Электрическая схема вечного двигателя
Электрическая схема вечного двигателя
Вечный двигатель (или Perpetuum mobile) — воображаемая машина, которая, будучи единожды приведенной в движение, сама по себе удерживается в этом состоянии сколь угодно долго, совершая при этом полезную работу (КПД больше 100 %).
На протяжении всей истории лучшие умы человечества пытаются сгенерировать такое устройство однако в даже в начале 21 века вечный двигатель — это всего лишь научный проект.
Начало истории интереса к понятию вечный двигатель можно просдедить уже в греческой философии. Древние греки были буквально очарованы кругом и считали, что по круговым траекториям движутся как небесные тела так и человеческие души. Однако небесные тела движутся по идеальным окружностям и потому движение их вечно, а человек не способен «проследить начало и конец своей дороги» и тем самым осужден на смерть. О небесных телах, движение которых было бы действительно круговым, Аристотель (384 — 322 до н.э., величайший философ античной Греции, ученик Платона, воспитатель Александра Македонского) говорил, что они не могут быть ни тяжелыми, ни легкими, так как эти тела «не способны приближаться к центру или удаляться от него естественным или вынужденным образом». Это заключение привело философа к главному выводу, что движение космоса — это мера всех других движений, так как оно одно является постоянным, неизменным, вечным.
Августин Блаженный Аврелий (354 — 430) христианский теолог и церковный деятель также описывал в своих трудах необычную лампу в храме Венеры, испускающую вечный свет. Пламя ее было мощным и сильным и его не могли загасить дождь и ветер , несмотря на то, что лампу эту никогда не заправляли маслом. Данное устройство по описанию можно также считать своего рода вечным двигателем, так как действие — вечный свет — обладало неограниченными во времени постоянными характеристиками. В летаписях также есть информацию о том, что в 1345 г. на могиле дочери Цицерона (известного древнеримского правителя, философа). Туллии был найден похожий светильник и легенды утверждают, что он испускал свет без перерыва около полторы тысячи лет.
Однако самое первое упоминание о вечном двигателе датируется примерно 1150 г. Индийский поэт, математик и астроном Бхаскара описывает в своем стихотворении необычное колесо с прикрепленными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Ученый обосновывает принцип действия устройства на различии различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещенных на окружности колеса.
Уже примерно с 1200 г. проекты вечных двигателей появляются в арабских летаписях. Несмотря на то, что арабские инженеры использовали собственные комбинациями основных конструктивных элементов, главной частью их устройств оставалось большое колесо, вращавшееся вокруг горизонтальной оси и принцип действия был сходен с работой индийского ученого. В Европе первые чертежи вечных двигателей появляются одновременно с введением в обиход арабских (по своему происхождению индийских) цифр, т.е. в начале XIII века. Первым европейским автором идеи вечного двигателя считается средневековый французский архитектор и инженер Вийяр д’Оннекур, известный как строитель кафедральных соборов и создатель целого ряда интересных машин и механизмов. Несмотря на то, что по принципу действия машина Вийяра сходна со схемами, предложенными арабскими учеными ранее, отличие заключается в том, что вместо сосудов со ртутью или сочлененных деревянных рычагов Вийяр размещает по периметру своего колеса 7 небольших молоточков. Как строитель соборов, он не мог не отметить на их башнях конструкцию из барабанов с прикрепленными к ним молоточками, которая постепенно заменяла в Европе колокола. Именно принцип действия таких молоточков и колебания барабанов при откидывании грузов навели Вийяра на мысль об использовании аналогичных железных молоточков, установив их по окружности колеса своего вечного двигателя.
Французский ученый Пьер де Марикур, занимавшийся в то время опытами с магнетизмом и исследованием свойств магнитов,через четверть века после появления проекта Вийяра, предложил иную схему вечного двигателя, основанную на использованиив то время практически не известных магнитных сил. Принципиальная схема его вечного двигателя напоминала скорее схему вечного космического движения. Возникновение магнитных сил Пьер де Марикур объяснял божественным вмешательством и потому источниками этих сил считал «небесные полюса». Однако он не отрицал того обстоятельства, что магнитные силы всегда проявляют себя там, где поблизости присутствует магнитный железняк, поэтому эту взаимосвязь Пьер де Марикур объяснял тем, что данный минерал управляется тайными небесными силами и воплощает в себе все те мистические силы и возможности, которые помогают ему осуществлять в наших земных условиях непрерывное круговое движение.
