Doimiy harakatlanuvchi mashina yoki lotincha "perpetum mobile" - bu faraziy mashina boʻlib, unga dastlabki impuls bergandan keyin va undan keyin energiya taʼminotiga ehtiyoj sezmasdan abadiy ishlashi mumkin.
Termodinamika qonunlari
Abadiy mobil qurilmaning mumkin yoki imkonsizligini tushunish uchun termodinamikaning birinchi ikkita qonunini esga olish kerak:
- Termodinamikaning birinchi qonunida shunday deyilgan: “Energiya yaratilmaydi ham, yoʻq ham boʻlmaydi, u faqat turli holat va shakllarga oʻtishi mumkin”. Ya'ni, agar berilgan tizimda ish bajarilsa yoki u tashqi muhit bilan issiqlik almashsa, uning ichki energiyasi o'zgaradi.
- Termodinamikaning ikkinchi qonuni. Uning fikricha, "koinotning entropiyasi vaqt o'tishi bilan ortib borishga intiladi". Bu qonun termodinamik jarayonning o'z-o'zidan qaysi yo'nalishda borishini ko'rsatadi. Bundan tashqari, ushbu qonun energiyani bir turdan ikkinchisiga yo'qotishsiz o'tkazishning mumkin emasligini nazarda tutadi.
Birinchi va ikkinchi turdagi doimiy harakatlanuvchi mashina
Perpetuum mobile yoki lotincha perpetuum mobile ikki xil:
- Birinchi turdagi doimiy harakat mashinasi - bu doimiy ravishda tashqi energiya bilan ta'minlanmasdan ishlaydigan va shu bilan birga ma'lum ishlarni bajaradigan mashina. Ya'ni, birinchi turdagi perpetum mobil qurilmasi termodinamikaning birinchi qonuniga ziddir, shuning uchun aytmoqchi, u birinchi turdagi dvigatel deb nomlangan.
- Ikkinchi turdagi doimiy harakat mashinasi - davriy aylanishlar bilan ishlaydigan, bir turdagi energiyani boshqasiga, masalan, mexanikdan elektrga va aksincha, bu transformatsiya jarayonida hech qanday yo'qotishlarsiz ishlaydigan har qanday mashina. Ya'ni, ikkinchi turdagi doimiy harakat mashinasi (perpetuum mobile) termodinamikaning ikkinchi qonuniga ziddir.
Mavjudlikning mumkin emasligi
Birinchi turdagi doimiy harakatlanuvchi mashina izolyatsiyalangan tizimda energiyaning saqlanishi haqidagi fizikaning asosiy qonuniga zid keladi, shuning uchun u mavjud boʻlolmaydi. Ikkinchi turdagi perpetuum mobilega kelsak, bu ham mumkin emas, chunki har qanday ishlaydigan dvigatelda energiya turli yo'llar bilan, asosan issiqlik shaklida tarqaladi.
Termodinamikaning qonunlari bir necha asrlik tajribalar va tajribalar bilan tasdiqlangan va hech qachon muvaffaqiyatsizlikka uchramaganligini hisobga olsak, biz abadiy harakatlanuvchi mashinalarning har qanday loyihalari yolg'on deb aytishimiz mumkin. Bunday loyihalar ko'pincha turli diniy doiralarda paydo bo'ladi, ularda cheksiz energiya manbalari va boshqalar haqida e'tiqod mavjud.
Bundan tashqari, turli ruhiy"paradokslar", bu ma'lum bir abadiy mobil telefonlarning samaradorligini ko'rsatadi. Bu barcha holatlarda biz fizika qonunlarini tushunishdagi xatolar haqida gapiramiz, shuning uchun bunday aqliy "paradokslar" ibratlidir.
Abadiy harakatlanuvchi mashinalarni tarixiy izlash va ularning insoniyat taraqqiyoti uchun ahamiyati
Termodinamika qonunlari nihoyat 19-asrning ikkinchi yarmida oʻrnatildi. Ularning fikriga ko'ra, har qanday ishlaydigan mashina energiyani 100% samaradorlik bilan bir holatdan ikkinchi holatga o'tkaza olmaydi, uni mashinaning o'zi bilan ta'minlamasdan turib, boshqa tizimlarni doimiy ravishda energiya bilan ta'minlash haqida gapirmasa ham bo'ladi.
Shunga qaramay, tarix davomida va bugungi kungacha ko'p odamlar ishlaydigan doimiy harakatlanuvchi mashinalarning turli xil dizaynlarini izlashdi va izlashda davom etmoqdalar, ularni o'ziga xos "yoshlik eliksiri" bilan solishtirish mumkin. mexanika sohasi.
Bunday mashinalarning barcha konstruksiyalari doimiy ravishda harakatlana oladigan va hatto ortiqcha miqdorda foydali energiya hosil qiladigan muayyan moddalarning turli ogʻirliklari, burchaklari, fizik yoki mexanik xususiyatlaridan foydalanishga asoslangan. Zamonaviy zamon va uning ulkan energiya ehtiyojlari haqida gapirganda, insoniyat taraqqiyotida haqiqiy inqilobga aylanadigan mangu mobil telefonning ahamiyatini tushunish mumkin.
Tarixga qaytadigan bo'lsak, O'rta asrlarda Evropada doimiy harakatlanuvchi mashinalarning birinchi ma'lum dizaynlari paydo bo'la boshladi. 8-asrda Bavariyadagi tegishli ixtiro doimiy harakat mashinasining birinchi modeli bo'lgan deb ishoniladi.milodiy asr.
