Перпетум мобиль – вечный двигатель. Perpetuum mobile. Перпетуум мобиле - что это такое, характеристики и особенности Неудачные конструкции вечных двигателей из истории

Золотой мечтой человечества во все века было создать такое устройство, которое производило бы работу, ничего при этом не потребляя и не расходуя собственных ресурсов, - вечный двигатель (перпетуум мобиле на латыни).

Первые описания подобного устройства встречаются в древних арабских и индийских рукописях.

Возникает вопрос: перпетуум мобиле - что это такое?

Двигатель Бхаскары

Индийский астроном и математик Бхаскара, живший в XII веке и написавший ряд дошедших до нас работ по астрономии и математике, предложил один из первых вариантов перпетуум мобиле. Описание вечного двигателя дошло до нас в одном из его стихотворений. Вечный перпетуум мобиле представлял собой колесо, к диагональным спицам которого были прикреплены сосуды со ртутью. При вращении колеса ртуть перетекает в сосудах, изменяется центр тяжести, и колесо должно вращаться само по себе непрерывно.

Перпетуум мобиле - что это такое? Цель, к которой надо стремиться, или нечто невозможное?

Изобретатели вечного двигателя

Счет изобретателям вечного двигателя идет на тысячи. Попытки создать его предпринимали и великие люди. Среди эскизов Леонардо да Винчи был обнаружен эскиз перпетуум мобиле. Никола Тесла и Майкл Фарадей тоже пытались создать такое устройство.

В XVIII веке алхимик и инженер Иохан Бесслер, известный также как Орфиреус, создал "действующую" модель вечного двигателя. Устройство представляло собой деревянное колесо, обтянутое тканью, с осью в центре, которое вращалось в запертой пустой комнате 14 дней. "Самодвижущиеся колесо" произвело сенсацию в обществе. Им заинтересовался даже Петр Первый, когда молва дошла до России. Орфиреус категорически отказался раскрыть секрет своего изобретения. Служанка Бесслера, поссорившись со своим хозяином, рассказала, что колесо двигали она и брат алхимика, дергая за шнурок из соседней комнаты.

В зависимости от развития науки изобретатели пытались создать двигатели с использованием магнитов, электрических батареек, водяных струй.

Аббат Джузеппе Дзамбони создал "вечный электромотор" на основе сухой батарейки без использования кислоты. Маятник на батареях Дзамбони работал несколько десятилетий, уже после смерти изобретателя.

В 1775 г. французская академия наук объявила, что не будет рассматривать более проблемы вечного двигателя и квадратуры круга.

Варианты вечных двигателей

Перечень конструкций вечных двигателей можно долго продолжать. С развитием радиотехники и электроники изобретатели пытались использовать для этого элементы электрических и радиосхем.

Среди интересных вариантов:

Водяной винт Роберта Флада. Водяное колесо, продолжающее молоть зерно под действием рециркулирующей воды. Вечные часы Кокса, которые, по его словам, были созданы на основе механических и философских принципов. Батарейка Карпена, которая была создана в 50-х годах прошлого века и до сих пор выдает напряжение. Электрическая машина Ньюмана, которая, по его заявлению, выдает больше энергии, чем было затрачено. НЛО-двигатель Отиса Карра, который использует неизвестную науке гравитационную энергию.

Вечные двигатели первого рода

С развитием теоретической термодинамики было сформулированы три ее основных начала. В соответствии с началами термодинамики и определятся род перпетуум мобиле. Первое начало термодинамики описывает закон сохранения энергии.

И вечные двигатели, способные работать и производить энергию, ничего не потребляя, называются двигателями первого рода. Закон сохранения энергии является фундаментальным. Природа запрещает существование вечных двигателей первого рода.

Вечные двигатели второго рода

Второе начало термодинамики - это принцип, описывающий направление передачи тепла между телами. Он описывается постулатами Клаузиуса и Томсона, которые запрещают передачу тепла от менее нагретого тела к более нагретому.

Вечными двигателями второго рода называют двигатели, которые используют для работы внутреннюю теплоту (энергию) замкнутой системы. Вечные двигатели второго рода - устройства достаточно хитроумные. В них не сразу можно рассмотреть нарушение физических законов. Подчас они носят очень наукообразные названия. Например, параметрическая электромашина, преобразователь тепла в электричество, мотор-альтернатор, система, создающая мощность из энергии электростатического поля, и т. п. Суть от этого не меняется.