Знаменитые инженеры эпохи возраждения, среди которых были знаменитые Мариано ди Жакопо, Франческо ди Мартини и Леонардо да Винчи, также проявляли интерес к проблеме вечного двигателя, однако не один проект не был подтвержден на практике. В 17 веке некий Иоганн Эрнст Элиас Бесслер утверждал, что изобрел вечный двигатель и готов продать идею за 2 000 000 талеров. Свои слова он подтверждал публичными демонстрациями работающих прототипов. Самая впечатляющая демонстрация изобретения Бесслера произошла 17 ноября 1717 года . Вечный двигатель с диаметром вала больше 3,5 м был приведен в действие. В этот же день комната, в которой он находился, была заперта, и открыли ее только 4 января 1718 года. Двигатель все еще работал: колесо крутилось с той же скоростью, что и полтора месяца назад. Репутацию изобретателя подмочила служанка, заявив, чтоб ученый обманывает обывателей. после этого скандала интерес к изобретениям Бесслера утратили абсолютно все и ученый умер в нищите, но все чертежи и прототипы он перед этим уничтожил. На данный момент принципы действия двигателей Бесслера точно не известны.
И в 1775 г. Парижская академия наук — наивысший в ту пору научный трибунал Западной Европы — выступила против безосновательной веры в возможность создания вечного двигателя и приняла решение не рассматривать больше заявки на патентование данного устройства.
Таким образом, не смотря на появление все новых и новых невероятных, но не подтвержающих себя в реальной жизни, проектов вечного двигателя, он пока остается в человеческих представлениях лишь бесплодной идеей и свидетельством как тщетных усилий многочисленных ученых и инженеров разных эпох, так и их невероятной изобретательности.
Как это работает: вечный двигатель
Люди всегда мечтали получить что-нибудь даром, будь то бесплатное пиво, стратегия выигрыша в казино или энергия из вакуума. Вечные двигатели изобретают с глубокой древности. И хотя физики давно выяснили, что выработать что-то из ничего нельзя, энтузиастов это не останавливает
Классификация: никак нет
Вечных двигателей не существует. Тем не менее они делятся на несколько типов.
Вечные двигатели первого рода претендуют на создание энергии из ничего в нарушение первого начала термодинамики (закон сохранения энергии). Не работают.
Вечные двигатели второго рода пытаются многократно использовать однажды уже потраченную энергию, нарушая второе начало термодинамики (принцип неубывания энтропии, или беспорядка). Не работают.
Мнимые вечные двигатели незаметно подпитываются энергией из внешней среды. Работают, но ложно выдаются за вечные двигатели.
Жульнические вечные двигатели создают впечатление работающего perpetuum mobile за счет спрятанного источника энергии. Работают, но вечными двигателями не являются.
Механический вечный двигатель
Perpetuum mobile первого рода
Одна из ранних моделей вечного двигателя. Слева от оси грузов больше, чем справа. С первого взгляда кажется, что левая часть всегда перевешивает, заставляя колесо крутиться. Наверху грузы переваливаются справа налево, и движение продолжается вечно. Но при более внимательном рассмотрении видно, что хотя грузов справа и меньше, но у них больше рычаг, и именно правая сторона может перевешивать.
На самом деле. Истина, как водится, посередине: грузы с двух сторон уравновешивают друг друга, и колесо, немного покачавшись, попросту остановится.
Поплавковый вечный двигатель
Perpetuum mobile первого рода
Боги заставили Сизифа тащить в гору камень, который срывался и катился вниз. Изобретатели этого двигателя решили, что закон Архимеда может работать не хуже наказанного царя Коринфа. Связанные в цепочку запаянные поплавки всплывают в воде, а на воздухе опускаются под действием силы тяжести, вращая соединенные с ними колеса.
На самом деле. Проблема в том, что при входе в воду поплавки должны преодолеть ее сопротивление и приподнять всю цепочку, чтобы высвободить для себя место. На это уходит ровно столько же энергии, сколько «вырабатывает» двигатель. Без участия богов лишней энергии не получится.
