Вечный двигатель

ВВЕДЕНИЕ ФИЗИКА, ЭНЕРГЕТИКА И ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Всякое ложное искусство, всякое суемудрие длится лишь положенное ему время, так как в конце концов оно раз­рушает само себя и высшая точка его развития есть вместе с тем начало его крушения.

И. Кант

Приступая к разбору истории вечного двигателя, нужно, по-видимому, начать с того, откуда взялось это понятие и что, собственно, оно означает.

Идея об устройстве, которое могло бы приводить в дви­жение машины, не используя ни мускульную силу людей и животных, ни силу ветра и падающей воды, возникла впер­вые, насколько известно, в Индии в XII в. Однако практи­ческий интерес к ней проявился в средневековых городах Европы в XIII в. Это не было случайностью: универсаль­ный двигатель, способный работать в любом месте, был бы очень полезен средневековому ремесленнику. Он мог бы приводить в движение кузнечные меха, подававшие воздух в горны и печи, водяные насосы, крутить мельницы, подни­мать грузы на стройках. Говоря современным языком, со­здание такого двигателя позволило бы сделать существен­ный шаг и в энергетике, и в развитии производительных сил в целом.

Средневековая наука не была готова к тому, чтобы хоть как-то помочь этим поискам. Привычных нам представле­ний, связанных с энергией и законами ее превращений, в то время еще не было. Естественно поэтому, что люди, ме­чтавшие создать универсальный двигатель, опирались пре­жде всего на то вечное движение, которое они видели в окружающей природе: движение солнца, луны и планет, морские приливы и отливы, течение рек. Такое вечное дви­жение называлось «perpetuum mobile naturae» — естествен­ное, природное вечное движение. Существование такого природного вечного движения со средневековой точки зре­ния неопровержимо свидетельствовало о возможности со­здания и искусственного вечного движения — «perpetuum mobile artificae». Надо было только найти способ пере­нести существующие в природе явления на искусственно созданные машины.

В результате такого переноса слово «perpetuum» («веч­ный») приобрело в этом термине несколько иной смысл. Применительно к технике оно уже означало не «беско­нечный», а скорее «непрерывный», «постоянно действую­щий». Было очевидно, что любая искусственная машина, созданная человеком, не вечна, она в конце концов не­избежно износится. Но пока двигатель существует — он постоянно должен действовать.

В этом смысле — как обозначение постоянно, самого по себе действующего двигателя — сочетание «perpetuum mobile ariificae» дожило и до наших дней. Слово «artifi­cae» постепенно исчезло, так как ясно было, что термин относится к искусственному устройству. Для краткости «perpetuum mobile» часто пишут сокращенно — ррт.

Таким образом, русский термин «вечный двигатель» не совсем точно отражает понятие ррт. Однако, поскольку он вошел во всеобщий обиход, мы будем им пользоваться наряду с сокращенным обозначением ррт. Кроме того, мы по возможности постараемся избегать частого упоминания перед словами «вечный двигатель» прилагательных типа «воображаемый», «нереализуемый», «неосуществимый» и т. д., так как это подразумевается с самого начала. По этой же причине словосочетание «вечный двигатель» везде, начиная с заголовка, пишется без кавычек. Ведь упоминают же в литературе без кавычек чертей, ведьм и всякую прочую нечистую силу, хотя прекрасно известно, что в настоящем виде они не существуют, как и вечный двигатель.

Представление о вечном двигателе со временем суще­ственно менялось в соответствии с развитием науки, в част­ности физики, и задачами, которые возникали перед энер­гетикой.

В первый период развития ppm (XIII-XVIII вв.) его изо­бретатели не понимали принципиальной разницы между вечным движением небесных тел и связанных с ним явле­ний (например, морских приливов) и тем движением, по­средством которого они хотели производить работу в дви­гателях. Как это ни покажется странным теперь, вопрос о том, откуда должна была взяться эта работа, тогда вообще не возникал. Только примерно с XVI в., когда постепенно начала формироваться мысль о некой «силе» как источ­нике движения и о том, что эта сила не может ни возник­нуть из ничего, ни исчезнуть бесследно, появились сомне­ния в возможности, а затем и убеждение в невозможности создания ррт. Однако, как мы увидим далее, этого мнения придерживался очень небольшой круг наиболее квалифи­цированных ученых-физиков и механиков. Общим досто­янием такое понимание не стало. Все же официальным решением Парижской академии наук в 1775 г. было пре­кращено рассмотрение любых проектов perpetuum mobile. На этом закончился первый период истории ррт.

