ماشین حرکت دائمی یا به زبان لاتین "perpetum mobile" ماشینی فرضی است که می تواند پس از دادن یک تکانه اولیه و بدون نیاز به تامین انرژی بعدی برای همیشه کار کند.

قوانین ترمودینامیک

برای اینکه بفهمیم آیا پرپتوم موبایل ممکن است یا غیرممکن، باید دو قانون اول ترمودینامیک را به یاد بیاوریم:

1. قانون اول ترمودینامیک می گوید: "انرژی نه ایجاد می شود و نه از بین می رود، فقط می تواند به حالت ها و انواع مختلف تبدیل شود." یعنی اگر روی یک سیستم معین کار انجام شود یا گرما را با محیط خارجی مبادله کند، انرژی درونی آن تغییر می کند.
2. قانون دوم ترمودینامیک به گفته او، "آنتروپی کیهان در طول زمان افزایش می یابد." این قانون نشان می دهد که جریان در کدام جهت خود به خود رخ می دهد. علاوه بر این، این قانون بر عدم امکان انتقال انرژی از یک نوع به نوع دیگر بدون تلفات دلالت دارد.

دستگاه حرکت دائمی از نوع اول و دوم

دستگاه حرکت دائمی یا به زبان لاتین perpetuum mobile در دو نوع موجود است:

1. ماشین حرکت دائمی از نوع اول ماشینی است که دائماً بدون تامین انرژی خارجی کار می کند و در عین حال کارهایی را انجام می دهد. یعنی perpetum mobile از نوع اول با قانون اول ترمودینامیک در تضاد است، به همین دلیل است که اتفاقاً نام موتور نوع اول را دریافت کرده است.
2. ماشین حرکت دائمی نوع دوم هر ماشینی است که در چرخه‌های تناوبی کار می‌کند و یک نوع انرژی را به دیگری تبدیل می‌کند، مثلاً انرژی مکانیکی را به الکتریکی و بالعکس، بدون هیچ تلفاتی در فرآیند این تبدیل. یعنی یک ماشین حرکت دائمی (perpetuum mobile) از نوع دوم با قانون دوم ترمودینامیک در تضاد است.

عدم امکان وجود

یک ماشین حرکت دائمی از نوع اول با قانون اساسی فیزیک در مورد بقای انرژی یک سیستم منزوی در تضاد است و بنابراین نمی تواند وجود داشته باشد. در مورد موبایل دائمی از نوع دوم نیز غیرممکن است، زیرا در هر موتور کاری انرژی به طرق مختلف، عمدتاً به صورت گرما، تلف می شود.

با توجه به اینکه قوانین ترمودینامیک طی چندین قرن آزمایش و آزمایش آزمایش شده و هرگز شکست نخورده است، به جرات می توان گفت که هر پروژه ماشین های حرکت دائمی یک فریب است. چنین پروژه هایی اغلب در محافل مذهبی مختلف به وجود می آیند که در آنها اعتقاداتی در مورد منابع بی پایان انرژی و غیره وجود دارد.

علاوه بر این، هر از گاهی «پارادوکس‌های» ذهنی مختلفی ظاهر می‌شود که به نظر می‌رسد عملکرد برخی از موبایل‌های perpetum را نشان می‌دهد. در همه این موارد، ما در مورد اشتباهات در درک قوانین فیزیک صحبت می کنیم، بنابراین چنین "پارادوکس های" ذهنی آموزنده هستند.

جستجوهای تاریخی برای ماشین های حرکت دائمی و اهمیت آنها برای توسعه بشر

قوانین ترمودینامیک سرانجام در نیمه دوم قرن نوزدهم وضع شد. به گفته آنها، هر ماشین کاری نمی تواند انرژی را با راندمان 100 درصد از حالتی به حالت دیگر منتقل کند، البته بدون اینکه به خود ماشین انرژی بدهد، به طور مداوم به سیستم های دیگر انرژی می دهد.

با وجود این، افراد زیادی در طول تاریخ و تا به امروز طرح‌های مختلفی از ماشین‌های حرکت دائمی کار را جست‌وجو کرده و می‌کنند که می‌توان آن‌ها را به نوعی «اکسیر جوانی» در زمینه مکانیک تشبیه کرد.

تمام طرح های این گونه ماشین ها شامل استفاده از وزن ها، زوایای مختلف، خواص فیزیکی یا مکانیکی مواد خاصی است که می توانند دائما حرکت کنند و حتی مقدار اضافی انرژی مفید ایجاد کنند. با صحبت در مورد دوران مدرن و نیازهای انرژی عظیم آن، می توان اهمیت تلفن همراه perpetum را درک کرد که به یک انقلاب واقعی در توسعه بشر تبدیل خواهد شد.

با بازگشت به تاریخ، باید گفت که اولین پروژه های شناخته شده ماشین های حرکت دائمی در اروپای قرون وسطی ظاهر شدند. اعتقاد بر این است که اولین مدل یک ماشین حرکت دائمی اختراع مربوطه در بایرن در قرن هشتم پس از میلاد بود.

پروژه های معروف ماشین های حرکت دائمی در قرون وسطی

متأسفانه، تا به امروز هیچ چیز در مورد وجود پروژه های تلفن همراه perpetum در جوامع قبل از قرون وسطی شناخته شده نیست. هیچ اطلاعاتی مبنی بر ایجاد چنین ماشین هایی توسط یونانیان یا رومیان باستان وجود ندارد.

قدیمی ترین اختراع یک ماشین حرکت دائمی که بشر شناخته است چرخ جادو است. اگرچه هیچ تصویری از این اختراع باقی نمانده است، اما منابع مکتوب تاریخی می گویند که قدمت آن به امپراتوری مرووینگ در جایی که بایرن کنونی در قرن هشتم می رسد، بازمی گردد. با این حال، برخی از مورخان می گویند که این ماشین در واقعیت وجود نداشته و تمام اطلاعات در مورد آن یک افسانه است.

باسکارا یک ریاضیدان مشهور هندی بود که به عنوان تأثیرگذارترین دانشمند قرون وسطی در قاره خود شناخته می شود. کار او در مورد معادلات دیفرانسیل قبل از کارهای مشابه نیوتن و لایب نیتس تا 5 قرن است. در حدود سال 1150، باسکارا چرخی را اختراع کرد که قرار بود برای همیشه بچرخد. متأسفانه این اختراع هرگز ساخته نشد، اما اولین شواهد واضح از تلاش برای ایجاد حرکت دائمی است.

