За и против

Perpetuum mobile

Зашто није могуће победити законе физике и изумети машину која ће радити вечно? У рубрици За и против, Борис Клобучар истражује perpetuum mobile

Текст: Борис Клобучар

Перпетуално кретање у слободном преводу означава кретање коjе траjе бесконачно дуго. Према дефинициjи, perpetuum mobile jе хипотетичка машина коjа може да ради неодређено дуго, без спољашњег извора енергиjе. Друга дефинициjа, коjа jе директан дериват претходне реченице, каже да jе perpetuum mobile, у ствари, машина коjа нам даjе више енергиjе него што jе уложено у њено покретање.

Обе дефинициjе се директно косе са основним принципима природе коjе описуjу први и други закон термодинамике, и научници су по том питању врло искључиви. Први закон термодинамике jе веома сличан закону одржања енергиjе. Слично како се енергиjа не може уништити нити створити у затвореном систему, први принцип термодинамике каже да jе промена унутрашње енергиjе изолованог система jеднака укупно извршеном раду и ослобођеноj топлоти.

Други принцип термодинамике jе такође строг према машини коjа генерише бесконачно много енергиjе. У суштини, оваj принцип нам каже да топлота прелази спонтано само са врелиjег на хладниjе место, односно, како би физичар рекао, да се ентропиjа (неуређеност система) само повећава. Без губитака ниjе могуће претворити топлотну енергиjу у механички рад.

За научнике jе ставка да системи раде без спољашњег извора енергиjе jако важна, макар када воде дебату са слободним конструкторима, jер постоjи много примера код коjих би на први поглед могли да кажемо да jесу бесконачног кретања, али ипак нису perpetuum mobile.

Тако рецимо, гледаjући кретање небеских тела, можемо на први поглед рећи да се она крећу бесконачно без спољашњег извора енергиjе. Међутим, очигледно jе да између самих небеских тела постоjи гравитациона интеракциjа, соларни ветрови, топлотно и електромагнетно зрачење итд. Машине коjе се крећу уз помоћ водене струjе такође нису perpetuum mobile. Иако би теоретски могле да се крећу бесконачно дуго, своjу енергиjу црпе из спољашњег извора.

Научници тврде да до сада не постоjи нити jедан од изума коjи испуњава све потребне услове да би га звали perpetuum mobile. С друге стране, конструктори веруjу да неки од њихових изума даjу више енергиjе него што улажу, не рачунаjући гравитациjу, трење и слично. Ово не значи да такви изуми нису корисни или гениjални, јер да ниjе било оваквих покушаjа, не бисмо имали неке од револуционарних открића коjе данас користимо. Стога дебата и даље стоjи отворена.

ЗА

Изумитељи коjи су (мислили да су) конструисали perpetuum mobile

Иако се модел природе какав смо претпоставили за сада показао тачним, увек постоjи шанса да ће неки изум или нека поjава оборити данашње схватање природе. Jедан од првих покушаjа да се направи машина коjа се бесконачно креће jе чувени Башкара точак (Bhaskara’s wheel), коjи jе конструисао истоимени индиjски математичар 1159. године.

Точак се састоjао од бочица допола напуњених живом. Како се точак окретао тако се и жива у бочицама померала, па jе jедан део точка увек био тежи од другог. Овакав точак jе требало да се бесконачно дуго окреће након инициjалног покретања.

Данашњи конструктори бесконачних машина своjе изуме наjвише базираjу на принципима магнетизма и електромагнетних мотора. Први од таквих покушаjа, коjи jе постао основни принцип за све даље магнетне машине коjе покушаваjу да даjу непотрошиву енергиjу, jесте експеримент са магнетом, металном куглицом и стрмим равнима, коjи jе осмислио Бишоп Џон Вилкинс.

Оваj систем се састоjи од jаког магнета на врху коjи повлачи куглицу уз горњу раван. Куглица затим упада у пролаз на врху ове равни и другим путем пада на дно, одакле jе магнет опет повлачи горе. Вилкинс оваj систем никада ниjе успео да конструише jер jе jак магнет увек превише привлачио куглицу, а недовољно jак ниjе могао да jе попне. То питање и дан-данас мучи конструкторе, али на овом принципу се заснива велики броj покушаjа.

ПРОТИВ

Наука не дозвољава perpetuum mobile

Закони физике су врло jасни – perpetuum mobile, како нам научници кажу, jедноставно ниjе могућ. Сви случаjеви коjи су до сада приказани на неки начин испадаjу из трке за титулу бесконачне машине коjа даjе више од уложене енергиjе.

Конструктори углавном забораве ослобођену топлоту услед трења или сличних ефеката, или забораве на спољашње утицаjе, односно спољашње изворе енергиjе. То укључуjе и гравитациjу. Да би неки систем био perpetuum mobile, мора да буде изолован, макар када се говори о силама коjе утичу на њихову функциjу. Тако ниjедан систем коjи користи гравитациjу технички ниjе самосталан.

Конструктори по сваку цену желе да победе систем и коначно направе ову чувену машину. Америчка канцелариjа за патенте званично одбиjа да финансира perpetuum mobile проjекте без прототипа коjи функционише. 

Истражите друге текстове:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

ЦПН
Улица краља Петра 46
11000 Београд
Република Србија
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs