السؤال الأبدي لآلة الحركة الدائمة

كانت آلة الحركة الدائمة تطارد العلماء والمهندسين لعدة قرون. ومع ذلك ، فإن فكرة إنشاء جهاز يعمل باستمرار دون إهدار للطاقة تبدو مغرية للغاية. يقول العلماء هل من الممكن إنشائه.

ما هي آلة الحركة الدائمة؟

Perpetuum mobile أو Perpetuum Mobile عبارة عن جهاز وهمي. يعتقد البعض أنه من الممكن نظريًا إنشاء آلة تعمل إلى أجل غير مسمى دون إنفاق أي موارد طاقة. في الوقت نفسه ، أصيب العلماء تدريجيًا بخيبة أمل من هذه الفكرة وأدركوا أنه من الأفضل التخلي عن محاولات إنشاء مثل هذا الجهاز ، لأنها لا معنى لها. يفترض أن استحالة إنشاء آلة دائمة الحركة هي القانون الأول للديناميكا الحرارية. لكن فكرة الآلة الدائمة الحركة لا تزال موضع اهتمام كبير.

يجب أن تعمل الآلة المثالية ذات الحركة الدائمة حتى نهاية التجميد الكبير (التجميد الكبير). يعتقد مؤيدو هذه النظرية أنه حتى نهاية الوقت ، سيتمدد الكون بتسارع سلس للغاية. تسمى هذه العملية بالتجميد العظيم ، وعندما تكتمل ستأتي نهاية كل شيء. متى سيحدث هذا غير معروف بالضبط ، لكن لدينا تقدير. 100 تريليون سنة. لذلك ، يجب أن تعمل الآلة الدائمة الحركة على الأقل بنفس القدر حتى يتم اعتبارها آلة حركة دائمة حقيقية.

ما هي آلات الحركة الدائمة؟

تنقسم Perpetuum Mobile إلى محركات من النوع الأول والنوع الثاني. يمكن للمحركات من النوع الأول أن تعمل بدون وقود - وبشكل عام بدون تكاليف طاقة ، والتي تنشأ ، على سبيل المثال ، عندما تحتك أجزاء الآلية بعضها ببعض. يمكن لمحركات من النوع الثاني استخلاص الحرارة من أجسام محيطة أكثر برودة واستخدام هذه الطاقة في العمل.

هناك العديد من المشاريع على الإنترنت التي تدعي أنها تعمل على تصميم آلة الحركة الدائمة. ومع ذلك ، إذا درست هذه المشاريع بعناية ، يتضح أنها جميعًا بعيدة جدًا عن فكرة آلة الحركة الدائمة. ولكن إذا تمكن شخص ما من صنع مثل هذا الجهاز ، فستكون العواقب وخيمة. يُعتقد أننا سنحصل على مصدر أبدي للطاقة - طاقة خالية.

لسوء الحظ ، وفقًا للقوانين الأساسية لفيزياء كوننا ، فإن إنشاء آلة دائمة الحركة أمر مستحيل.

لماذا من المستحيل إنشاء آلة دائمة الحركة؟

ربما يكون هناك العديد من الأشخاص الذين سيقولون "لا تقل أبدًا" ، خاصة عندما يتعلق الأمر بالعلوم. الى حد ما انه سليم. ولكن إذا اتضح أنه من الممكن إنشاء آلة دائمة الحركة ، فإن هذا سيقلب الفيزياء التي نعرفها. اتضح أنناكل شيء كان خطأ وليس لأي من ملاحظاتنا السابقة أي معنى.

القانون الأول للديناميكا الحرارية هو قانون حفظ الطاقة. وفقًا لهذا القانون ، لا يمكن إنشاء الطاقة أو تدميرها - إنها ببساطة تتغير من شكل إلى آخر. من أجل الحفاظ على الآلية في حركة مستمرة ، يجب أن تظل الطاقة المطبقة في هذه الآلية دون أي خسارة. هذا هو بالضبط سبب استحالة إنشاء آلة الحركة الدائمة.

من أجل بناء آلة الحركة الدائمة من النوع الأول ، يجب أن نفي بعدة شروط:

يجب ألا تحتوي الماكينة على أي أجزاء "فرك" ، ويجب ألا تلمس أي أجزاء متحركة أجزاء أخرى ، وإلا فسيحدث احتكاك بينها. سيؤدي هذا الاحتكاك في النهاية إلى فقدان الآلة للطاقة. عندما تتلامس الأجزاء ، تتولد الحرارة ، وهذه الحرارة هي الطاقة التي تفقدها الآلة. ستقول إنك تحتاج بعد ذلك إلى جعل الجهاز بسطح أملس حتى لا يحدث الاحتكاك. لكن هذا مستحيل ، لأنه لا توجد أشياء سلسة تمامًا.
يجب أن تعمل الآلة في فراغ ، بدون هواء. هذا يأتي من الشرط الأول. سيؤدي تشغيل الجهاز في أي مكان إلى فقد الطاقة بسبب الاحتكاك بين الأجزاء المتحركة والهواء. على الرغم من أن فقدان الطاقة بسبب احتكاك الهواء ضئيل جدًا ، إلا أن هذه مشكلة خطيرة لآلة الحركة الدائمة. إذا كان هناك قدر ضئيل من فقد الطاقة ، فستبدأ الماكينة في التوقف والتوقف تمامًا في النهاية بسبب هذه الخسائر ، حتى لو استغرق الأمر وقتًا طويلاً جدًا.
يجب ألا يصدر الجهاز أي أصوات. الصوت هو أيضًا شكل من أشكال الطاقة ، وإذا أصدرت الآلة أي صوت ، فهذا يعني أنها تفقد الطاقة أيضًا.

المحركات من النوع الثاني ، التي تستخدم حرارة الأجسام المحيطة ، لا تتعارض مع قانون الحفاظ على الطاقة. ومع ذلك ، فإن هذه التركيبات الماكرة لا حول لها ولا قوة ضد القانون الثاني للديناميكا الحرارية: في نظام مغلق ، يكون النقل التلقائي للحرارة من الأجسام الباردة إلى الأجسام الساخنة أمرًا مستحيلًا. هذا يتطلب وسيط. ولكي يعمل الوسيط ، هناك حاجة إلى الطاقة من مصدر خارجي. علاوة على ذلك ، في الطبيعة لا يوجد انعكاس حقيقي

لكن الأهم من ذلك ، أن إنشاء آلة دائمة الحركة قد يكون بلا فائدة. يتوقع الناس أنه إذا تم تصنيع مثل هذا الجهاز ، فسنحصل على مصدر مجاني للطاقة. لكن هل هو كذلك؟ في الواقع ، سوف نتلقى نفس القدر من الطاقة الذي نرسله إلى هذا المحرك. بعد كل شيء ، نتذكر أنه وفقًا لقوانين الفيزياء ، التي لم يتم دحضها بعد ، لا يمكن إنشاء الطاقة من لا شيء ، بل يمكن تحويلها فقط. لذلك ، اتضح أن آلة الحركة الدائمة هي جهاز عديم الفائدة.