Второй период продолжался примерно до последней четверти XIX в. За это время было определено понятие энергии, и закон ее сохранения получил окончательное научное оформление. Были заложены основы термодина­мики — науки об энергии и ее превращениях. Однако усилия изобретателей, работающих над созданием различ­ных вариантов ррт, нисколько не ослабели.

Создалась интересная ситуация — сосуществование (правда, совсем не мирное) науки и антинаучной изобрета­тельской деятельности. Этот парадокс объяснялся, с одной стороны, возросшими требованиями к энергетике, потре­блявшей много топлива, и с другой — тем, что первый закон термодинамики (закон сохранения энергии) не был еще достаточно хорошо известен широкому кругу людей, занимавшихся техникой.

На этом, по существу, заканчивается история так назы­ваемого вечного двигателя первого рода — ррт-1, изобре­татели которого пытались нарушить первый закон термо­динамики. Напомним, что он требует, чтобы общее коли­чество энергии, поступающей в двигатель, было в точности равно общему количеству выходящей из него; энергия не может исчезать или возникать из ничего. А ррш-1 произ­водил бы работу, вообще не получая энергии извне!

Третий период развития ррш продолжается и теперь. Этот период характерен тем, что современные изобрета­тели ррш в отличие от своих коллег, работавших в пре­дыдущие времена, знают о существовании научных зако­нов, исключающих возможность его создания. Поэтому они пытаются создать ррш совсем другого рода. Такой веч­ный двигатель не должен нарушать закон сохранения энер­гии — первый закон термодинамики. Здесь все в порядке. Но он должен действовать вопреки второму закону тер­модинамики. Этот закон определенным образом ограничи­вает превращаемость одних форм энергии в другие. Такой двигатель был назван вечным двигателем второго рода — ррш-2.

Простейшим ррш-2 был бы такой, который, получая тепло от окружающей среды (например, от воды или ат­мосферного воздуха), полностью или частично превращал бы его в работу. Он позволил бы обойтись не только без затраты органического или ядерного топлива, но и без за­грязнения окружающей среды. Есть за что бороться! Но второй закон термодинамики это превращение запрещает, а поскольку этот закон известен и существует, изобретате­лям ррш-2 не остается ничего другого, как бороться именно с ним. Нападки на второй закон ведутся ими с самых раз­ных сторон — физической, философской и даже полити­ческой. Эта борьба вокруг второго закона термодинамики составляет, по существу, основное содержание третьего периода истории ррш.

На начальном этапе истории ррш дискуссии вокруг него способствовали в определенной степени прогрессу физики, а на последующих этапах — и развитию термодинамики, и прогрессу энергетики. Более того, оба закона термоди­намики родились из положения о невозможности осуще­ствления вечного двигателя. В целом эти этапы истории ррш можно характеризовать как движение от утопии к на­уке. В конечном счете сам вечный двигатель породил, если так можно выразиться, те фундаментальные научные поло­жения, которые вырвали из-под него почву и обусловили конец его многовековой истории.

К сожалению, современные попытки возродить ррш на новой основе уже ничего науке не дают и дать не могут.

Напротив, они только вносят путаницу и отвлекают лю­дей от настоящего дела. Теперешний этап истории веч­ного двигателя характеризуется попытками продвинуться в обратном направлении — от науки к утопии.

Чтобы разобраться во всех этапах истории ррт и дви­нуться дальше, надо обязательно сформулировать опреде­ление того, о чем пойдет речь. Итак, вечный двигатель — это воображаемое устройство, способное производить ра­боту в нарушение первого (ррш-1) или второго (ррш-2) законов термодинамики.

Займемся подробнее как этими двигателями, так и со­ответствующими законами — сначала первым, а затем и вторым.

Вечный двигатель

Тепловой насос — чудо или не чудо?

Напомним принцип действия теплового насоса[35] (о нем уже шла речь в гл. 3). Независимо от типа и конструкции это устройство выполняет, как правило, одну функцию — отбирает теплоту Qo c …

Утверждение закона сохранения энергии. Революция в понятиях и терминах

В предисловии к английскому изданию «Капитала» Ф. Энгельс писал: «В науке каждая новая точка зрения вле­чет за собой революцию в ее технических терминах» [1.4]. Естественно, что такое событие, как установление …

Почему все же изобретают ррт?

До сих пор мы занимались в основном научно-техни­ческой стороной истории вечного двигателя, касаясь лишь попутно личных особенностей людей, связанных с ним. Но человеческая сторона дела тоже заслуживает внима­ния. Более того, …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.