Капиллярный вечный двигатель
Perpetuum mobile первого рода
Сила тяжести не дает покоя многим изобретателям вечных двигателей: если хитрым образом преодолеть ее без затрат энергии, а потом сбросить поднятый груз, то на выходе получится «бесплатная» работа. Например, можно заставить воду подниматься из бассейна в стоящий на возвышении сосуд за счет капиллярного эффекта. Из емкости вода будет выливаться обратно в бассейн и крутить колесо.
На самом деле. До определенной высоты вода действительно сама движется вверх, но вот капать в верхнюю емкость она не станет: жидкость удержит тот же капиллярный эффект, который поднял ее из бассейна.
Демон Максвелла
Perpetuum mobile второго рода
Крошечное разумное существо, которое сидит в стакане, разделенном перегородкой, и поднимает ее, чтобы пропустить быстрые молекулы в одну сторону, а медленные в другую, придумал человек, максимально далекий от вечных двигателей. Великий физик Джеймс Максвелл вряд ли предполагал, что изобретатели perpetuum mobile по-своему оценят потенциал созданного им демона. Конечно, они выдумывали вместо этого мифического существа всевозможные механизмы, в том числе и с наномоторами, но суть оставалась неизменной: сделать так, чтобы в одной части сосуда молекулы двигались быстрее, чем в другой, а из возникшего перепада температуры и давления получить энергию.
На самом деле. Эта заманчивая схема вполне может работать, но только при наличии настоящего демона. Без него на сортировку молекул придется тратить энергию, что лишает всю затею смысла.
Вечные часы
Мнимый perpetuum mobile
В 1864 году новозеландский часовщик, математик и астроном Артур Беверли построил часы, идущие без подзавода по сей день. Правда, их несколько раз останавливали для чистки, а однажды они встали сами, но потом вновь начали отсчитывать время. Конструкция хронометра очень проста. В резервуаре с маслом и воздухом плавает грузик, который поднимается и опускается при изменении уровня масла. Движения грузика взводят пружину часов.
На самом деле. Все законы физики строго соблюдаются, но часы Беверли не вечный двигатель. Они незаметно подпитываются энергией из окружающей среды — уровень масла изменяется в зависимости от атмосферного давления и температуры.
Тепловой насос
Мнимый perpetuum mobile
Фактически это холодильник, поставленный камерой в окно, а радиатором в комнату. На обогрев помещения поступает тепло — не только выработанное за счет электричества, но и «высосанное» из холодной окружающей среды. Комната получает в 3–5 раз больше энергии, чем тратится электричества!
На самом деле. Из обогревателя с КПД выше 100% вышел бы отличный вечный двигатель, если бы не одно но. Переход электричества в тепло необратим, и извлечь из лишних градусов прежнее количество электроэнергии нельзя. Так что отапливать дом холодильником задаром не получится, хотя сэкономить можно прилично.
Генератор Бедини
Жульнический perpetuum mobile (первого рода)
В 1984 году американский электрик Джон Бедини закрепил на колесе магниты, поставил рядом индукционную катушку и пару аккумуляторов. Когда магнит приближался к катушке, он возбуждал в ней ток, заряжающий аккумулятор. А когда удалялся, электроника подключала другой аккумулятор, который питал катушку, отталкивал магнит и раскручивал колесо. Через некоторое время батареи менялись местами. Бедини утверждал, что заряд батарей полностью восстанавливается, а колесо может совершать дополнительную работу за счет «свободной энергии» неизвестной науке природы.
На самом деле. На практике колесо, разумеется, останавливалось, но с хорошими аккумуляторами крутилось достаточно долго, чтобы впечатлить дилетантов и убедить их заплатить за набор для сборки вечного двигателя в домашних условиях.
А что сейчас? Таинственная энергия
Сегодня упоминать о вечных двигателях — моветон даже в кругу их изобретателей. В моде эвфемизм «свободная энергия», которая поступает из неведомого источника.
Характерный пример — генератор Сёрла, с виду похожий на большой подшипник. Он якобы создает магнитное поле, за счет которого система самораскручивается. При этом возникает антигравитация, и вся конструкция взлетает. Изобретатель, которому уже за 80, любит рассказывать, что идея генератора пришла к нему во сне, когда он был подростком. Источник загадочной энергии Джон Сёрл описывает смутно: то ли это эфир, то ли субатомные частицы.
