Die ewige Frage des Perpetuum mobile

Das Perpetuum mobile verfolgt Wissenschaftler und Ingenieure seit vielen Jahrhunderten. Dennoch scheint die Idee, ein Gerät zu schaffen, das ständig funktioniert, ohne Energie zu verschwenden, sehr verlockend. Ist es möglich, es zu schaffen, sagen Wissenschaftler.

Was ist ein Perpetuum Mobile?


Perpetuum mobile oder Perpetuum Mobile ist ein imaginäres Gerät. Einige glauben, dass es theoretisch möglich ist, eine Maschine zu bauen, die auf unbestimmte Zeit arbeitet, ohne Energieressourcen zu verbrauchen. Gleichzeitig wurden die Wissenschaftler von dieser Idee allmählich desillusioniert und erkannten, dass es besser ist, Versuche zur Herstellung eines solchen Geräts aufzugeben, da sie bedeutungslos sind. Als erster Hauptsatz der Thermodynamik wird die Unmöglichkeit postuliert, ein Perpetuum Mobile zu bauen. Aber die Idee eines Perpetuum mobile ist nach wie vor von großem Interesse.

Ein ideales Perpetuum Mobile sollte bis zum Ende des Big Freeze (Big Freeze) funktionieren. Befürworter dieser Theorie glauben, dass sich das Universum bis zum Ende der Zeit mit einer sehr sanften Beschleunigung ausdehnen wird. Dieser Prozess wird das Große Einfrieren genannt, und wenn er abgeschlossen ist, wird das Ende von allem kommen. Wann dies geschehen wird, ist nicht genau bekannt, aber wir haben eine Schätzung. 100 Billionen Jahre. Ein Perpetuum Mobile muss also mindestens so viel leisten, um als echtes Perpetuum Mobile zu gelten.

Was sind Perpetuum mobile?

Perpetuum Mobile sind in Motoren der ersten Art und der zweiten Art unterteilt. Motoren der ersten Art könnten ohne Kraftstoff auskommen – und generell ohne Energiekosten, die zum Beispiel entstehen, wenn die Teile der Mechanik aneinander reiben. Motoren der zweiten Art könnten kälteren umgebenden Körpern Wärme entziehen und diese Energie für die Arbeit nutzen.

Im Internet gibt es viele Projekte, die behaupten, an der Konstruktion eines Perpetuum mobile zu arbeiten. Studiert man diese Projekte jedoch genau, wird deutlich, dass sie alle sehr weit von der Idee eines Perpetuum mobile entfernt sind. Aber wenn es jemandem gelingt, ein solches Gerät herzustellen, werden die Konsequenzen überwältigend sein. Es wird angenommen, dass wir eine ewige Energiequelle erhalten - freie Energie.

Leider ist es nach den fundamentalen Gesetzen der Physik unseres Universums unmöglich, ein Perpetuum Mobile zu erschaffen.

Warum ist es unmöglich, ein Perpetuum Mobile zu bauen?

Es gibt wahrscheinlich viele Menschen, die sagen werden „Sag niemals nie“, besonders wenn es um Wissenschaft geht. Bis zu einem gewissen Grad stimmt das. Aber wenn sich herausstellt, dass es möglich ist, ein Perpetuum Mobile zu bauen, wird dies die uns bekannte Physik auf den Kopf stellen. Es stellt sich heraus, dass wir alles war falsch und keine unserer vorherigen Beobachtungen ergibt irgendeinen Sinn.

Der erste Hauptsatz der Thermodynamik ist der Energieerhaltungssatz. Nach diesem Gesetz kann Energie weder erzeugt noch vernichtet werden – sie wechselt lediglich von einer Form in eine andere. Um den Mechanismus in ständiger Bewegung zu halten, muss die aufgebrachte Energie verlustfrei in diesem Mechanismus verbleiben. Genau aus diesem Grund ist die Schaffung eines Perpetuum mobile unmöglich.

Um ein Perpetuum Mobile der ersten Art zu bauen, müssen wir mehrere Bedingungen erfüllen:

  1. Die Maschine sollte keine "reibenden" Teile haben, keine beweglichen Teile sollten andere Teile berühren, da sonst Reibung zwischen ihnen entsteht. Diese Reibung führt schließlich dazu, dass die Maschine Energie verliert. Wenn die Teile in Kontakt kommen, wird Wärme erzeugt, und diese Wärme ist die Energie, die von der Maschine verloren geht. Sie werden sagen, dass Sie dann das Gerät mit einer glatten Oberfläche herstellen müssen, damit keine Reibung auftritt. Dies ist jedoch unmöglich, da es keine perfekt glatten Objekte gibt.
  2. Die Maschine muss im Vakuum ohne Luft betrieben werden. Dies ergibt sich aus der ersten Bedingung. Der Betrieb der Maschine an beliebiger Stelle führt dazu, dass sie aufgrund der Reibung zwischen beweglichen Teilen und Luft Energie verliert. Obwohl der Energieverlust durch Luftreibung sehr gering ist, ist dies ein ernstes Problem für ein Perpetuum mobile. Bereits bei minimalen Energieverlusten wird die Maschine aufgrund dieser Verluste abwürgen und schließlich ganz zum Stillstand kommen, auch wenn es sehr lange dauert.
  3. Die Maschine darf keine Geräusche machen. Schall ist auch eine Form von Energie, und wenn eine Maschine Geräusche macht, bedeutet dies, dass sie auch Energie verliert.

Motoren der zweiten Art, die die Wärme umgebender Körper nutzen, widersprechen nicht dem Energieerhaltungssatz. Gegen den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik sind diese raffinierten Konstruktionen jedoch machtlos: In einem geschlossenen System ist eine spontane Wärmeübertragung von kälteren auf heiße Körper unmöglich. Dazu braucht es einen Vermittler. Und damit der Vermittler funktioniert, wird Energie aus einer externen Quelle benötigt. Darüber hinaus gibt es in der Natur keine wirklich umkehrbare

Aber am wichtigsten ist, dass die Schaffung eines Perpetuum Mobile sinnlos sein kann. Die Leute erwarten, dass wir, wenn ein solches Gerät hergestellt wird, eine kostenlose Energiequelle erhalten. Aber ist es? Tatsächlich erhalten wir genau so viel Energie, wie wir an diesen Motor senden. Schließlich erinnern wir uns daran, dass nach den noch nicht widerlegten Gesetzen der Physik Energie nicht aus dem Nichts entstehen, sondern nur transformiert werden kann. Es stellt sich also heraus, dass das Perpetuum Mobile ein nutzloses Gerät ist.

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