Демон Максвелла

Для иллюстрации второго начала термодинамики и для объяснения что это такое - перпетуум мобиле, Джеймс Максвелл придумал некое фантастическое существо, которое находится в замкнутом объеме и, как мячики для пинг-понга, бросает молекулы с большой температурой в одну сторону сосуда, а с маленькой температурой - в другую. В результате одна часть сосуда нагревается, а другая охлаждается без использования дополнительной энергии. Если пренебречь энергией, которую должен получать демон Максвелла, перед нами практически вечный двигатель. Остается придумать такого демона, который бы согласился работать, ничего не потребляя. Образ демона Максвелла встречается и в литературе. В романе братьев Стругацких "Понедельник начинается в субботу" демоны Максвелла открывают и закрывают двери НИИЧАВО. Кен Кизи использовал этот образ для демонстрации взаимоотношений добра и зла в человеческом обществе. Демон Максвелла "первого рода" есть и у Станислава Лема.

Устройства, которые работают вечно, продолжают изобретать до сих пор. И некоторым удается даже получить патент. Правда, патентные бюро избегают наименования "вечный двигатель", но суть от этого не меняется. Так, в 2005 г. американец Борис Вольфсон запатентовал некое устройство на основе антигравитации, которое, ничего не потребляя, создавало бы силу тяжести на борту космических кораблей, а в 1995 г. американский патент получил наш соотечественник Александр Фролов за "устройства для создания полезной работы без применения внешних источников".

Название "перпетуум мобиле" относится не только к физике и неким конструкциям. Его можно встретить и в музыке. Так называются быстрые музыкальные пьесы, которые как бы не кончаются. Пьеса с таким названием есть и у Шопена.

При исследованиях определенных квантовых процессов иногда кажется, что закон сохранения энергии нарушается. Потом физики дают этому объяснение, но какое-то время кажется, что чудо возможно. Перпетуум мобиле - что это такое, как ни чудо!

И такое чудо существует. Это вечное стремление человека двигаться к новым горизонтам, исследовать космос, подниматься на Эверест и спускаться в Марианскую впадину.

Первые описания подобного устройства встречаются в древних арабских и индийских рукописях.

Возникает вопрос: перпетуум мобиле - что это такое?

Двигатель Бхаскары

Перпетуум мобиле - что это такое? Цель, к которой надо стремиться, или нечто невозможное?

Изобретатели вечного двигателя

Варианты вечных двигателей

Среди интересных вариантов:

Водяной винт Роберта Флада. Водяное колесо, продолжающее молоть зерно под действием рециркулирующей воды.
Вечные часы Кокса, которые, по его словам, были созданы на основе механических и философских принципов.
Батарейка Карпена, которая была создана в 50-х годах прошлого века и до сих пор выдает напряжение.
Электрическая машина Ньюмана, которая, по его заявлению, выдает больше энергии, чем было затрачено.
НЛО-двигатель Отиса Карра, который использует неизвестную науке гравитационную энергию.

Вечные двигатели первого рода

Вечные двигатели второго рода

Человечества - перпетуум-мобиле. Что это такое? Двигатель, который никогда не остановится. Это своего рода красивый миф для представителей псевдонаук. Теоретически доказано, что существование такого двигателя невозможно, но механики-мечтатели не желают с этим соглашаться.

Литература и термодинамика

Итак, перпетуум-мобиле - вечный двигатель, который, согласно первому началу термодинамики, так и останется неосуществимой мечтой человечества. Но если бы такое было возможным, то подобное устройство в соответствующих масштабах (а они будут куда больше, ибо человеческая жадность не знает границ) повлечет за собой перегрев Земли и, соответственно, ужасающие катаклизмы.

Так что лучше эту мечту крепко запечатать на страницах литературы, о чем, собственно, позаботились многие писатели. К примеру, в одном из произведений Шукшина герои говорят о вечном двигателе:

- Что за вечный двигатель?

- Ну этот - перпетуум-мобиле. Нормальный вечный двигатель, который никак не могли придумать ...

Вечные двигатели: современная классификация

Вечный перпетуум-мобиле - это воображаемое изобретение, которое работает больше и потребляет энергии меньше. В современном мире принято разделять такие двигатели на два вида:

Вечный двигатель первого рода - это устройство, работающее без затрат энергоресурсов. И конечно, создать такое устройство невозможно.
Вечный двигатель второго рода - эта машина при запуске должна превращать в энергию все тепло, что ее окружает. Такой двигатель тоже создать невозможно, исходя из второго начала термодинамики.

После многократных попыток создать двигатели первого и второго рода, к слову говоря, безуспешных, начала термодинамиками решили считать постулатами, что не подвергаются сомнению.

Экскурс в историю

Кто мечтал изобрести перпетуум-мобиле? Как показывают страницы истории, создать такое устройство мечтали все: от простых крестьян до интеллигентных ученых. И даже если сегодня спросить об этом любого современного человека, то он, вне всяких сомнений, скажет, что перпетуум-мобиле - полезная вещь.

Уже с XII века, когда общество начало активно развиваться в самых разных направлениях, люди выяснили, что это такое — перпетуум-мобиле, и начали совершать первые попытки по его созданию. Все началось с водяных колес: смотря на это изобретение, человечество начало желать большей эффективности.

