第二次工業革命出現了電能,交流電和直流電為人類生活提供了便利。一直到今天,電能都是人們日常生活中的核心,沒了它,夜晚將沒有燈光。最普遍的發電方式還是發電機,和發電機相對應的也是電動機,兩者的作用不必多說。那如果用電動機作為發電機的動力,然後兩者在反過來使用,是不是有源源不斷的電使用了?這是個電力永動機?
這其實是個永動機模型,發電機和電動機構成了一個封閉循環系統,聽起來是可行的。實際操作起來也能成功,但這還有個前提條件:電動機事先需要安裝好電源。
能量守恆定律和電機
能量守恆定律點明了能量不會平白無故地消失,它必定是通過某種轉化方式消耗掉了。而對於電動機來說,它在高速運轉時需要克服空氣阻力和摩擦力,這也是需要消耗能量的。總的來說,它想實現能量的完美轉化是不可能的。發電機沒辦法儲存電量,電動機沒電不能工作,這就是個死結。
就算拋開一切幹擾,把摩擦力等條件都視為0,再把能效定為百分之百,上述的永動機模型也沒辦法對外輸出能量。電都被它們自己用完了,把它創造出來也只能得出這樣的結果,所以電不是無窮無盡的,它也不是真正的電力永動機。
理想中的永動機
封閉系統和無限循環運轉,是永動機的兩大條件。目前永動機愛好者都對準了磁動力永動機和機械能永動機,磁動力永動機主要依靠的是磁鐵,而且是擁有強大磁力的磁鐵。這類永動機模型表面上看無懈可擊,實際上卻受到了重力的幹擾,物體本身的給磁鐵的排斥力也不一定能夠完全抵消掉。
機械能永動機就複雜了,內部的機械零件構成和受力情況都需要一一分析,稍有不慎就會被矇騙過去,以為真的有永動機出現了。歷史上那些著名的永動機模型,都是這樣矇騙人們的。
瑟爾效應發電機
縱觀所有的永動機模型,不是這裡有問題,就是那裡有問題,唯一能稱得上是接近完美永動機的便是瑟爾效應發電機模型了。這個永動機模型的發明者真是個天才,他能想到用真空零點能作為動力。真空零點能有涉及到了量子力學領域,因為它本身就是量子理論的一個預言。
在量子力學的理論裡,真空並不是「古井不波」的,它有強大的能量波動,俗稱能量漲落,卡西米爾效應已經證明了這一觀點是正確的。
不過想達到真空零點能以目前的技術還不行,海森堡不確定性原理指明了理論前提條件是絕對零度,接近它的溫度也可以。真空零點能出現的條件就是這麼苛刻,根據科學家的估算,1立方米的空間,蘊含的真空零點能就超過了1000億焦耳。
瑟爾發電機便是建立在真空零點能的基礎上,可惜我們沒辦法製造出來,它是不是永動機還有待驗證。
熱力學第一定律
物理定律包羅萬象,最出名的三個莫過於質量守恆、能量守恆和電荷守恆。能夠被稱為定律的物理規律都是經過科學界的檢驗的,都得到了全部物理學家的認可,我們可以將其視為自然界的鐵律!沒有任何外界條件可以幹涉它,除非物理學大廈崩塌了。
熱力學第一定律尖銳地指出沒有物體可以不消耗能量,就可以對外做功,這什麼意思?
它就是否定了永動機存在,也給後世科學愛好者發出了挑戰:你想發明出永動機,就得證明熱力學第一定律是錯誤的。