اولین اختراع دستگاه حرکت دائمی در اروپا، دستگاه فراماسون معروف فرانسوی و معمار قرن سیزدهم، ویلار دو هانکور است. به طور قطع مشخص نیست که آیا اختراع او ساخته شده است یا خیر، اما در خاطرات ویلار د هانکور تصویری از موبایل دائمی او پیدا می کنند.

مهندس و مخترع افسانه ای از فلورانس لئوناردو داوینچی همچنین چندین ماشین - ماشین های حرکت دائمی ایجاد کرد و از این نظر چندین قرن از زمان خود جلوتر بود. طبیعتاً معلوم شد که این ماشین‌ها ناکارآمد هستند و دانشمند به این نتیجه رسید که وجود ماشین‌های حرکت دائمی در فیزیک غیرممکن است.

ماشین های حرکت دائمی دوران مدرن

با ظهور حرکت دائمی، این یک فعالیت محبوب شد و بسیاری از مخترعان وقت خود را صرف ساخت چنین ماشینی کردند. این رونق در درجه اول با موفقیت در توسعه مکانیک همراه است.

بدین ترتیب، مارک زیمارا، مخترع ایتالیایی قرن شانزدهم، آسیاب همیشه در حال کار را طراحی کرد و کورنلیوس دربل هلندی یکی از این اختراعات را به پادشاه انگلیس تقدیم کرد. در سال 1712، مهندس یوهان بسلر بیش از 300 اختراع مشابه را تجزیه و تحلیل کرد و تصمیم گرفت موبایل شخصی خود را بسازد.

در نتیجه، در سال 1775، اعضای آکادمی سلطنتی علوم در پاریس فرمانی صادر کردند که بر اساس آن هیچ اختراعی را که با موضوع حرکت دائمی مرتبط باشد، نمی پذیرند.

آزمایش های فکری

در فیزیک نظری، آزمایش های فکری اغلب برای آزمایش قوانین فیزیکی بنیادی استفاده می شود. با توجه به موضوع ماشین های حرکت دائمی می توان به پروژه های زیر اشاره کرد:

• دیو ماکسول ما در مورد نقض قانون دوم ترمودینامیک صحبت می کنیم که یک شیطان فرضی مخلوطی از گازها را جدا می کند. این آزمایش فکری به ما اجازه می دهد تا ماهیت آنتروپی یک سیستم را درک کنیم.

• یک ماشین حرکت دائمی که کار را از طریق نوسانات حرارتی انجام می دهد و بنابراین می تواند برای همیشه کار کند. در واقع، تا زمانی که محیط گرمتر از خود موتور باشد، کار خواهد کرد.

آیا امید به ایجاد یک ماشین حرکت دائمی کاملاً مرده است؟

نمی‌توانیم با قاطعیت بگوییم که مکانیزمی که بتواند برای همیشه کار کند هرگز اختراع نخواهد شد، زیرا بشریت هنوز چیز زیادی در مورد کیهانی که در آن زندگی می‌کند نمی‌داند. شاید نوعی ماده عجیب و غریب مانند ماده سیاه در فضا کشف شود که تقریباً هیچ چیز در مورد آن مشخص نیست. رفتار این ماده ممکن است ما را مجبور به تجدید نظر در قوانین ترمودینامیک کند. این قوانین به قدری اساسی هستند که هرگونه تغییر در مقیاس آنها مشابه تأثیر نظریه آلبرت اینشتین بر قوانین مکانیک کلاسیک اسحاق نیوتن و به طور کلی بر توسعه فیزیک خواهد بود. همچنین ممکن است حرکت دائمی در اجسامی وجود داشته باشد که رفتار آنها تحت کنترل مکانیک کوانتومی است.

فناوری حرکت دائمی همیشه مردم را به خود جذب کرده است. امروزه بیشتر شبه علمی و غیرممکن تلقی می شود تا برعکس، اما این مانع نمی شود که مردم به امید شکستن قوانین فیزیک و ایجاد یک انقلاب جهانی، هرچه بیشتر غرفه ها و ابزارهای عجیب و غریب ایجاد کنند. در اینجا ده تلاش تاریخی و فوق العاده سرگرم کننده برای ایجاد چیزی شبیه به یک ماشین حرکت دائمی آورده شده است.

در دهه 1950، مهندس رومانیایی Nicolae Vasilescu-Carpen باتری را اختراع کرد. این باتری که اکنون در موزه فنی ملی رومانی قرار دارد (اگرچه نمایش داده نمی شود) هنوز کار می کند، اگرچه دانشمندان هنوز در مورد چگونگی و چرایی کار کردن آن به طور کلی توافق ندارند.

باتری دستگاه همان باتری تک ولتاژی است که کارپن در دهه 50 نصب کرد. برای مدت طولانی، این خودرو فراموش شده بود تا اینکه موزه توانست به درستی آن را به نمایش بگذارد و ایمنی چنین ابزار عجیبی را تضمین کند. اخیراً مشخص شد که باتری کار می کند و هنوز هم ولتاژ ثابتی تولید می کند - پس از 60 سال.

کارپن پس از دفاع موفقیت آمیز از دکترای خود در مورد تأثیرات مغناطیسی در اجسام متحرک در سال 1904، مطمئناً می توانست چیزی غیرعادی خلق کند. در سال 1909، او شروع به تحقیق در مورد جریان های فرکانس بالا و انتقال سیگنال های تلفن در فواصل طولانی کرد. ساخت ایستگاه های تلگراف، تحقیق در مورد گرمای محیطی و فناوری پیشرفته پیل سوختی. با این حال، دانشمندان مدرن هنوز به نتایج مشترکی در مورد اصول عملکرد باتری عجیب او نرسیده اند.

حدس های زیادی مطرح شده است، از تبدیل انرژی حرارتی به انرژی مکانیکی در یک فرآیند چرخه، که اصل ترمودینامیکی آن را هنوز کشف نکرده ایم. ریاضیات پشت اختراع او فوق العاده پیچیده به نظر می رسد، به طور بالقوه شامل مفاهیمی مانند اثر ترموسیفون و معادلات دمای میدان اسکالر است. اگرچه ما نتوانسته ایم یک ماشین حرکت دائمی بسازیم که قادر به تولید انرژی بی پایان و رایگان در مقادیر زیاد باشد، اما هیچ چیز ما را از لذت بردن از باتری که به مدت 60 سال به طور مداوم کار می کند باز نمی دارد.