Сейчас уже сложно сказать, где и когда возникла идея создания вечного двигателя. Также невозможно сказать, кто первым подал такую идею. Самые ранние упоминания о вечном двигателе были найдены в записях индийского поэта и математика Бхаскара. Также к нашему времени сохранились арабские рукописи XVI века. Ученые считают, что прародина первых вечных двигателей - Индия. Примерно в 1150 году Бхаскара в одном из своих стихотворений описал колесо с прикрепленными на ободе сосудами с ртутью. Принцип действия первого перпетуум-мобиле достаточно прост. Он основан на том, что в разные моменты действует разная сила тяжести, которая создается жидкостью, что перемещается в сосудах.

В Европе о том, узнали в эпоху развития механики (примерно XIII век). Особо широкого распространения идея о вечном двигателе приобрела в XVI-XVII веках. Количество проектов вечных двигателей росло очень быстро, некоторые из них были созданы и оказались провальными, а некоторые так и остались нарисованными. Например, как чертежи вечного двигателя Леонардо да Винчи.

Спорные вопросы

Каждый физик подтвердит: двигатель, который уже единожды был приведен в движение и удерживается в этом состоянии самостоятельно и постоянно, - это перпетуум-мобиле, что уже является поводом для возникновения множества полемических вопросов.

Одна из самых примечательных проблем - это сохранение вечного движения. То есть двигатель нужно было бы поддерживать в состоянии прочности, ведь как ни посмотри, а физические предметы имеют свойство изнашиваться.

Второй вопрос возник на почве так называемой «внутренней ценности». Ученые постоянно спорили о том, какой двигатель можно назвать вечным. Например, устройство, которое при полной сборке сразу же начнет работать само по себе, или же то, которое необходимо запустить вручную.

В первой половине XIX века Иоганн Фон Поппе сделал интересное для своего времени заключение: «Перпетуум-мобиле - это химера, что завела в трясину безысходности многих ученых. Если понимать под вечным двигателем объект, что все время без дополнительной внешней энергии пребывает в постоянном движении, а значит, не подвергается обычной земной бренности, то каждый разумный человек уяснит для себя, что существование такой вещи невозможно. Но если назвать вечным двигателем прибор, который способен постоянно восстанавливать первопричину своего движения без внешнего вмешательства до момента, пока он не остановится от износа, то его изобретение вполне возможно».

В Средневековье создание вечного двигателя было окутано покровом тайны, из-за чего вокруг возникало множество домыслов и суеверий. Некоторые ученые считали перпетуум-мобиле настолько же значимым, как философский камень.

Неудачные попытки

Самая древняя конструкция вечного двигателя похожа на зубчатое колесо: в его углублениях были прикреплены грузы, что откидывались на шарнирах.

Их геометрия очень проста: грузы с левой части ближе к оси, чем грузы с правой. В теории, согласно закону рычага, это должно было приводить колесо в движение. По замыслу, во время вращения грузы должны были бы откидываться справа и сохранять силу, направленную на движение. Вот только есть одно маленькое «но»: автор не учел того, что грузы справа хоть и имеют более длинный рычаг, уступают по количеству грузам слева, поэтому если такое колесо изготовить, оно будет неподвижным, так как момент силы с двух сторон идентичен.

Этот опыт был не единственным в истории проб и ошибок по созданию вечного двигателя.

Иллюзия

Попытки создавать перпетуум-мобиле — вечный двигатель, фото которого представлены в статье, длились вплоть до конца XVII века. В это время Кардано и Галилей начинают настаивать на том, что создать такое устройство невозможно. Стивен Симон, прислушиваясь к самым противоречивым мнениям, открывает закон о равновесии плоскости наклона. Это позволило обосновать закон сложения трех сил по треугольнику. На основании новых законов и результатов экспериментов к концу XVIII века основная часть ученых делает вывод о том, что перпетуум-мобиле - это всего лишь несбыточная иллюзия, размышлениями о которой развлекаются физики на досуге.

Сегодня по этому вопросу проводится много споров и дебатов. Возможно, в далеком будущем мечта станет реальностью, а пока что остается только думать о том, как будет выглядеть вечный двигатель и чем он поможет человечеству.

ПОЛНОЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ПРЕОБРАЗОАНИЕ ВОЗМОЖНО ЛИШЬ
В ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ ВТОРОГО РОДА!
Вечных двигателей не бывает, это моё твёрдое убеждение. Но не существует и запрета на преобразование энергии с кпд близким к 100%, по крайней мере, на современном уровне, этого ещё, ни кто не доказал. В пользу сказанного, говорят практически достигнутые результаты по преобразованиям механической энергии в механическую же энергию, или же электромеханические преобразования. Достигнутые, в них, на сегодня кпд порядка 97-98% , давно должны были насторожить современных учёных и заставить их усомниться в, декларируемой Карно, ущербности термодинамических преобразований. Жалкая попытка научного обоснования получающегося низкого кпд, так называемых тепловых двигателей, теплородиста Карно, антинаучна в своих основах. Более того, в описании своего знаменитого цикла, Карно допускает, несколько, противоречащих самому себе выводов и противоречащих здравому смыслу умозаключений. Может быть причина низкого кпд, при термодинамических преобразованиях энергии, заключается в несовершенстве выбранного способа? Был ведь период времени, к примеру, когда лампы накаливания считались пределом совершенства, теперь же, когда мы чуточку разобрались в физике преобразования химической, электрической, электромагнитной энергии в эл.магнитное излучение видимого(и не только) спектра, появились лазеры, светодиоды, а эл.лампы накаливания уже сами стали полным отстоем в своей области. Может быть нам хотя бы усомниться во всемогуществе термодинамики? Ведь, до настоящего времени, человечество применяло, практически, лишь один единственный способ, способ перепада давлений. Он использован во всех двигателях от паровозного до ракетного, в доказательство сказанного могу предложить, сомневающимся, обеспечить подачу в рабочие камеры всех, известных двигателей, обыкновенного сжатого воздуха, с параметрами давлений рабочего тела и они будут работать. Но не будем забегать вперёд, рассмотрим всё по порядку. На сегодня мы имеем три основных интерпретации второго начала термодинамики:
1.Не возможен процесс, при котором теплота, переходила бы самопроизвольно, от тел более холодных к телам более нагретым. Р. Клаузиус(1850)
2.Невозможно построить периодически действующую машину, вся деятельность которой сводилась бы к совершению механической работы и соответствующему охлаждению теплового резервуара. У.Томпсон (Кельвин)(1851).
3.Энтропия как функция беспорядка, в замкнутых системах может только возрастать.

1.Рассмотрим первую формулировку. Начнем с понятия "теплота", как видим оно применено как имя существительное, с явно сопутствующими вещественными свойствами, всё как понимал и завещал Карно. С таким наследием мы переходим в третье тысячелетие???
Общепризнано атомно-молекулярное строение материи. Разработана и почитаема молекулярно-кинетическая теория. МКТ объясняет тепловые явления как проявление кинетической энергии хаотического движения молекул. НЕТ теплорода, тепла, теплоты. Нет и тепловой энергии вне молекул. Есть кинетическая энергия молекул как мера движения молекул. Материальны сами молекулы и их движение. Именно вещественность тепла, теплоты, провозглашенная Карно, требует определения направления ее перемещения. В МКТ превалирующая энергия молекул с высокотемпературных участков распространяется на низкотемпературные участки пространства. Теплообмена не существует, как и тепла. Не ясна цель моих высказываний? Воздух из поврежденной автомобильной камеры самопроизвольно распространится в окружающее пространство, но автомобильная камера не может самопроизвольно накачаться воздухом окружающей среды. И ни какого "пневмообмена". Это неоспоримо, это "ежу понятно". Заметьте, безо всякого "второго начала пневматики", а всё потому, что нам не затуманили голову "вещественным пневмородом", а дали физику возникновения давления газа без идеалистического искажения.
Превалирующая энергия молекул области пространства распространяется, рассеивается, в области ее относительного недостатка. НЕ теплообмен, ни в коем случае! Областям с недостатком отдавать нечего, они принимают избыток энергии молекул распространяющийся из областей с превалирующей энергией. Когда мы уясним, что нет теплоты, нет и теплообмена, станет явной никчемность этой формулировки второго начала. Но самое главное, мы только с этого момента освободимся от теплородного наследия термодинамики, вещественности теплоты.
Для этого не нужны знания "высоких материй", нужно лишь последовательно во всём разобраться, сопоставлением всех аргументов, раз и навсегда и никогда не возвращаясь к ранее отвергнутому. Как, например, поступили с геоцентрической моделью вселенной. У нас же получилось примерно так: "земля на трёх китах это глупость:.это вселенная, с её галактиками, она точно на трёх китах".
Резюме этому рассуждению: указанная формулировка второго начала, дана теплородистами для выхода из тупиковой ситуации, куда их завела вещественность тепла и теплоты. Для МКТ это "пятое колесо" и нужно не более чем выше описанный закон пневматики.