У Сёрла много последователей, в том числе и в России. Они переводят ему пожертвования и приобретают дополнительную техническую информацию через сайт. Однако доход изобретателя скромен, и Сёрл уверен, что против него работает заговор энергетических компаний. По иску одной из них он был обвинен в том, что воровал электроэнергию по спрятанному в стене кабелю.
Мошенники и неудачники. Почему вечные двигатели не работают
Недавняя новость о том, что китайским ученым удалось создать двигатель EmDrive, который не потребляет топливо, но способен доставить космический аппарат до границ Солнечной системы, взбудоражила мировую общественность, но не представителей академической науки. Попытки создания двигателя EmDrive, состоящего из магнетрона и резонатора предпринимаются давно, но никому еще не удалось доказать его работоспособность. Видимо, потому что сам двигатель является грубым попранием Третьего закона Ньютона.
Эксперты были единодушны в комментариях: EmDrive – это не более чем научно-технический фейк. Между тем сообщения о создании опровергающих базовые законы физики «вечных двигателях» появляются с завидной регулярностью. Редакция портала Москва 24 решила проследить судьбу самых громких открытий последних лет.
Афера Брейди
Фото: схема двигателя
Автором, пожалуй, самой громкой аферы, связанной с созданием бестопливного двигателя, стал южноафриканец Майкл Брейди. В 2004 году он основал компанию Perendev Motors. Продвижение продукции компании – вечных двигателей на постоянных магнитах – осуществлялось в основном через Интернет.
Брейди выложил несколько роликов, демонстрирующих работоспособность установки, на YouTube и обрел не только многомиллионную армию поклонников своего инженерного таланта, но и конкретных заказчиков своих установок. Заказчики в итоге перевели Брейди более миллиона евро, но научно-технической революции не случилось. Брейди объявил себя банкротом, а позже был арестован в Европе по обвинению в мошенничестве.
Неисчерпаемая энергия для Незалежной
Фото: ТАСС/Вадим Жернов
Пышным цветом исследования по созданию вечных двигателей расцвели на постcоветском пространстве. Что неудивительно, ведь в смутные времена активность шарлатанов всех мастей возрастает лавинообразно.
В 2004 году депутат Верховной Рады Украины Наталья Витренко заявила, что является обладателем первого в мире вечного двигателя, но поделится секретом получения халявной энергии с украинским народом только в случае избрания себя президентом страны. Технические подробности проекта Витренко (по понятным причинам) подробно не разглашала. С ее слов, устройство, называемое «гелиоаэробарической термоэлектростанцией (ГАБ ТЭС)», способно вырабатывать до 2 МВт электроэнергии.
В распоряжении же депутата имелся компактный и, главное, рабочий вариант станции размером с обычный чемодан. Заявление Витренко стало предметом изучения для профильных комитетов Верховной Рады, в результате выяснилось, что идея ГАБ ТЭС Витренко позаимстовала у российских аферистов, которые пытались выбить госфинансирование под «проект века» еще в 90-е годы.
Магнитные генераторы Чубайса
Фото: ТАСС/Федор Савинцев
В России наибольших успехов в продвижении вечных двигателей достигла некая компании «АКОЙЛ». Русским гениям, со слов руководства компании, удалось «научиться управлять магнитными потоками, которые коммутируются от постоянных магнитов».
Пиар новых бестопливных электростанций был настолько могуч, что установками в 2007 году заинтересовалось возглавляемое Анатолием Чубайсом РАО «ЕЭС России». В деловую переписку с шарлатанами, в частности, вступило руководство Конаковской ГРЭС. Энергетики, судя по документам, рассматривали возможность замены двух энергоблоков на инновационные бестопливные установки. Услуги по модернизации Конаковской ГРЭС аферисты оценили в несколько сотен миллионов евро, но контракт так и не был заключен. Компания, по некоторым данным, сменила название и ориентируется теперь на частных заказчиков.
Steorn — ирландская энергосказка
Не осталась в стороне от прогресса и просвещенная Европа. В августе 2006 года ведущие европейские СМИ сообщили, что специалистам небольшой ирландской компании Steorn удалось создать вечный двигатель на основе «временного варианта магнитных взаимодействий». Интриги добавляло и то, что интерес к технологии, которая, по заявлению ее создателей, опровергала закон сохранения энергии, проявило министерство обороны Ирландии, о чем официально сообщило в своем пресс-релизе.
