Непрекъснато движение

Изобразяването на Норман Рокуел на устройство за „масов лост“ заПопулярни наукииздание на вечно движение
Стил над веществото
Псевдонаука
Икона псевдонаука.svg
Популярен псевдонауки
Случайни примери
О, търсачи след вечно движение, колко суетни химери сте преследвали? Идете и заемете мястото си с алхимиците.
- Леонардо Да Винчи, 1494

ДА СЕ вечно движение или свръх единство устройство е устройство, което, с изключение на механична повреда, може да работи произволно дълъг период от време без външна намеса или влагане на енергия. Такова устройство никога не е било изграждано, тъй като концепцията нарушава закони на термодинамиката . По същество дори в „идеална“ машина със 100% ефективност е възможно да се получи достатъчно мощност за захранване на самата машина и няма повече . Усъвършенствана форма на вечен двигател е устройство с изходна енергия Повече ▼ от входа, известен като електронна помпа. Въпреки това, в реалния свят винаги ще има някаква неефективност, с която да се справим, като триене и натоварване на самата машина, което означава, че е невъзможно да се постигне дори 100% ефективност.


Във въображенията на някои псевдоучени и откровени измами, обаче, такива проблеми не съществуват. Вечните машини за движение са били патентован от Патентното ведомство на САЩ, много за забавление (или гняв) на физици .

Постоянните машини за движение могат да бъдат разделени в две категории - първи и втори ред:


  • Първа поръчка машини нарушават Първи закон на термодинамиката , те генерират повече полезна енергия, отколкото е вложена в тях (ефективността им е по-голяма от 100%).
  • Втора поръчка машини нарушават Втори закон на термодинамиката , те се разпадат дори при енергийната ефективност на входа / изхода (тяхната ефективност е равна на 100%).

Технически, първият закон на термодинамиката позволява непрекъснати машини за движение от втори ред, а именно случаят, в който студеният резервоар на Цикъл на Карно е на абсолютна нула. Абсолютната нула обаче е практически - за всички намерения и цели - непостижима температура, тъй като достигането й би било в нарушение на втория и третия закон на термодинамиката.

Съдържание

Как да открием вечна измама с движение

Накратко, начинът да се установи дали вечен двигател е фалшив и няма да отговаря на претенциите му е прост:той е етикетиран като вечен двигател. Всяко твърдение за вечно движение е измамно на първо място поради основната физика. В най-добрия случай това е някой, който вижда само илюзия, защото не го е тествал правилно или в най-лошия случай се включва активно измама и подвеждането на хората да повярват, че машината по някакъв начин работи, понякога и за да може Продай го .

Въпреки това, много изобретатели се опитват да рационализират своето изобретение за вечно движение с до това обяснения. Например, Джо Нюман твърди, че енергийната му машина всъщност консумира компонентите на своите двигатели чрез директно преобразуване на материя в енергия. Популярен вариант за изключително често срещаните магнит задвижвани двигатели, намерени на е, че те по някакъв начин поемат енергията си чрез деполяризиране на магнита. Разбира се, такива източници на енергия така или иначе не биха били вечни, а също така възниква въпросът дали биха могли да свършат полезна работа. Следователно е необходимо да се настоява да се видят действителните спецификации и дизайн на въпросното устройство. Шансовете са, че ако изобретателят не иска да сподели, идеята е погрешна и може да е пълен вариант.



Имайте предвид, че с правилно балансирано устройство е възможно да симулирате непрекъснато движение толкова дълго, колкото е необходимо, за да поддържате фокусирана аудитория. Разбира се, такива устройства винаги са противни, тъй като очевидно не са вечни устройства вътрешно, просто много, много икономични и вероятно не са способни на толкова много реална работа.


Енергийни цикли

Веднага трябва да стане ясно защо вечното движение не работи.

