравлика. - Черкассы, 1999г. - 71с.

23.What Goes Up Must Come Down. Military Applications of Advanced Tesla Technology by Missy Mcdonald - http://www.livelinks.com/sumeria/phys/apps.html

24. U.S. Patent Law:Title 35, Part II, Chapter 17, Sections 181-188

25. Дидык Ю.К. Закон убывания энтропии в процессах концентрации. - http://prometheus.al.ru/phisik/didik.htm

26. Ленинджер А. Биохимия: Молекуляр.основы структуры и функции клетки.- М.: Наука, 1974.-957с.

27. Е.П.Несынов. Живое глазами химика. Киев "Наукова думка", 1981.- 152с.

28. Айзатуллин Т.А., Лебедев В.Л., Хайлов К.М. Океан. Активные поверхности и жизнь, Л., Гидрометеоиздат, 1979. 192с.

Современная классификация вечных двигателей

И первое, и второе начала термодинамики были введены как постулаты после многократного экспериментального подтверждения невозможности создания вечных двигателей. Из этих начал выросли многие физические теории, проверенные множеством экспериментов и наблюдений, и у учёных не остаётся никаких сомнений в том, что данные постулаты верны, и создание вечного двигателя невозможно. В частности, второе начало термодинамики может быть сформулировано как один из следующих (эквивалентных) постулатов:

1. Постулат Кельвина - невозможно создать периодически действующую машину, совершающую механическую работу только за счёт охлаждения теплового резервуара.
2. Постулат Клаузиуса - самопроизвольный переход теплоты от более холодных тел к более горячим невозможен.

История

Попытки исследования места, времени и причины возникновения идеи вечного двигателя - задача весьма сложная. Не менее затруднительно назвать и первого автора подобного замысла. К самым ранним сведениям о Perpetuum mobile относится, по-видимому, упоминание, которое мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскары , а также отдельные заметки в арабских рукописях XVI в., хранящихся в Лейдене, Готе и Оксфорде . В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия. Так, Бхаскара в своём стихотворении, датируемом примерно 1150 г., описывает некое колесо с прикреплёнными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического перпетуум мобиле был основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещённых на окружности колеса. Бхаскара обосновывает вращение колеса весьма просто: «Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе» . Первые проекты вечного двигателя в Европе относятся к эпохе развития механики , приблизительно к XIII веку. К XVI-XVII векам идея вечного двигателя получила особенно широкое распространение. В это время быстро росло количество проектов вечных двигателей, подаваемых на рассмотрение в патентные ведомства европейских стран.

Неудачные конструкции вечных двигателей из истории

На рис. 1 показана одна из древнейших конструкций вечного двигателя. Она представляет зубчатое колесо , в углублениях которого прикреплены откидывающиеся на шарнирах грузы. Геометрия зубьев такова, что грузы в левой части колеса всегда оказываются ближе к оси, чем в правой. По замыслу автора, это, в согласии с законом рычага , должно было бы приводить колесо в постоянное вращение. При вращении грузы откидывались бы справа и сохраняли движущее усилие.

Однако, если такое колесо изготовить, оно останется неподвижным. Причина этого факта заключается в том, что хотя справа грузы имеют более длинный рычаг, слева их больше по количеству. В результате моменты сил справа и слева оказываются равны.

На рис. 2 показано устройство ещё одного двигателя. Автор решил использовать для выработки энергии закон Архимеда . Закон состоит в том, что тела, плотность которых меньше плотности воды, стремятся всплыть на поверхность. Поэтому автор расположил на цепи полые баки и правую половину поместил под воду. Он полагал, что вода будет их выталкивать на поверхность, а цепь с колёсами, таким образом, бесконечно вращаться.

Здесь не учтено следующее: выталкивающая сила - это разница между давлениями воды, действующими на нижнюю и верхнюю части погруженного в воду предмета. В конструкции, приведённой на рисунке, эта разница будет стремиться вытолкнуть те баки, которые находятся под водой в правой части рисунка. Но на самый нижний бак, который затыкает собой отверстие, будет действовать лишь сила давления на его правую поверхность. И она будет уравновешивать или превосходить силу, действующую на остальные баки.

Пример псевдовечного двигателя 2-го рода

Анализ конкретной конструкции вечного двигателя 2-го рода может представлять собой нетривиальную задачу, особенно если речь идёт о конструкции сложной или такой, принцип действия которой на первый взгляд вообще непонятен, либо потоки энергии и их источник неочевидны. Зафиксируем, например, один конец работающей на изгиб биметаллической пластины , а ко второму концу подвесим груз и поместим получившуюся конструкцию на открытый воздух . За счёт колебаний температуры пластина будет изгибаться/распрямляться, а груз подниматься и опускаться, то есть устройство будет совершать работу. Заменив груз на храповой механизм , получим механический привод, способный выполнять полезную работу за счёт извлечения энергии из единственного теплового резервуара - окружающей среды . Но поскольку окружающая среда попеременно выступает в качестве то нагревателя, то охладителя, противоречие со вторым законом термодинамики отсутствует. Таким образом, рассмотренная конструкция представляет собой не вечный, а псевдовечный двигатель 2-го рода .

Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель

В 1775 году Парижская академия наук приняла решение не рассматривать проекты вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания . Патентное ведомство США не выдаёт патенты на perpetuum mobile уже более ста лет . Тем не менее, в Международной патентной классификации сохраняются разделы для гидродинамических (раздел F03B 17/04) и электродинамических (раздел H02K 53/00) вечных двигателей.

Известные «изобретатели» вечных двигателей

См. также

Примечания

Литература

• Александров Н. Е., Богданов А. И., Костин К. И. и др. Основы теории тепловых процессов и машин. Часть II / Под ред. Н. И. Прокопенко. - 4-е изд. (электронное). - М. : Бином. Лаборатория знаний, 2012. - 572 с. - ISBN 978-5-9963-0834-7 .
• Бродянский В. М. Вечный двигатель - прежде и теперь. От утопии - к науке, от науки - к утопии . - М. : Энергоатомиздат , 1989. - 256 с. - (Научно-популярная библиотека школьника). - ISBN 5-283-00058-3 .
• Вознесенский Н. Н. О машинах вечного движения . М., 1926.
• Ихак-Рубинер Ф. Вечный двигатель . М., 1922.
• Кирпичёв В. Л. Беседы по механике . М.: ГИТЛ, 1951.

В этом разделе будут описаны некоторые действительно работающие (или могущие работать) двигатели, которые по всем внешним признакам соответствуют ррш. На са­мом деле, естественно, они никакого отношения к ррш не имеют. Отсюда и приставка «псевдо» - «не настоящие, поддельные».

Секрет работы некоторых из них теперь известен, од­нако есть и такие, которые можно принять (или выдать) за ррш, так как найти и объяснить причину их движения не всегда просто.

Эти двигатели появились давно. Они очень разнообраз­ны по устройству; чаще всего их применяли для привода «вечных» часов, не нуждавшихся в заводе, движущихся игрушек, моделей машин и т. д. Общая черта таких мо­делей ррш заключается в том, что они действительно ра­ботают неограниченно долго, казалось бы, без каких-либо видимых причин. На людей, не знакомых с принципами их действия, они производят сильное впечатление. У не­которых сторонников «энергоинверсии» эти игрушки воз­буждают даже надежды как «прототипы» ррш-2. Однако вполне научное объяснение всегда находится. Но есть и та­кие псевдо-ppm, секрет которых пока не открыт; сведения об одном из них мы приведем ниже.

Насколько известно, первым изобретателем, придумав­шим и осуществившим двигатель, который работал, извле­кая без помощи какого-либо постороннего источника нуж­ную энергию из окружающей среды, был голландский ин­женер и физик Корнелиус Дреббель (1572-1633 гг.). Этот очень знаменитый в свое время человек, о котором теперь незаслуженно редко вспоминают, был несомненно выдаю­щимся исследователем и изобретателем с необычайно ши­роким кругозором, исключительным даже при сравнении с другими светилами конца XVI - начала XVII в. Биографы писали о нем, например, так: «Он был человеком высокого разума, остро мыслящий и переполненный идеями, касаю­щимися великих изобретений... Он жил как философ...». Большая часть его работ была проделана в Англии, где он служил при дворе короля Иакова I.

Его книга на латинском языке с характерным для тех времен на­званием «Послание к просвещеннейшему (sapientissimus) монарху Бри­тании - Иакову - об изобретении вечного двигателя» была издана в 1621 г. в Гамбурге. Насколько далеко он смотрел вперед, можно видеть из краткого перечисления только некоторых его достижений.

Дреббель разработал первый известный в истории техники термо­стат - устройство, в котором автоматически поддерживалась заданная температура независимо от ее изменений снаружи. Он сам изготовил и наладил всю необходимую для этого, говоря по-современному, «систему автоматического регулирования». Идея этого термостата была исполь­зована в инкубаторе, честь изобретения которого тоже принадлежит Дреббелю.

Дреббель изобрел, сконструировал, построил и испытал на Темзе подводную лодку, которая успешно преодолела дистанцию от Вестмин­стера до Гринвича (около 12 км). Она представляла собой нечто вроде вытянутого в длину водолазного колокола. Приводилась лодка в дви­жение гребцами (от 8 до 12), сидящими внутри на скамейках, уста­новленных так, что ноги людей не доходили до уровня воды. Самое, пожалуй, интересное, это навигационные средства и особенно система жизнеобеспечения экипажа, которые тоже были созданы Дреббелем.

Направление определялось традиционным путем - посредством компаса, но глубина погружения - по-новому, посредством ртутного барометра Это был достаточно точный прибор, так как каждый метр глубины погружения соответствовал 76 мм высоты ртутного столба.