ماشین انرژی جو نیومن

در سال 1911، اداره ثبت اختراع ایالات متحده فرمان بزرگی را صادر کرد. آنها دیگر حق ثبت اختراع برای دستگاه های حرکت دائمی صادر نخواهند کرد زیرا از نظر علمی ایجاد چنین دستگاهی غیرممکن به نظر می رسد. برای برخی مخترعان، این بدان معنا بود که نبرد برای به رسمیت شناختن کار آنها به عنوان علم مشروع اکنون کمی دشوارتر است.

در سال 1984، جو نیومن در CMS Evening News با Dan Rather رفت و چیزی باورنکردنی را فاش کرد. مردمی که در دوران بحران نفت زندگی می کردند از ایده مخترع خوشحال شدند: او یک ماشین حرکت دائمی را معرفی کرد که کار می کرد و انرژی بیشتری نسبت به مصرف آن تولید می کرد.

اما دانشمندان حتی یک کلمه را که نیومن گفته بود باور نکردند.

اداره ملی استانداردها دستگاه دانشمند را که عمدتاً از باتری هایی تشکیل شده است که توسط آهنربایی در حال چرخش درون سیم پیچی شارژ می شوند، آزمایش کرد. در طول آزمایش‌ها، همه اظهارات نیومن خالی بود، اگرچه برخی افراد همچنان به این دانشمند اعتقاد داشتند. بنابراین او تصمیم گرفت دستگاه انرژی خود را بردارد و به تور برود و عملکرد آن را در طول راه نشان دهد. نیومن ادعا کرد که دستگاه او 10 برابر بیشتر از آنچه که جذب می کند انرژی تولید می کند، به این معنی که با راندمان بیش از 100٪ کار می کند. هنگامی که درخواست های ثبت اختراع او رد شد و اختراع او به معنای واقعی کلمه توسط جامعه علمی به زباله دان رفت، اندوه او حد و مرزی نداشت.

نیومن یک دانشمند آماتور که حتی از دبیرستان فارغ التحصیل نشد، حتی زمانی که هیچ کس از طرح او حمایت نکرد، تسلیم نشد. نیومن که متقاعد شده بود که خدا ماشینی به او داده است که بشریت را به سمت بهتر شدن تغییر می دهد، همیشه معتقد بود که ارزش واقعی ماشین او همیشه از قدرت های موجود پنهان مانده است.

پیچ آب رابرت فلود

رابرت فلاد نمادی بود که فقط در زمان خاصی از تاریخ ظاهر شد. فلود بخشی از دانشمند، بخشی کیمیاگر، چیزهایی را در قرن هفدهم توصیف و اختراع کرد. او عقاید نسبتاً عجیبی داشت: او معتقد بود که رعد و برق مظهر زمینی خشم خدا است که اگر فرار نکنند به آنها می زند. با توجه به آنچه گفته شد، فلود به تعدادی از اصول اعتقاد داشت که ما امروزه آنها را قبول داریم، حتی اگر در آن زمان اکثر مردم آنها را قبول نداشتند.

نسخه او از ماشین حرکت دائمی چرخ آبی بود که می توانست دانه ها را با چرخش مداوم تحت تاثیر آب در حال چرخش آسیاب کند. فلود آن را «پیچ آب» نامید. در سال 1660، اولین نقاشی های چوبی که چنین ایده ای را به تصویر می کشد ظاهر شد (که ظاهر آن به سال 1618 نسبت داده می شود).

نیازی به گفتن نیست که دستگاه کار نمی کرد. با این حال، فلاد فقط در تلاش برای شکستن قوانین فیزیک با ماشین خود نبود. او همچنین به دنبال راهی برای کمک به کشاورزان بود. در آن زمان، پردازش حجم عظیمی از غلات به جریان بستگی داشت. کسانی که دور از منبع مناسب آب جاری زندگی می کردند، مجبور شدند محصولات خود را بارگیری کنند، آنها را به آسیاب ببرند و سپس به مزرعه برگردند. اگر این دستگاه حرکت دائمی کار کند، زندگی کشاورزان بی‌شماری را آسان‌تر می‌کرد.

چرخ بهاسکارا

یکی از اولین اشارات به ماشین های حرکت دائمی از ریاضیدان و ستاره شناس بهاسکارا، از نوشته های او در سال 1150 می آید. مفهوم او یک چرخ نامتعادل با یک سری پره های خمیده در داخل پر از جیوه بود. با چرخش چرخ، جیوه شروع به حرکت کرد و فشار لازم برای حفظ چرخش چرخ را فراهم کرد.

در طی قرن های متمادی، تعداد زیادی از انواع این ایده ابداع شده است. کاملاً واضح است که چرا باید کار کند: چرخی که در حالت عدم تعادل است سعی می کند خود را آرام کند و در تئوری به حرکت خود ادامه دهد. برخی از طراحان آنقدر به امکان ایجاد چنین چرخی اعتقاد داشتند که حتی در صورت خارج شدن از کنترل، ترمزهایی را طراحی کردند.

با درک مدرن ما از نیرو، اصطکاک و کار، می دانیم که یک چرخ نامتعادل به اثر مطلوب نمی رسد، زیرا نمی توانیم تمام انرژی را پس بگیریم، و همچنین قادر نخواهیم بود آن را زیاد یا برای همیشه استخراج کنیم. با این حال، خود این ایده برای افرادی که با فیزیک مدرن آشنا نیستند، به ویژه در زمینه مذهبی هندو تناسخ و دایره زندگی، جذاب بود و باقی می ماند. این ایده آنقدر محبوب شد که ماشین‌های حرکت دائمی چرخدار بعداً به متون مقدس اسلامی و اروپایی راه پیدا کردند.

ساعت کاکس

زمانی که ساعت‌ساز معروف لندنی جیمز کاکس ساعت حرکت دائمی خود را در سال 1774 ساخت، دقیقاً همانطور که در اسناد همراه توضیح داده شده بود کار کرد و توضیح داد که چرا این ساعت نیازی به پیچیدن ندارد. این سند شش صفحه ای توضیح می دهد که چگونه ساعت بر اساس «اصول مکانیکی و فلسفی» ساخته شده است.

به گفته کاکس، دستگاه حرکت دائمی ساعت با موتور الماس و کاهش اصطکاک داخلی تقریباً بدون اصطکاک تضمین می‌کند که فلزات مورد استفاده در ساخت ساعت بسیار کندتر از آنچه که تاکنون دیده‌اند تخریب می‌شوند. علاوه بر این اعلامیه باشکوه، بسیاری از ارائه‌های فناوری جدید در آن زمان شامل عناصر عرفانی نیز می‌شدند.

علاوه بر این واقعیت که ساعت کاکس یک دستگاه حرکت دائمی بود، ساعت درخشانی بود. این ساعت درون شیشه ای قرار گرفته است که از اجزای داخلی در برابر گرد و غبار محافظت می کند و در عین حال امکان مشاهده آنها را نیز فراهم می کند، ساعت از تغییرات فشار اتمسفر کار می کند. اگر جیوه در فشارسنج ساعت افزایش یا کاهش یابد، حرکت جیوه چرخ های داخلی را در همان جهت می چرخاند و تا حدی ساعت را می پیچد. اگر ساعت به طور مداوم پیچ می شد، چرخ دنده ها از شیارهای خود خارج می شدند تا زمانی که زنجیر تا یک نقطه شل شود، پس از آن همه چیز در جای خود قرار می گرفت و ساعت دوباره شروع به پیچیدن می کرد.

اولین نمونه به طور گسترده پذیرفته شده از یک ساعت با حرکت دائمی توسط خود کاکس در باغ بهار نشان داده شد. او بعداً در نمایشگاه های یک هفته ای در موزه مکانیک و سپس در موسسه کلرکنویل دیده شد. در آن زمان نمایش این ساعت‌ها چنان معجزه بود که در آثار هنری بی‌شماری به تصویر کشیده می‌شد و جمعیتی مرتباً به سراغ کاکس می‌آمدند و می‌خواستند به خلقت شگفت‌انگیز او خیره شوند.

«تستاتیک» اثر پل باومن

ساعت ساز پل باومن، انجمن معنوی Meternitha را در دهه 1950 تأسیس کرد. اعضای این فرقه مذهبی علاوه بر پرهیز از مشروبات الکلی، مواد مخدر و تنباکو، در فضایی خودکفا و آگاه به محیط زیست زندگی می کنند. برای رسیدن به این هدف، آنها به یک ماشین حرکت دائمی معجزه آسا که توسط بنیانگذارشان ساخته شده است، تکیه می کنند.

دستگاهی که Testatika نام دارد، می تواند انرژی الکتریکی ظاهراً استفاده نشده را بگیرد و آن را به انرژی برای جامعه تبدیل کند. به دلیل محرمانه بودن آن، دانشمندان نتوانستند تستاتیکا را به طور کامل بررسی کنند، اگرچه این دستگاه در سال 1999 موضوع یک مستند کوتاه شد. چیز زیادی نشان داده نشد، اما به اندازه کافی برای درک اینکه فرقه تقریباً این ماشین مقدس را بت می کند.

نقشه ها و ویژگی های Testatika مستقیماً از خدا برای باومن آشکار شد در حالی که او در حال گذراندن حکم زندان به دلیل اغوای یک دختر جوان بود. طبق افسانه رسمی، او از تاریکی سلول و کمبود نور برای خواندن غمگین بود. سپس با دید مرموز عرفانی ملاقات کرد که راز حرکت دائمی و انرژی بی پایانی را که می توان مستقیماً از هوا بیرون کشید برای او آشکار کرد. اعضای فرقه تأیید می کنند که Testatika از طرف خدا برای آنها فرستاده شده است، همچنین خاطرنشان می کنند که چندین تلاش برای عکاسی از ماشین یک هاله چند رنگ را در اطراف آن نشان می دهد.

در دهه 1990، یک فیزیکدان بلغاری برای یادگیری طراحی ماشین به این فرقه نفوذ کرد، به این امید که راز این وسیله انرژی جادویی را برای جهان فاش کند. اما او نتوانست فرقه گرایان را متقاعد کند. او پس از خودکشی در سال 1997 با پریدن از پنجره به بیرون، یادداشتی برای خودکشی گذاشت: «من هر کاری از دستم بر می‌آمد انجام دادم، بگذار کسانی که می‌توانند بهتر عمل کنند».

چرخ بسلر

یوهان بسلر تحقیقات خود را در مورد حرکت دائمی با مفهومی ساده مانند چرخ باسکارا آغاز کرد: وزن چرخ را در یک طرف قرار دهید تا دائماً نامتعادل و دائماً در حال حرکت باشد. در 12 نوامبر 1717، بسلر اختراع خود را در اتاقی مهر و موم کرد. در بسته بود و اتاق نگهبانی داشت. دو هفته بعد که باز شد، چرخ 3.7 متری همچنان در حرکت بود. اتاق دوباره مهر و موم شد و الگو تکرار شد. با باز کردن در در اوایل ژانویه 1718، مردم متوجه شدند که چرخ هنوز در حال چرخش است.

بسلر اگرچه بعد از همه اینها یک سلبریتی بود، اما در مورد نحوه عملکرد چرخ سخت صحبت کرد و فقط اشاره کرد که برای عدم تعادل آن بر وزنه ها تکیه می کند. علاوه بر این، بسلر آنقدر مخفیانه بود که وقتی یکی از مهندسان به مخلوقات مهندس نگاه کرد، بسلر ترسید و چرخ را از بین برد. مهندس بعداً گفت که متوجه چیز مشکوکی نشده است. با این حال، او فقط قسمت بیرونی چرخ را دید، بنابراین نمی توانست بفهمد چگونه کار می کند. حتی در آن روزها، ایده یک دستگاه حرکت دائمی با بدبینی مواجه شد. قرن ها قبل، خود لئوناردو داوینچی ایده چنین ماشینی را مسخره می کرد.

