آلة الحركة الدائمة ، أو في اللاتينية "الأبدية المتنقلة" ، هي آلة افتراضية يمكن أن تعمل إلى الأبد بعد إعطائها دفعة أولية ودون الحاجة إلى إمدادها بالطاقة لاحقًا.
قوانين الديناميكا الحرارية
لفهم ما إذا كان الهاتف الدائم ممكنًا أم مستحيلًا ، يجب على المرء أن يتذكر أول قانونين للديناميكا الحرارية:
- القانون الأول للديناميكا الحرارية يقول: "الطاقة لا تُخلق ولا تُدمر ، يمكن أن تنتقل فقط إلى حالات وأشكال مختلفة." بمعنى ، إذا تم العمل على نظام معين أو تبادل الحرارة مع البيئة الخارجية ، فإن طاقته الداخلية تتغير.
- القانون الثاني للديناميكا الحرارية. ووفقًا له ، "تميل إنتروبيا الكون إلى الزيادة بمرور الوقت." يشير هذا القانون إلى الاتجاه الذي ستستمر فيه العملية الديناميكية الحرارية تلقائيًا. بالإضافة إلى ذلك ، يشير هذا القانون إلى استحالة نقل الطاقة من نوع إلى آخر دون خسارة.
آلة الحركة الدائمة من النوع الأول والثاني
Perpetuum mobile ، أو في اللاتينية الدائمة للجوال ، من نوعين:
- آلة الحركة الدائمة من النوع الأول هي آلة تعمل باستمرار دون إمداد بالطاقة الخارجية وفي نفس الوقت تقوم ببعض الأعمال. أي أن الحركة الدائمة من النوع الأول تتناقض مع القانون الأول للديناميكا الحرارية ، ولهذا السبب ، بالمناسبة ، أطلق عليها اسم المحرك من النوع الأول.
- آلة الحركة الدائمة من النوع الثاني هي أي آلة تعمل بدورات دورية ، حيث تقوم بتحويل نوع من الطاقة إلى نوع آخر ، على سبيل المثال ، الميكانيكية إلى الكهربائية والعكس ، دون أي خسائر في عملية هذا التحول. أي أن آلة الحركة الدائمة (دائمة الحركة) من النوع الثاني تتعارض مع القانون الثاني للديناميكا الحرارية.
استحالة الوجود
آلة الحركة الدائمة من النوع الأول تتعارض مع القانون الأساسي للفيزياء حول الحفاظ على الطاقة في نظام منعزل ، وبالتالي لا يمكن أن توجد. أما بالنسبة للحركة الدائمة من النوع الثاني ، فهي أيضًا مستحيلة ، لأنه في أي محرك يعمل ، يتم تشتيت الطاقة بطرق مختلفة ، خاصة في شكل حرارة.
نظرًا لأنه تم التحقق من قوانين الديناميكا الحرارية من خلال عدة قرون من التجارب والتجارب ولم تفشل أبدًا ، يمكننا القول بأمان أن أي مشاريع لآلات الحركة الدائمة هي خدعة. غالبًا ما تنشأ مثل هذه المشاريع في دوائر دينية مختلفة ، حيث توجد معتقدات حول مصادر الطاقة اللانهائية وما إلى ذلك.
علاوة على ذلك ، عقلية مختلفة"المفارقات" ، التي يبدو أنها توضح كفاءة بعض الهواتف المحمولة الدائمة. في كل هذه الحالات نتحدث عن أخطاء في فهم قوانين الفيزياء ، لذا فإن مثل هذه "المفارقات" العقلية مفيدة.
بحث تاريخي عن آلات الحركة الدائمة وأهميتها لتنمية البشرية
تم وضع قوانين الديناميكا الحرارية أخيرًا في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. وفقا لهم ، لا يمكن لأي آلة تعمل أن تنقل الطاقة من حالة إلى أخرى بكفاءة 100٪ ، ناهيك عن الإمداد المستمر للطاقة للأنظمة الأخرى دون تزويدها بالجهاز نفسه.
على الرغم من ذلك ، ظل العديد من الأشخاص على مر التاريخ وحتى يومنا هذا يبحثون ويستمرون في البحث عن تصميمات مختلفة لآلات الحركة الدائمة العاملة ، والتي يمكن مقارنتها بنوع من "إكسير الشباب" في مجال الميكانيكا.
تعتمد جميع تصميمات هذه الآلات على استخدام أوزان وزوايا مختلفة وخواص فيزيائية أو ميكانيكية لمواد معينة يمكن أن تتحرك باستمرار وحتى تخلق كمية زائدة من الطاقة المفيدة. بالحديث عن العصر الحديث واحتياجاته الهائلة من الطاقة ، يمكن للمرء أن يفهم أهمية المحمول الدائم ، والذي من شأنه أن يصبح ثورة حقيقية في تطور البشرية.
