영구 운동 기계의 영원한 질문

영구 운동 기계는 수세기 동안 과학자와 엔지니어를 괴롭혀 왔습니다. 그래도 에너지를 낭비하지 않고 지속적으로 작동하는 장치를 만드는 아이디어는 매우 유혹적인 것 같습니다. 그것을 만드는 것이 가능하다고 과학자들은 말합니다.

영구 운동 기계 란 무엇입니까?

Perpetuum 모바일 또는 Perpetuum Mobile은 가상의 장치입니다. 어떤 사람들은 에너지 자원을 사용하지 않고 무한정 작동하는 기계를 만드는 것이 이론적으로 가능하다고 믿습니다. 동시에 과학자들은 점차적으로이 아이디어에 환멸을 느꼈고 그러한 장치를 만들려는 시도는 의미가 없기 때문에 포기하는 것이 낫다는 것을 인식했습니다. 영구 운동 기계를 만드는 것이 불가능하다는 것을 열역학 제1법칙으로 가정합니다. 그러나 영구 운동 기계에 대한 아이디어는 여전히 큰 관심을 끌고 있습니다.

이상적인 영구 운동 기계는 Big Freeze(Big Freeze)가 끝날 때까지 작동해야 합니다. 이 이론의 지지자들은 세상이 끝날 때까지 우주가 매우 부드러운 가속으로 팽창할 것이라고 믿습니다. 이 과정을 대동결(Great Freeze)이라고 하며, 완료되면 모든 것의 끝이 옵니다. 언제 이런 일이 일어날지는 정확히 알 수 없지만 추정치는 있습니다. 100조년. 따라서 영구 운동 기계는 실제 영구 운동 기계로 간주되기 위해 최소한 그만큼 작동해야 합니다.

영구 운동 기계는 무엇입니까?

Perpetuum Mobile은 1종 엔진과 2종 엔진으로 나뉩니다. 첫 번째 종류의 엔진은 연료 없이 작동할 수 있으며 일반적으로 예를 들어 메커니즘의 부품이 서로 마찰할 때 발생하는 에너지 비용 없이 작동할 수 있습니다. 두 번째 종류의 엔진은 더 차가운 주변 물체에서 열을 추출하고 이 에너지를 작업에 사용할 수 있습니다.

인터넷에는 영구 운동 기계의 설계 작업을 하고 있다고 주장하는 많은 프로젝트가 있습니다. 그러나 이러한 프로젝트를 주의 깊게 연구하면 모두 영구 운동 기계의 개념과 매우 거리가 멀다는 것이 분명해집니다. 그러나 누군가가 그러한 장치를 만들 수 있다면 그 결과는 압도적일 것입니다. 우리는 영원한 에너지원인 자유 에너지를 받을 것이라고 믿어집니다.

불행히도 우리 우주의 기본 물리학 법칙에 따르면 영구 운동 기계의 생성은 불가능합니다.

영구 운동 기계를 만드는 것이 불가능한 이유는 무엇입니까?

특히 과학에 관해서는 "절대 절대로 말하지 않는다"라고 말할 많은 사람들이 있을 것입니다. 어느 정도는 사실입니다. 그러나 영구 운동 기계를 만드는 것이 가능하다는 것이 밝혀지면 이것은 우리가 알고 있는 물리학을 뒤집을 것입니다. 우리는모든 것이 잘못되었다 그리고 우리의 이전 관찰 중 어떤 것도 의미가 없습니다.

열역학 제1법칙은 에너지 보존법칙이다. 이 법칙에 따르면 에너지는 생성되거나 소멸될 수 없으며 단순히 한 형태에서 다른 형태로 변경됩니다. 메커니즘을 일정한 동작으로 유지하려면 적용된 에너지가 손실 없이 이 메커니즘에 남아 있어야 합니다. 이것이 바로 영구 운동 기계의 생성이 불가능한 이유입니다.

첫 번째 종류의 영구 운동 기계를 구축하려면 몇 가지 조건을 충족해야 합니다.

기계에는 "마찰" 부품이 없어야 하며 움직이는 부품이 다른 부품에 닿지 않아야 합니다. 그렇지 않으면 부품 간에 마찰이 발생합니다. 이 마찰은 결국 기계의 에너지 손실을 초래합니다. 부품이 접촉하면 열이 발생하며 이 열이 기계에서 손실되는 에너지입니다. 그런 다음 마찰이 발생하지 않도록 장치를 매끄러운 표면으로 만들어야 한다고 말할 것입니다. 그러나 이것은 완벽하게 매끄러운 물체가 없기 때문에 불가능합니다.
기계는 공기가 없는 진공 상태에서 작동해야 합니다. 이것은 첫 번째 조건에서 비롯됩니다. 어디에서나 기계를 작동하면 움직이는 부품과 공기 사이의 마찰로 인해 에너지가 손실됩니다. 공기 마찰로 인한 에너지 손실은 매우 적지만 영구 운동 기계의 경우 심각한 문제입니다. 최소한의 에너지 손실만 있으면 기계가 멈추기 시작하고 시간이 매우 오래 걸리더라도 이러한 손실로 인해 결국 완전히 정지합니다.
기계에서 소리가 나지 않아야 합니다. 소리도 에너지의 한 형태이고 기계가 소리를 내면 그 역시 에너지를 잃는다는 뜻이다.

주변 물체의 열을 사용하는 두 번째 종류의 엔진은 에너지 보존 법칙과 모순되지 않습니다. 그러나 이러한 교활한 구조는 열역학 제2법칙에 어긋납니다. 닫힌 시스템에서는 더 차가운 물체에서 뜨거운 물체로 자발적으로 열을 전달하는 것이 불가능합니다. 이를 위해서는 중개자가 필요합니다. 그리고 중개자가 작동하려면 외부 소스에서 에너지가 필요합니다. 또한 자연에는 진정으로 되돌릴 수 있는 것이 없습니다.

그러나 가장 중요한 것은 영구 운동 기계를 만드는 것이 무의미할 수 있다는 것입니다. 사람들은 그러한 장치가 만들어지면 우리가 무료로 에너지를 얻을 수 있을 것이라고 기대합니다. 하지만 그렇습니까? 사실, 우리는 이 엔진에 보내는 만큼의 에너지를 받을 것입니다. 결국, 우리는 아직 논박되지 않은 물리학 법칙에 따르면 에너지는 무에서 생성될 수 없으며 변환만 가능하다는 것을 기억합니다. 따라서 영구 운동 기계는 쓸모없는 장치임이 밝혀졌습니다.