با این حال مفهوم چرخ بسلر هرگز به طور کامل از بین نرفت. در سال 2014، جان کالینز، مهندس وارویک شایر فاش کرد که سال‌ها طراحی چرخ بسلر را مطالعه کرده و به حل معمای آن نزدیک شده است. بسلر یک بار نوشت که تمام شواهد، نقشه ها و نقاشی های مربوط به اصول چرخ خود را از بین برده است، اما اضافه کرد که هر کسی که به اندازه کافی باهوش و سریع باشد می تواند همه چیز را با اطمینان درک کند.

موتور UFO Otis T. Carr

اشیاء موجود در ثبت حق چاپ (سری سوم، 1958: جولای-دسامبر) کمی عجیب به نظر می رسند. اگرچه اداره ثبت اختراع ایالات متحده مدت ها پیش حکم داد که هیچ گونه حق اختراعی برای دستگاه های حرکت دائمی صادر نمی کند زیرا آنها نمی توانند وجود داشته باشند، OTC Enterprises Inc. و بنیانگذار آن اوتیس کار به عنوان صاحبان "سیستم انرژی آزاد"، "انرژی اتمی صلح آمیز" و "موتور گرانشی" ذکر شده اند.

در سال 1959، OTC Enterprises قصد داشت اولین پرواز "حمل و نقل فضایی بعدی چهارم" خود را با حرکت دائمی انجام دهد. و در حالی که حداقل یک نفر نگاهی کوتاه به قسمت های درهم ریخته پروژه به شدت محافظت شده داشت، خود دستگاه هرگز آشکار نشد یا "از زمین خارج شد." خود کار در روزی که قرار بود دستگاه اولین سفر خود را انجام دهد با علائم مبهم در بیمارستان بستری شد.

ممکن است بیماری او راهی هوشمندانه برای اجتناب از تظاهرات بوده باشد، اما برای اینکه کار را پشت میله های زندان قرار دهد کافی نبود. کار با فروش گزینه هایی بر روی فناوری هایی که وجود نداشت، به سرمایه گذاران در این پروژه و همچنین افرادی که معتقد بودند دستگاه او آنها را به سیارات دیگر می برد، علاقه مند شد.

کار برای دور زدن محدودیت‌های ثبت اختراع طرح‌های دیوانه‌کننده‌اش، همه چیز را به‌عنوان یک «دستگاه سرگرمی» ثبت کرد که سفر به فضا را شبیه‌سازی می‌کند. این ثبت اختراع ایالات متحده شماره 2,912,244 (10 نوامبر 1959) بود. کار استدلال کرد که فضاپیمای او کار می کند زیرا یکی از آنها قبلاً پرواز کرده بود. سیستم محرکه یک "ورقه انرژی آزاد دایره ای" بود که منبع بی پایانی از انرژی مورد نیاز برای حرکت وسیله نقلیه به فضا را فراهم می کرد.

البته عجیب بودن اتفاقی که می افتاد، پای نظریه های توطئه را باز کرد. برخی از افراد پیشنهاد کرده اند که کار در واقع ماشین حرکت دائمی و ماشین پرنده خود را مونتاژ کرده است. اما، البته، او به سرعت توسط دولت آمریکا سرکوب شد. نظریه پردازان نمی توانند موافق باشند: یا دولت نمی خواهد این فناوری را افشا کند یا می خواهد به طور مستقل از آن استفاده کند.

Perpetuum Mobile توسط کورنلیوس دربل

نکته عجیب در مورد ماشین حرکت دائمی کورنلیوس دربل این است که اگرچه ما نمی دانیم چگونه و چرا کار می کند، شما قطعاً آن را بیشتر از آنچه فکر می کنید دیده اید.

دربل اولین بار در سال 1604 ماشین خود را به نمایش گذاشت و همه از جمله خانواده سلطنتی انگلیس را شگفت زده کرد. دستگاه چیزی شبیه به یک کرنومتر بود. هرگز نیاز به سیم پیچی نداشت و تاریخ و فاز ماه را نشان می داد. به دلیل تغییرات دما یا آب و هوا، ماشین دربل از دماسنج یا فشارسنج مشابه ساعت کاکس نیز استفاده کرد.

هیچ کس نمی داند چه چیزی حرکت و انرژی را برای دستگاه دربل فراهم کرده است، زیرا او مانند یک کیمیاگر واقعی از مهار "روح آتشین هوا" صحبت می کند. در آن زمان جهان هنوز به چهار عنصر فکر می کرد و دربل خود گوگرد و نمک را آزمایش کرد.

همانطور که در نامه ای از سال 1604 بیان شد، اولین نمایش شناخته شده از دستگاه یک توپ مرکزی را نشان می دهد که توسط یک لوله شیشه ای پر از مایع احاطه شده است. فلش ها و علامت های طلایی مراحل ماه را دنبال می کردند. تصاویر دیگر مفصل‌تر بودند و ماشینی را نشان می‌دادند که با موجودات اساطیری و تزئینات طلا تزئین شده بود. موبایل Perpetuum Drebbel در برخی از نقاشی‌ها به‌ویژه آلبرشت و روبنس نیز دیده می‌شود. در این نقاشی ها، شکل عجیب و غریب مارپیچی دستگاه اصلا شبیه یک کره نیست.

دیوید همل در «داستان زندگی فوق‌العاده واقعی» خود ادعا می‌کند که یک نجار معمولی بدون آموزش رسمی است که به عنوان نگهبان ماشین انرژی ابدی و فضاپیمایی که آن را اداره می‌کند انتخاب شده است. پس از برخورد با بیگانگان از سیاره کلادن، همل ادعا کرد که اطلاعاتی را دریافت کرده است که جهان را تغییر می دهد - اگر مردم او را باور کنند.

در حالی که همه اینها کمی نگران کننده است، همل گفت که دستگاه حرکت دائمی او از همان انرژی هایی استفاده می کند که عنکبوت ها از یک تار به شبکه دیگر می پرند. این نیروهای اسکالر کشش گرانش را باطل می کند و امکان ایجاد دستگاهی را فراهم می کند که به ما امکان می دهد با بستگان کلادنسکی خود که اطلاعات لازم را در اختیار همل قرار دادند، دوباره متحد شویم.

به گفته هامل، او قبلاً چنین دستگاهی را ساخته است. متأسفانه پرواز کرد.

