Вечный двигатель

Магнитные ррт

Первым известным магнитным ррт была машина Петра Пилигрима (1269 г.), уже описанная в начале этой главы (рис. 1.4).

Новые виды магнитных вечных двигателей, появивши­еся позже, основывались, так же как и первый, на аналогии между силой тяжести и силой притяжения магнита.

Такая аналогия была совершенно естественной, она под­креплялась общефилософскими соображениями; кроме того, силу притяжения магнита можно было непосредст­венно сравнить с силой тяжести.

Действительно, если на одну чашу весов положить кусок железа, а на другую — равную по весу гирю, то, воздействуя снизу на железо магнитом, можно определить его силу. Для этого нужно вновь уравновесить весы, добавочный груз будет равен силе притяжения магнита. Такое измерение произвел Николай Кребс (1401-1464 гг.), известный под именем Николая Кузанского (по селению Куза на Мозеле). Именно совместное действие двух тождественных сил — магнита и тяжести — служило идейной основой почти всех предложенных после Петра Пилигрима магнитных ррт.

Первым из них был двигатель, изобретенный Иоганном Теснериусом, Кельнским архиепископом конца 50-х годов XVI в. Он отдал много лет изучению всего, что связано с магнитами; это привело его к выводу, что «ни в одном случае вечное движение не достижимо никаким способом, кроме использования магнитного камня».

В сочинении о природе магнитных явлений он излагает своеобразную инструкцию для тех, кто пожелает сделать магнитный ррт, и приводит его схематическое изображе­ние (рис. 1.15).

Перевод с латинского главной части этой инструкции опубликован в [2.4]. Этот любопытный документ заслуживает того, чтобы привести его здесь.

«Возьми вместилище из железа, вроде вогнутых стекол, снаружи украшенное различными выгравированными узорами не только ради красоты, но также ради легкости, ибо чем легче сосуд, тем лучше его можно привести в движение. Но он не должен быть при этом прозрач­ным, так что можно было бы видеть заключенную в нем тайну.

На внутренней стороне вме­стилища должны быть много­численные маленькие одинаково тяжелые кусочки железа, тол­щиной в горошину или боб. Ко­лесо внутри вместилища должно быть одинаково тяжело во всех своих частях. Приспособле­ние, на котором колесо мо­жет вращаться, поставлено в се­редине так, что оно остается совершенно неподвижным. К нему прикрепляется серебряный штифтик В, на самой высокой точке которого находится маг­нит А. Когда магнитный камень таким образом приготовлен, он должен быть приведен в круглую форму; затем определяются по­люсы. Потом, оставляя полюсы неподвижными, обе противопо­ложные стороны в середине вы­пиливают на манер яйца; кроме этого те две стороны должны быть сплющены, дабы низкая часть за­нимала самое низкое место и, таким образом, она придет в соприкос­новение со стенками вместилища, которое как бы колесо. Когда это исполнено, надевают камень на штифтик так, чтобы северный полюс был немного наклонен по направлению к железной полоске, дабы сила действовала на нее не непосредственно, а под определенным углом.

Таким образом каждая полоска приблизится к северному полюсу и затем, когда она вследствие вращения колеса пройдет мимо северного полюса, она придет к южному, который ее отгонит прочь, и тогда она опять притянется к северному полюсу, так что останется в движении.

Дня того чтобы колесо исполняло свою работу скорее, следует включить во вместилище маленький металлический или серебряный камешек Е такой величины, чтобы он легко помещался между двумя полосками. Когда колесо подымется вверх, камешек упадет на про­тивоположную сторону и так как движение колеса по направлению к самой низкой части вечно, то так же вечно будет падение камешка между двумя полосками, ибо он вследствие своей тяжести стремится к центру земли и самому нижнему месту...»

Создать реальную машину на основе такой «технической докумен­тации» в стиле алхимических руководств едва ли возможно; сам ученый архиепископ такой попытки, по-видимому, не предпринимал. Более того, он скорее всего не сам придумал такой двигатель, а заимствовал его у кого-то из предшественников.

Несмотря на недостаток сведений о машине Теснери - уса, ее идея в общем ясна. Она заключается в том, что
каждая железная пластинка, закрепленная на колесе, сна­чала притягивалась к северному полюсу магнита А, а потом отталкивалась в том же направлении от южного, получая таким образом два последовательных импульса в одну сто­рону. Затем, при повороте колеса, на ее место приходит следующая пластинка и т. д.

Интересна роль шарика Е, который, периодически па­дая при вращении колеса с левой его стороны на правую, дает, по мнению автора, дополнительные силы, помогаю­щие его вращению. Таким образом, двигатель Теснери - уса представляет собой некий «гибрид» основного (маг­нитного) и вспомогательного (механического) ррт.

Никаких данных о попытках экспериментальной про­верки этого устройства в литературе нет.

Еще более любопытный магнитный ррт предложил любитель науки, изобрета­тель и коллекционер, иезуит Анастасиус Кирхер[4] (1602- 1680 гг.). Его двигатель пре­дельно прост. Как видно из рис. 1.16, он состоит из же­лезного круга ABCD, на кото­ром радиально расположены направленные наружу желез­ные стрелы. Этот круг дол­жен вращаться под действием четырех магнитов /, F, G, Н, расположенных на внеш­нем кольце.

Почему Кирхер решил, что круг со стрелами будет вращаться, совершенно непонятно. Все предыдущие изо­бретатели таких кольцевых двигателей пытались создать какую-то асимметрию, чтобы вызвать силу, направленную по касательной. У Кирхера таких мыслей не возникло. Он мыслит еще в совершенно схоластическом средневековом

Духе. Он даже серьезно утверждал, что притягательная сила магнита увеличится, если его поместить между двумя ли­стьями растения Isatis Sylvatica.

Магнит Отверстие, в которое

.проваливается докатившийся ^А^5йк/ Д° него шарик

Более интересный и оригинальный магнитный ррт опи­сал в своей книге «Сотня изобретений» (1649 г.) уже из­вестный нам Джон Уилкинс. Схема этого двигателя пред­ставлена на рис. 1.17. К шаровому магниту, расположен­ному на стойке, ведут два наклонных желоба: один (Л) пря­мой, установленный выше, и другой (Б) изогнутый, устано­вленный ниже. Изобретатель считал, что железный шарик, помещенный на верхний желоб, покатится вверх, притя­гиваемый магнитом. Но так как перед магнитом в верх­нем желобе сделано отверстие, шарик провалится в него, скатится по нижнему желобу и через его изогнутую часть снова выскочит наверх и двинется к магниту и т. д. до бесконечности.

Уилкинс, который, как мы уже видели, хорошо разо­брался в принципиальных вопросах механических ррт, оказался на высоте и в этом случае. Закончив описание этой конструкции, он пишет: «Хотя это изобретение на первый взгляд кажется возможным, детальное обсуждение покажет его несостоятельность». Основная мысль Уил­кинса в этом обсуждении сводится к тому, что если даже магнит достаточно силен, чтобы притянуть шарик от ниж­ней точки, то он тем более не даст ему провалиться через отверстие, расположенное совсем рядом. Если же, наобо­рот, сила притяжения будет недостаточна, то шарик просто
не будет притягиваться. В принципе объяснение Уилкинса правильно; характерно, что он четко представляет себе, как быстро уменьшается сила притяжения магнита с уве­личением расстояния до него.

Возможно, Уилкинс учел и взгляды знаменитого Уи­льяма Гильберта (1544-1603 гг.) — придворного врача ко­ролевы Елизаветы Английской, который тоже не поддер­жал идею этого двигателя.

В книге Гильберта «О магните, магнитных телах и боль­шом магните — Земле» (1600 г.) не только дана сводка уже известных к тому времени сведений о магнетизме, но и описаны новые результаты, полученные в многочисленных экспериментах.

В предисловии к книге Гильберт писал: «В открытии тайн и исследовании скрытых причин вещей от точных опытов и доказанных положений получаются более проч­ные выводы, нежели от непонятных догадок и мнений ру­тинных философов». Как далека эта четкая позиция от рассуждений философа-архиепископа Теснериуса!

Рис. 1.18. «Усовершенствованный» магнитный ррш XX в.