Дня обеспечения дыхания экипажа изобретатель применил селитру, которая при нагревании выделяла кислород. Оценить талант (если не гениальность) Дреббеля можно, если учесть, что кислород был открыт шведским химиком К. Шееле в 1768-1773 гг., т. е. только через пол­века. Дреббель, несомненно, был отличным химиком. Об этом свиде­тельствуют не только разработка им химической системы жизнеобес­печения, но и другие изобретения - детонаторы для мин из грему­чей ртути Hg(ONC)2, технологии получения серной кислоты действием азотной кислоты на серу (это отметил Д. И. Менделеев в «Основах хи­мии»), использования солей олова для закрепления цвета при окраске тканей кошенилью. Если ко всему перечисленному выше добавить, что Дреббель был специалистом по оптическим приборам, линзы для ко­торых он шлифовал на изобретенном им самим станке, то этого будет вполне достаточно, чтобы оценить его заслуги.

Дреббель занимался и вечным двигателем. Однако такой человек, как он, не мог пойти стандартным путем, очередной раз изобретая ко­леса с грузами или водяные мельницы с насосами. Ему было совершенно ясно, что таким путем вечный двигатель не создать.

В 1607 г. он продемонстрировал Иакову I «вечные» часы (запатентованные им еще в 1598 г.), приводимые в движение, естественно, столь же «вечным» двигателем. Од­нако в отличие от многочисленных других устройств с та­ким же названием, он действительно в определенном смы­сле был «вечным». После показа королю часы были вы­ставлены во дворце Этлхем на обозрение всем желающим и вызвали сенсацию среди лондонцев.

В чем же был секрет этих часов (вернее, их двигателя)? Вечные часы Дреббеля работали от привода, использую­щего, как и любой другой реальный двигатель, единствен­ный возможный источник работы - неравновесности (раз­ности потенциалов) во внешней среде. Мы уже говорили о них - разностях давлений, температур, химических со­ставов и других, заторможенных и незаторможенных, на которых основана вся энергетика.

Но неравновесности, которые использовал Дреббель, - особого рода, отличные от тех, о которых говорилось в гл. 3, хотя они и связаны тоже с разностями температур и давлений. Они могут действовать в совершенно равно­весной окружающей среде, во всех точках которой совер­шенно одинаковые температура и давление. В чем же тут дело и откуда тогда берется работа?

Секрет в том, что разности потенциалов (давлений и температур) здесь все же существуют, но они проявляются не в пространстве, а во времени. Наиболее наглядно это можно пояснить на примере атмосферы. Пусть в том рай­оне, где находится двигатель, в ней нет никаких суще­ственных разностей давлений и температур1: все тихо и спокойно. Но общие (во всех точках) давление и темпера­тура все же меняются (например, днем и ночью). Эти-то разности и можно использовать для получения работы (в полном согласии с законами термодинамики). Энтропия здесь, естественно, как и при всяком выравнивании разно­сти потенциалов, будет расти.

Простейший способ использования колебаний параме­тров равновесной окружающей среды - поместить в нее барометр или термометр с подвижными элементами и за­ставить их работать - делать что-нибудь полезное. Именно так и поступил Дреббель. В его часах находился жидкост­ной «термоскоп», в котором уровень жидкости поднимался или опускался при изменении температуры и давления. Со­единить поплавок на поверхности жидкости с приводом ча­сов было уже делом механики, которой изобретатель вла­дел в совершенстве.

Дреббель объяснял работу своего двигателя действием «солнечного огня». Это было не только в духе времени, но и совершенно правильно с современных позиций. Дей­ствительно, все изменения температуры и давления атмо­сферы определяются в конечном счете солнечным излуче­нием.

Чертеж атмосферного двигателя Дреббеля до нас не до­шел. Однако его вечного привода повторялась в раз­ных модификациях и многократно использовалась другими изобретателями. По описаниям их приборов можно в опре­деленной степени судить о том, каким мог быть двигатель Дреббеля.

Около 1770 г. англичанин Кокс предложил баромери- ческий двигатель. На рис. 5.11 приведена его принципи­альная схема. Сосуд, заполненный ртутью, привешен на тросах, соединенных с ободом колеса. Сосуд уравновеши­вался грузом, установленным на стержне, жестко связанном с колесом. В сосуд погружена барометрическая трубка, за­крепленная в верхней части. При изменениях атмосфер­ного давления высота столба ртути в трубке менялась; со­ответственно часть ртути либо выливалась из трубки в со­пели, разумеется, пренебречь несущественными различиями, не имеющими практического значения.

Суд (падение давления), либо вталкивалась в нее из сосуда (повышение давления).

В первом случае сосуд стано­вился тяжелее и опускался вниз; во втором, напротив, поднимался. Это возвратно-поступательное дви­жение заставляло колесо попе­ременно вращаться в противопо­ложных направлениях. Посред­ством установленной на нем со­бачки храповому колесу сообща­лось однонаправленное движение.

Эта машина была довольно крупной (в сосуде было около 200 кг ртути) и могла постоянно заводить большие часы. Вот ка­кой отзыв дал о ней Фергюсон в 1774 г.: «Нет основания полагать, что они когда-нибудь остановятся, поскольку накапливающаяся в них двигательная сила могла бы обес­печивать их ход в течение целого года даже после полного устране­ния барометра1. Должен сказать со всей откровенностью, что, как показывает детальное ознакомле­ние с этими часами, по своей идее и исполнению они представляют собой самый замечательный ме­ханизм, который мне когда-либо приходилось видеть...».

Точно так же, как колебания давления, могли использоваться для привода часов и колебания температуры. Очень простой и

Остроумный двигатель такого рода создал швейцарский ча­совщик П. Дроз (ок. 1750 г.).

Он изготовил двухслойную пружину (рис. 5.12), внеш­няя часть которой была сделана из латуни, а внутрен­няя - из стали. Уже тогда было известно, что коэффи­циент теплового расширения латуни существенно больше,

Это означает, что мощность этого двигателя была намного больше той, которая требовалась для действия часов.

Чем стали. Поэтому при повышении температуры пружина будет сгибаться (сплошная стрелка), а при понижении -

Распрямляться (штриховая стрелка) С помощью системы рычагов это разнонаправленное движение пре­образуется в однонаправленное вращение зубчатого колеса, под­нимающего груз или заводящего пружину. Сейчас идея Дроза ши­роко используется в самых разно­образных тепловых приборах.

В дальнейшем было создано довольно много таких барических или термических двигателей, кон­структивно более совершенных, но повторяющих по существу идеи Кокса и Дроза. Если скрыть весь механизм двигателя под кожухом, то доказать, что это не ррт, прак­тически невозможно.

Нужно отметить, что такие и им подобные двигатели, основан­ные на использовании колебаний температуры и давления окружаю­щей среды, весьма выгодны эконо­мически вследствие своей простоты и практически неогра­ниченного ресурса.

Иногда в литературе, в том числе и посвященной вечным двигате­лям, появляются оценки устройств такого рода, которые могут дезори­ентировать читателя.

Нельзя, например, признать правильными расчеты экономичности микродвигателя, которые приводятся в . Автор рассуждает так: «...для суточного завода обычных ручных часов требуется работа при­мерно 0,4 Дж, что составляет около 5 10"6 Дж на каждую секунду хода часов. А поскольку 1 кВт равен 1000 Дж/с, то мощность пружины нашего часового механизма составляет всего 5-Ю-9 кВт. Если расходы на изготовление основных частей такого устройства, действующего по принципу теплового расширения, принять равными 0,01 кроны, то за машину мощностью 1 кВт нам пришлось бы заплатить 2 млн. крон (250 тыс. руб.)». Отсюда делается вывод: «Конечно же, создание и использование таких дорогих источников энергии в широком масштабе абсолютно нерентабельно».

Конечно, так рассуждать нельзя. Расходы, особенно в малых тех­нических системах, при сравнении их с большими нельзя считать про­порциональными их размерам. (Тогда, например, железнодорожный ко­
стыль будет дороже булавки в 10000 раз!). Таким путем можно по­лучить совершенно фантастические цифры. На самом деле суточные (и сезонные) колебания, например, температуры воздуха или воды мо­гут успешно, с большим экономическим эффектом ипользоваться для решения локальных энергетических задач. Кроме работы возможно по­лучение и других полезных результатов. В общем случае возможный полезный эффект определяется максимальной работой (эксергией), ко­торую можно получить, приаодя какое-либо тело в равновесие со средой дважды: сначала при одних ее крайних параметрах (Ро. с» ^о. с)» а затем при других (р"о. с Ф Ро. о То. с Ф То. с)- если, например, зимой при То. с запасти большое количество льда с температурой, скажем, -10 °С, то летом при Т"с = 20 °С 1 кг льда (даже если учитывать только его теплоту плавления) будет обладать большой эксергией. Точно так же нагретый летом до температуры окружающей среды грунт может слу­жить (и уже используется) для теплоснабжения в зимнее время.

Использование таких энергетических резервов может дать суще­ственный экономический эффект (и в малом, и в крупном масштабе).

Другая группа псевдо-ррш не связана с изменением па­раметров окружающей среды. Их действие происходит, на первый взгляд, без использования каких-либо разностей потенциалов.

Среди них особенно известны «самобеглый шарик» и «пьющая утка», которую иногда называют у нас в стране «утка Хоттабыча»1.

