人類對永動機的追尋自古就有,到了人類歷史上的工業革命時期尤甚。歸根到底,人類之所以痴迷永動機,是因為人類社會對能量越來越強烈的需求引起了對更強大能源的關注。世界上首次製造永動機的記錄是在8世紀的巴伐利亞,在其後的1000年中,不斷出現改良版的永動機,它們的基礎部分是一連串小磁鐵附在一個輪子上,就像一個摩天輪。輪子被安置在地面上一塊較大的磁鐵之上。當輪子上一塊塊的小磁鐵經過靜止的大磁鐵上方,就會被吸引,隨後被排斥,由此推動輪子,製造出永恆運動。
但眾所周知,儘管人類社會已經進入了科技高度發達的21世紀,卻始終沒有製造出一臺真正意義上的永動機,而謊言和騙局成了家常便飯,甚至連美國海軍和總統都曾上過一臺永動機的當(1881年,約翰·加姆吉發明了一臺液氨永動機,美國海軍和總統批准製造)。在18世紀至19世紀,隨著熱力學定律的誕生,以及物理學家玻爾茲曼和麥克斯韋開闢了物理學的新分支——統計力學,眾多物理學家的工作逐步澄清了永動機的本質——在物理學上是不可能的!
為什麼說永動機不可能存在?物理學家們將永動機大體上分為了兩類,第一種類型的永動機違反了熱力學第一定律,即它們產生的能量事實上比消耗的能量多。物理學家們發現,這一類永動機其實依賴隱藏的外部能量來源,有些是通過欺騙手段刻意隱瞞,有些則是發明者並沒有意識到外界能量來源的存在。
第二種類型的永動機更為精細,表面上它們遵守熱力學第二定律,理論上它們也不產生多餘的熱量,因此看上去是百分之百有效的。然而,熱力學第二定律表明,這樣一臺機器是不可能存在的,多餘的熱量必定會產生。因為宇宙中的無序和紊亂,或者說熵,永遠都在增加。無論一臺機器的效率有多高,它永遠都會排出一些多餘的熱量,從而更進一步提高宇宙的總熵。
宇宙總熵永遠在增加,這一事實是人類歷史的核心所在,同樣也是大自然的核心所在。根據熱力學第二定律,毀滅遠遠比建造更為容易。每當你照鏡子時看到一絲新的皺紋或者一根新的白髮,這其實就是熱力學第二定律所產生的效應。生物學家告訴我們,人體衰老過程是細胞與基因中遺傳誤差的逐漸積累,因此細胞的功能慢慢退化。所以,衰老、生鏽、崩裂以及坍塌,全部都是第二定律的示例。
天文學家亞瑟·愛丁頓曾經評價了熱力學第二定律意義深遠的性質:「我認為,熵永遠增加的定律在自然界的法則中具有至高無上的地位,如果你的理論被發現違背了熱力學第二定律,那麼你就毫無希望了!」但是,直到今天,仍舊有雄心勃勃的工程師以及聰明的江湖騙子不斷地宣布發明了永動機,他們說服了投資者為他們的所謂永動機投入大把大把的金錢。富有的投資者之所以被騙,是因為他們缺乏對基本物理知識的了解。
或許這並不令人奇怪,西方有一句古老的諺語——蠢人有錢留不住;西方還有另一句名言——每分鐘都有傻子誕生。