بالعودة إلى التاريخ ، بدأت أولى التصاميم المعروفة لآلات الحركة الدائمة في الظهور في أوروبا في العصور الوسطى. يُعتقد أن الاختراع المقابل في بافاريا في القرن الثامن أصبح النموذج الأول لآلة الحركة الدائمة.القرن الميلادي
تصاميم مشهورة لآلات الحركة الدائمة في العصور الوسطى
لسوء الحظ ، لا يوجد شيء معروف عن وجود مشاريع متنقلة دائمة في المجتمعات قبل العصور الوسطى. لم يتم الاحتفاظ بأي معلومات تفيد بأن الإغريق أو الرومان القدماء قاموا ببناء مثل هذه الآلات.
أقدم اختراع لآلة الحركة الدائمة المعروفة للبشرية هو العجلة السحرية. على الرغم من عدم حفظ أي صور لهذا الاختراع ، تقول المصادر التاريخية المكتوبة أنه يعود إلى وقت وجود الإمبراطورية الميروفنجية في إقليم بافاريا الحديثة في القرن الثامن. ومع ذلك ، يقول بعض المؤرخين أن هذه الآلة لم تكن موجودة بالفعل وأن كل المعلومات عنها هي أسطورة.
Bhaskara كان عالم رياضيات هنديًا مشهورًا معترف به باعتباره أكثر العلماء نفوذاً في العصور الوسطى في قارته. يسبق عمله في المعادلات التفاضلية عملًا مشابهًا لنيوتن ولايبنيز بخمسة قرون. حوالي عام 1150 ، اخترع بهاسكارا عجلة كان من المفترض أن تدور إلى الأبد. لسوء الحظ ، لم يتم إنشاء هذا الاختراع مطلقًا ، لكنه أول دليل لا شك فيه على محاولات إنشاء حركة دائمة.
أول اختراع لآلة الحركة الدائمة في أوروبا هو سيارة الماسوني الفرنسي الشهير ومهندس القرن الثالث عشر فيلارد دي هونيكورت. ليس معروفًا على وجه اليقين ما إذا كان اختراعه قد تم إنشاؤه ، ولكن في يوميات فيلارد دي هونيكورت وجدوا صورة لهاتفه المحمول الدائم.
المهندس والمخترع الأسطوري من فلورنسا ، ابتكر ليوناردو دافنشي أيضًا العديد من الآلات - آلات الحركة الدائمة ، وفي هذا الصدد كان قبل عدة قرون من عصره. هذه الآلات ، بالطبع ، تبين أنها معطلة ، وخلص العالم إلى أن آلات الحركة الدائمة لا يمكن أن توجد في الفيزياء.
آلات الحركة الدائمة في العصر الجديد
مع ظهور العصر الحديث ، أصبح اختراع آلة الحركة الدائمة هواية شائعة ، وقضى العديد من المخترعين وقتهم في إنشاء مثل هذه الآلة. هذا الازدهار يرجع في المقام الأول إلى النجاح في تطوير الميكانيكا.
وهكذا ، صمم المخترع الإيطالي مارك زيمارا من القرن السادس عشر طاحونة دائمة العمل ، وكرس الهولندي كورنيليوس دريبل أحد هذه الاختراعات للملك الإنجليزي. في عام 1712 ، حلل المهندس يوهان بيسلر أكثر من 300 اختراع من هذا القبيل وقرر إنشاء هاتفه المحمول الدائم.
نتيجة لذلك ، أصدر أعضاء الأكاديمية الملكية للعلوم في باريس في عام 1775 مرسومًا يقضي بأنهم لن يقبلوا أي اختراعات مرتبطة بموضوع آلة الحركة الدائمة.
تجارب الفكر
في الفيزياء النظرية ، غالبًا ما تستخدم التجارب الفكرية لمحاولة اختبار القوانين الفيزيائية الأساسية. فيما يتعلق بموضوع آلات الحركة الدائمة ، يمكن ذكر المشاريع التالية:
شيطان ماكسويل. نحن نتحدث عن انتهاك للقانون الثاني للديناميكا الحرارية ، عندما يفصل شيطان افتراضي مزيجًا من الغازات. تسمح هذه التجربة الفكريةفهم جوهر إنتروبيا النظام
آلة ريتشارد فاينمان الحركة الدائمة التي تعمل من خلال التقلبات الحرارية وبالتالي يمكن أن تعمل إلى الأبد. في الواقع ، ستعمل طالما أن درجة حرارة البيئة أعلى من درجة حرارة المحرك نفسه
هل الأمل في إنشاء آلة دائمة الحركة مات أخيرًا؟
لا يمكننا أن نقول على وجه اليقين أن آلية قادرة على العمل إلى الأبد لن يتم اختراعها أبدًا ، لأن البشرية ما زالت لا تعرف الكثير عن الكون الذي تعيش فيه. ربما يتم اكتشاف نوع من المواد الغريبة ، مثل المادة السوداء في الفضاء ، والتي لا يُعرف عنها أي شيء تقريبًا. قد يجبرنا سلوك هذا الأمر على إعادة النظر في قوانين الديناميكا الحرارية. هذه القوانين أساسية لدرجة أن أي تغيير في نطاقها سيكون مشابهًا لتأثير نظرية ألبرت أينشتاين على قوانين الميكانيكا الكلاسيكية لإسحاق نيوتن وعلى تطور الفيزياء بشكل عام. من الممكن أيضًا أن تكون الحركة الدائمة موجودة في الأشياء التي يخضع سلوكها لميكانيكا الكم.