2. Вторую формулировку считают аналогом первой. Позвольте не согласиться. То, что нарушение "постулированного направления движения теплоты", позволило бы создать в.д. второго рода это логично. Но на каком основании мы утверждаем, что если не нарушить этого постулата то в.д. второго рода не создать, лично для меня огромная загадка. Предположим, что невозможность полного преобразования мы найдём в постулатах и цикле Карно. Пробежимся указочкой по строкам описания цикла Карно. Небольшое авторское пояснение, несмотря на то, что я в принципе не приемлю теплородистких, тепло вещественных позиций, а именно из них сложено всё описание, я тем не менее беру без каких либо изменений первоисточное изложение.
"Карно цикл, обратимый круговой процесс, в котором совершается превращение теплоты в работу (или работы в теплоту)."
Теплота не вещественна, поэтому я бы предложил говорить о следующем. Термодинамическое преобразование энергии это процесс превращения кинетической энергии молекул рабочего тела(р.т.), в кинетическую энергию движущихся частей машины или наоборот.
"Р.т. последовательно находится в тепловом контакте с двумя тепловыми резервуарами(имеющими постоянные темп-ры) - нагревателем(с темп-рой Т1) и холодильником (с темп-рой Т 2 < T1). Превращение теплоты в работу сопровождается переносом рабочим телом определённого кол-ва теплоты от нагревателя к холодильнику."
Ничего ни куда не переносится, не обязательны ни тепловые контакты, ни разность температур. Для совершения термодинамического преобразования сразу обозначим, первого рода, т.е. единственного его вида применённого во всех известных ныне, так называемых, тепловых двигателях, необходимым условием является наличие разности давлений р.т. между рабочей зоной и зоной сброса р.т. Достаточными условиями является: а) перепад давления должен соответствовать возникающей результирующей, величина которой должна быть больше или равна величины противодействующих сил сопротивления, в числе которых - снимаемое усилие; б) принимающее энергию тело (поршень, ротор турбины или масса самой ракеты) должно находиться в движении. Это всё!
Вы возразите, как же? Двигатель то, тепловой. Во-первых, из выше сказанного следует, что он в первую очередь пневматический. Нагрев р.т. используется лишь для создания превалирующего давления р.т. и является, наиболее эффективным методом его создания. Подайте вместо р.т. сжатый воздух и любой известный "тепловой двигатель" будет работать. Декомпрессия остановит любой "тепловой двигатель". Кто-либо пытался проанализировать этот факт? Если в цилиндре с поршнем, р.т. будет иметь давление 1атм, то поршень не шелохнется в среде выброса с давлением 1атм, даже если температура р.т. внутри него будет больше15000. И наоборот, если температура в цилиндре будет равна температуре атмосферы, но давление р.т. будет удовлетворять сформулированному необходимому и достаточным условиям, то поршень будет выдвигаться и процесс т.д. преобразования происходить. Этот вывод вообще следует из элементарной формулы действующих на поршень сил, со стороны р.т. и со стороны атмосферы: F = Fр.т.- Fатм. = Pр.т.*Sпоршня - Pатм.*S поршня = Sпоршня (Pр.т. -Pатм.).
Где вы видите прямую зависимость сил от температуры?
Перейдём к просмотру самого цикла:
"Р.т. (например пар в цилиндре под поршнем) при температуре Т1 приводится в соприкосновение с нагревателем и изотермически получает от него кол-во теплоты δQ1 (при этом пар расширяется и совершает работу) , этому соответствует отрезок изотермы АВ."
Вы не забыли температуру этого нагревателя? Вернитесь наверх - Т1, так и есть. И как Вы собрались передавать теплоту от нагревателя с температурой Т1 рабочему телу с Т1? Не могу не сделать "лирического отступления", ибо меня часто упрекают в непочтительном отношении к Карно, поэтому хочу внести ясность в этом вопросе. Это предложение человека с планеты "Ниберу"? Землянам, допускающим такой процесс, я предлагаю, с чайником воды, имеющим температуру 1000С, войти в сауну с температурой 1000С. Как закипит, звоните, я прилечу с 1*106баксов, для торжественного вручения Вам. Я бы хотел посмотреть, вживую, на землянина обогревающего свое жилище с Т=200, радиаторами с Т=200, звоните, доставьте удовольствие. Кстати, не забывайте, процесс этого квазистатического изотермического преобразования применён светилами науки в двигателях! Не забыли сколько оборотов совершают двигатели в секунду? Я напоминаю для укрепления вашей уверенности в выборе квазистатических процессов для описания их работы. Но это не всё, это всего лишь здравый смысл. На самом деле всё ещё хуже, Карно...

Взлёт и падение Орфиреуса.

Иоганн Эрнст Элиас Беслер, известный под псевдонимом Орфиреус, был весьма одаренным человеком. В молодости он изучал богословие, затем штудировал медицину и, наконец, решил заняться изобретательством, замахнувшись сразу на создание перпетуум мобиле. Солидными техническими знаниями Беслер не обладал, зато был предприимчив и красноречив.

В 1715 году он представил публике маленькую работающую модель вечного двигателя. По рекомендации великого немецкого математика и философа Лейбница ландграф Гессен-Кассельский Карл пригласил Беслера к себе в замок, где предоставил ему летний домик с большой комнатой и кладовкой для постройки полномасштабной модели его «самодвижущегося колеса».