«Самобеглый шарик»устроен очень просто (рис. 5.13). На свинцовые кольцевые концентрические «рельсы» тре­угольного сечения кладется медный или бронзовый шар, диаметр которого в 2-3 раза больше размера колеи. Как только экспериментатор отпускает шар, поставленный на рельсы, он начинает без всякой видимой причины катиться по рельсам, описывая безостановочно один круг за другим. Если шар остановить, а затем отпустить, то он покатится снова. Этот опыт производит большое впечатление, так как, на первый взгляд, причина движения шарика совер­шенно непонятна. Однако объяснение здесь очень неслож­ное. Шарик предварительно нагревают. Теплопроводность свинца сравнительно невелика. Поэтому шарик, соприка­саясь с рельсами, нагревает места контакта. Свинец, рас­ширяясь, образует небольшие бугорки на рельсах, с кото­рых шарик скатывается; дальше такие бугорки образуются

Почему эту игрушку назвали именем старика Хоттабыча - героя известной книги Н. Лагина - можно только догадываться. Скорее всего потому, что Хоттабыч мог творить всякие чудеса. Мы уже видели, что его имя даже связали с ррш-2 («структура Хоттабыча»).

Непрерывно вслед за движением шарика и постоянно тол­кают его дальше. К тому моменту, когда он вернется к исходному месту, рельсы успевают остыть, и образование бугорков на них продолжается. Так шарик будет кататься довольно долго, пока его температура и температура свин­цовых колец рельсов практически выравняются.

Этот опыт очень на­глядно иллюстрирует прин­цип Карно. Есть разность температур - есть движение; нет разности температур - движения нет (а внутренней энергии и в шарике, и в плите с рельсами - хоть отбавляй, почти столько же, сколько было и перед началом движе­ния; она только распредели­лась равномерно).

«Утка Хоттабыча», внеш­ний вид и разрез которой по­казаны на рис. 5.14, не нужда­ется в предварительном на­греве, она и не останавлива­ется так быстро, как шарик (а может и вообще не оста­навливаться). Она исправно качается вокруг горизонталь­ной оси, каждый раз опуская клюв в воду, чтобы напиться, и снова поднимая голову вверх. Эти движения все время повторяются без всякой видимой причины и продолжаются, пока в стаканчике есть вода. Никакой разности температур между этой водой и окружающим воздухом, которую можно было бы исполь­зовать для движения, тут нет: их температуры одинаковы.

Причина движения утки становится ясной, если позна­комиться с ее устройством. «Голова» утки представляет со­бой сосуд, соединенной прямой трубкой с «туловищем»-- другим большим сосудом, в который эта трубка входит так, что достает почти до его дна. Внутренняя полость за­полнена легкокипящей жидкостью - диэтиловым эфиром (Н5С2-О-С2Н5) так, чтобы при горизонтальном положе­нии ее уровень был примерно на середине трубки. Чтобы пустить утку в ход, нужно окунуть ее клюв в воду. То­гда вата, закрепленная на головке, увлажняется и вслед­
ствие испарения воды головка несколько охлаждается. Это приводит к некоторому понижению давления пара внутри утки и понижению температуры эфира. В этом горизонтальном положении утки паро­вые пространства го­ловки и туловища со­общаются через трубку и давление в них ста­новится одинаковым. Поскольку количество жидкости в туловище немного больше, оно перевешивает, головка поднимается и утка принимает наклонное положение, показан­ное на рисунке штри­ховыми линиями. Жид­кость перекрывает сообщение между паровыми простран­ствами головки и туловища. Жидкость в туловище подогре­вается до температуры окружающей среды, частично испа­ряется и образовавшийся пар выталкивает большую часть жидкости через трубку в головку, которая перевешивает, и утка снова опускает клюв в воду. Обе полости снова сооб­щаются, давление выравнивается, и жидкость опять стекает в туловище. Процесс повторяется и может продолжаться до тех пор, пока в стаканчике, откуда утка пьет, будет вода.

Многие сторонники «инверсии энергии» очень любят и рекламируют эту игрушку. Действительно, чем не прообраз ррт-2? Она действует, «извлекая тепло из окружающей среды», и «концентрирует» его, превращая в работу. Ча­сто и объяснения, приводимые в популярной литературе, даже посвященной вечному двигателю, вносят путаницу, например, фразы такого типа: «Постоянные качания утки происходят только благодаря тому, что она отбирает те­пло от окружающего воздуха». Дело, конечно, не только (и не столько) в этом. Никакое устройство, в том числе и утка (даже принадлежащая самому Хоттабычу), не могло бы «отбирать тепло» от окружающего воздуха без затраты на это какой-либо эксергии, получаемой извне. Для этого нужно располагать разностью потенциалов между окружа­ющей средой и находящимся в ней каким-либо телом. Но
откуда в данном случае берется эксергия? И температура, и давление в окружающей среде - воздухе не имеют ника­ких перепадов, которыми можно было бы воспользоваться. Вода, которую «пьет» утка, тоже имеет ту же температуру, что и воздух. Однако здесь существует все же один пере­пад, за счет которого утка и работает. Этот перепад свя­зан с разницей давлений водяного пара над поверхностью воды и в воздухе. Так как воздух обычно не насыщен во­дяным паром (относительная влажность ср < 100 %), то на поверхности воды все время происходит ее испарение с со­ответствующим понижением температуры. В сосуде это не чувствуется - воды много, а поверхность испарения мала. Но вата на головке утки - другое дело: ее поверхность велика, а воды в ней немного. Поэтому она охлаждена все­гда; ее температура ниже температуры окружающей среды. Эта разность температур и обеспечивает работу «утки Хоттабыча». Но она вторична и возникает как следствие разной упругости пара в окружающей среде (воздухе) и над поверхностью воды. Если накрыть утку колпаком, то воздух под ним быстро насытится влагой, испарение ее с головки прекратится и «извлечение тепла из окружающей среды» на этом закончится1.

Таким образом, «утка Хоттабыча» живет и движется в полном соответствии со вторым законом. В этом отноше­нии она не отличается от обычной живой утки.

Теперь мы можем перейти к другой группе устройств, которые хоть и не доведены до уровня действующих веч­ных двигателей, но могут, по мнению некоторых сторон­ников «энергоинверсии», стать основой для их проекти­рования. Такие устройства создают разность температур; очевидно, что, имея ее в своем распоряжении, сделать дви­гатель уже нетрудно - это дело техники. Именно поэтому мечта о том, чтобы создать без затраты работы разность температур, - один из вариантов мечты о ррш-2.

Знаменитый английский физик К. Максвелл придумал

Труде проф. М. А.Мамонтова , который мы уже разбирали в этой главе, есть несколько слов и об «утке Хоттабыча». Вот что в ней написано: «Факт регулярного действия системы Хоттабыча при отсут­ствии каких-либо других источников энергии, кроме тепла атмосферы, означает, что структура Хоттабыча обладает по сравнению с ординар­ной закрытой структурой особым свойством, позволяющим получать работу за счет природного тепла». Комментарии здесь, по-видимому, не нужны.

В 1879 г. для таких мечтателей специальную мистическую фигуру - так называемого «демона Максвелла». Этот де­мон должен был делать очень нехитрую, на первый взгляд, работу - разделять в газе молекулы с большими скоро­стями («горячие») и с малыми («холодные»), Известно, что в любом газе есть и те, и другие; общая температура газа определяется неким средним значением всех скоростей.

Демон должен находиться у перегородки, разделяющей сосуд с газом на две части, и сторожить небольшое отвер­стие в ней, открывая и закрывая его так, чтобы пропускать в одну сторону только «горячие» молекулы, а в другую - только «холодные». Для других проход закрыт. Тогда через некоторое время работа демона-вратаря приведет к тому, что в одной половине сосуда будет горячий газ, а в другой - холодный. Цель достигнута! В гл. 3 мы показали на основе статистики, что самопроизвольно такое разделе­ние произойти не может. А здесь «демон», не затрачивая работу, получил разделение.

Демон Максвелла вызвал много споров. Всем серьез­ным термодинамикам было ясно, что такого демона быть не может; его «деятельность» явно нарушала бы второй закон термодинамики. Но строго научно прикончить этого демона оказалось не так просто. В конце концов это было сделано1. Оказалось, что «просто так» демон работать не может. Затраты на его деятельность не могут быть меньше той работы, которую способны дать обе порции газа при выравнивании разности температур между ними.

Однако мечта сделать что-то в этом роде у некоторых противников второго закона оставалась. И вот появилось устройство, которое оживило их надежды. Это была ви­хревая труба или труба Ранка (названная в честь ее изо­бретателя - французского инженера Ж. Ранка).

Вот что пишет об этом устройстве один из пропаган­дистов «энергоинверсии» : «Если способ отделения горячих компонентов воздуха от холодных (быстрых мо­лекул от медленных) с помощью максвелловских демо­нов, открывающих в перегородке сосуда дверцы перед бы­стрыми молекулами, видимо, невозможен, то вот с помо­щью вихревой турбины... это осуществить удалось. Она представляет собой мундштукоподобное устройство, закру­чивающее в вихрь прокачиваемый сквозь него обычный

Читателям, которые заинтересуются «демоном Максвелла», можно, рекомендовать познакомиться с ним по литературе, например .

Воздух так, что наружу выходят из него две струи - горя­чая и холодная. Перед этой простой, не имеющей движу­щихся частей турбиной большое будущее».

Если заменить в этой тираде несуществующую «вихре­вую турбину», которая к тому же «не имеет движущихся частей», на «вихревую трубу» и убрать слова о «компо­нентах» (компоненты воздуха - это совсем другое), то все будет правильно. Вихревая труба действительно разделяет подаваемый в нее газ на два потока - нагретый и охла­жденный; она действительно имеет не только большое бу­дущее, но уже давно широко используется в технике . Все это так. Однако никакой «энергетической инверсии», а следовательно, и ррш-2, с ее помощью создать нельзя.

Разберемся, в чем тут дело. На рис. 5.15 пока­заны схема работы вихре­вой трубы и ее внутреннее устройство.