В XX в. была все же найдена возможность осуществить устройство с шариком, «вечно» бегущим по двум желобам, в точности соответ­ствующее по внешнему виду магнитному ррш, описанному Уилкинсом. Такой «усовершенствованный» двигатель показан на рис. 1.18. Верх­ний желоб изготовляется из двух электрически изолированных одна от другой металлических полос, а вместо постоянного магнита на стойке устанавливается электромагнит. Обмотка электромагнита присоединена
к аккумулятору или другому источнику электропитания так, чтобы цепь замыкалась через железный шарик, когда он находится на верхнем же­лобе, касаясь обеих его полос. Тогда электромагнит притягивает шарик (левый рисунок). Докатившись до отверстия, шарик размыкает цепь, проваливается и скатывается по нижнему желобу (правый рисунок), возвращаясь по инерции на верхний желоб, и т. д. Если спрятать ак­кумулятор в стойку (или незаметно провести через нее провода для питания электромагнита извне), а сам электромагнит поместить в ша­ровой футляр, то можно считать, что действующий ррш готов. На тех, кто не знает (или не может отгадать) секрета, он производит большое впечатление.

Нетрудно видеть, что в такой игрушке как раз устранен тот недо­статок, на который указывал Уилкинс, — возможность того, что ша­рик притянется к магниту и не провалится в отверстие. Магнит пе­рестает действовать как раз в тот момент, когда шарик должен про­валиться в отверстие, и снова включается тогда, когда нужно тянуть шарик вверх.

Подобных игрушек, разными способами имитирующих ррш, в по­следнее время придумано и изготовлено довольно много. Дальше, в гл. 5 помещен специальный раздел о псевдо-ppm, где разобраны различные устройства, принимаемые (или выдаваемые) за ррш.

Представляет интерес еще один проект магнитного ррш, предложен­ный неким доктором Якобусом. Как видно из рис. 1.19, это по существу полугравитационный — полумагнитный ррш. На оси СВ установлено колесо Е с накинутой на него цепью AD железных тяжелых шаров. Магнит Я, расположенный сбоку, оттягивает цепь в сторону, созда­вая асимметрию по отношению к оси колеса. С той его стороны, где расположен магнит, будет больше шаров, причем часть этих шаров бу­дет дальше от оси. По всем этим причинам, как считал автор, колесо должно вращаться. Этого, естественно, не произойдет. Общее действие магнита на шары, расположенные как с одной его стороны, так и с другой, создаст, конечно, определенные моменты сил, однако они будут направлены в противоположные стороны и их сумма с учетом моментов сил притяжения всегда будет равна нулю.

В дальнейшем были предложены и многие другие маг­нитные ррш, в том числе и довольно замысловатые [2.1- 2.6]; некоторые из них были построены, но их постигла та же судьба, что и остальные. Идея одного из таких постро­енных магнитных двигателей была выдвинута уже в конце XVIII в. Некий шотландский сапожный мастер по фами­лии Спенс нашел такое вещество, которое экранировало притягивающую и отталкивающую силу магнита. Известно даже, что оно было черного цвета. С помощью этого веще­ства Спенс обеспечил работу двух изготовленных им маг­нитных ррш.

Успехи Спенса были описаны шотландским физиком Дэвидом Брю - стером (1781-1868 гг.) в серьезном француз­ском журнале «Анналы физики и химии» в 1818 г. Нашлись даже очевидцы: в статье написано, что «мистер Плейфер и капитан Кейтер осмотрели обе эти машины (они были выставлены в Эдин­бурге) и выразили удо­влетворение тем, что проблема вечного дви­гателя, наконец, реше­на». Вот так! Дальше, как обычно, никаких «актов о внедрении» не последовало.

Нужно отметить, что в части открытия вещества, экра­нирующего магнитное поле, Спенс ничего особенного не сделал и его «черный порошок» для этого не нужен. Хо­рошо известно, что для этого достаточно листа железа, ко­торым можно заслонить магнитное поле. Другое дело со­здать таким путем ррт, поскольку для движения листа, экранирующего магнитноеполе, нужно в лучшем случае за­тратить столько же работы, сколько даст магнитный дви­гатель.

Общее количество магнитных двигателей все же было меньше, чем механических и особенно гидравлических. К последним мы и перейдем.