Почти два месяца Орфиреус трудился над перпетуум мобиле, причем все это время в летний домик никого не пускал. Наконец 12 ноября 1717 года — в присутствии ландграфа — изобретатель запустил большое колесо, которое не только вращалось само по себе, но и поднимало при этом тяжелый груз на значительную высоту. После «представления» комната была заперта на замок, опечатана и оставлена под бдительным караулом двух гренадеров. Через две недели печати сняли. Ландграф со свитой вошел в помещение и не поверил своим глазам: колесо все еще вращалось «с неослабевающей быстротой». Машину остановили, тщательно осмотрели, после чего Орфиреус опять запустил ее. В течение сорока дней комната снова оставалась запечатанной, а у дверей караулили гренадеры. Когда 4 января 1718 года печати сняли, экспертная комиссия нашла колесо в движении!

Ландграф и этим не удовольствовался: был сделан третий опыт -вечный двигатель запечатали на целых два месяца. Однако по истечении срока его нашли работающим. Изобретатель получил от восхищенного ландграфа официальное удостоверение о том, что его «перпетуум мобиле делает 50 оборотов в минуту, способен поднять 16 кг на высоту 1,5 м, а также может приводить в действие кузнечный мех и точильный станок».

Весть об изумительном изобретении доктора Орфиреуса быстро разнеслась по всей Европе. Достигла она и Петра I, весьма падкого до всяких «хитрых машин». Русский царь загорелся купить «самодвижущееся колесо» и даже собирался пригласить Орфиреуса — выдающегося механика — к себе на службу. Но тот запросил за свое изобретение огромную сумму: «На одной стороне положите 100 000 талеров, а на другой я положу свою машину». Трудно сказать, чем бы все кончилось, но Петр внезапно умер, и сделка не состоялась.

Впрочем, это никак не сказалось на судьбе Беслера. Много лет он наслаждался громкой славой и купался в роскоши, показывая публике за немалую плату свой вечный двигатель. Великие мира сего осыпали его высокими милостями; поэты слагали оды и гимны в честь чудесного колеса.

Но однажды случилось непредвиденное. Жена и служанка Орфиреуса, крупно поссорившись с ним, признались: именно они да еще брат изобретателя приводили в движение «вечный двигатель». Спрятавшись в кладовке, они тянули за тонкую, но прочную веревку, незаметно для наблюдателей намотанную на часть оси колеса, скрытую в стойке.

Разоблаченный мошенник до самой своей смерти твердил, что жена и прислуга оговорили его по злобе.

Но… единожды солгавши, кто тебе поверит?..

Колесо и винт Архимеда.

Первая известная нам попытка создать настоящий вечный двигатель была предпринята еще в V веке н. э. Устройство этого механизма подробно изложено в санскритской «Сиддахнте Сиромани» — рукописи по астрономии, и это на первый взгляд довольно странно. На самом деле все закономерно: ученые мужи древности представляли вечный двигатель в виде небесных колес, вращаться которые заставляют ангелы. Неизвестный изобретатель решил скопировать космический принцип в земном механизме. В итоге появился чертеж колеса с двумя рядами одинаковых углублений, заполненных ртутью и плотно закрытых. Они зигзагообразно располагались на внешнем ободе, что должно было обеспечить постоянное движение колеса. В 1150 году индиец Бхаскара предложил усовершенствовать перпетуум мобиле: закрепить на колесе снаружи под углом к ободу набор трубок с ртутью. По задумке изобретателя перетекание жидкости в трубках должно было создать асимметрию в распределении грузов, которая обеспечивала бы беспрерывное вращение. Вечного двигателя, конечно же, не получилось — ни в том ни в другом случае, но сама идея колеса, одна сторона которого перевешивает другую, покорила умы изобретателей.В XIII в. известный французский архитектор и инженер Виллар д’Оннекур разработал механизм, в котором вместо ртути колесо должен был вращать вес нечетного числа мешочков со свинцовой дробью. А в 1438 году некий Мариано ди Жакопо из Сиены попытался превратить в вечный двигатель хитроумно переделанное водяное колесо.

Большой интерес у изобретателей вечного двигателя вызывал и так называемый архимедов винт -водоподъемная машина: вал с винтовой поверхностью, установленный в наклонной трубе, нижний конец которой погружен в воду.

В 1618 году Роберт Флудд предложил проект «мельницы замкнутого цикла». В нем вода должна была сначала подаваться архимедовым винтом из нижнего резервуара в верхний, а затем по наклонному желобу стекать на лопасти колеса, вращающего с помощью зубчатых колес, и этот винт, и мельничный жернов.

Идея с архимедовым винтом долго оставалась популярной, несмотря на то что в конце XV в. ее ошибочность доказал сам Леонардо да Винчи. Впрочем, этот гениальный ученый убедился и в несостоятельности вечного двигателя на основе колеса: он изготавливал и исследовал модели, пока не убедился, что ни одна из них почему-то не работает. Предупреждая других изобретателей о бессмысленности их поисков, Леонардо довольно категорично высказался: «Я пришел к выводу о невозможности нахождения непрерывного

движения, а также вечного колеса. Поиск конструкции вечного колеса — источника вечного движения -можно назвать одним из наиболее бессмысленных заблуждений человека».

Опять бью мимо!

Увы, для средневековых изобретателей Леонардо да Винчи не был непререкаемым авторитетом. Вечные двигатели продолжали появляться один за другим. Только теперь популярность набирали модели, работа которых основывалась на магнитах. Хотя первый такой механизм разработал еще в 1269 году некий Пьетро Перегрино, помощник великого ученого Роджера Бэкона. Он описал колесо с металлическими зубцами, каждый из которых последовательно отталкивался от магнита, обеспечивая тем самым непрерывное движение. Его усовершенствованный вариант предложил в 1570 году иезуит Иоганн Тэснериус: шарик вкатывается по наклонной плоскости, притягиваемый помещенным вверху магнитом, но до того, как прилипнуть к нему, проваливается вниз в проделанное на определенной высоте отверстие и скатывается к началу своего, казалось бы, вечного пути. Однако на практике колеса с зубцами не хотели вращаться, а шарик останавливался.

Не добились успеха и те изобретатели, которые пытались использовать различные свойства жидкостей. Например, капиллярное притяжение, заставляющее воду подниматься вверх по пористым материалам. Ни один из таких вечных двигателей не заработал.

Единственным, кому улыбнулась удача, был Джеймс Кокс. В 60-х гг. XVII века он создал «вечные» часы, которые питало сжатие и расширение ртути под воздействием атмосферного давления. По существу, это был большой барометр, приспособленный для полезной механической работы. Но многообещающее устройство не оправдало надежд. Его промышленная эксплуатация оказалась абсолютно невыгодной: даже для приведения в действие маломощного механизма часов Кокса требовалось около 150 кг дорогой и экологически опасной ртути.

В конце XVIII в. на Европу обрушилась промышленная революция. В1789 году Джеймс Ватт изобрел паровой двигатель, в 1803 году Роберт Фултон заставил с его помощью двигаться пароход. С 1825 года по Англии уже вовсю курсировал паровой поезд, состоящий из 33 вагонов. Успехи окрыляли. То, что раньше казалось невероятным, становилось абсолютно реальным, доступным. Понятное дело, на этом фоне вновь вспыхнул интерес к вечному двигателю. Создание перпетуум мобиле сулило не только славу, но и большие деньги. А потому очередной «вечный» изобретатель не замедлил явиться.

В 1872 году Джон Кили, механик из Филадельфии, объявил, что нашел способ извлечения энергии из светоносного эфира. Ему удалось убедить многих инженеров и бизнесменов инвестировать средства в реализацию его идеи. На собранный миллион долларов была создана «Кили Мотор Компани». И через два года публике представили эфирный генератор.

Надо отдать Кили должное: значительную часть денег он действительно потратил на оборудование лаборатории. Свои секреты изобретатель не доверял никому, особенно физикам и инженерам, и все опыты проводил самостоятельно. Ни одна из машин Кили не работала должным образом без его присутствия, что, естественно, наводило на некоторые подозрения. Инвесторы потребовали от него создания коммерческого образца, однако таковой так никогда и не появился на рынке.

Целых 26 лет Кили вешал лапшу на уши спонсорам, время от времени показывая им свои конструкции. Видимо, демонстрации были весьма убедительны — надежды на золотые горы вкладчиков не оставляли.

Грандиозный обман раскрылся только после смерти Кили в 1898 году. Его лабораторию тщательнейшим образом осмотрели, но вместо перпетуум мобиле нашли двойные потолки и полы, с тщательно замаскированными каналами в них. А в фундаменте обнаружился резервуар со сжатым воздухом, которым и приводились в движение «вечные двигатели» Кили… Се ля ви!

Не верь глазам своим!

Проблемой вечного двигателя занимались многие знаменитые ученые, но все они, как и Леонардо да Винчи в свое время, пришли к выводу, что перпетуум мобиле невозможен, поскольку он противоречит закону сохранения энергии, звучащему так: «Энергия не исчезает и не возникает из ничего. В изолированной системе она может только переходить из одной формы в другую, но ее общее количество остается постоянным».

В 1775 году Парижская академия наук приняла решение прекратить рассмотрение проектов вечных двигателей, но это не остановило энтузиастов. Естественно, возникает вопрос: что заставляет их делать это? Тщеславие? Жажда наживы? Нет. Просто человеческая душа не может смириться с наличием пределов материального бытия, ибо так уж она устроена. И поэтому переубедить одержимого вечным двигателем невозможно.

