你知道嗎?能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,這是物理學的基本常識,公元1159年,一位名為巴斯卡拉勒尼德的數學家畫出了一張設計稿,圖中的機器是一個由弧形水銀槽組成的輪子,隨著車輪的旋轉,水銀將流向每個水槽的底部,使輪子的一邊永遠比另一邊重,這樣輪子就會永遠轉動下去,實際上水銀永動機就是永動機的雛形,這種機器可以永久地工作並且無需任何外部能源,
我們不妨想像一下,一個風車產生
了需要保持旋轉的微風亦或是一個發光的燈泡為自己提供電力,這些機器均展現了發明家們天馬行空的想像力,問題是它們都不可用,這是因為所有永動機的想法,都違背了一條或多條熱學基本定律,熱學第一定律告訴人們:能量不會憑空產生,也不會憑空消失,你無法得到比你輸入的更多的能量,這就已經將第一類永動機排除了,畢竟它永遠只能產生與自身所消耗的一樣多的能量,雖說發明家們提出過許多想法,只為維持永動機永遠自己運動,但是仍舊無濟於事,要知道這樣的運動是無法實現的,它會讓質心偏離,這樣一來只會讓機械來回搖擺,並不能讓它永久轉動,
法國著名科幻小說家儒勒凡爾納曾在作品描繪過這樣一幅圖景,即滿街跑著用空氣作動力的汽車,遺憾的是理想很豐滿,現實卻很骨感,顯然空氣動力車並不符合能量守恆定律,令人詫異的是19世紀中葉以前,在能量守恆定律和熱力學第二定律尚未確立時,人類對永動機的研究熱潮就已生生不息,相關歷史記載表明,永動機的概念發端於印度,並在公元12世紀傳入歐洲,之後在歐洲,這一新概念圈粉無數,甚至被妖魔化若干個世紀,例如記錄在冊的,也就是歐洲最早、最著名的出現在13世紀的永動機設計方案,是由一個名為亨內考的法國人提出,在他的設計中,輪子中央處有一個轉動軸,邊緣等距地安裝著12根活動短杆,每個短杆的一端裝有一個鐵球,也就是說通過安放在轉輪上一系列可動的懸臂,這個裝置就能實現永動,這意味著一旦讓其運轉起來,能量就能夠無中生有地創造出來,因為足夠簡單,從而使得該設計成為了之後最主流的複製對象,值得注意的是這一方案也存在弊端,當它流傳到中國後,仍有很多效仿者不死心,例如重力曲柄永動機、坡道及重力能永動車運動系統、浮重永動機、利用過渡永磁體和運行永磁體製成的永動機等,都是其變種,直到18世紀末期,一次又一次的失敗讓大多數明眼人看出,我們的宇宙似乎有這麼一道無形的障礙,保護著宇宙造物主的財富,任憑人類窮盡智慧,也無法突破這道屏障,
1775年,法國皇家科學院正式宣布今後不再受理關於永動機的申請,畢竟地球轉動的動力源還與所謂的地核有著緊密的關聯,因為地核內部所有的放射性元素,發生衰變時都會產生巨大的能量,或者說地熱能並不是永無休止的能量,或許20億年後,地核的溫度也會隨之大幅度下降,這些都是不確定的,因未永動機就像蟲洞般神奇,它充滿著太多的未知數,而人類的能力卻十分有限,人們根本無法找到它,這也是人們稱永動機為騙局的原因所在,或許你會好奇,既然人類研究了1000多年仍未造出,那麼未來我們能成功嗎?關於永動機,其實科學界早已下了定論,由於它違反了最基本的能量守恆定律,以不消耗能量為前提永不停止地做功,屬於典型的要馬兒跑,又要馬兒不吃草,所以它是根本不可能存在的,雖說自古以來就有無數人嘗試製造永動機,也有很多人聲稱自己真的創造出了這種能夠永遠運行、不消耗能量、只會創造無窮無盡能量的神奇機器,但是這些人和他們的發明最後都被證實是失敗的,人類為什麼造不出永動機?
因為這直接違反了熱力學第一定律,也就是我們一再強調的物質和能量的總量無法被創造和消滅,這也是人們有所耳聞的質能守恆,正因製造永動機的想法直接違反了這條最基本的物理學定律,以你從科學的角度來看,這是註定無法成功的,後來人們將不消耗能量就能永遠對外做功、違反了能量守恆定律的機器,稱為第一類永動機,將在沒有溫度差的情況下,從自然界中的海水或空氣中不斷吸取熱量使其可連續地轉變為機械能的機器,由於它違反了熱力學第二定律,故而其稱為第二類永動機,顯然前文中我們提到的永動機,無論是哪種,它們都違反了能量守恆定律和熱力學第二定律,因此人類永遠無法製造出永動機,
你知道嗎?如果有人不知道原子能也是能量,這意味著當他看到今天的核電站或許也會錯誤的認為這是永動機,可以說永動機這個概念本身就存在問題,因為世界上不存在永動機,畢竟就連地球、太陽、宇宙都無法永存永動,更何況設備?有趣的是雖然不能永恆地輸出動力,但其中的研究卻讓人類對宇宙的認知變得更加深刻,由此,人類文明也上升了好幾個臺階,對此,小夥伴們是如何看待的?歡迎在評論區下方留言,感謝觀看本期視頻,我們下期再見。