Поток сжатого газа (на­пример, воздуха) подводится к сопловому вводу, рас­положенному касательно к стенке трубы. В трубе газ закручивается в спирально движущийся поток. Внеш­няя часть 3 этого потока, вы­пускаемая через кольцевую щель, оказывается нагретой, а внутренняя часть 2, вы­ходящая через отверстие в диафрагме, - охлажденной. Меняя положение конуса 5, можно изменять расходы и температуры горячего и хо­лодного потоков. Однако во всех случаях температура по­тока Т2 меньше, чем входящего Ть а горячего Тз - больше. Разности температур Т - Т2 = ДТх и Тз - Т = АТг могут составлять десятки градусов. Это парадоксаль­ное, но вполне объяснимое явление возникает в результате сложных газодинамических явлений, которые мы здесь раз­бирать не можем1. Для нас важен конечный результат - возникновение в трубе разности температур без какого-

^ни рассмотрены в соответствующей литературе, например в .

Либо специального нагрева или охлаждения. Можно ли использовать эту разность, чтобы получить работу? Не­сомненно, да. Работу можно получить. Но нужно ли ее получать таким способом? Имеет ли такое преобразование смысл?

Увы, нет. В этом легко убедиться, посмотрев на схему включения вихревой трубы на рис. 5.16. Ведь для того, чтобы она действовала, нужно подать в нее сжатый газ, а чтобы сжать его, нужен компрессор, а чтобы компрессор работал, нужно подвести к нему работу L" от двигателя. Так вот, если сравнить эту затраченную работу L! с эксер- гией, работоспособностью горячего и холодного Е2 по­токов газа, та она будет значительно больше: L! Е2 + Е^. Разность L" - (Е2 + £3) даст потерю D эксергии в этом процессе. Оказывается, что она в самом лучшем случае со­ставляет 88-90% подведенной работы. Другими словами, КПД всей системы составит не более 12%.

Ясно, что ника­кой «инверсии энер­гии» здесь нет; на­против, как и во вся­ком реальном техниче­ском устройстве, экс­ергия теряется (а эн­тропия растет). Можно, конечно, и здесь по­лучать электроэнергию L", но при этом неиз­бежно получится тот же плачевный результат, что и с дру­гими «концентраторами энергии», например тепловым на­сосом: L" по отношению к L" составит 10-12%. Кстати, автор и той, и другой идеи - одно и то же лицо.

Интересно отметить, что мысль о том, что вихревая труба - жилище демона Максвелла и что ее действие на­рушает второй закон, приходила в голову многим. Харак­терна в этом отношении статья М. Силвермэна, помещен­ная в 1982 г. в журнале Европейского физического обще­ства под интригующим названием «Вихревая труба: нару­шение второго закона?» . Подробно разобрав вопрос на пяти страницах, автор с грустью все же приходит к вы­воду, что второй закон термодинамики в вихревой трубе не нарушается.

Другой, не менее любопытный вариант «самопроизволь-
ного» получения разности температур привел известный советский кристаллограф академик (тогда еще профессор) А. В. Шубников в статье «Парадоксы физики» . Ав­тор ставит вопрос: можно ли нагреть стоградусным паром жидкость выше 100°? Дальше он пишет: «Этот вопрос был предложен 25 лет назад профессором физической хи­мии Крапивиным выпускникам Московского университета, к которым принадлежал и автор настоящей заметки. С тех пор мне много раз приходилось задавать этот вопрос ря­довым физикам и химикам и не было случая, когда я по­лучил бы правильный ответ. Один из видных химиков так обиделся на мой вопрос, что не пожелал даже продолжать разговор на эту тему, объявив, что сама постановка вопроса может свидетельствовать только о моем глубочайшем не­вежестве в физике; надо думать, что он причислил меня к сумасшедшим изобретателям перпетуум мобиле. Дело кон­чилось тем, что мне пришлось обманом завлечь умного хи­мика в лабораторию, где заранее был приготовлен опыт, показывающий, что стоградусным паром можно нагреть жидкость до 110 °С и много выше. Опыт делается очень просто».

Далее описана установка для опыта. В колбу Вюрца (рис. 5.17, а) наливается вода; в горлышко колбы вставля­ется пробка с термометром, причем шарик термометра, как полагается, помещается возле боковой пароотводной трубки колбы; свободный конец этой трубки погружается в насыщенный раствор поваренной соли, в который поме­щен второй термометр. При нагревании воды в колбе до кипения ртуть термометра в колбе, поднявшись до метки 100 °С, будет оставаться в этом положении, пока кипит вода; ртуть же второго термометра будет подниматься до тех пор, пока раствор соли тоже закипит. Температура ки­пения насыщенного раствора соли равна примерно 110 °С. Эту температуру и покажет второй термометр. Для боль­шей убедительности опыта можно поменять термометры местами; все равно термометр покажет, что раствор соли имеет температуру 110°С! Следовательно, водяной пар, имеющий температуру 100 °С, нагрел рассол до 110 °С. Как же быть со вторым законом термодинамики?

Опыт действительно интересный, и в его результатах не­обходимо разобраться. Сделать это нужно с особой тща­тельностью, поскольку, как мы уже видели, любая самая маленькая неточность может привести к большим ошиб­кам, в том числе к очередному «перпетомобилю».

Начнем поэтому, как всегда в таких случаях, с терми­нов. Отметим, прежде чем разбирать вопрос по существу, одну небольшую, но очень существенную неточность в са­мом названии опыта. Строго говоря, в опыте производится не «нагрев стоградусным паром жидкости до 110 °С и вы­ше», а нечто более сложное.

Чтобы наглядно показать это, представим опыт в та­ком виде, чтобы он точно соответствовал названию. То­гда колба с нагреваемой жидкостью выглядела бы немного иначе - так, как показано на рис. 5.17, б. Греющий пар нужно было бы пропустить по змеевику, не смешивая с со­леной водой в стакане, а только нагревая ее через стенку трубки. Вот тогда был бы действительно «нагрев стогра­дусным паром» жидкости в стакане. И если бы в этих условиях жидкость - соленая вода - нагрелась до 110 °С, то второму началу тут же пришел бы конец к радости всех изобретателей вечного двигателя второго рода. Но, увы, этого не произойдет; при таком устройстве прибора лю­бая жидкость, в том числе и соленая вода, никогда не нагреется выше температуры пара - 100 °С. Любой же­лающий может легко это проверить. Выходит, что тот «химик-скептик», которого Шубников обманом затащил в лабораторию, был абсолютно прав, в своем возмущении: «нагреть» (в точном смысле этого слова) «стоградусным паром» рассол до 110 °С действительно нельзя.

Теперь мы можем вернуться к «опыту Крапивина» и рассмотреть его точно в том виде, как он описан в за - метке. Здесь происходит не просто нагрев, а смешение во­дяного пара с соленой водой. В этом, как уже, наверное, догадывается читатель, вся «соль» вопроса и содержится. Пузырьки пара, как совершенно правильно в дальнейшем объяснит А. В. Шубников, конденсируются в растворе соли, все время разбавляя его. При этом лежащая на дне сосуда соль постепенно переходит в раствор, поддерживая его в состоянии, близком к насыщению. Эти два процесса рас­творения - пузырьков пара в рассоле и соли в нем - и приводят к нагреванию рассола до температуры, суще­ственно более высокой, чем 100 °С.

Тепловой эффект, возникающий при взаимном раство­рении газов, жидкостей и твердых тел, хорошо известен. Он может сопровождаться, зависимости от знака теплоты растворения, как охлаждением (например, при смешении льда и соли), так и нагреванием (например, при смешении этилового спирта и воды).

Разогрев рассола в «опыте Крапивина» до температуры выше 100 °С не имеет никакого отношения к «передаче теплоты наоборот» - от более холодного тела к теплому и, следовательно, к нарушению второго начала. Здесь теплота вообще не передается.

Все дело в теплоте растворения, дающей добавочный эффект разогрева, который определяется двумя составля­ющими. Первая из них и основная - это теплота раство­рения пара в насыщенном растворе соли, приводящая к нагреву образующегося раствора. Вторая - теплота рас­творения твердой соли в рассоле, имеющая противополож­ный знак и ведущая к охлаждению раствора. Но поскольку первая величина намного больше, в итоге и получается зна­чительный разогрев раствора. Как в любом процессе сме­шения, энтропия при этом возрастает.

«Эффект Крапивина», так же как и любая экзотерми­ческая (т. е. проходящая с выделением теплоты) реакция, представляет собой явление, никоим образом не противо­речащее второму закону термодинамики1. Создать на его базе ррт-2 никак нельзя.

Существует еще много явлений, которые в очередной раз вселяют в сердца «энергоинверсионщиков» надежды на «обход» второго закона, но каждый раз научный анализ беспощадно их разбивает.

Интересно сопоставить его с «соляным двигателем», показанным на рис. 1.27, б.

В заключение нельзя не упомянуть еще об одном напра­влении в разработке псевдо-ррш - создании специальных игрушек или моделей, имитирующих вечные двигатели. Их авторы прекрасно понимают, что ррш создать нельзя, но они пользуются всеми возможностями современной тех­ники, вплоть до использования микропроцессоров, чтобы сделать такую модель ррш, в которой секрет ее привода был бы спрятан возможно лучше.

Устройство некоторых из таких игрушек подробно описывается в литературе. Примером может служить модель магнитного ррш-1 с шариком, скатывающимся по желобу и снова притя­гиваемым магнитом, описан­ного в гл.1 (см. рис. 1.18). Все там продумано и спря­тано настолько искусно, что создается полная иллюзия работающего вечного двига­теля . Однако ре­корд в создании действую­щей модели ррш поставил один англичанин, сделавший ее на основе велосипедного колеса (опять велосипедное колесо!).