Законите за запазване на енергията основно казват, че всяка енергия, която получавате от дадена система, е ограничена от това колко енергия влагате в нея. В случай на изгаряне изкопаеми горива , енергията се влага в горивата (смес от въглеводороди) от слънчева светлина, която се преобразува чрез фотосинтеза . Всичко, което правим при изгарянето на горивата, е да вземем този продукт, който има малко енергия, и да го освободи, чрез реакция с кислород . По същия начин, с водородните горивни клетки ние разделяме водата (използвайки електричество, което само трябва да дойде отнякъде), за да образуваме кислород и водород и след това реагира, за да върне електрическата енергия в друг момент от времето. Енергията в и извън системата балансира по всяко време. Енергията от слънчевата светлина, използвана за преобразуване вода и въглеродният диоксид във фосилно гориво е равен на това, което получаваме, като ги изгорим напълно обратно във вода и въглероден диоксид. Енергията от реакцията на водородните горивни клетки е същата като енергията, вложена в реакцията на електролиза, за да се раздели първо молекулата на водата. Непрекъснато движение и повечето други форми на безплатна енергия теория , настоявайте, че този етап на „входяща енергия“ или не трябва да се случва, или че входът и изходът не трябва да балансират. Повече поддръжници, които разбират запазването на енергията, могат да се опитат да я заменят с някаква форма на магия, или магнитна деполяризация, гравитационна работа, просто махната като 'необяснима' или нещо далеч по-екзотично, включващо нанотехнологии или енергия с нулева точка .

Тъй като енергията в и извън системата балансира, вечен двигател е възможен на теория или като a мисловен експеримент . Това осигурява товавсичкоот енергията, която произвежда, отива отново за захранване на машината. Когато проблемът възниква, е в опитите да накарате машината да свърши каквато и да е работа. Извличането на тази енергия кара машината да се забави, намалявайки изхода на енергия и така нататък, докато спре напълно. Ето защо трябва да се захранва с нещо под формата на гориво, независимо дали това са неизгорели въглеводороди, водород и кислород или ядрена енергия или дори светлина . Дори фонтанът на Херон в крайна сметка ще свърши, когато нивото на водата се установи до равновесие в най-ниската точка и трябва да се „презареди“, като физически се повдигне водата на по-високо ниво. Това дава на водата потенциалната енергия (енергията, получена от работа срещу земно притегляне ) да се движи отново - „вечният“ характер на чешмата на Херон е само краткосрочна илюзия. Но не забравяйте, че вечното движение е втеориясамо на практика винаги има неефективност и енергията винаги ще се губи от машината, или чрез триене или дори въздушно съпротивление. Това извежда енергията от системата постоянно, което я прави невъзможно.


Физически примери

Проектите на предполагаеми вечни машини за движение, които всъщност могат да бъдат изградени (за разлика от тези, които работят само на хартия), обикновено попадат в една от двете категории.

Машините за „свръх единство“ имат ясен и неприкрит енергиен източник, но се твърди, че тяхната мощност надвишава вложената. За много устройства това може да се докаже, че е много лесно, но могат да се изискват високоефективни устройства или такива с много убедителна илюзия на движение, много чувствителни и наблюдателни измервания. Въпреки това, ако изходът наистина надвишава входа, възниква въпросът защо изходът им не може да бъде подаден обратно, премахвайки изцяло необходимостта от външен енергиен източник. Понякога обаче твърденията за „свръх единство“ се основават просто на очевидно дефектна наука, като например твърдението, че машина, която има вход от 5 ампера и изход от 10 ампера, е „над единство“.

Вторият тип, машини за околна енергия, всъщност непрекъснато изхвърлят енергия, но го правят, като черпят от околните енергийни източници: например часовникът може да изтича от ежедневните колебания на въздушното налягане. Някои дизайни на вечни движения, които се появяват на подобни на PESWiki, често твърдят, че са от този тип, където те твърдят, че „деполяризират“ магнитно поле, за да черпят енергията си, без да нарушават енергоспестяването, но в действителност това не е така. Предполагаемият вечен двигател може да има предполагаем дизайн, но да има скрит енергиен източник, който не е разкрит или поне не е изрично посочен в тези планове. Те попадат в категория, известна като „измама“.

Ами планетарните орбити?

Привържениците на вечното движение бързо реагират с факта, че Земята обикаля около Слънцето и се върти привидно завинаги. Изглежда обаче, че Земята обикаля завинаги, защото космосът е почти без триене и няма противодействие на импулса, който да ги спре да обикалят. Ако планета с еквивалентен размер се разбие с еднаква скорост, тя ще спре или промени курса в зависимост от ъгъла на сблъсък. Ако поставите генератор на a планета , би започнало да се забавя, макар и пренебрежимо малко. Инерционните машини в космоса могат да работят, но не могат да бъдат използвани за производителна енергия. Строго погледнато, планетарните орбити не са вечно движение. Тъй като планетите (и техните звезда ) се въртят около общия си център на тежестта, те излъчват гравитационни вълни. Тези гравитационни вълни източват орбиталната енергийна система, така че планетата в крайна сметка се приближава все повече и повече до своята звезда. С други думи, планети направете забави.


