Почему не создан вечный двигатель?

В этом году исполняется 245 лет с тех пор как Парижская академия наук в 1775 году перестала выдавать патенты на изобретение вечного двигателя, или Perpetuum Mobile. Тем не менее в мире до сих пор периодически появляются изобретатели, утверждающие, что создали такой механизм, сама возможность существования которого отвергнута учёными. Возникает вопрос: что это — шарлатанство, афёра или, может быть, очередной мечтатель изобрёл всё-таки нечто уникальное?

«Самодвижущееся колесо»

В первую очередь необходимо определиться, что такое вечный двигатель и почему он до сих пор не создан. Если опустить сложные научные выкладки и выражаться простым языком, вечный двигатель — это некое устройство, способное работать само по себе неограниченно долгое время. При этом его коэффициент полезного действия должен превышать 100%, иными словами, данный механизм обязан выделять больше энергии, нежели потреблять. Учёные считают, что создание подобного двигателя невозможно. Существует второе определение Perpetuum Mobile. Это механизм, получающий тепло из одного источника, полностью преобразуя его в механическую работу. Но и такой алгоритм невозможен, исходя из второго закона термодинамики.

Однако случалось, некие изобретения выдавались своими создателями за вечные двигатели, на них получали патент и даже пытались выгодно продать. Один из наиболее известных подобных случаев произошёл в Германии в начале XVIII века в городе Гере.

Изобретатель Иоганн Бесслер 12 ноября 1717 года заявил, что создал «самодвижущееся колесо». Данный механизм действительно представлял собой колесо диаметром 92 сантиметра и толщиной 10 сантиметров, которое вращалось с неизменной скоростью около 60 оборотов в минуту, не имея внешних источников энергии. При этом колесо могло поднять на себе несколько фунтов полезного груза. Иоганн Бесслер, считавшийся гением механики, заявил о создании им вечного двигателя и стал демонстрировать своё изобретение всем желающим. При этом внутренняя часть колеса была скрыта от зрителей специальным чехлом, чтобы невозможно было узнать и разгласить суть открытия. Напрасно! Зрители тут же заявили, что их обманывают, а вращение происходит за счёт скрытых пружин или верёвки, за которую дёргают помощники учёного. В итоге была создана специальная комиссия, которая должна была подтвердить или опровергнуть факт изобретения вечного двигателя.

Для решающего эксперимента Бесслер, не раскрывая принцип работы своего изобретения, собрал новую модель «самодвижущегося колеса». Её установили в местном замке в комнате с одним входом, стеречь который поставили двух солдат. После запуска модель вращалась со скоростью 26 оборотов в минуту на протяжении 40 дней. Каждый раз, когда комнату отворяли, было видно, что колесо продолжает крутиться. Эта модель Perpetuum Mobile могла поднимать уже 16-килограммовый вес.

В 1725 году изобретением заинтересовался Пётр I. Он даже хотел купить уникальное изобретение за 100 тысяч рублей золотом. Однако, несмотря на то, что учёный не возражал против сделки, она по каким-то причинам не состоялась. Впоследствии Бесслер разобрал обе модели, так и не раскрыв принцип работы двигателя.

Леонардо да Винчи: закон сохранения энергии

о не один Иоганн Бесслер пытался изобрести вечный двигатель в виде «самодвижущегося колеса». Первое упоминание о попытке подобного изобретения датируется 1150 годом. Индийский математик, поэт и астроном по имени Бхаска-ра создал колесо, в котором полые спицы частично заполнил ртутью. После толчка извне ртуть перемещалась внутри спиц, заставляя колесо вращаться. Экспериментируя с колёсами разных размеров, варьируя толщину спиц и количество ртути внутри в них, индийский учёный пытался создать вечный двигатель. К сожалению, безуспешно.

