Za i protiv

Perpetuum mobile

Zašto nije moguće pobediti zakone fizike i izumeti mašinu koja će raditi večno? U rubrici Za i protiv, Boris Klobučar istražuje perpetuum mobile

Tekst: Boris Klobučar

Perpetualno kretanje u slobodnom prevodu označava kretanje koje traje beskonačno dugo. Prema definiciji, perpetuum mobile je hipotetička mašina koja može da radi neodređeno dugo, bez spoljašnjeg izvora energije. Druga definicija, koja je direktan derivat prethodne rečenice, kaže da je perpetuum mobile, u stvari, mašina koja nam daje više energije nego što je uloženo u njeno pokretanje.

Obe definicije se direktno kose sa osnovnim principima prirode koje opisuju prvi i drugi zakon termodinamike, i naučnici su po tom pitanju vrlo isključivi. Prvi zakon termodinamike je veoma sličan zakonu održanja energije. Slično kako se energija ne može uništiti niti stvoriti u zatvorenom sistemu, prvi princip termodinamike kaže da je promena unutrašnje energije izolovanog sistema jednaka ukupno izvršenom radu i oslobođenoj toploti.

Drugi princip termodinamike je takođe strog prema mašini koja generiše beskonačno mnogo energije. U suštini, ovaj princip nam kaže da toplota prelazi spontano samo sa vrelijeg na hladnije mesto, odnosno, kako bi fizičar rekao, da se entropija (neuređenost sistema) samo povećava. Bez gubitaka nije moguće pretvoriti toplotnu energiju u mehanički rad.

Za naučnike je stavka da sistemi rade bez spoljašnjeg izvora energije jako važna, makar kada vode debatu sa slobodnim konstruktorima, jer postoji mnogo primera kod kojih bi na prvi pogled mogli da kažemo da jesu beskonačnog kretanja, ali ipak nisu perpetuum mobile.

Tako recimo, gledajući kretanje nebeskih tela, možemo na prvi pogled reći da se ona kreću beskonačno bez spoljašnjeg izvora energije. Međutim, očigledno je da između samih nebeskih tela postoji gravitaciona interakcija, solarni vetrovi, toplotno i elektromagnetno zračenje itd. Mašine koje se kreću uz pomoć vodene struje takođe nisu perpetuum mobile. Iako bi teoretski mogle da se kreću beskonačno dugo, svoju energiju crpe iz spoljašnjeg izvora.

Naučnici tvrde da do sada ne postoji niti jedan od izuma koji ispunjava sve potrebne uslove da bi ga zvali perpetuum mobile. S druge strane, konstruktori veruju da neki od njihovih izuma daju više energije nego što ulažu, ne računajući gravitaciju, trenje i slično. Ovo ne znači da takvi izumi nisu korisni ili genijalni, jer da nije bilo ovakvih pokušaja, ne bismo imali neke od revolucionarnih otkrića koje danas koristimo. Stoga debata i dalje stoji otvorena.

ZA

Izumitelji koji su (mislili da su) konstruisali perpetuum mobile

Iako se model prirode kakav smo pretpostavili za sada pokazao tačnim, uvek postoji šansa da će neki izum ili neka pojava oboriti današnje shvatanje prirode. Jedan od prvih pokušaja da se napravi mašina koja se beskonačno kreće je čuveni Baškara točak (Bhaskara’s wheel), koji je konstruisao istoimeni indijski matematičar 1159. godine.

Točak se sastojao od bočica dopola napunjenih živom. Kako se točak okretao tako se i živa u bočicama pomerala, pa je jedan deo točka uvek bio teži od drugog. Ovakav točak je trebalo da se beskonačno dugo okreće nakon inicijalnog pokretanja.

Današnji konstruktori beskonačnih mašina svoje izume najviše baziraju na principima magnetizma i elektromagnetnih motora. Prvi od takvih pokušaja, koji je postao osnovni princip za sve dalje magnetne mašine koje pokušavaju da daju nepotrošivu energiju, jeste eksperiment sa magnetom, metalnom kuglicom i strmim ravnima, koji je osmislio Bišop Džon Vilkins.

Ovaj sistem se sastoji od jakog magneta na vrhu koji povlači kuglicu uz gornju ravan. Kuglica zatim upada u prolaz na vrhu ove ravni i drugim putem pada na dno, odakle je magnet opet povlači gore. Vilkins ovaj sistem nikada nije uspeo da konstruiše jer je jak magnet uvek previše privlačio kuglicu, a nedovoljno jak nije mogao da je popne. To pitanje i dan-danas muči konstruktore, ali na ovom principu se zasniva veliki broj pokušaja.

PROTIV

Nauka ne dozvoljava perpetuum mobile

Zakoni fizike su vrlo jasni – perpetuum mobile, kako nam naučnici kažu, jednostavno nije moguć. Svi slučajevi koji su do sada prikazani na neki način ispadaju iz trke za titulu beskonačne mašine koja daje više od uložene energije.

Konstruktori uglavnom zaborave oslobođenu toplotu usled trenja ili sličnih efekata, ili zaborave na spoljašnje uticaje, odnosno spoljašnje izvore energije. To uključuje i gravitaciju. Da bi neki sistem bio perpetuum mobile, mora da bude izolovan, makar kada se govori o silama koje utiču na njihovu funkciju. Tako nijedan sistem koji koristi gravitaciju tehnički nije samostalan.

Konstruktori po svaku cenu žele da pobede sistem i konačno naprave ovu čuvenu mašinu. Američka kancelarija za patente zvanično odbija da finansira perpetuum mobile projekte bez prototipa koji funkcioniše. 

Istražite druge tekstove:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

CPN
Ulica kralja Petra 46
11000 Beograd
Republika Srbija
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs