運轉175年,撞擊達100億次,牛津電鈴詮釋了什麼才叫「永動機」!

2020-12-04 熙巖知識百科

本文參加百家號#科學了不起#系列徵文賽。

作者:文/星球科普

我們不得不承認,手機已經成為了我們日常生活中不可或缺的一部分,沒有手機可能我們寸步難行,試想一下當手機電量即將耗盡時,是否會令我們感覺到緊張和沮喪呢?

事實上,手機電量的多少與電池有著密切關係,而電池的壽命則會受到很多因素的影響。例如:使用習慣、外界環境、充電周期等等,如果你每天至少給手機充電一次的話,手機電池性能將會在8個月之後出現明顯的下降。那麼一顆沒有充過電的電池可以永遠使用嗎?答案是肯定的,它就放在英國牛津大學克拉倫登實驗室(Clarendon Laboratory)裡。

該裝置由一個懸掛在兩個小鈴鐺之間來回移動的金屬球組成,當金屬球擊打鈴鐺後會發出響聲。雖然這個裝置看起來很簡單,但其實它很不一般。要知道,這枚牛津電鈴距今已有175年的歷史,並且已經發出過100多億次撞擊聲響。

最為神秘的地方在於給這個裝置供電的電池。然而沒有人知道電池真正的化學成分,科學家們正絕望地等待它停下來之後來研究其電池構成。不過,到目前為止,電池還沒有出現任何「電量不足」的跡象,因此它也被金氏世界紀錄列為「世界上最耐用的電池」。

19世紀,牛津大學物理學教授羅伯特·沃克獲得了一個非常有趣的裝置。這是個由樂器製造商沃特·金和希爾製造的裝置,其由兩個銅鈴組成,每個銅鈴位於一顆電池的下方,金屬球在它們之間擺動。這個裝置最初是作為實驗的一部分製造的,當金屬球撞擊其中一個鈴鐺時,相應的電池會釋放出電荷,這個過程不斷重複,從而產生鈴聲。由於該動作使電池的耗電量非常少,這使得它成為了世界上運行時間最長的科學實驗之一。

但問題是,從牛津電鈴被製造出來那一刻開始已經運行了175年,其中最大的奧秘就在於電池的內部組成。科學家推測,這種電池的成分可能是由金屬箔和塗有二氧化錳的紙交替組成的,這些二氧化錳可能具有幾千層厚。此外,電池上還覆蓋著一層熔硫絕緣層,以防止大氣的氧化作用。

到目前為止,牛津電鈴已經響了大約100億次,但由於產生的電荷很低,金屬球幾乎沒有擊中鈴鐺,所以很難聽到聲音。也就是說,這麼長時間以來,沒有人確切地知道它究竟是如何運作的,那麼對於牛津電鈴來說,真正的謎底還能夠解開嗎