پس از 20 سال تلاش برای ساخت دستگاه و موتور بین ستاره ای خود با استفاده از یک سری آهنربا، سرانجام آن را روشن کرد و این اتفاق افتاد. پر از درخشش یون های رنگارنگ، دستگاه ضد جاذبه او به هوا برخاست و بر فراز اقیانوس آرام پرواز کرد. برای جلوگیری از تکرار این رویداد غم انگیز، همل در حال ساخت ماشین بعدی خود از مواد سنگین تر، مانند گرانیت است.

برای درک اصول پشت این فناوری، همل می گوید که باید به اهرام نگاه کنید، کتاب های ممنوعه مطالعه کنید، حضور انرژی نامرئی را بپذیرید و به اسکالرها و یونوسفر بسیار شبیه شیر و پنیر فکر کنید.

ایده یک ماشین حرکت دائمی از زمان های قدیم بشریت را به هیجان آورده است. در میان مخترعان ماشین حرکت دائمی دانشمندانی بودند که صمیمانه به این امکان اعتقاد داشتند...

از Masterweb

23.02.2018 16:39

رویای طلایی بشر در تمام قرون این بوده است که دستگاهی بسازد که بدون مصرف چیزی یا صرف منابع خود کار تولید کند - یک ماشین حرکت دائمی (به لاتین perpetuum mobile).

اولین توصیف از چنین وسیله ای در دست نوشته های باستانی عربی و هندی یافت می شود.

این سوال مطرح می شود: perpetuum mobile - چیست؟

موتور بهاسکارا

منجم و ریاضیدان هندی بهاسکارا، که در قرن دوازدهم می زیست و تعدادی از آثار موجود در نجوم و ریاضیات نوشت، یکی از اولین نسخه های موبایل perpetuum را پیشنهاد کرد. وصف یک دستگاه حرکت دائمی در یکی از شعرهای او برایمان آمد. موبایل دائمی ابدی چرخی بود که به پره های مورب آن رگ هایی با جیوه متصل بود. هنگامی که چرخ می چرخد، جیوه در رگ ها جریان می یابد، مرکز ثقل تغییر می کند و چرخ باید خود به خود به طور مداوم بچرخد.

Perpetuum mobile - چیست؟ هدفی که باید برای آن تلاش کرد یا چیزی غیرممکن؟

مخترعان ماشین حرکت دائمی

مخترعان ماشین های حرکت دائمی هزاران نفر هستند. افراد بزرگ نیز برای ایجاد آن تلاش کرده اند. در میان طرح های لئوناردو داوینچی، طرحی از یک موبایل perpetuum کشف شد. نیکولا تسلا و مایکل فارادی نیز سعی کردند چنین وسیله ای بسازند.

در قرن هجدهم، کیمیاگر و مهندس یوهان بسلر، که با نام اورفیرئوس نیز شناخته می شود، یک مدل "کار" از یک ماشین حرکت دائمی ایجاد کرد. این وسیله یک چرخ چوبی بود که با پارچه پوشانده شده بود، با محوری در مرکز، که به مدت 14 روز در یک اتاق قفل شده و خالی می چرخید. «چرخ خودکششی» در جامعه حس و حال ایجاد کرد. حتی پیتر کبیر هم وقتی خبر به روسیه رسید به او علاقه مند شد. اورفیوس قاطعانه از افشای راز اختراع خود امتناع کرد. خدمتکار بسلر که با اربابش دعوا کرده بود، گفت که او و برادر کیمیاگر چرخ را حرکت دادند و یک طناب از اتاق کناری کشیدند.

بسته به پیشرفت علم، مخترعان سعی کردند موتورهایی را با استفاده از آهنربا، باتری های الکتریکی و جت های آب ایجاد کنند.

Abbot Giuseppe Zamboni یک "موتور الکتریکی دائمی" را بر اساس باتری خشک و بدون استفاده از اسید ایجاد کرد. آونگ زامبونی که با باتری کار می کرد، چندین دهه پس از مرگ مخترع کار کرد.

در سال 1775، آکادمی علوم فرانسه اعلام کرد که دیگر مشکلات حرکت دائمی و مربع کردن دایره را در نظر نخواهد گرفت.

گزینه هایی برای ماشین های حرکت دائمی

لیست طرح های ماشین های حرکت دائمی را می توان برای مدت طولانی ادامه داد. با توسعه مهندسی رادیو و الکترونیک، مخترعان سعی کردند از عناصر مدارهای الکتریکی و رادیویی برای این کار استفاده کنند.

از جمله گزینه های جالب:

پیچ آب رابرت فلود. چرخ آبی که تحت تأثیر آب در حال چرخش به آسیاب کردن دانه ها ادامه می دهد. ساعت دائمی کاکس که به گفته او بر اساس اصول مکانیکی و فلسفی ساخته شده است. باتری کارپن که در دهه 50 قرن گذشته ساخته شد و هنوز هم ولتاژ تولید می کند. ماشین الکتریکی نیومن که به ادعای او بیشتر از انرژی مصرف شده تولید می کند. موتور بشقاب پرنده Otis Carr که از انرژی گرانشی ناشناخته برای علم استفاده می کند.

ماشین های حرکت دائمی از نوع اول

با توسعه ترمودینامیک نظری، سه اصل اصلی آن تدوین شد. مطابق با اصول ترمودینامیک، جنس پرپتویوم متحرک تعیین می شود. قانون اول ترمودینامیک قانون بقای انرژی را توصیف می کند.

و ماشین های حرکت دائمی که قادر به کار و تولید انرژی بدون مصرف چیزی هستند، موتورهای نوع اول نامیده می شوند. قانون بقای انرژی اساسی است. طبیعت وجود ماشین های حرکت دائمی از نوع اول را ممنوع کرده است.

ماشین های حرکت دائمی از نوع دوم

قانون دوم ترمودینامیک یک اصل است که جهت انتقال حرارت بین اجسام را توصیف می کند. این توسط فرضیه های کلازیوس و تامسون توصیف شده است که انتقال گرما را از جسمی با حرارت کمتر به جسم گرمتر ممنوع می کنند.

ماشین‌های حرکت دائمی نوع دوم موتورهایی هستند که از گرمای داخلی (انرژی) یک سیستم بسته برای کار استفاده می‌کنند. ماشین های حرکت دائمی از نوع دوم دستگاه های کاملاً مبتکرانه ای هستند. نمی توان بلافاصله نقض قوانین فیزیکی را در آنها مشاهده کرد. گاهی اوقات نام های بسیار علمی دارند. به عنوان مثال، یک ماشین الکتریکی پارامتریک، یک مبدل گرما به الکتریسیته، یک موتور دینام، سیستمی که از انرژی میدان الکترواستاتیک نیرو ایجاد می کند و غیره. جوهر تغییر نمی کند.