Каждый год Британская ассоциация содействия раз­витию науки собирает свой съезд. В 1981 г. такой съезд, посвященный 150-летию этой организации, состоялся в го­роде Йорке. На нем по традиции была организована вы­ставка. Несмотря на обилие разнообразных научных экс­понатов, наибольшее внимание привлек действующий веч­ный двигатель, представленный редакцией журнала «New Scientist». Машина, сооруженная на базе велосипедного колеса без камеры и покрышки, заключена в герметически закрытый стеклянный ящик. Колесо крутится с постоянной скоростью - 14 об/мин безостановочно, без всякого шума. Фотография этого двигателя представлена на рис. 5.18.

Всем желающим было предложено отгадать секрет дви­жения колеса. Была установлена и премия: годовая бес­
платная подписка на журнал плюс фирменная рубашка с эмблемой.

За время конгресса (а он длился месяц) редакция по­лучила 119 ответов; ни один из них не был правильным. Самое интересное, что 16 человек сочли двигатель насто­ящим ррт и соответственно объяснили его работу! Ко­гда изобретатель модели говорил им, что его колесо вовсе не вечный двигатель, они отходили очень разочарованные. «Он специально обманывает нас, чтобы скрыть свой се­крет» - сказал один из них.

Нашелся даже один отчаянный студент, который ухи­трился украсть двигатель, покопался в нем и с позором вернул обратно, так и не поняв, в чем дело; двигатель про­должал работать.

Изобретатель этой машины, химик из Ньюкасла Дэвид Джоунс, на вопросы корреспондентов ответил: «Единствен­ное, что отличает мою машину от других вечных двигате­лей, - это то, что в ней спрятан источник энергии. Я использовал всем известные принципы, но так, как до сих пор не приходило в голову ни одному разумному человеку; даже присниться не могло».

На этом интервью закончилось, и от дальнейших объ­яснений изобретатель категорически отказался. Так тайна и осталась нераскрытой.

На этом, самом загадочном из всех ррт и единственном, который работает, мы закончим рассмотрение вечных дви­гателей - «настоящих» и ложных.

В заключение осталось коротко коснуться еще одного, последнего вопроса - в какой связи находятся поиски ррт с настоящей энергетикой и смогут ли они дать что-либо по­лезное для нее, если не сейчас, то хотя бы в перспективе?

Представьте себе, что ваш мобильный телефон никогда не разряжается, автомобилисты не знают слова «заправка», а искусственные органы работают дольше настоящих. Сегодня даже дети знают, что за все нужно платить, а в школе учат, что ничто не возникает из ничего. Впрочем, несколько сотен лет назад ученые утверждали, что пассажиры поездов непременно умрут от удушья в разреженном воздухе, а при виде автомобилей у коров случаются выкидыши. Времена меняются. Что такое вечность? Время существования Вселенной? Энергии в ней хоть отбавляй. Неужели нельзя построить двигатель, использующий скрытые резервы мироздания, с гарантийным сроком «до следующего Большого взрыва?»

Недостижимая мечта любого инженера. Философский камень механики. Инструмент ловких мошенников и атрибут множества фантастических произведений. Знакомьтесь: вечный двигатель.

Невозможное возможно

Вечное движение возможно. По крайней мере, оно не противоречит квантовой механике и первому закону Ньютона (материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного движения до тех пор, пока внешние воздействия не изменят этого состояния). Не так давно астрономы университета Миннесоты обнаружили в космосе «великое ничто» - пустое пространство протяженностью около миллиарда световых лет. Если представить себе, что в нем отсутствуют всякие взаимодействия, то камень, брошенный там, двигался бы с постоянной скоростью вплоть до смерти Вселенной. То есть фактически вечно.

Однако когда речь заходит о вечном двигателе, обычно имеется в виду система, вырабатывающая больше энергии, чем потребляющая (теряющая ее на трении, сопротивлении воздуха и т. п.), благодаря чему ее можно использовать для каких-либо бытовых нужд. До изобретения паровых или электрических приводов единственным универсальным и мобильным источником энергии были мускулы. Пружинные и маятниковые механизмы годились лишь для приложения малой силы в течении длительного времени (часы). Самыми мощными стационарными двигателями были водяные и ветряные мельницы.

Это сильно ограничивало механиков. Например, в средние века не составляло труда соорудить потолочный вентилятор или эскалатор, но кто бы смог безостановочно крутить их сутки напролет? Вполне логично, что люди мечтали о «халявном» источнике энергии. Их фантазия была ограничена технологиями того времени, поэтому по нынешним меркам вечные двигатели древности выглядели трогательно и примитивно.

Четыре повода для заблуждений

Первый, самый простой вид вечного двигателя основан на неких магических эффектах. К примеру, в романах Уэллса упоминается чудо-материал «каворит» с сильными антигравитационными свойствами. Если изготовить колесо, половина которого сделана из каворита, оно будет крутиться с постоянным ускорением. В мирах фэнтези вечный двигатель не востребован, ведь вместо конструирования громоздкого механизма всегда можно сотворить перманентное заклинание (уборка помещения в диснеевском «Ученике волшебника», либо горшочек, варящий бесконечное количество каши в сказке Андерсена).

Вечный двигатель второго вида - «невозможный механизм » - действует с заведомым нарушением законов природы и имеет чисто умозрительный характер. Хорошим примером такой парадоксальной конструкции служит водяная мельница нидерландского художника Мориса Эшера (1898-1972).

К третьему - «субъективному » виду вечного двигателя относится агрегат, работающий настолько долго, что для практического опровержения его «вечности» не хватит даже нескольких человеческих жизней. Источником энергии здесь обычно служат какие-либо «вечные» природные явления.

Например, часы «Атмос » швейцарской фирмы Jaeger-LeCoultre работают от суточных колебаний температуры воздуха. Они заполнены этилхлоридом, который расширяется при нагреве и заводит пружину. Для минимизации трения крутильный маятник совершает лишь 1 оборот в минуту (в 150 раз медленнее, чем у обычных часов). Перепада в 1 градус достаточно, чтобы часы шли два дня. Теоретически, эти часы могут пережить не одного владельца. Но на практике гарантийный срок обслуживания разных моделей «Атмоса» составляет 20-30 лет.

Тик-так В университете Отаго (г. Данидин, Новая Зеландия) находятся механические часы, построенные Артуром Беверли в 1864 году. Они заводятся от перепадов атмосферного давления и суточных температур. Часы работают уже 143 года. Этот эксперимент считается самым длительным в мире, однако термин «субъективный вечный двигатель» здесь неприменим. Их останавливали несколько раз для чистки, устранения поломок, а также в тех редчайших случаях, когда среднесуточная температура и давление были стабильны. Самыми старыми в мире работающими часами считаются куранты собора в Солсбери (Великобритания), установленные примерно в 1386 году.

Следующий вид устройств, которые можно принять за вечный двигатель, - преднамеренно усложненные механизмы длительного действия, выполняющие какую-либо примитивную задачу. Обывателю трудно понять цель и принципы их работы.

Столкнувшись с таким «вечным двигателем», можно на 99% быть уверенным, что его «изобретатель» - жулик . Чрезмерные усложнения конструкции нужны лишь для того, чтобы запутать наблюдателя и скрыть реальный источник движения (обычно - мощная пружина, спрятанная в пустотелой оси какой-либо шестеренки).

Подозрительные типы

Физики классифицируют вечные двигатели на два типа.

Любая машина, получившая энергию, производит эквивалентную ей работу и (или) тепло. Если работы или тепла больше, чем энергии, мы имеем дело с вечным двигателем первого типа - самым популярным среди изобретателей. Представим, что какой-то мрачный гений поставил несбалансированное колесо на чудо-подшипник. Достаточно один раз толкнуть его - и оно должно крутиться, ускоряясь до тех пор, пока не разлетится на части. Это называется «нарушением закона сохранения энергии».

Двигатель второго типа полностью преобразует окружающее тепло в работу, игнорируя второе начало термодинамики. Сегодня высказываются предположения о том, что создание некоего подобия такого устройства все же возможно, если речь идет о преобразовании не просто тепла, а темной энергии или темной материи, из которой создана наибольшая часть нашей Вселенной.

Вечная история

Первый вечный двигатель был придуман почти 9 веков назад. Индийский математик и астроном Бхаскара II предложил крепить к колесу сосуды с ртутью, изогнутые таким образом, чтобы во время вращения она перетекала из одного конца емкости в другой. По его замыслу колесо крутилось бы постоянно. Вероятнее всего, для ученого это был лишь символ вечного круговорота бытия (сансары, «протекания»).

Бхаскара вряд ли считал свою философскую модель вечным двигателем, однако арабские и европейские исследователи отнеслись к этому вопросу абсолютно серьезно. Несбалансированное колесо стало классикой «вечного двигателестроения». В 13 веке французский архитектор Виллар де Оннекур воспользовался той же схемой, заменив ртуть молоточками. На практике такое колесо найдет точку равновесия и остановится, не сделав даже полного оборота.

Леонардо да Винчи заинтересовался идеей вечного двигателя, создал несколько чертежей... и объявил о том, что ни один такой аппарат работать не будет. Он критиковал все попытки изобретателей создать очередное «волшебное колесо», однако мысль о принципиальной невозможности вечного двигателя стала аксиомой лишь двести лет спустя - когда в 1775 году Парижская академия наук перестала принимать патентные заявки на подобные устройства. Вместе с тем Леонардо оставил чертежи водяной мельницы, вращаемой поднимаемой ею же водой, не снабдив их критическими комментариями. Считал ли он возможным вечный двигатель на воде - неизвестно.

О, исследователи вечного движения, сколько суетных планов создали вы при подобных исканиях! Станьте лучше алхимиками!

Леонардо да Винчи

Увлечение несбалансированными колесами уступило место моде на замкнутые схемы «устройство А вращает устройство Б, которое двигает устройство А». Философ, астролог и алхимик Марк Антоний Зимара (1460-1523), незнакомый с водяной мельницей да Винчи, описал ветряную мельницу, на которую дули огромные меха, приводимые в движение вращением этой самой ветряной мельницы.