Сега този орбитален разпад поради излъчване на гравитационни вълни е абсурдно малък, така че е измерен само за екстремни системи като двоични неутронни звезди или черни дупки (които са тежки и могат да се въртят около себе си в рамките на минути, секунди или само частица от секундата). Нашата планета Земя също е обект на гравитационни вълни, но орбиталното разпадане е толкова малко, че на практика няма да засегне Земята в Слънце доживот; вместо Земята да спирализира и да бъде погълната от нашето Слънце, по-скоро ще бъде нашето Слънце (превръщащо се в червен гигант), което се простира отвъд сегашната орбита на Земята и по този начин го поглъща.

Реакционни тласкачи

Една изключително желана характеристика на тласкача за използване в космически кораб е той да не използва реакционна маса. Предложени са няколко идеи, макар че малко - ако има такива - действително работят на практика. В много случаи тези устройства консумират енергия, но подобно на вечните машини за движение нарушават запазването на инерцията и могат да създадат илюзия за работа, дори когато не го правят.

Осцилационният двигател се състои от задвижване, което се опитва да създаде движение чрез плъзгане a маса наоколо с различна скорост. Ако можете да си представите маса, която бавно се изтегля назад, след което се изстрелва напред със скорост, тогава инерцията от това, което ще възникне от това, ще се прехвърли към самото задвижване и ще се създаде движение. Това обаче е явно нарушение на запазването на инерцията и енергията; силата, необходима за изтегляне на тази тежест назад, е равна на това, което ще бъде произведено напред, и двете ще се отменят. Също така, силата за изтласкване на масата в посока ще има еднаква и противоположна сила върху устройството, което се опитва да я избута. Подобно на много двигатели за вечно движение, това задвижване може да създаде илюзия за движение, като използва коефициентите на триене. Силата от бавното изтегляне на тежестта е пропорционално по-ниска (но за по-дълъг период от време) и не е достатъчно голяма, за да се преодолее триенето. Силата от по-бързото движение напредедостатъчно силна, за да преодолее триенето и възниква мрежово движение. Това всъщност е тривиален (и донякъде неефективен) метод за създаване на мрежово движение и е известен и експлоатиран за определени задачи, но няма да се прилага в среда без триене, където се очаква да работят такива устройства.

Класически примери

Докато свързването на генератор към собствения му двигател е популярен модерен вариант за непрекъснато движение (което определено не работи поради ужасяващата неефективност при производството на електроенергия), има няколко класически примера, измислени с течение на времето. Дори и днес хората избягват само незначителни вариации на тези дълго опровергани модели.

Капилярна купа (самотечна течност на Бойл)

Бойл

Капилярната купа или колбата на Бойл (по Робърт Бойл) използва няколко парадокси 'на хидростатиката. По-специално, това е свързано с вазите на Паскал, където водата остава на същото ниво, независимо от формата на колбата, така че очевидно малък обем вода може да устои на голям обем вода - демонстрирайки, че нивото на течността зависи от дълбочината и не действа като набор от везни за претегляне. Теорията зад колбата е, че капилярното действие, което е отговорно за създаването на менискус и изтегля вода през достатъчно малка тръба, би поддържало водата да тече постоянно. Той не се задвижва от гравитацията, както може да се предположи от един бърз поглед към хипотетичния апарат. Въпреки това, колбата няма да успее да се напълни, независимо че напрежението на водата (свързано със същата сила, която причинява капилярно действие) би предотвратило изтичането на потока от капиляра в края. Капчица може да се образува в края на капиляра, но би била задържана на място от повърхностното напрежение на течността; можете да разклатите устройството, принуждавайки го да падне и да насърчите потока да започне, но това би добавило енергия към системата и да се противопоставя на точката на вечното движение.

