永動機是一種不需要外界能量輸入或者僅需要一個熱源就能永久做功的機械,在人們的構想中,它可以實現解放勞動力,實現人類社會的巨大進步,這也是人們一直失敗卻一直熱衷于探索永動機的原因。人類曆史上構思過的永動機大概可以分為兩類;最早期的永動機都屬于“第一類永動機”,這是一種完全不需要消耗任何來源于外界的能量,僅靠機器本身自給自足的永動機。
以歐洲早期最著名的亨内考永動機為代表,在他的設計當中,一個輪子中央以一個轉動軸固定,輪子邊緣安裝着12個可活動的短杆連接鐵球,并且每個右邊的球都比左邊的小球離轉動軸更遠,所以在轉動過程中,右邊的球産生的更大的轉動力矩産生的力會無休止的帶着輪子轉動下去。這個方案聽起來簡單可行,但卻存在一個巨大的問題,雖然右邊的球産生了較大的力矩,但個數卻遠少于左邊較小力矩的球,所以在這種情況下,機器隻會簡單擺動幾下就停下來了。
但亨内考永動機的失敗并沒有打消人們對第一類永動機的熱情,人們先後提出了利用輪子慣性、細管子的毛細作用以及電磁力等原理來實現永動,甚至連著名的達芬奇也曾經嘗試設計過永動機,但結果無一例外都以失敗告終。當時的達芬奇就斷言“永動機是不可能存在的”,直到19世紀中葉,偉大的能量守恒定律被發現,徹底将第一類永動機的想法永遠粉碎,人們認識到——自然界的一切物質都具有能量,雖然一般所有能能量都可以實現從一種物體向另一種物體傳遞,并且還可以從一種形式轉化成另一種形式,但是不管怎麼樣,能量總和都會始終保持不變,這就意味着永動機這樣一種隻做功不獲能的體系壓根就是癡人說夢。
第一類永動機的因為能量守恒定律以失敗告終,難道就沒有什麼其他途徑可以在不違背能量守恒定律的情況下實現永動嗎?
“第一類永動機”的失敗沒有打消人們對永動機的執著,在當時,人們已經發明出了蒸汽火車,看到小小的蒸汽機靠着燃燒煤氣也能帶着巨大的火車運行,人們想,既然不能憑空造出能量,那隻要可以從外界源源不斷地獲得能量,永動機仍然可能實現。于是利用外界熱能轉換為機械能的想法就誕生了,人們構思出了一種熱機,它可以直接從海洋或者大氣這些熱源當中去吸收源源不斷的熱能,将它們轉換成機械功,這樣的永動機就可以在不違背能量守恒定律的基礎上合理存在了,這種從單一熱源吸熱并且不間斷做功的機器就是“第二類永動機”。
然而,在大量的實踐科研經驗的基礎上,第二類永動機最終也成為了泡影——英國著名的物理學家開爾文在1851年發現了一條全新的普遍規律:物質不可能從單一的熱源吸收熱量,使之完全變成有用功且不産生其他影響,也就是說熱量隻能單向地從高溫物體向低溫物體傳遞,不可能自發地從低溫物體向高溫物體傳遞;而這也就是我們大部分人都有所了解的“熱力學第二定律”,就此,永動機徹底成為了不可能實現的空談,1775年,法國科學院正式宣布“不再審查有關永動機的一切設計”,永動機就此隻存在于人們的想象,無法成為現實。
永動機作為人們的美好幻想,雖然永遠無法成為現實,但這并不是它被稱之為“騙局”的原因,那麼究竟是什麼讓永動機成為“騙局”呢?
曆史上傾注一切想要設計出永動機的人确實不在少數,但也有很多想要利用永動機來發财出名的有心之人,在熱力學體系粉碎永動機可能性以後,仍然打着永動機的名号招搖撞騙,騙取名利。
1714年,來自德國的奧爾菲留斯對外聲稱自己成功發明了一部名叫“自動輪”的永動機,據他描述,這個機器每分鐘可以旋轉高達60次,且能将16公斤的物體輕松舉起到高處,而他也因為他的“自動輪”發明聲名遠揚,州長的檢驗也沒能看出這台永動機的半點破綻,之後,奧爾菲留斯靠着這台永動機賺得盆滿缽滿,俄國的沙皇彼得一世甚至與他達成了購買協議,以10萬盧布的價格收購這台永動機。但這台名聲大噪的永動機,最終卻被發現是一場可笑的騙局,它竟然是靠着隐藏在房間夾層中的女仆牽着纜繩實現連續運轉,實在令人唏噓。
類似于奧爾菲留斯這樣的永動機騙局并不是個例,還有很多别有用心的人,打着發明出永動機的旗号,高價出售自己的所謂永動機和設計圖紙,騙取名利和錢财。要知道科學是在不斷進步的,而我們要做的就是尊重科學,犯錯不可怕,動錯腦筋誤入歧途最可怕。
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