Заблуждения науки. Вечный двигатель

масло снова поднимается по фитилям  до верхнего сосуда. Таким образом, струя  масла, стекающая по желобу на колесо, не на секунду не прерывается, и колесо  вечно должно находиться в движении... Ошибка заключается в том, что масло не  будет стекать с верхней, загнутой части фитиля. Ведь капиллярное притяжение,  преодолев тяжесть, подняло жидкость вверх по фитилю. Эта же причина удержит  жидкость в порах намокшего фитиля, не давая ей капать с него. Если допустить,  что в верхний сосуд на действия капиллярных сил может попасть жидкость, то надо  будет признать, что те же фитили, которые будто бы доставили её сюда, сами же и  перенесли бы её обратно в нижний. Этот мнимый вечный двигатель напоминает  другую водяную машину "вечного" движения, придуманную ещё 1575 году итальянским  механиком страдою Старшим. Архимедов винт, вращаясь, поднимает воду в верхний  бак, откуда она вытекает из лотка струей, ударяющей в лопатки наливного колеса.

Водяное колесо вращает точильный камень, а одновременно двигает, с помощью  ряда  зубчатых колес, тот самый  Архимедов винт, который поднимает  воду в верхний бак.  Винт вращает  колесо, а колесо — винт!.. Если бы возможны были подобные механизмы, то проще всего было бы устроить так: перекинуть веревку через блок и привязать к его концам одинаковые гири; когда один груз опускался бы, он приподнимал бы тем самым другой груз, а тот, опускаясь с этой высоты, поднимал бы первый. Чем не вечный двигатель? Англичанин Джон Вилкенс, епископ в Честере,

описал  в XVII веке проект магнитного perpetuum mobile. Сильный магнит

помещается  на колонке. К ней прислонены два  наклонных желоба  и, один под  другим, причём верхний  имеет небольшое  отверстие  в верхней части. Если — рассуждал изобретатель — на верхний желоб положить небольшой железный шарик в точке, то вследствие притяжения магнитом А шарик покатится вверх; однако, дойдя до отверстия, он провалится в нижний желоб М, покатится по нему вниз, поднимется по закруглению  и снова попадет на верхний желоб, чтобы начать движение сначала. Таким образом, шарик безостановочно будет бегать взад и вперед, осуществляя вечное движение. Абсурдность этого изобретения указать нетрудно. Почему изобретатель думал, что шарик, скатившись по желобу до его нижнего конца, будет ещё обладать скоростью, достаточной для поднятия его вверх по закруглению? Так было бы, если бы шарик катился под действием одной лишь силы тяжести, но он ведь находится под действием сразу двух сил — тяжести и магнитного притяжения. Последняя по предположению настолько значительна, что может заставить шарик подняться от точки . Поэтому по желобу М шарик будет скатываться не ускоренно, а замедленно, и если даже достигнет нижнего конца, то во всяком случае не накопит скорости, необходимой для поднятия по закруглению. Описанный проект много раз вновь всплывал впоследствии во всевозможных видоизменениях, а один из подобных проектов был даже запатентован в Германии 1878 году, т.е. спустя тридцать лет после провозглашения закона сохранения энергии! Хотя, согласно уставу, патенты на изобретение, идея которых противоречит законам природы, не должны выдаваться, изобретатель так  замаскировал основную идею магнитного perpetuum mobile, что ввёл в заблуждение техническую комиссию[7].

Большая часть проектов вечных двигателей действительно  могла бы работать, если бы не существование  силы трения. Если это двигатель  — должны быть и движущиеся части, значит, недостаточно двигателю вращать самого себя: нужно вырабатывать ещё и избыточную энергию для преодоления силы трения, которую никак не уберешь. Вот вам проект вечного двигателя: динамо-машина соединяется с электромотором. Если динамо-машине дать первоначальный им пульс, то порождаемый ею ток запустит электромотор, а тот, вращаясь, будет заставлять работать динамо-машину. Таким образом, машины будут двигать одна другую, пока  не износятся. Если бы каждая из соединенных машин обладала сто процентным коэффициентом полезного действия, мы могли бы заставить их указанным способом безостановочно двигаться только при полном отсутствии трения. Такой агрегат, в сущности, представляет собой одну машину, которая должна сама себя приводить в движение. При отсутствии трения агрегат двигался бы вечно, но пользы от такого движения нельзя было бы извлечь никакой: стоило бы заставить "двигатель" совершать внешнюю работу, и он немедленно остановился бы. А ведь даже проводник, по которому течет ток, хоть внешне он и неподвижен, греется

именно  из-за наличия силы трения — в  данном случае обусловленной столкновениями электронов с атомами вещества, из которого сделан проводник... Любопытно, что если поиски вечного двигателя  всегда оказывались бесплодными, то, напротив, глубокое понимание его невозможности приводило нередко к плодотворным открытиям. Прекрасным примером может служить тот способ, с помощью которого Симон Стевин, замечательный голландский ученый конца XVI и начала XVII века, открыл закон равновесия сил на наклонной плоскости. Этот математик и инженер заслуживает гораздо большей известности, нежели та, какая выпала на его долю, потому что он сделал много важных открытий, которыми мы теперь постоянно пользуемся: изобрел десятичные дроби, ввел в алгебру употребление показателей, открыл гидростатический закон, впоследствии вновь открытый Паскалем.