Все последующие изобретатели вечного двигателя в той или иной форме также пытались добиться желаемого результата в создании «самодвижущегося колеса». При этом самым упорным в реализации смелого замысла оказался легендарный Леонардо да Винчи. Однако испробовав все возможные модели «самодвижущегося колеса», созданные до него, и разработав несколько собственных, великий итальянец пришёл к выводу, что «суммарный момент сил, вращающих колесо в одну сторону, в точности равен суммарному моменту сил, вращающих колесо в другую сторону». Фактически Леонардо да Винчи открыл закон сохранения энергии, который официально был сформулирован лишь в 1842 году Юлиусом Робертом фон Майером, тоже одержимым идеей вечного двигателя. При этом оба учёных после долгих и мучительных опытов пришли к выводу, что его создание — утопия.

Ловкость рук и никакого мошенничества

Несмотря на открытие закона сохранения энергии, попытки создания вечного двигателя не прекращались и в эпоху промышленной революции. Правда, большинство изобретателей той поры оказывались мошенниками, которых больше интересовали деньги, нежели создание действующей модели вечного двигателя. В своей массе это были проекты, существовавшие лишь на бумаге, под которые выделялись крупные инвестиции, либо модели, работавшие на сторонних источниках энергии.

В частности, некий изобретатель по имени Чарльз Редхеффер во второй половине XIX века показывал на ярмарках в США вечный двигатель в виде все того же колеса со сложной системой рычагов и маятников. Однако во время очередного платного показа в Нью-Йорке на просмотр явился инженер Роберт Фултон, один из создателей первых пароходов. Он мгновенно понял преступный замысел псевдоизобретателя и на спор, оторвав несколько досок от пола, на котором размещалась хитроумная конструкция, продемонстрировал окружающим бездомного, дергающего верёвку, тем самым приводя систему в движение.

Учитывая ошибки предшественников, создававших жульнические модели вечного двигателя, американец Джон кили решил поступить хитрее. Он заявил, что изобрёл механизм, работающий на «энергии эфира». При этом для создания работающей модели предприимчивый делец в 1872 году организовал акционерное общество, собрав с доверчивых толстосумов около пяти миллионов долларов. Сумма огромная по тем временам. Модель Perpetuum Mobile была им собрана и продемонстрирована инвесторам. Однако для её промышленного выпуска, по словам изобретателя, нужны были некоторые технические доработки, которые он производил до самой своей смерти, последовавшей в 1872 году.

После кончины Джона кили было установлено, что его «вечный двигатель» — фальшивка и работает от баллона со сжатым воздухом, замаскированного внутри механизма.

И всё-таки он вертится!

Изучая модели и теории создания вечного двигателя, можно прийти к выводу, что изобретение подобного механизма действительно невозможно. Впрочем, не стоит спешить. Возможно, в будущем человечество откроет новые виды энергии и взаимодействия вещества, позволяющие создать Perpetuum Mobile. При этом уже сегодня есть отдельные модели, которые исправно работают. Причём учёные не могут объяснить, на каких физических принципах они функционируют. Самым известным из подобных изобретений является так называемая батарейка Карпена, созданная инженером из Румынии Николае Василеску-Карпеном в 1950-х годах.

В первое десятилетие XX века этот выдающийся учёный, получив докторскую степень за изучение магнитных эффектов в движущихся телах, занялся применением своих революционных идей на практике. В сферу его интересов входила передача токов высокой частоты и телефонных сигналов на дальние расстояния. Одновременно учёный пытался сконструировать батарею, которая работала бы бесконечно долго. Для лучшей демонстрации своего изобретения учёный сделал установку, на которой элементы питания вырабатывают ток, попеременно запуская и останавливая движок. Сегодня это устройство находится в Национальном техническом музее Румынии в Бухаресте и продолжает вырабатывать ток на протяжении уже семидесяти лет. Официально вечным двигателем батарея Карпена не признана, но она работает и выходить из строя явно не собирается. При этом принцип её действия современные учёные объяснить не могут, заявляя, что никакого подвоха и мошенничества в данном случае нет!

Приведённый пример и ему подобные дают человечеству надежду, что однажды вечный двигатель всё же будет создан, и это существенно облегчит жизнь землянам. Будем надеяться, что это знаменательное событие произойдёт довольно скоро.

Источник