聲明：本文一切資料來源于網絡和書籍（若侵則删），而本人非專業人士，所寫内容僅代表個人觀點，也可能會有錯漏，歡迎大家指正和補充，謝謝！

大家好，我是舒宜昂。今天我們來聊一聊永動機。（文章最後有我個人對文章重點的總結，趕時間的話可以直接跳到最後面看總結。最後還有一些GIF，請注意流量！）

相信大家從小就聽說過永動機，并且知道永動機是不可能被制造出來的。不過，這裡還是再介紹一下。永動機是指不需要外界能量輸入或者隻給一個初始能量就可以永遠不停做功獲取能量的機械裝置。

人們為什麼會想要制造永動機呢？原因很簡單。如果不用自己動手還不用消耗其他能源，就可以源源不斷的獲取能源，何樂而不為？畢竟能源是人類之間争奪和戰争的最重要原因。如果永動機是可以被發明的，相信現在的世界将會和平得多，人類的生活質量也将上升好幾個檔次。

也就是因為永動機帶給人的巨大吸引力，在明明知道永動機不可能被制作出來的情況下，仍有人前赴後繼地加入永動機發明的行列。永動機的思想在公元1200年左右起源于印度，被傳到西方後，西方就不斷有人提出永動機的制作方案，直到今天仍然有人在設想制造永動機。并且各種大人物都曾設計過永動機，比如達·芬奇、焦耳。這些永動機的制作失敗，倒也不是白白浪費，反而是推進了科學發展進步，讓人們逐漸認識到了自然界的客觀規律。

熱力學兩大定律就是為了證明永動機為何會失敗而提出來的。永動機上的失敗和制作永動機的思想，啟發着人們用更少的能量、更容易獲取的能量，去獲得更多能源。所以不虧！

根據永動機失敗的原因，永動機分為兩類。這兩類分别對應着熱力學第一和第二定律。根據這兩大熱力學定律，讓我們來分析一下為什麼永動機是不可能被制造出來的。

熱力學第一定律也就是能量守恒和轉化定律。物體或者是體系内，能量之間轉化和傳遞，肯定是保持不變的，有增加就一定有減少。

大部分第一類永動機雖然是利用大自然中已經存在的能量，也就是浮力、慣性、電磁力等力學能量來達到機械裝置永遠做功，但這些永動機仍是存在于一個體系、一個環境内，也就是體系内的能量總和不變。

第一永動機最主要的目的就是創造能量，如果隻是能量之間轉化，在某個平衡點，能量肯定會被轉化完，力肯定會被互相抵消，那麼機械裝置就會停下來。所以在根本上就已經決定了第一類永動機的失敗。

當已經非常明确能量不能被創造，第一類永動機不能被制造，人們就開始轉換思路。不能創造能量，那就使用一種取之不竭的熱量（比如從大氣和海洋中獲取）來當做單一的能源，從而完全轉化為其他能量。這種思路下所制造的永動機則被稱為第二類永動機。

熱力學第二定律有兩種等價的表述方式：熱量不能自發從低溫物體流向高溫物體而不引起其他變化。/不可能從單一熱源取熱使之完全轉換為有用的功而不産生其他影響。也就是我們之前文章所提到的熵增原理，沒有外部力量、能量的情況下，能量混亂程度會增大，不能全部都成為有用的能量。

也就是說單一能源想要完全轉化是不可能的，不就是會消耗，不就是需要别的能量助力。很多時候所謂的永動機看似能成功，隻是我們被迷惑，沒有弄清真正的能源。冷靜仔細理清保持運作的能量來源，你就會發現能量來源并不止一種，并不符合第二類永動機的定義。

早在1775年，法蘭西科學院就非常鄭重地通過一項決議，永遠不接受永動機的申請。其解釋為：建造永動機是絕對不可能的，即便是中間的摩擦和阻力最終不至于破壞原來的動力，這個動力也不可能産生等同于原來的效果；再如設想動力可以連續起作用，在一定時間之内，其效果也會是無限變小的。假如摩擦和阻力減少，初始的運動往往可能得以繼續，但它卻不能對其他物體作用。在這種假設（自然界不可能存在）中，唯一可能的永恒運動對實現永動機建造者的目的是毫無用處的。這些研究的缺點是費用極其昂貴，不止毀了一個家庭，本來可以為公衆提供大量服務的技術人員，往往為此浪費了他們的工具、時間和聰明才智。

永動機的錯在于理想化了能源的獲取和能量的損失。我們隻有可能減少作用力的消耗，讓物體可以運動得更久，但不可能消除力的消耗，讓物體永遠一直運動下去。大部分的永動機都是需要人為給予一個初始力，這一點就已經是錯誤了。

比如指尖陀螺，我們隻需要輕輕一個力就可以讓它轉起來。相同的力量，不同的指尖陀螺旋轉的時長不同，這取決于指尖陀螺的材質、重量、大小和軸承的好壞。但設計得再完美，也都不可能一直轉下去。因為除了軸承中因為摩擦的能量消耗外，還有空氣阻力等其他微小不容易被察覺的能量損失。

其實像“永遠”、“完全”這樣絕對的字眼，在大部分時候和其他的事物上也都是行不通的。不過我們的宇宙和我們的世間萬物是一個“凡事沒有絕對”的存在。很多很多事物都隻是我們還未知曉真相，或者所觀察的角度不同，所以才給出了絕對的定論。

不過最多的操作是忽略那些極小部分的不一樣，讓絕大多數稱為“絕對”。所以永動機也并不能說絕對沒有。比如時間晶體，雖然其原子不斷在運動，但卻沒有能量被轉移，不會消耗任何能量，也符合能量守恒定律。再比如整個宇宙不停的運轉。這些“永動機”我們到現在都還沒弄懂到底為什麼永動。

有人提出說太陽光才是最容易被獲取的能量，那為什麼不能利用太陽光來制作永動機呢？太陽光确實是一個取之不竭最好的能源，但是缺點也還是挺多的，地球上無法保持持續接受太陽光，因為有白天黑夜，同時太陽光的強度也是會變的。并且太陽光的利用率沒有那麼理想，制作吸收太陽能的材料也非常昂貴，還容易損壞。所以用太陽光來制作永動機，沒有一點是可以符合永動機的定義。

個人覺得是重點的總結：

1. 永動機是指不需要外界能量輸入或者隻給一個初始能量就可以永遠不停做功獲取能量的機械裝置。為了可以不費力氣獲得最重要的能源，人類不斷投入永動機的制作。

2. 永動機的制作雖然沒有成功，卻推動了科學的發展和人們對大自然客觀規律的認識。

3. 第一類永動機不符合能量守恒定律，因為無法憑空創造出能量，根本上就已經錯誤。體系内的能量總會有一個轉化的平衡點存在，各種力互相抵消。

4. 第二類永動機不符合熱力學第二定律。單一能源不能在沒有外力下完全轉變為有用的能量。看似成功的永動機都是非單一能源或是不能完全轉變。

5. 永動機的錯在于理想化了能源的獲取和能量的損失。我們可以減少作用力的消耗，但不能消除。

6. 在我們這個“凡事無絕對”的宇宙中，還有時間晶體和宇宙本身這樣的永動機存在，我們并不知道原理。

7. 太陽光雖然是最容易被獲取的能量，但是有太多的缺點，所以不能利用太陽光來制造永動機。

我是舒宜昂，希望你喜歡，歡迎留言讨論，謝謝觀看！

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!