相關焦點

  • 運轉180多年的牛津電鈴實驗,內部構造仍是謎,這是永動機嗎?
    這回,我們來聊一聊,科學史上持續時間最長的實驗:牛津電鈴試驗。牛津電鈴試驗牛津電鈴(英語:Oxford Electric Bell)也被稱為牛津電子鐘。按照目前的我們所掌握的材料來看,牛津電鈴是當時牛津大學的神職人員兼任物理學家的羅伯特·沃克採購而來的一批實驗設備。這個實驗設備被放置在牛頓大學的克拉倫登實驗室門廳附近的走廊中。因此,這個設備也被稱為克拉倫登乾電池堆。
  • 響了100億次,放電180年的牛津電鈴,科學家卻不知電池構造
    但筆者今天要給大家介紹一種持續供電180年之久的神秘電池,因為它從1840年被展出以來,一直為一個電鈴供電,按它的振動頻率來看,已經持續打鈴100億次!即使再省電它仍然是消耗能源的,而從1840年起,到2020年已經連續不斷敲響了180年,而有據可查的資料稱這個電鈴可能製造於1825年!
  • 持續響鈴180年,19世紀電鈴至今仍在正常運行,是永動機嗎?
    而從19世紀40年代持續至今的一項科學實驗吸引了人們的注意力,因為這項科學實驗已經持續了180年,比接近100年的瀝青滴漏實驗還要長得多,要知道在1840年,我國還處在清朝時期。這項科學實驗名稱為「牛津電鈴」,一個被雙層玻璃給罩住的奇怪電鈴,據說它已經持續響鈴了180年,至今還在正常運行。
  • 持續響鈴180年,19世紀電鈴至今仍在正常運行,是永動機嗎?
    而從19世紀40年代持續至今的一項科學實驗吸引了人們的注意力,因為這項科學實驗已經持續了180年,比接近100年的瀝青滴漏實驗還要長得多,要知道在1840年,我國還處在清朝時期。這項科學實驗名稱為「牛津電鈴」,一個被雙層玻璃給罩住的奇怪電鈴,據說它已經持續響鈴了180年,至今還在正常運行。
  • 既然人類造不出永動機,那已運轉46億年的太陽系,屬於永動機嗎?
    46億年前,原始太陽星雲在未知因素的擾動下,向中心塌縮。隨著聚集的質量越來越大,中心溫度、壓力不斷升高,當達到了核聚變的臨界點後,中心核聚變開始,重力塌縮和核聚變的輻射壓相互抗衡達到平衡狀態,太陽就形成了。
  • 宇宙內沒有永動機,那麼地球依靠什麼動力,運轉了46億年?
    地球上沒有永動機,為何它能轉動46億年,背後是什麼動力?能創造出永動機嗎?相信大家都聽說過永動機的設計,通過它的名字我們了解到,永動機是源源不斷的動力,這樣才能讓它一直持續工作下去,如果我們擁有這樣的機器的話,是不是能夠擁有無窮無盡的能量呢?不過這樣的機器只能想像一下,根本無法出現在現實中,它像光速一樣,都是人類創造不出來的產物。
  • 永動機不可能實現嗎?那為什麼太陽系,自行運轉了46億年!
    永動機不可能實現嗎?那為什麼太陽系,自行運轉了46億年!大家都知道,永動機是一種可以在不從外界輸入能量的情況下,持續運動和對外工作的機器。無數科學家已投入永動機的研發中,但無一例外都失敗了,因為永動違反了能量守恆定律,但是有些人提出了疑問,既然永動不是可能的,那為什麼星系一直在自己工作,甚至我們的太陽系已經運行了46億年。根據這個原理,人類可以創建永動機嗎?
  • 46億年來都在不停旋轉,地球不是永動機嗎?將來的一天時間會很長
    我們都知道永動機並不存在,但是如果從太空中看地球的狀態的話,它就像是一個永動機,一直在不停的自轉,同時也在圍繞太陽公轉,地球形成的46億年來都是如此!我們所在的太陽系誕生於一片原始星雲之中,其中最先形成的是太陽,它比地球大致早形成了約3億年,兩者在形成過程上其實是很相似的,在星雲物質聚集形成太陽的過程中,大量的物質聚集到太陽系的中心,在這些物質奔向原始太陽的過程中,必然會有極快的速度,大量物質以極快的速度撞擊,給了原始太陽以初始的自轉力量,雖然物質都是以不同的角度撞擊,但是在原始太陽的引力掌控了太陽系的運轉趨勢之後
  • 地球自轉46億年不停歇,或是一個巨大「永動機」,動力源有3種
    工業革命以後,人類科學技術得到了突飛猛進的發展,「永動機」的概念,便也呼之欲出。不過因為永動機違反了科學規律,所以並不能在現實中被創造出來。簡單來說,永動機屬於一種機械裝置,而且不需要任何外界能源的補給,只需要一個熱源,並可以永遠不停止。
  • 地球轉了46億年,它是不是一個「另類」的永動機?
    即使地球轉了46億年之久,它也不是永動機!自46億年前地球誕生至今,它一直在圍繞著太陽公轉,同時也在繞著自己的自轉軸自轉,不然就沒有如今的四季輪迴和晝夜更替。這就讓很多人心生疑問了,既然地球已經不停歇地轉了46億年之久,而且當前仍在高速運轉,那麼它是不是一個「另類」的永動機呢?最早提出永動機想法的國家是印度,此後世界上有不少科學家、物理學家以及機械師等名人都曾嘗試設計製造過永動機,不過結果均以失敗告終。永動機為什麼造不出來?
  • 地球能夠運行46億年,到底依靠的什麼呢?難道它是永動機?