Oʻrta asrlarda doimiy harakatlanuvchi mashinalarning mashhur dizaynlari
Afsuski, Oʻrta asrlarga qadar jamiyatlarda abadiy mobil loyihalar mavjudligi haqida hech narsa maʼlum emas. Qadimgi yunonlar yoki rimliklar bunday mashinalarni yasagani haqida hech qanday ma'lumot saqlanmagan.
Insoniyatga ma'lum bo'lgan abadiy harakat mashinasining eng qadimiy ixtirosi sehrli g'ildirakdir. Ushbu ixtironing hech qanday suratlari saqlanib qolmagan bo'lsa-da, tarixiy yozma manbalarda u 8-asrda zamonaviy Bavariya hududida Merovinglar imperiyasi mavjud bo'lgan davrga to'g'ri keladi. Biroq, ba'zi tarixchilar bu mashina haqiqatda mavjud bo'lmagani va u haqidagi barcha ma'lumotlar afsona ekanligini aytishadi.
Bhaskara o'z qit'asida O'rta asrlarning eng nufuzli olimi sifatida tan olingan mashhur hind matematiki edi. Uning differensial tenglamalar ustidagi ishlari Nyuton va Leybnitsning shunga o'xshash ishlaridan 5 asr oldin paydo bo'lgan. Taxminan 1150 yilda Bxaskara abadiy aylanadigan g'ildirakni ixtiro qildi. Afsuski, bu ixtiro hech qachon ishlab chiqilmagan, ammo bu doimiy harakatni yaratishga urinishlarning birinchi shubhasiz dalilidir.
Yevropada doimiy harakatlanuvchi mashinaning birinchi ixtirosi XIII asrning mashhur frantsuz masoni va me'mori Villard de Honkurning mashinasidir. Uning ixtirosi yaratilganmi yoki yo'qmi, aniq ma'lum emas, lekin Villard de Honkurning kundaliklarida uning abadiy mobil surati topilgan.
Florensiyalik afsonaviy muhandis va ixtirochi Leonardo da Vinchi ham bir nechta mashinalarni - doimiy harakatlanuvchi mashinalarni yaratdi va bu jihatdan u o'z davridan bir necha asrlar oldinda edi. Bu mashinalar, albatta, ishlamaydigan bo‘lib chiqdi va olim fizikada abadiy harakatlanuvchi mashinalar bo‘lishi mumkin emas degan xulosaga keldi.
Yangi asrning doimiy harakatlanuvchi mashinalari
Zamonaviy zamonning paydo boʻlishi bilan abadiy harakatlanuvchi mashina ixtirosi mashhur oʻyin-kulgiga aylandi va koʻplab ixtirochilar oʻz vaqtlarini bunday mashinani yaratishga sarfladilar. Bum birinchi navbatda mexanikani rivojlantirishdagi muvaffaqiyat bilan bog'liq.
Shunday qilib, 16-asr italiyalik ixtirochi Mark Zimara doimiy ishlaydigan tegirmonni loyihalashtirgan va gollandiyalik Kornelius Drebbel bu ixtirolardan birini ingliz qiroliga bag'ishlagan. 1712-yilda muhandis Iogann Bessler 300 dan ortiq shunday ixtirolarni tahlil qildi va o'zining abadiy mobil telefonini yaratishga qaror qildi.
Natijada, 1775-yilda Parijdagi Qirollik Fanlar akademiyasi aʼzolari doimiy harakatlanuvchi mashina mavzusi bilan bogʻliq boʻlgan ixtirolarni qabul qilmaslik toʻgʻrisida farmon chiqardilar.
Fikr tajribalari
Nazariy fizikada fikrlash tajribalari koʻpincha asosiy fizik qonunlarni sinab koʻrish uchun ishlatiladi. Doimiy harakatlanuvchi mashinalar mavzusiga kelsak, quyidagi loyihalarni qayd etish mumkin:
Maksvellning jinlari. Gap termodinamikaning ikkinchi qonunining buzilishi haqida bormoqda, gipotetik iblis gazlar aralashmasini ajratganda. Ushbu fikrlash tajribasi imkon beraditizim entropiyasining mohiyatini tushunish
Richard Feynmanning termal tebranishlar bilan ishlaydigan va shuning uchun abadiy ishlashi mumkin bo'lgan doimiy harakat mashinasi. Haqiqatan ham, u atrof-muhit harorati dvigatelning o'zidan yuqori bo'lsa ishlaydi
Abadiy harakatlanuvchi mashina yaratish umidi nihoyat oʻldimi?
Biz abadiy ishlashga qodir mexanizm hech qachon ixtiro qilinmaydi deb aniq ayta olmaymiz, chunki insoniyat oʻzi yashayotgan Olam haqida hali koʻp maʼlumotga ega emas. Ehtimol, deyarli hech narsa ma'lum bo'lmagan kosmosdagi qora materiya kabi ekzotik moddalarning bir turi topiladi. Ushbu moddaning xatti-harakati bizni termodinamika qonunlarini qayta ko'rib chiqishga majbur qilishi mumkin. Bu qonunlar shunchalik fundamentalki, ularning ko'lamidagi har qanday o'zgarish Albert Eynshteyn nazariyasining Isaak Nyutonning klassik mexanika qonunlariga va umuman fizikaning rivojlanishiga ta'siriga o'xshash bo'ladi. Harakati kvant mexanikasi tomonidan boshqariladigan jismlarda ham doimiy harakat mavjud boʻlishi mumkin.