В 1610 году нидерландский изобретатель Корнелиус Дреббел построил первые механические часы с автоподзаводом от перепадов атмосферного давления. Машина, представлявшая собой золотой глобус и показывавшая не только часы, но и даты с временами года, по меркам того времени казалась настоящим «вечным двигателем». За Дреббелом закрепилась слава мага и алхимика.

Трудно сказать, насколько качественно она была исполнена (к примеру, часы Atmos разрабатывались лучшими швейцарским инженерами в течение нескольких десятков лет). Но, учитывая, что Дреббел был невероятно талантлив (построил микроскоп с двумя линзами, подводную лодку для английского флота, изобрел инкубатор для цыплят с термостатом, автоматически регулирующим температуру, а также пытался создать воздушный кондиционер), разумно предположить, что его часы могли работать без поломок многие месяцы, если не годы.

Алхимики создали современную химию, а конструкторы вечных двигателей - двигатели обычные. В 1662 году Эдвард Сомерсет, маркиз Ворчестерский (знатный теоретик в области вечного движения) решил установить на башне замка Раглан в Уэльсе первую в мире паровую машину собственного изобретения, поднимавшую туда воду по трубам. К сожалению, с деньгами у него было туго, а инвесторы не рискнули вкладываться в столь фантастический проект.

Конец вечности

Последний, самый яркий период классического вечного двигателестроения пришелся на середину 18 века, а именно - на жизнь Иоганна Эрнста Элиаса Бесслера (1680-1745), придумавшего себе псевдоним Orffyreus (криптограмма Bessler)

Это был очень странный человек - хвастливый, надоедливый, занудный, с дурным характером и замашками параноика. По дошедшим до нас свидетельствам, он работал часовщиком. В 1712 Бесслер заявил, что овладел секретом вечного движения. Вначале он попытался показать безостановочное колесо с небольшим грузом жителям маленького немецкого городка Гера, но провинциалов это зрелище не впечатлило.

Бесслер стал разъезжать по стране, публиковать научные трактаты и строить более крупные модели своего двигателя. По каким-то причинам он не хотел делать компактные модели, а конструировал деревянные колеса диаметром около 4 метров. Его кипучая деятельность привлекла интерес ученых. Демонстрационные образцы мега-колес тщательно исследовались, но никаких признаков шарлатанства не обнаружилось.

Было решено провести полномасштабный эксперимент. 12 ноября 1717 года в присутствии представителей власти одно из вращающихся колес диаметром 3,5 метра было размещено в комнате замка Вайсенштайн, а все окна и двери наглухо заперты. Две недели спустя комнату открыли. Колесо все еще крутилось. Тогда помещение было запечатано вплоть до 4 января 1718 года. Год спустя люди вошли в комнату и увидели, что колесо продолжает вращаться с той же самой частотой.

Это было уже интересно. Лондонское королевское общество захотело купить изобретение. Бесслер с ходу запросил двадцать тысяч фунтов (гигантские по тем временам деньги). Колесо решили проверить еще раз, но Бесслер внезапно впал в ярость и разломал свое творение - якобы для того, чтобы другие ученые не смогли украсть его идеи.

Изобретатель продолжил путешествия по стране, демонстрируя различные модели колес: вращающиеся только в одну сторону и останавливаемые лишь с очень большим усилием, а также вращающиеся в любую сторону и останавливаемые без всякого труда. В 1727 году служанка Бесслера заявила, что его механизмы приводились в движение человеком из другой комнаты. Проверить эти показания так и не удалось, но репутация инженера была навсегда подорвана. Бесслер умер, свалившись с сооружаемой им ветряной мельницы. Он оставил после себя непонятные шифрованные заметки и вынудил потомков гадать - был ли он безумцем, эксцентричным гением или гениальным фокусником?

Да будет свет

Айзек Азимов не одобрял идею получения энергии из ничего. Он считал, что человечество будет развиваться, «сжигая» звезды. Вечно это длиться не может, однако писатель вышел из положения с присущей ему элегантностью: в рассказе «Последний вопрос» два пьяных техника задали суперкомпьютеру вопрос о том, как можно обратить энтропию вспять и продлить жизнь Вселенной (получив, таким образом, бесконечную энергию). Суперкомпьютер думал триллионы лет, постоянно эволюционируя, а в конце света, после тепловой смерти Вселенной, нашел ответ и сказал: «Да будет свет». Это можно понять следующим образом: энергия вечна, только вечно использовать ее нельзя. Рано или поздно все придется начинать с начала. Увидев клона своего детища в действии, Чарльз запаниковал и бежал в Нью-Йорк, где его разоблачил знаменитый изобретатель Роберт Фултон. Последний заметил, что машина работает прерывисто и нашел ременной привод, ведущий от нее в соседнюю комнату с человеком, крутящим рычаг. Еще один американец - Джон Кили (1827-1898) - заявил, что энергию можно извлекать из эфира за счет вибраций камертона. Его обвиняли в мошенничестве и даже в колдовстве, но ловкач умудрился 27 лет дурачить инвесторов, выманивая у них деньги на построение промышленного образца двигателя. Лишь после того, как Кили угодил под трамвай, выяснилось, что его макеты работали на сжатом воздухе. Мошенник нарушил много законов - но только не термодинамики. На протяжении 19 и 20 веков подобные аппараты продолжали кормить своих «изобретателей» и работников желтой прессы - с той лишь разницей, что термины «космические флюиды» и «всепроникающий эфир» сменились на «холодный термояд» или «альтернативная физика». Иногда это заканчивалось не просто плохо, а очень плохо - например, в 1966 году американский венгр Джозеф Папп (самообъявленный создатель реактивной субмарины) испытал двигатель, работавший на смеси инертных газов. Взрыв унес жизнь одного человека и покалечил двоих. Но далеко не все такие случаи имели криминальный характер. Вполне серьезный ученый Томас Генри Морей (1892-1974) неоднократно демонстрировал всем желающим работу прибора, собиравшего «лучистую энергию из вакуума» и преобразовывавшего ее в электричество. Машина работала несколько дней подряд. Эксперты изучали ее вдоль и поперек, но никто не мог найти источника энергии. Промышленники захотели купить ее, Морей отказался, и единственный рабочий экземпляр был уничтожен. Позднее ученый жаловался, что в него несколько раз стреляли, его семье угрожали, а лаборатории периодически громились. Секрет устройства, собиравшего космическую энергию (в чем бы он ни заключался), изобретатель унес с собой в могилу. Грань между гениальностью и помешательством провести очень сложно. Другой физик - болгарин Стефан Маринов заявил, что посетил коммуну христианской секты «Метернита» (Линден, Швейцария), члены которой получили «вдохновение свыше» и построили генератор бесконечной электрической энергии под названием «Тестатика». Он работает уже много лет, перекрывая энергетические потребности всей общины. Вскоре после этого откровения Маринов спрыгнул с лестницы в библиотеке университета Граца. Любители теорий заговора часто вспоминают о Стэнли Мейере , попавшем под суд за попытки продать двигатель, работавший на воде. Если верить махинатору, слабые электрические импульсы особой частоты разлагают воду на водород и кислород, которые потом используются вместо паров бензина, а мощности автомобильного генератора достаточно для продолжения разложения воды. Сколотив на этой афере кое-какое состояние, Стэнли внезапно умер в ресторане в 1998 году. Знающие люди не сомневаются, что его отравили нефтяные магнаты и правительственные агенты.

* * *

Ничто не вечно, даже двигатели. Благородные безумцы древнего мира проектировали устройства, принципов действия которых они не понимали, и убеждали себя в том, что их машины будут работать вечно. Им на смену пришли ловкачи, проявлявшие чудеса изобретательности лишь в области сокрытия реальных источников энергии их двигателей. Сегодняшние непризнанные гении стремятся быть «ближе к народу», предлагая самый ходовой ресурс - бесконечное количество электроэнергии. А пока они доводят свои генераторы до ума, вы можете за несколько долларов купить на их сайте видеоролик, показывающий тестовую модель в работе. Раньше это было дешевле - посмотреть на колесо, крутящееся в амбаре, стоило лишь пару медных монет.

Наибольшая часть искренних попыток изобрести вечный двигатель приходится на людей без особых познаний в физике, но обладающих «золотыми руками» и страдающих от «творческого зуда». Интересно, что около трети из них - пенсионеры. В подавляющем большинстве случаев их проекты основаны на идеях вековой давности, причем авторы не ограничиваются одним «изобретением». Озарение приходит к ним чуть ли не каждый день, поэтому революционные чертежи поступают в патентное бюро не единицами, а килограммами.

В каком-то смысле вечный двигатель действительно существует в виде его вечных поисков, и он работает по замкнутому циклу: то, на чем обожглись средневековые естествоиспытатели, сегодня вновь красуется на испытательных стендах. Но, может быть, это и к лучшему, ведь однажды именно так был придуман паровой насос, а Архимед перед тем, как крикнуть «Эврика!», собирался всего лишь помыться.

Давно установлено, что изобретение вечного двигателя невозможно. В широком смысле, под вечным двигателем подразумевают механизм, безостановочно движущий сам себя. Но это далеко не достаточное определение. Благодаря многовековым бесплодным попыткам создания чудо-машины сегодня можно определить точно само понятие «вечного двигателя» и причины его неосуществимости. Более того, такие попытки оставили значительный след в истории и подтвердили существование важнейших законов физики. Каких, рассмотрим и проанализируем ниже.