    後來的科學家通過他的這一定律,提出了永動機的概念。在一些科幻大片之中,我們也可以發現永動機的好處。一直以來,科研人員都希望能夠創造出永動機,憑藉它帶來的能量,對外太空進行探索。有人猜測,一旦人類創造出永動機,進入外太空便不再是一句空話。對此,科學家卻給了所有人當頭一棒。他們表示永動機被創造出來的可能性微乎其微,甚至有可能為0,就像人類根本無法達到光速是一個道理。
  • 如果說地球不是一個「永動機」,為何它旋轉了46億年還沒停下?
    引言:在地球內製造永動機似是一件不可能做到的事情,但放眼宇宙,宇宙內似存在大量永動天體,以熟悉的地球為例,它為何能旋轉數年?它所擁有的旋轉能力從何而來?根據這一規律,有科學家提出了「永動機」的概念,他們認為只要能掌控能量形式,讓留存於事物內部的能量永遠以動能的形式呈現,事物便有可能永久運動。單從理論角度來看,這一想法似乎是可行的,但從實踐角度來看,多年過去,並沒有人成功研製「永動機」,「永動機」仍是一個可想像而不可製造的事物。
  • 如果地球不是一個永動機,為什麼它能夠轉動46億年?專家給出解釋
    如果地球不是一個永動機,為什麼它能夠轉動46億年?就是地球是不是一個永動機,如果地球不是一個永動機,那麼為什麼地球能夠轉動46億年而不停止呢?單從理論上來說,這一想法似乎是可行的,但是從實踐的角度來說,多年過去,並沒有人能夠成功研製出永動機,永動機是一個不可想像的物質,雖然我們根據日常情況來看,研製永動機並不現實,地球內部應該不存在能夠永遠運動的事物,但是若將眼界拓寬到宇宙中,很多星體都屬於湧動星體,比如說我們熟悉的地球,地球誕生後就開始不停的轉動,到今天它已經轉動了46億年了,那麼地球是如何轉動的呢
  • 不存在永動機?地球為何自傳46億年未曾停止?它的能量誰給的?
    不存在永動機?地球為何自傳46億年未曾停止?它的能量誰給的?永動機在人類的進程中扮演了重要角色,歷史上有人因為它廢寢忘食,也有人因它創造騙局,欺瞞大眾賺得盆滿缽滿!這種種一切都是人類對物理的本質看不透徹,如今要有人提起我要發明永動機,或者發明出了永動機那麼他肯定會被一個初中物理的學生識破,沒錯就是能量守恆定律!能量守恆大致定律是,能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只會從一種形式轉化為另一種形式,或者從一個物體轉移到其它物體,而能量的總量保持不變。能量守恆定律是自然界普遍的基本定律之一。
  • 地球轉動了46億年,它算不算是永動機?或許我們高估它了!
    地球轉動了46億年,它算不算是永動機?或許我們高估它了!如今的地球早已不似從前,環境的汙染、資源的匱乏,使地球千瘡百孔,這都是人類造成的。每個人都渴望擁有無盡的能源,只可惜現實是殘酷的,這些資源越用越少,很快就要枯竭了。
  • 什麼是永動機?為什麼永動機禁止發明
    古往今來有不少人十分痴迷永動機是如何發明的,也鬧出了多起關於永動機的騙局,國家一致宣布禁止發明永動機。那麼究竟什麼是永動機呢?接下來就由探秘志小編為大家揭秘為什麼永動機禁止發明,大家一起往下看!永動機永動機是一類所謂不需外界輸入能源、能量或在僅有一個熱源的條件下便能夠不斷運動並且對外做功的機械。
  • 為什麼有人認為地球是「永動機」?自轉46億年未停,真相意想不到
    千百年來,人類一直都幻想著能夠發明一種不需要能量就可以對外做功的機器,我們稱這種機器為永動機。人類為了發明永動機,嘗試了各種方法,但是都沒有成功。後來,隨著科技的進步,人類才發現在現實中根本不可能存在所謂的「永動機」,因為自然界的任何物體都遵守愛因斯坦提出的質能守恆定律,而「永動機」則明顯違背了質能守恆定律,所以不僅在地球上,在太陽系 銀河系甚至整個宇宙中都不可能存在真正意義上的永動機。我們都知道,地球至今已經誕生超過46億年,從誕生的那一刻起,它就一直圍繞太陽旋轉,自己也在不斷地進行自轉。
  • 自轉億年不停,地球本身就是科學家尋找的永動機?答案竟是如此
    萬有引力提出後,許多人提出了「永動機」的概念和假設。從科學意義上來說,永動機是一種不需要外部能量輸入或只有初始能量就能永遠運動的機器。長久以來,人們一直在熱烈討論永動機。在人們的想像中,永動機是一種可以自動連續運動的機械裝置,可以舉起重物並做一些有意義的事情。
  • 人類製造出永動機會發生什麼?從科學角度分析,永動機不可能存在
    相信大家都有一個疑問,什麼是永動機?永動機是指不需外界輸入能源、能量或在僅有一個熱源的條件下便能夠不斷運作的機械。永動機成功發明出來會發生什麼?如果有人真的製造出了永動機,必然能名流千古,甚至可以當上世界第一首富,整個世界也會發生翻天覆地的變化,尤其是工業,一個新的時代就因永動機開始。現在的汽車發動機都會用到汽油和電,環保一點能源就是氫,如果有了永動機,就可以製造出更環保的部件,只要用一點力,汽車就可以無限行駛,不需要耗費一點油和電。
  • 地球就是「永動機」?自轉46億年也沒停下,它的動力來自哪裡?
    引言:在人類的歷史上,曾經不止一次有人提出過「永動機」的概念和設想,因為違背熱力學的兩大基本定律,它們都被證明永遠不可能被製造出來。可是,在我們仰望蒼穹的時候,一個問題閃過腦海,我們生活了幾百萬年的地球,已經自轉了至少46億年之久了,這不就是傳說中的「永動機」嗎?