Закон равновесия сил на наклонной плоскости  он открыл, не опираясь на правило параллелограмма  сил, единственно лишь с помощью  чертежа, изображенного на титульном  листе его книги "Математические мемуары" (1586 год). Через трехгранную призму перекинута цепь из 14 одинаковых шаров. Что произойдет с этой цепью? Нижняя часть, свисающая гирляндой, уравновешивается сама собой.

Но остальные  две части цепи — уравновешивают ли друг друга? Иными словами: правые два шара уравновешиваются ли левыми четырьмя? Конечно, да, — иначе цепь сама собой вечно бежала бы справа налево, потому что на место соскользнувших шаров всякий раз помещались бы другие и равновесие никогда быне восстанавливалось. Но так как мы знаем, что перекинутая указанным образом цепь вовсе не движется сама собой, то, очевидно, два правых  шара действительно уравновешиваются четырьмя левыми. Получается словно чудо: два шара тянут с такой же силой, как и четыре. Из этого мнимого чуда Стевин вывел важный закон механики. Он рассуждал так: одна цепь тяжелее другой во столько же раз, во сколько раз длинная грань призмы длиннее короткой. Отсюда вытекает, что и вообще два груза, связанных шнуром, уравновешивают друг друга на наклонных плоскостях, если веса их пропорциональны длинам этих плоскостей.

В частном  случае, когда короткая плоскость  отвесна, мы получаем известный закон  механики: чтобы удержать тело на наклонной  поверхности, надо действовать в  направлении этой плоскости силой, которая во столько раз меньше веса тела, во сколько раз длина плоскости больше её высоты. Так, исходя из мысли о невозможности вечного двигателя, сделано было важное открытие в механике. Однако проекты продолжали поступать. Видя тяжелую цепь, перекинутую через колеса так, что правая половина при всяком положении должна быть длиннее левой., Это — тоже "perpetuum mobile". Правая половина цепи длиннее и, следовательно, тяжелее левой, значит, она должна перевешивать и безостановочно падать вниз, приводя в движение весь механизм.

Но мы только что видели, что тяжелая  цепь: может уравновешиваться легкой, если силы действуют на них под  разными углами. В рассматриваемом  механизме левая цепь натянута отвесно, правая же расположена наклонно, а  потому она, хотя и тяжелее, всё же не перетягивает левую. Ожидаемого вечного движения здесь получиться не может. Порою один внешний вид и видимое действие устройства может ввести в заблуждение неподготовленного наблюдателя. Курский изобретатель А.Г.Уфимцев создал новый тип ветросиловой станции с дешевым "инерционным" аккумулятором механической энергии, устроенным по типу махового колеса. В 1920 году им была построена модель этого аккумулятора в виде диска, вращающегося на вертикальной оси с шариковым подшипником, в кожухе, из которого был выкачан воздух. Будучи разогнан до 20 000 оборотов в минуту, диск сохранял вращение в течение пятнадцати суток! В наше время, правда, количество проектов perpetuum mobile пошло на убыль, закон сохранения энергии звучит сейчас, очевидно, более убедительно, нежели в прошлом веке. Любители подобных задач заняты сейчас другой целью — не противоречащей, кстати, законам природы, — созданием так называемого дарового двигателя. В даровых двигателях энергия не создается из ничего, она черпается извне — из окружающей атмосферы, из энергии Солнца и т.п.

Есть  даровые двигатели, работающие на перепаде атмосферного давления, по инерции  и т.п. Ведь неплохо иметь такую  машину: толкнул — и она работает, скажем, лет сто. Потом остановится  — не беда, опять толкнем... Чистая фантазия, конечно, но законам природы это не противоречит, а значит, может и осуществиться...

[8] Нынешние даровые двигатели еще слишком несовершенны — конструкция их чересчур дорога по сравнению с доставляемой ими энергией, и они, следовательно, невыгодны, но, во всяком случае, поиск рабочего дарового двигателя — более перспективный путь, нежели бессмысленные попытки создания perpetuum mobile.

Заключение

Перпетуум мобиле - вечный двигатель - романтическая  мечта подвижников, пытавшихся дать человечеству беспредельную власть над природой, вожделённый источник обогащения для шарлатанов и авантюристов; сотни, тысячи прожектов, так никогда  не осуществлённых; хитроумные механизмы, которые, казалось, вот-вот должны были заработать, но почему-то оставались в неподвижности; разбитые судьбы фанатиков, обманутые надежды меценатов... Но из-за чего всё это происходило? Из-за незнания элементарных физических законов, из-за желания из ничего получить всё или же из-за мечты, надежды, помогающей жить, дающей смысл существования. До сих пор в патентные бюро поступают заявки с устройствами, которые по существу являются вечными двигателями. Видимо, в самой идее вечного двигателя кроется какая-то тайна, что-то, что заставляет людей искать и искать его секрет. Но, видно так устроен человек.

      Список  использованной литературы 

1.   Горохов В. Г. Концепции современного  естествознания и техники: учеб. пособие. М., 2000.

2.    Карпенков С. Х. Концепции современного  естествознания. [Текст] М., 2000.

3.     Кабардин О. Ф. Физика: [Справочные  материалы] /М., 1991.

4.    Орд-Хьюм А. Вечное движение. [Текст]  М., 1980.

5.    Перельман Я. И. Занимательная физика. [Текст] М., 1991.

6. Хорошавина  С. Г. Курс лекций «Концепции  современного естествознания». Ростов /Д, 2000.