Определение и классификация вечных двигателей

Итак, вечный двигатель, как уже известно - устройство воображаемое. По характеру совершаемой работы можно классифицировать следующим образом:

1. Вечный двигатель первого рода (физический \ механический, гидравлический, магнитный) - непрерывно действующая машина, которая, будучи запущенной один раз, совершает работу без получения энергии извне. Это устройства механического характера, принцип действия которых основывается на использовании некоторых физических явлений, например, на действии силы тяжести, законе Архимеда, капиллярных явлениях в жидкостях.
2. Вечный двигатель второго рода (естественный) - тепловая машина, которая в результате совершения цикла полностью преобразует тепло, получаемое от какого- либо одного «неисчерпаемого» источника (океана, атмосферы и т. п.), в работу. Связываются с циклически повторяющимися природными явлениями или с принципами небесной механики.

Такая классификация является распространенной и встречается в старой научной литературе. У более поздних исследователей существует еще одно определение. Оно исходит из представления об идеальной машине, работающей без потерь и превращающей всю сообщенную энергию в полезную работу или в какой-либо другой вид энергии.

К этим определениям ученые разных времен шли долгим путем. Они подвергали их обстоятельному анализу и были единодушны далеко не всегда. Проблема заключалась в том, можно ли считать вечным двигателем только ту машину, которая, будучи собрана полностью, немедленно начнет работать сама по тебе, или допустимо сообщить устройству начальный двигательный импульс. Спор велся и о том, относится ли к основным признакам вечного двигателя условие, чтобы он, будучи приведен в движение, одновременно совершал некоторую полезную работу.

Причины возникновения идеи создания

Первое упоминание о вечном двигателе относится к 1150 г. Но означает ли это, что античные механики не интересовались вечным движением? Наоборот, это являлось одной из тех традиционных проблем, которым в связи с исследованием физических явлений наука уделяла много внимания. Но при исследовании условий, определяющих круговое движение тел, греки пришли к выводам, теоретически исключающим всякую возможность существования на Земле искусственно созданного вечного движения. Например, Аристотель утверждал, что движение тел ускоряется по направлению к ее центру. О телах с действительно круговым движением он пишет: «Они не могут быть ни тяжелыми, ни легкими, так как не способны приближаться к центру или удаляться от него естественным или вынужденным образом». Такому условию удовлетворяют только небесные тела.

Но родоначальником идеи вечного двигателя считают индийского поэта, математика и астронома Бхаскара Ачарью (1114-1185), описавшего в своем стихотворении некое вечно двигающееся колесо. Заметим, что за основу взято тело круглой формы. Согласно древнеиндийской философии, регулярно повторяющиеся события, составляющие круговой цикл, являются для него символом вечности и совершенства. То есть прародители идеи вечного движения были мотивированы не практическими, а религиозными потребностями. Своего апогея идея вечного двигателя достигает в средние века в Европе, в период интенсивного строительства храмов, кафедральных соборов и княжеских дворцов, и тогда уже создателей, конечно, интересует практическое применение машины.

Некоторые модели вечных двигателей первого рода

Колесо с неуравновешенными грузами

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

Вот модель вечного двигателя Бхаскары (Рис. №1) с прикрепленными наискось по внутренней стороне окружности длинными узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Бхаскара обосновывает вращение колеса следующим образом: «Наполненное так жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе».

Еще две модели, аналогичные по принципу действия, изобретенные в средневековой Европе. Роль сосудов, частично наполненных ртутью, играют выпукло­вогнутые секторы внутри колеса, внутри которых находятся тяжелые шары (Рис. №2) или подвижно закрепленные на внешней части колеса стержни с грузами на концах (Рис. №3).

Принцип действия данных двигателей заключается в создании постоянного неравновесия сил тяжести на колесе, вследствие которого колесо должно вращаться. Рассмотрим, почему этот расчет не оправдывается на примере обычного колеса. Здесь предполагается, что работу совершает сила тяжести, то есть в нормальных условиях (при небольших расстояниях и вблизи поверхности Земли) она постоянна и направлена всегда в одну и ту же сторону.

Рисунок 4

F T - вес груза, F P - сила, с которой рычаг воздействует на шарнир (компенсируется силой реакции опоры), F B - поворачивающая сила, R - расстояние от шарнира (оси поворота) до траектории центра масс груза.

Когда рычаг стоит строго вертикально вверх, вес груза передается на шарнир и компенсируется реакцией опоры. Сила направлена по нормали к окружности, тангенциальная составляющая

отсутствует, значит, момент сил равен нулю. Это положение называется верхней мёртвой точкой (ВМТ). Если рычаг отклоняется, реакция опоры уже не компенсирует вес, появляется тангенциальная составляющая силы, а нормальная начинает уменьшаться. Так будет продолжаться только до тех пор, пока рычаг не примет горизонтальное положение. Когда момент сил достигнет максимального значения, рычаг снова начнет действовать на груз, нормальная сила поменяет свой знак относительно рычага. Тангенциальная сила начнёт уменьшаться, до момента, когда рычаг не окажется в положении вертикально вниз (нижняя мёртвая точка (НМТ)).

Таким образом, как видно из Рис. №4, половину рабочего цикла груз ускоряется, двигаясь из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ), и половину - замедляется. Сделав несколько оборотов, колесо с неуравновешенными грузами достигнет состояния равновесия.

Цепь на наклонной плоскости

Рисунок 5

Еще один тип механических вечных двигателей - тяжелая цепь, переброшенная более длинной стороной через систему блоков. Теоретически предполагалось, что часть, на которой находится большее количество звеньев, начнет соскальзывать с наклонной плоскости, вследствие чего замкнутая цепь будет беспрерывно двигаться. Однако известно, что цепь будет покоиться. Этот тип двигателей интересен в первую очередь тем, что из невозможности его вечного движения инженер, механик и математик Симон Стевин (1548-1620) доказал закон равновесия тела на наклонной плоскости. Одна цепь тяжелее другой во столько же раз, во сколько раз большая грань (АВ на Рис.№5) призмы длиннее короткой (ВС на Рис.№5). Отсюда следует, что два связанных груза уравновешивают друг друга на наклонных плоскостях, если их массы пропорциональны длинам этих плоскостей.

Похожий по принципу механизм (Рис. №6): тяжелая цепь перекинута через колеса так, что правая ее половина всегда длиннее левой. Следовательно, она должна падать вниз, приводя цепь во вращение. Но цепь в левой части натянута отвесно, а правая - под некоторым углом и изогнуто. Аналогично вечное движение и этого механизма невозможно.

Рисунок 6

Гидравлический вечный двигатель с винтом Архимеда

В подавляющем большинстве вечных гидравлических двигателей изобретатели пытались использовать известный со времен Древней Греции механизм - винт Архимеда - полую трубку со спиралевидной плоскостью внутри, предназначенную для подъема воды из сосуда в сосуд наибольшей высоты.

Рисунок 7

Жидкость из сосуда, поднимается фитилями сначала в верхний сосуд, оттуда другими фитилями еще выше, верхний сосуд имеет желоб для стока, которое падает на лопатки колеса, приводя его во вращение. Оказавшаяся в нижнем ярусе жидкость снова поднимается по фитилям до верхнего сосуда. Таким образом, струя, стекающая по желобу на колесо, не прерывается, и колесо вечно должно находиться в движении (Рис. №7).

Только колесо этой машины никогда не станет вращаться, поскольку в верхнем сосуде не окажется воды. Это произойдет потому, что капиллярные силы вызванные искривлением поверхности жидкости, хотя и позволяют преодолеть силу тяжести, поднимая жидкость в ткани фитиля, но они и удерживают ее в порах ткани, не позволяя ей вытечь из них.

Сосуд Денни Папена

Рисунок 8

Проект гидравлического вечного двигателя Денни Папена - сосуд, сужающийся в трубку и загнутый таким образом, что свободный конец трубки с меньшим радиусом расположен в пределах большого «горла» сосуда (Рис. №8). Автор предполагал, что вес воды в более широкой части сосуда будет превосходить вес жидкости, находящейся в трубке, в более узкой части. Таким образом, должна была происходить циркуляция жидкости за счет разности давлений. На самом деле в данном случае работает основной закон гидростатики: давление, оказываемое на жидкость, передается без изменения по всем направлениям. Поверхность жидкости в тонкой трубке установится на том же уровне, что и в сосуде, как в любых сообщающихся сосудах.

Ранее это двигателя были предложены похожие сосуды, иначе ориентированные в пространстве. В них за основу брался принцип действия сифона: в нем (в изогнутой трубке с коленами разной длины, по которой жидкость поступает из сосуда с более высоким в сосуд с более низким уровнем жидкости) работа, затрачиваемая на подъем жидкости, производится атмосферным давлением. В то же время, чтобы жидкость могла протекать через сифон, максимальная высота его изгиба не должна превосходить высоту столба жидкости, уравновешиваемого давлением внешнего воздуха. Для воды эта высота при нормальном барометрическом давлении составляет примерно 10 м. - этот факт не учитывался и приводил к неверным выводам о вечном движении такого двигателя.

Другие гидравлические двигатели

Рисунок 9

Среди множества проектов вечного двигателя было немало основанных на законе Архимеда. Один из таких проектов выглядит следующим образом: высокий сосуд (20 м), наполненный водой, имеет расположенные на одной грани в разных ее концах шкивы, через которые перекинут прочный бесконечный канат с четырнадцатью закрепленными полыми ящиками кубической формы. Ящики одинаковы, равноудалены, водонепроницаемы и имеют стороны в 1 м (Рис. №9).

Действительно, ящики, находящиеся в воде, будут стремиться всплыть вверх. На них действует сила, равная весу воды, вытесняемой ящиками.

Но даже при условии, что данный канат бесконечен, эффект не оправдывается, потому что чтобы канат вращался, ящики должны входить в сосуд именно со дна, а для этого они должны преодолеть давление столба воды, которое окажется значительно больше силы Архимеда.

