自古以来,人类通过安装在河流上的水车利用水力抽水或者推动磨子磨粉。有人设想:“如果用水车运转抽上来的水再来推动水车,这样不需要河流,水车不也能永远运转下去了吗?”(下图)。这个设想如果实现,自己提供动力源(水)独自不停运转的梦幻装置(水车)就诞生了。
这是17世纪人们研制的一例永动水车。德国的一名技师贝可勒尔在他的书中有介绍,水车(图中的H),通过齿轮推动右边的磨(M)碾谷。同时,推动左面的装置(Q)把水送到高处。目的是被送到高处的水再次推动水车。人们设想,这样的话,水车就能够自发的运转下去。
像这个水车那样,无需外力、无需提供燃料而能自发地不停运转的装置,称为“永动机”。 在16世纪后半叶,以欧洲为中心,研究永动机曾经风靡一时。但现实是残酷的,没有一例获得成功。
为什么永动机禁止发明
永动机是一种违反能量守恒定律的机器,该机器一经启动就能永久运转而不需要任何能源,然而实际上这种机器是不存在的。尽管从近代开始,世界各国都尝试制造永动机,但由于永动机违反科学常理,因此只能是一种幻想的机器。
世界上也曾有一些永动机的骗局:
1714年,德国人奥尔菲留斯声称发明了一部名为自动轮的永动机,该机器每分钟旋转六十转,并能将16公斤的物体提高相当的高度,当他宣布了这一消息并进行了公开实验后,名噪整个德国。奥尔菲留斯靠展出自动轮获取了大量金钱,最终由于奥尔菲留斯的太太与女仆发生争执,女仆愤而曝光,原来自动轮是依靠隐藏在房间夹壁墙中的女仆牵动缆绳运转的,整个事件是一个骗局。
1984年,中国哈尔滨居民王洪成声称发明永动机,他利用他设计的永动机驱动自家的洗衣机、电扇等装置运转,不久骗局被揭穿,他制作的永动机模型是用隐藏的钮扣电池驱动的一个电动马达,而供应洗衣机、电扇运转的则是暗藏在地下的电线,此人也因此入狱。
因为当今科技不够,当今人类发展还没到这种科技,所以不支持发展永动机,等再过几百年,就会出现真正永动机,如今人类学的都是能量守恒定律自然定律,人类真的无知,会出现永动机的,时间会证明一切,我们只能顺应当今时代,禁止发明
为什么永动机不能存在
因为动摩擦消耗能量,而永动机又必须动,同时能量守恒。即动就要消耗,就不能守恒,所以永动机不能存在。
永动机不存在是由能量守恒定律决定的,在理想状态下,你所描述的那种十字架转动装置在被人为转动之后是可以一直转动的,这里的理想状态是指没有外界阻尼作用,无摩擦状态,而且所处的参考系为惯性参考系,但是这种装置仍然是没有意义的,因为无阻尼作用就给这种装置判了死刑,我们需要的永动机是需要实际向外输出功率的,就是说跟电机一样带动其他装置才有实际价值,然而很明显带动其他装置时,会受到外界给予的对于所谓永动机系统的来说的阻尼作用!!所以,即使在理想状态下,永动机也是不可能实现的。
永动机无法实现的原因是能量不能凭空产生。
每个分支放上钢珠当然可以,但那不是永动机,是人往上放钢珠,钢珠的势能是人给的。
如果没人往上放,钢珠不会自己跑到上面去。
如果你以为钢珠会因为另一边的钢珠的重力而向上动,那另一边的钢珠为什么不会因为这边的钢珠的重力而往上动呢?要是两边都会往上动,那不是说明钢珠自己会飞吗?
这是有人设计的永动机,可是它该往哪边转呢?
看看这些算是永动机吗?
波义耳永动机
一些著名的科学家也进行过永动机的研制。以提出波义耳定律(描述气体的体积和压力之间的关系)而闻名的英国化学家罗伯特·波义耳(Robert Boyle,1627~1691),研制了利用毛细现象的“波义耳永动机”(见下图)。
毛细现象,是因为水的表面张力,水面会沿着容器壁上升。因此,在这个永动机中,水会被细玻璃管吸上来。然而,水会循环吗?不会,水不会离开容器壁而连续从管内流出。
圆盘+铁球=永动机?
如下图,放在当中的铁球能够产生使圆盘顺时针旋转的力矩。有人认为,只要沿着顺时针方向推它下,圆盘就会一直旋转下去。
然而,内部小球逆时针的力矩和顺时针的力矩,整体是平衡的。因此,只要推他的手一离开圆盘,它就停止旋转了。
磁铁小球永动机
如下图,受磁铁吸引的铁球爬上轨道,再从洞中落下。它能够再次爬上轨道、重复运动吗?
实际上,如果磁铁很强,铁球会被直接吸到磁铁上,或者直接掉入洞里之后停在轨道上某个磁力和下滑力相平衡的位置。如果磁铁较弱,铁球大概爬不上轨道。
浮力永动机
如下图。串在一起的浮子,只有右边的浮子受到浮力,它们是否能够不停地逆时针转动?
了把浮子压入水槽的底部,需要有比它在水槽底部受到的水压更大的力(假定不考虑底部会漏水)。水槽中的浮子受到的浮力(使装置逆时针旋转的力),不会比它受到的水压大。
以上是人们研制的各种各样的永动机的例子。不管利用重力、毛细现象、磁力还是浮力作为动力源,都以失败告终。
科学造诣很深的文艺复兴时期的画家列昂纳多·达·芬奇(1452~1519)也画有永动机的草图,但是,他得出的结论是,“这样的装置是不可能的”。
永动机对外做功,就是把自己的能量传递给外部,相当于自己能够产生能量、并把能量不断提供给外部。这明显违反了能量既不增加也不减少的能量守恒定律。在能量概念确立之前,就像河水推动水车一样,人们的主流认识是认为自然界的万物都是能够自发运动的。所以人们就设想自然也一定会产生一种能量为人们利用,其产物就是对永动机的研究。
能量守恒定律的出现,否定了之前所有的那些自发产生能量的永动机。违反“能量守恒定律”(热力学第一定律)的永动机,称为“第一类永动机”。上述的这些永动机,都是第一类永动机。
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