Упреждая нападки скептиков и обвинения в антинаучности своих исследований, Steorn предложила создать независимое жюри из 12 ученых, которые в лабораторных условиях смогли бы убедиться в работоспособности установки. Первый тест ирландского «вечного двигателя» должен был пройти в июле 2007 года в Лондоне, но был перенесен «по техническим причинам». Второе и последнее публичное испытание состоялось в декабре 2009 года в Дублине, но, как выяснилось, во время теста установка потребила больше энергии чем произвела. В ноябре 2016 года компания Steorn, которая, помимо прочего, пыталась разрабатывать гаджеты для телефонов, была ликвидирована.
Интерактивный комплекс о зрении птиц откроется в Дарвиновском музее
Протестировать единственный в России интерактивный комплекс, рассказывающий о зрении птиц, смогут гости Дарвиновского музея. Об этом сообщили в пресс-службе музея.
«7 октября Дарвиновский музей вновь станет одной из площадок Всероссийского Фестиваля науки. Главным событием дня будет открытие нового интерактивного комплекса, посвященного зрению птиц. Является ли «орлиный глаз» лучшим изобретением эволюции, расскажут на бесплатной экскурсии «Эволюция в природе». Подробности из интимной жизни растений раскроет лекция «SEX растений», а лекция «Митохондрии правят миром» объяснит, каким образом «энергетическая машина клетки» определяет наши болезни и длительность жизни. В изобретательской лаборатории «Бионик Лаб» научат конструировать «вечный двигатель», собирать электрические схемы и тренировать пространственное воображение. Множеством научных фактов поделится с гостями Фестиваля общительный робот Алантим», — говорится в сообщении.
Как уточняется, в 10:30 на третьем этаже музея состоится презентация нового интерактивного комплекса, посвященного зрению птиц. Он включает в себя сборно-разборную и цифровую модель глаза птицы. В течение всего дня участникам Фестиваля будет предоставлена возможность протестировать единственный в России интерактивный комплекс, рассказывающий о зрении птиц, созданный при поддержке Фонда содействия инновациям и Научного парка МГУ.
Участники Фестиваля смогут задать свои вопросы на экскурсии «Эволюция в природе», которую проведет куратор экспозиции и заведующий научно-исследовательским отделом музея, кандидат биологических наук А.Рубцов. На экспозиции можно будет увидеть примеры путей эволюции зверей и птиц. Начало в 11:30.
«В этот день состоится целых две лекции в кинозале музея. В 13:00 начнется научно-популярная лекция «Sex растений», где можно будет разобраться, что растения «любят» друг друга не только с помощью пестиков и тычинок. В 15:00 наконец-то все узнают, что «Митохондрии правят миром». Любознательные посетители найдут у себя признаки растений и обнаружат, что было бы с любой из клеток человеческого организма, не будь у нее этого органоида», — отметили в пресс-службе. Там добавили, что в 15:00 на занятии «Кто оставил след?» в мультимедийном центре «ЭкоМосква» участники смогут научиться определять и разгадывать истории из жизни животных по излюбленному следопытами дедуктивному методу.
«На третьем этаже выставочных залов музея почемучек встретит робот Алантим – общительный электронный гид. В обычные дни он преподает в столичном ВУЗе, но ради Фестиваля Науки покинет родную альма-матер, чтобы рассказать о том как он устроен и попробовать себя в роли экскурсовода. В течение дня робот будет приглашать всех желающих в изобретательскую лабораторию музея «Бионик Лаб», отвечать на вопросы посетителей, сыпать фактами, декламировать стихи, петь и фотографироваться со всеми желающими», — подчеркнули в музее. Там добавили, что весь день посетителей музея ждет калейдоскоп мастер-классов, подготовленных сотрудниками лаборатории. Можно будет увидеть солнечный левитирующий мотор, почти вечный двигатель. Узнать о его устройстве и своими руками заставить левитировать предметы. С помощью авторских головоломок научиться расширять возможности собственной мысли, а также самостоятельно собрать простые, но яркие электрические схемы.