Рисунок 10

Упрощенный вариант вечного двигателя гидравлического типа (Рис.№10), идея которого исходит из грубого нарушения толкования закона Архимеда. Погруженная в воду часть деревянного барабана, согласно закону Архимеда, подвергается действию выталкивающей силы. Конечно, колесо вращаться не будет, потому что сила будет направлена не вверх (как предполагалось изобретателем), а к центру колеса.

Магнитный вечный двигатель

Рисунок 11

Несложная, но оригинальная модель вечного двигателя с магнитами. К шаровому магниту, расположенному на стойке, ведут два наклонных желоба: один прямой, установленный выше, другой изогнутый (Рис. №11). Железный шарик, помещенный на верхний желоб, будет притягиваться магнитом, затем на пути он попадет в отверстие, скатится по нижнему желобу и снова перейдет на верхний желоб.

Однако, если магнит достаточно силен, чтобы притянуть шарик от нижней точки, то он не даст ему провалиться через отверстие, расположенное совсем рядом. Если же, наоборот, сила притяжения будет недостаточна, то шарик не притянется вовсе.

Вечный двигатель первого рода в противоречии с законом сохранения энергии

Окончательное утверждение закона сохранения энергии в 40-70 годы XIX века произошло на основе работ Сади Карно, Роберта Майера, Джеймса Джоуля и Германа Гельмгольца, которые показали связь между различными формами энергии (механической, тепловой, электрической и др.). Закон сохранения энергии формулируется в следующем виде: в изолированной системе энергия может переходить из одной формы в другую, но общее количество ее остается постоянным.

Как правило, невозможность вечного двигателя рассматривают как следствие закона сохранения энергии. Рассуждения Майера и опыты Джоуля доказали эквивалентность механической работы и теплоты, показав, что количество выделяемой теплоты равно совершенной работе и наоборот, формулировку же в точных терминах закону сохранению энергии первым дал Гельмгольц. В отличие от своих предшественников, он связывал закон сохранения энергии с невозможностью существования вечных двигателей. Принцип невозможности вечного двигателя был положен Майером и Гельмгольцем в основу анализа различных превращений энергии. Макс Планк в работе «Принцип сохранения энергии» сделал специальный акцент на эквивалентности (а не причинно-следственной связи) принципа невозможности вечного двигателя и принципа сохранения энергии.

В термодинамике исторически закон сохранения формулируется в виде первого начала термодинамики: изменение внутренней энергии термодинамической системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил над системой и количества теплоты, переданного системе, и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход, т. е. Q = ΔU + A. Первое начало термодинамики часто формулируют как невозможность существования вечного двигателя первого рода, который совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника.

Вечные двигатели второго рода

Классический вечный двигатель второго рода предусматривает возможность накопления тепла за счет работы, затраты которой меньше полученного тепла, и использования части этого тепла для повторного совершения работы в новом цикле. Таким образом, должен образоваться избыток работы. Другой вариант этого двигателя подразумевает упорядочение хаотического теплового движения молекул, в результате чего возникает направленное движение вещества, сопровождаемое понижением его термодинамической температуры. Широко известных проектов таких двигателей изобретено не так много, как, например, двигателей первого рода, и информация о них не достаточна для описания. Подавляющее большинство идей таких машин являются абсурдными и противоречивыми, либо относятся к классу мнимых вечных двигателей (по сути, не являются вечными), обладают низким КПД.

Сформулированное Рудольфом Клаузиусом второе начало термодинамики однозначно утверждает: невозможен процесс, единственным результатом которого являлась бы передача тепла от более холодного тела к более горячему. Что также означает, что в замкнутой системе энтропия при любом реальном процессе либо возрастает, либо остается неизменной (т. е. ΔS ≥ 0). Второе начало термодинамики является постулатом, не доказываемым в рамках термодинамики. Оно создано на основе обобщения опытных фактов и получило многочисленные экспериментальные подтверждения.

Возможность использования энергии теплового движения частиц тела (теплового резервуара) для получения механической работы (без изменения состояния других тел) означала бы возможность реализации вечного двигателя второго рода, работа которого не противоречила бы закону сохранения энергии. Например, работа двигателя корабля за счет охлаждения воды океана (доступного и практически неисчерпаемого резервуара внутренней энергии) не противоречит закону сохранения энергии, но если, кроме охлаждения воды, нигде других изменений нет, то работа такого двигателя противоречит второму началу термодинамики. В реальном тепловом двигателе процесс превращения теплоты в работу сопряжен с передачей определенного количества теплоты внешней среде. В результате тепловой резервуар двигателя охлаждается, а более холодная внешняя среда нагревается, что находится в согласии со вторым началом термодинамики.

Мнимый вечный двигатель

Рисунок 12

В 60-х гг. XX в. мировую сенсацию произвела игрушка, получившая в СССР название «вечно пьющая птичка» или «птичка Хоттабыча». Тонкая стеклянная колба с горизонтальной осью посередине впаяна в небольшую емкость. Свободным концом колбочка почти касается ее дна. В колбе находится определенное количество эфира (в нижней части), верхняя пустая часть колбы обклеена снаружи тонким слоем ваты. Перед игрушкой ставят сосуд с водой и наклоняют ее, заставляя «попить» (Рис.№12). Затем механизм работает самостоятельно: несколько раз в минуту наклоняется к сосуду с водой, пока вода не кончится.

Механизм такого явления понятен: жидкость в нижней полости испаряется под влиянием комнатного тепла, давление растет и вытесняет жидкость в трубочку. Верхняя часть конструкции перевешивает, наклоняется, пар перемещается в верхний шарик. Давление выравнивается, жидкость возвращается в нижний объем, который перевешивает и возвращает «птичку» в первоначальное положение.

На первый взгляд здесь нарушается второе начало термодинамики: перепад температур отсутствует, машина только забирает тепло из воздуха. Но когда колба достигает сосуда с водой, вода из мокрой ваты интенсивно испаряется, охлаждая верхний шарик. Возникает разность температур верхнего и нижнего сосудов, за счёт которой и происходит движение. Если испарение прекратится (высохнет вата или влажность воздуха достигнет точки росы, то есть температуры, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нем водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу), машина в полном согласии со вторым началом термодинамики перестанет двигаться. Мощность такого двигателя очень низка из-за незначительной разности температур и давлений, при котором «птичка» работает.

Вечные двигатели как коммерческие проекты

Вечные двигатели, с древнейших времен окутанные тайной изобретения и действия, несомненно, создавались не только для использования в практическом плане. Во все времена были мошенники и фантазеры, намеревавшиеся извлечь не только энергию большую, чем 100%.

Одна из самых известных «афер века» - вечный двигатель Иоганна Бесслера (1680-1745).

Рисунок 13

Рисунок 14

Под псевдонимом Орфиреус этот саксонский инженер 17 ноября 1717 года в присутствии известных физиков продемонстрировал машину с диаметром вала больше 3,5 м. Двигатель пустили в ход и заперли в комнате, а проверив через полтора месяца, убедились, что колесо двигателя вращается с прежней скоростью.

Когда то же самое произошло еще через два месяца, слава Бесслера прогремела по всей Европе. Изобретатель соглашался продать машину Петру I , но этого не произошло. Однако это не помешало жить Бесслеру безбедно на средства, полученные путем демонстрации двигателя. Двигатель представляет собой большое колесо, вращающееся и поднимающее при этом тяжелый груз на значительную высоту (Рис. №13).

Изобретение вызвало множество споров и нерешенных вопросов. Самый главный из них - принцип действия - не был известен широкой публике. Поэтому недоверчивые скептики заключили, что секрет заключается в том, что искусно спрятанный человек тянет за веревку, намотанную, незаметно для наблюдателя, на скрытой части оси колеса. И их ожидания оправдались: вскоре служанка Бесслера раскрыла тайну:

двигатель действительно работал только с помощью третьих лиц (Рис. №14).

Еще один известный случай использования вечного двигателя «не по назначению»: в одном из городов с целью привлечения клиентов у одного кафе было установлено «вечно» вращающееся колесо, которое, конечно, запускалось с помощью механизма.

Некоторые разработчики идей вечных двигателей в хронологическом порядке:

1. Бхаскара Ачарья (1114-1185), поэт, астроном, математик.
2. Виллар де Оннекур (XIII век), архитектор.
3. Николай Кузанский (1401-1464), философ, теолог, церковно-политический деятель.
4. Франческо ди Джорджо (1439-1501), художник, скульптор, архитектор, изобретатель, военный инженер.
5. Леонардо да Винчи (1452-1519), художник, скульптор, архитектор, математик, физик, анатом, естествоиспытатель.
6. Джамбаттиста Порта (1538 - 1615), философ, оптик, астролог, математик, метеоролог.
7. Корнелиус Дреббель (1572 - 1633), физик, изобретатель.
8. Атанасиус Кирхер (1602-1680), физик, лингвист, теолог, математик.
9. Джон Уилкинс (1614-1672), философ, лингвист.
10. Денни Папен (1647-1712), математик, физик, изобретатель.
11. Иоганн Бесслер (1680-1745), инженер-механик, врач, мошенник.
12. Дэвид Брюстер (1781-1868), физик.
13. Вильгельм Фридрих Оствальд (1853-1932), физик, химик, философ-идеалист.
14. Виктор Шаубергер (1885-1958), изобретатель.

Заключение

В 1775 году Французская Академия приняла решение не рассматривать предложения вечных двигателей, выдвинув окончательный вердикт: построение вечного двигателя абсолютно невозможно. За всю историю вечного двигателя было изобретено более 600 проектов, причем большинство из них пришлось на время, когда стали известны законы термодинамики и сохранения энергии.

Конечно, усилия многочисленных создателей вечных двигателей не пропали даром. Пытаясь сконструировать невозможное, они нашли немало любопытных технических решений, придумали механизмы и устройства, которые до сих пор применяются в машиностроении. В бесплодных поисках вечного движения родились основы инженерной науки и подтвердились законы, отрицающие его существование.