دیو ماکسول

جیمز ماکسول برای نشان دادن قانون دوم ترمودینامیک و توضیح اینکه آن چیست - همیشه متحرک است، یک موجود خارق‌العاده پیدا کرد که در یک حجم بسته است و مانند توپ‌های پینگ پنگ، مولکول‌هایی را با دمای بالا به یک طرف پرتاب می‌کند. ظرف، و با دمای پایین - به دیگری. در نتیجه یک قسمت از ظرف گرم می شود و قسمت دیگر بدون استفاده از انرژی اضافی خنک می شود. اگر از انرژی ای که دیو ماکسول باید دریافت کند غافل شویم، یک ماشین حرکت تقریباً دائمی خواهیم داشت. تنها چیزی که باقی می‌ماند این است که شیطانی بیاوریم که می‌خواهد بدون مصرف چیزی کار کند. تصویر دیو ماکسول در ادبیات نیز یافت می شود. در رمان برادران استروگاتسکی "دوشنبه شنبه آغاز می شود"، شیاطین ماکسول درهای NIICHAVO را باز و بسته می کنند. کن کیسی از این تصویر برای نشان دادن رابطه خیر و شر در جامعه بشری استفاده کرد. شیطان «نوع اول» ماکسول نیز در استانیسلاو لم یافت می شود.

دستگاه هایی که برای همیشه ماندگار هستند تا به امروز اختراع می شوند. و حتی برخی از آنها موفق به دریافت حق اختراع می شوند. درست است، دفاتر ثبت اختراع از نام "ماشین حرکت دائمی" اجتناب می کنند، اما این ماهیت را تغییر نمی دهد. بنابراین، در سال 2005، بوریس ولفسون آمریکایی، یک دستگاه خاص مبتنی بر ضد جاذبه را ثبت کرد که بدون مصرف چیزی، گرانش را در سفینه های فضایی ایجاد می کرد و در سال 1995، هموطن ما الکساندر فرولوف یک حق اختراع آمریکایی برای "دستگاه هایی برای ایجاد کار مفید بدون استفاده از گرانش" دریافت کرد. استفاده از منابع خارجی."

15 دسامبر 2014

از زبان لاتین عبارت "ماشین حرکت دائمی" Perpetuum Mobile به عنوان "حرکت ثابت یا دائمی" ترجمه شده است. اساساً، این ماشینی است که به آن افکار خیالی مربوط می شود که فرد قادر به انجام آنهاست.

اگر چنین ماشینی واقعا وجود داشته باشد، ماهیت عملکرد آن کارکرد بدون وقفه خواهد بود. یعنی اگر یک بار راه اندازی کنید تا آخر عمر کار می کند. در یک کلام، این فرآیند به دست آوردن انرژی به سادگی از هیچ است. ایده به سادگی فوق العاده است، اما متاسفانه بسیار دور از واقعیت است.

چرا مردم اینقدر می خواهند یک ماشین حرکت دائمی بسازند؟

در یک کلام، هیچ چیز شگفت انگیزی در این وجود ندارد. از این گذشته، اگر از هر فرد مدرنی بپرسید که در این مورد چه فکری می کند، بدون تردید، پاسخ مثبت خواهد بود. از قرن دوازدهم، جنگ‌های صلیبی شروع شد و جامعه‌ای که متعلق به جامعه اروپایی بود تازه شروع به حرکت کرده بود. و در نتیجه همه اینها، هنر در جهت های مختلف کاملاً فعال شروع به توسعه کرد. علاوه بر این، در کنار همه اینها، روند بهبود ماشین هایی که مکانیسم ها را به حرکت در می آورند افزایش یافت. به ویژه، اینها هم چرخ های هواپیمای آبی بودند و هم آن چرخ هایی که به دلیل حرکت حیوانات کار می کردند.

به همین دلیل است که چنین ایده درخشانی برای ایجاد یک ماشین کارآمدتر ظاهر شد که به نوبه خود انرژی ارزان‌تری را هدایت می‌کرد. این سوال پیش می آید که چرا انرژی ارزان است؟! همه چیز بسیار ساده و کاملا قابل درک است. اگر از هیچ نشأت می‌گیرد، در نتیجه، «هیچی» هزینه نخواهد داشت.

ایده محبوب تر برای چنین موتوری در قرن 16 ظاهر شد. در همان دوره ای که گذار به بهره وری ماشین آلات آغاز شد. در آن زمان بود که تعداد پروژه های چنین موتوری برای چندین هزار مورد کاهش یافت.

به هر حال، نه تنها کارگران معمولی، بلکه حتی افراد بسیار نجیب، دانشمندان آن زمان، می خواستند چنین موتوری را اختراع کنند. به هر حال، در آن زمان هیچ منعی برای ایجاد چنین ساختاری وجود نداشت.

و در پایان قرن هفدهم، آزمایشگران معروفی مانند کاردانو و گالیله شروع به اصرار کردند که ساختن یک ماشین حرکت دائمی غیرممکن است. اما در همان زمان استوین سایمون بر اساس چنین تضادهایی قانون تعادل صفحه شیب را کشف می کند. این منجر به کشف قانون مهمتر و مهمتر در مورد جمع سه نیرو در یک مثلث شد. و در پایان قرن 18، پس از آزمایش های متعدد، اکثر آنها به این نتیجه رسیدند که ایجاد یک موتور غیرممکن است. با این حال، اینها فقط آزمایش بودند.

از آغاز سال 1776، آکادمی فرانسه که به طور فعال درگیر آزمایشات بود، ایده ایجاد یک ماشین حرکت دائمی را به کلی کنار گذاشت. اما با همه اینها، دانشگاهیان دلیلی برای انکار نداشتند که گرفتن انرژی از بیرون غیرممکن است. و فقط به لطف قانون بقای انرژی ثابت شد که انرژی از بیرون و از هیچ جا ظاهر نمی شود و به جایی نمی رود.