В качестве примера новейших разработок в «запретной» области можно привести тепловые насосы. Они позволяют при затрате, например, 1 кВт/ч электроэнергии получить 3-4 кВт/ч тепловой энергии. Тем не менее такое устройство не является вечным двигателем, нарушающим закон сохранения энергии. Это просто «холодильник наоборот».

Обычный холодильник отбирает тепло от продуктов в холодильной камере и выделяет это тепло в окружающий воздух. А насос поглощает тепло из окружающей среды — воздуха, грунтовых вод, водоемов — и передает его пользователю для отопления или горячего водоснабжения. Так что, если вы увидите на какой-нибудь выставке тепловой насос и табличку, на которой написано, что у этого устройства КПД 300%, не верьте глазам своим, как советовал Козьма Прутков. Те 200% энергии, не потребленные из сети электроснабжения, были просто взяты от окружающей среды.

В последнее время изобретатели вечных двигателей предлагают черпать энергию для них из вакуума. Правда, как это сделать, пока никто не знает…

Радиевые часы.

Но вернемся к вечным двигателям, которые работают «вечно» по человеческим меркам и при этом не нарушают законов физики.

Одним из таких довольно простых устройств являются радиевые часы, представленные широкой публике в 1903 году Джоном Уильямом Стреттом, будущим нобелевским лауреатом по физике. В этих часах небольшое количество соли радия помещено в стеклянную трубку, покрытую снаружи проводящим материалом. В конце трубки имеется латунный колпачок, а на нем висит пара золотых лепестков. Все это находится в стеклянной колбочке с выкачанным воздухом.

Внутренняя поверхность колбочки покрыта проводящей фольгой, заземленной через провод.

Отрицательные электроны (бета-лучи), которые излучает радий, проходят через стекло на лепестки, оставляя центральную часть трубки положительно заряженной. В результате золотые лепестки, отталкиваясь друг от друга, расходятся. Когда они касаются фольги, происходит разряд, лепестки опускаются, и рабочий цикл начинается снова. А поскольку период полураспада радия составляет 1620 лет, такие часы могут работать многие столетия без видимых изменений.

В свое время радиевые часы были учтены настоящим перпетуум мобиле: природа ядерной энергии еще не была известна, и оставалось неясно, откуда берется энергия, заставляющая лепестки двигаться. Однако с развитием науки стало ясно, что закон сохранения энергии все равно торжествует: радиевая «батарейка» со временем разряжается, и часы останавливаются.

Игра стоит свеч.

Между тем ирландская компания Steorn недавно столкнулась с загадочным явлением, которое не укладывается в прокрустово ложе современной физики. И произошло это совершенно случайно.

В 2003 году компания стала разрабатывать более совершенные микрогенераторы энергии. В ходе исследований выяснилось, что КПД изделий — свыше 100%. Источник поступления дополнительной энергии установить не удалось. Но достоверно известно, что ее получение не приводит к износу оборудования. То есть речь может идти о потенциальном вечном двигателе.

В связи с этим компания всеми силами пыталась привлечь внимание к загадочному феномену. В течение 2005 года Steorn несколько раз обращалась к уважаемым академическим институтам с просьбами о независимом анализе полученных результатов. Однако откликнулись лишь некоторые ученые. Они и стали свидетелями тестирования и подтвердили выводы компании. Тем не менее никто из ученых мужей не осмелился оставить свою подпись под документами, идущими вразрез с официальной наукой.

В 2006 году Steorn решила попытать счастье еще раз. Со страниц журнала The Economist компания обратилась к широкому фугу специалистов с целью набрать 12 независимых экспертов, дабы те протестировали технологию, проанализировали ее, а результаты своих исследований опубликовали в прессе. Как заявил генеральный директор компании Шон МакКарти: «Мы не питаем иллюзий: наверняка феномен встретит недоверие и критику и после научных публикаций результатов, ведь брошен вызов фундаментальным основам физики. Но пусть ученое сообщество докажет, что мы неправы. Ответ на вопрос, который мы ставим, слишком важен, чтобы пренебрегать им. Ведь, реализовав нашу технологию, можно покрыть все потребности людей в энергии без ущерба для экологии. Игра стоит свеч».

Если экспертиза не выявит принципиальных ошибок в революционной технологии, Steorn собирается продавать лицензии на ее использование. При этом компания планирует заниматься своего рода благотворительностью: бесплатно снабжать энергией страны третьего мира.

Сегодня ведутся оживленные дискуссии о том, откуда же берется загадочная дополнительная энергия? Ответа, который бы устраивал всех, пока нет. Что ж, поживем — увидим. Может статься, и этот вечный двигатель окажется химерой. Скептики удовлетворенно хмыкнут, но романтики продолжат поиски…