По принцип колбата на Бойл ще работи непрекъснато, използвайки свръхтечност, тъй като те имат нулев вискозитет, и по този начин премахва основната бариера, която предотвратява непрекъснатото протичане на капилярното действие в тази настройка. Демонстрациите на почти вечно движение са постигнати с помощта на свръхтечности, тъй като те са без триене (триенето е основната бариера за създаване на непрекъснато движение в реалния свят), въпреки че условията, необходими за поддържане на нещо в свръхтечно състояние, са много трудни за поддържане. Свръхфлуидните фонтани демонстрират този принцип доста лесно, като текат, стига камерата да е с подходящата температура и налягане, за да действа ефектът. Постоянното движение също вече съществува в свръхпроводящите магнити, където електроните не изпитват електрическо съпротивление, аналогично на среда без триене, но отново те трябва да се държат много студени, за да се поддържат условията. Но не всички бързайте да купувате световните доставки на хелий -4 все още; независимо от вечния характер на движението на теория, все още е невъзможно да се извлече работа от тези устройстваинека продължат.

Колелото на Баскара

Perpetuum1.png

Колелото на Bhaskara, наричано още свръхбалансирано колело, се състои от зъбчато колело и няколко спици с тежести в краищата. Пантите позволяват на тежестите и спиците да се движат, променяйки центъра на тежестта на устройството и го кара да се върти. Въпреки това, докато се върти, спиците в горната част на колелото се обръщат надолу, добавяйки към инерцията, като го държат в неравновесие и карат колелото да се върти за неопределено време. Хипотетичното устройство никога не трябва да стига до равновесно положение. Бързото изследване на конструкцията обаче показва, че макар да има въртящ момент по посока на часовниковата стрелка, причинен от удължените спици, това се компенсира от факта, че има повече тежести, осигуряващи въртящ момент обратно на часовниковата стрелка. И двете сили са балансирани през цялото време и колелото бързо ще попадне в равновесно положение. Принципът пречи на всяко устройство от този тип да работи независимо дали използва гравитация или магнетизъм за „захранване“ на колелото или дори ако движещите се тежести използват живак блъскане от вътрешната страна към външната страна на колелото, както е предложено от Баскара през 12 век.

За да се балансира наистина колелото (така че въртящият момент в едната посока да е по-голям от другата) и да предизвика движение, радиусът на спиците трябва да се променя по време на движението на колелото. Това би трябвало да се извършва активно, като по този начин се консумира енергия в процеса - и така машината ще престане да бъде вечен двигател. Също така е важно да вземете предвид колелото, докато се движи, тъй като може да бъде поставено в свръхбалансирано положение, така че математика прави впечатление, че има общ въртящ момент. Напълно възможно е колелото да упражнява движение, ако е изведено от равновесие (почти по същия начин, когато махалото ще се люлее, ако се премести от идеално вертикално положение), но това движение не продължава безкрайно и в крайна сметка ще бъде противодействано.

Самото свръхбалансирано колело е отдавна дискредитиран механизъм, но уроците, които той преподава за силите и аксиалното движение, са широко приложими за други предложени машини за непрекъснато движение. По-специално, магнитните двигатели, при които магнитите са поставени по „свръхбалансиран“ начин, показват същия ефект. Чистите сили в двете посоки балансират точно, изпращайки двигателя в равновесно положение. Силовите двигатели като този, които „работят“, са или измамни, или илюзии.

Поплавков колан

Prepex2.svg

Поплавковият пояс също е често срещана тема във вечното движение, където плаваемостта се използва за извличане на вечна енергия. Топките са плаващи и се носят нагоре, захранвайки машината. Дори да приемем, че клапанът може да бъде хидроизолиран, за да се предотврати изтичането на вода от системата, това ще се провали, тъй като водата също така осигурява устойчивост на всеки обект, който се опитва да пробие навътре в него - при поставяне на топка отдолу водата в колоната ще бъде изместена и изтласкани нагоре, изискващи поне толкова енергия, колкото може да се спечели от падането на водата назад / топката, плаваща нагоре. Това може да се измери просто с устройство, което тества силата, необходима за изтласкване или издърпване на обект през вода - чувствителните могат да изчислят повърхностното напрежение, въпреки че това не е основната съпротивителна сила. Ако не го направи, лодките няма да изискват двигатели да се движат (и дори няма да плават на първо място, в този смисъл). Тази сила далеч надвишава количеството сила, придобита от плаваемост.

Понякога това се комбинира с някакъв механизъм за запълване на падащите съдове с вода, за да ги накара да паднат с по-голяма сила, но принципът остава същият, каквото и да пада вода, трябва да се изтласква нагоресрещугравитацията на първо място. Устройството не може да генерира енергията, необходима за поддържането му, а камо ли да произвежда използваема излишна енергия за извличане.