قانون بقای انرژی در مقابل حرکت دائمی

مرحله آخر این بود که در سال 1906، دانشمند معروف انیشتین "قانون بقای انرژی" را با همان نسخه "" تعمیم داد. او با این کار نشان داد که فرآیند «حفظ جرم» خود بخشی جدایی ناپذیر از «قانون بقای انرژی» است.

و دوباره، ایجاد یک ماشین حرکت دائمی تا به امروز فقط در رویاها باقی مانده است. شاید در آینده، بشریت بتواند رویای چند صد ساله را زنده کند، اما در حال حاضر این موضوع هنوز باز است. در امتداد آن است که دعواها، مناظره ها و گشت و گذارهای مختلفی صورت می گیرد و همانطور که می دانید حقیقت در یک اختلاف زاده می شود.

طبیعت انسان به گونه‌ای است که از زمان‌های بسیار قدیم، انسان‌ها سعی کرده‌اند چیزی خلق کنند که به تنهایی و بدون تأثیرات بیرونی کار کند. متعاقباً این دستگاه تعریف شد Perpetuum Mobileیا . بسیاری از دانشمندان مشهور در زمان های مختلف برای ایجاد آن ناموفق تلاش کردند، از جمله لئوناردو داوینچی بزرگ. او چندین سال را صرف ایجاد یک ماشین حرکت دائمی کرد، هم با بهبود مدل‌های موجود و هم تلاش برای ایجاد چیزی کاملاً جدید. پس از اینکه در نهایت متوجه شد که چرا هیچ چیز کار نمی کند، او اولین کسی بود که نتیجه گیری کرد که ایجاد چنین مکانیسمی غیرممکن است. با این حال، مخترعان با فرمول او قانع نشدند و همچنان در تلاش برای ایجاد غیرممکن هستند.

پروژه‌های چرخ بهاسکارا و ماشین‌های حرکت دائمی مشابه

به طور قطع مشخص نیست که چه کسی و چه زمانی برای اولین بار تلاش کرد تا یک ماشین حرکت دائمی ایجاد کند، اما اولین ذکر آن در نسخه های خطی به قرن دوازدهم بازمی گردد. این دست نوشته ها متعلق به ریاضیدان هندی بهاسکارا است. آنها به شکل شاعرانه یک چرخ معین را توصیف می کنند که در اطراف محیط لوله هایی به آن متصل است و نیمه پر از جیوه است. اعتقاد بر این بود که به دلیل جریان مایع، خود چرخ بی انتها می چرخد. تقریباً با استفاده از همان اصل، چندین تلاش دیگر برای ایجاد یک ماشین حرکت دائمی انجام شد. طبق معمول، شانسی نیست.

مدل های ساخته شده بر اساس اصل چرخ Bhaskar

دستگاه حرکت دائمی از زنجیره ای از شناورها

نمونه اولیه دیگر ماشین حرکت دائمی بر اساس استفاده از قانون ارشمیدس است. در تئوری، اعتقاد بر این بود که زنجیره ای متشکل از مخازن توخالی به دلیل نیروی شناور می چرخد. فقط یک چیز در نظر گرفته نشد - فشار ستون آب روی پایین ترین مخزن نیروی شناور را جبران می کند.

ماشین حرکت دائمی که طبق قانون ارشمیدس کار می کند

یکی دیگر از مخترعان ماشین حرکت دائمی، ریاضیدان هلندی سایمون استوین است. طبق نظریه او، زنجیره ای از 14 توپ که از طریق یک منشور مثلثی پرتاب می شود باید شروع به حرکت کند، زیرا در سمت چپ دو برابر در سمت راست توپ وجود دارد و توپ های پایینی یکدیگر را متعادل می کنند. اما در اینجا نیز قوانین موذیانه فیزیک نقشه های مخترع را خنثی کرد. علیرغم اینکه چهار توپ دو برابر دو توپ سنگین هستند، روی سطح صافتری می غلتند، بنابراین نیروی گرانش وارد بر توپ های سمت راست با نیروی گرانش وارد بر توپ های سمت چپ متعادل می شود و سیستم در تعادل باقی می ماند.

مدل حرکت دائمی استوین و اجرای آن با زنجیره

دستگاه حرکت دائمی با آهنرباهای دائمی

با ظهور آهنرباهای دائمی (و به ویژه نئودیمیم)، مخترعان ماشین های حرکت دائمی دوباره فعال شدند. انواع مختلفی از ژنراتورهای الکتریکی مبتنی بر آهنربا وجود دارد و یکی از اولین مخترعان آنها، مایکل بردی، حتی این ایده را در دهه 90 قرن گذشته به ثبت رساند.

مایکل بردی در سال 2002 روی یک دستگاه حرکت دائمی آهنربای دائمی کار می کرد

و ویدیوی زیر طرح نسبتاً ساده ای را نشان می دهد که هر کسی می تواند در خانه آن را بسازد (اگر آهنرباهای کافی جمع آوری کنید). معلوم نیست این چیز چه مدت بچرخد، اما حتی اگر تلفات انرژی ناشی از اصطکاک را در نظر نگیرید، این موتور را فقط می توان به صورت مشروط ابدی در نظر گرفت، زیرا قدرت آهنرباها با گذشت زمان ضعیف می شود. اما با این حال، این منظره مسحورکننده است.

البته ما در مورد همه گزینه های ماشین های حرکت دائمی صحبت نکرده ایم، زیرا تخیل انسان، اگر بی پایان نباشد، بسیار مبتکرانه است. با این حال، تمام مدل های موجود ماشین های حرکت دائمی یک چیز مشترک دارند - آنها ابدی نیستند. به همین دلیل است که آکادمی علوم پاریس تصمیم گرفت از سال 1775 پروژه های حرکت دائمی را در نظر نگیرد و اداره ثبت اختراع ایالات متحده بیش از صد سال است که چنین اختراعاتی را صادر نکرده است. و با این حال، طبقه بندی بین المللی ثبت اختراع هنوز دارای بخش هایی برای برخی از انواع ماشین های حرکت دائمی است. اما این فقط در مورد تازگی راه حل های طراحی صدق می کند.

به طور خلاصه، فقط می توانیم یک چیز بگوییم: علیرغم این واقعیت که هنوز اعتقاد بر این است که ایجاد یک ماشین حرکت واقعاً دائمی غیرممکن است، هیچ کس تلاش، اختراع و اعتقاد به غیرممکن را منع نمی کند.