«Včertikov motor»: od san do realizacije in obratno

Uvod: Ideja, ki je precejšnje zakonov narave

Koncept perpetuum mobile (lat. «včertikov motor») — mašine, ki je sposobna izvajati uporabno delo brez prisotnosti zunanjega energijskega prispevka, — je dolgo časa bil eden izmed najprivlačevalnejših in najbolj mučilnih idej v zgodovini znanosti in tehnike. Njena evolucija je pot od alhimije snove o ustvarjanju izvoru neomejene energije do sodobnega fizikalnega zakona, ki kategorično prepoveduje takšno možnost. Ta pot pokazuje ne le razvoj znanstvene metodologije, ampak tudi psihološko trdnost utopijskega mislenja tudi pred obrazom nepopirnih dokazov.

Éra sanjarjev: mehansko čarovstvo (XII–XVIII stoletje)

Rani projekti včertikov motorja, ki se nanašajo na obdobje visokega srednjega veka in renesanse, so bili čisto mehanski. Njihovi izumitelji (večinoma talentirani inženirji) še niso znali osnovnih zakonov ohranjanja, vendar so bili izjemno videli ciklične procese v naravi — vrtanje nebesnih sfer, krogovod vode, udar srca. Logično je bilo ustvariti mehansko napravo, ki bi, ko bi bila enkrat zagonjena, nadaljevala z gibanjem včertikov, preprečevala trnje z zanesljivo sistemom jarkov, teži in prelivov.

• Kolo Bhaskare (XII stoletje): Jedan iz prvih znanih projektov, ki ga pripisujejo indijskemu matematiku Bhaskari II. Predvidevalo se je, da bo kolo z priključenimi pod kotašem cevmi, napolnjenimi z rtuťjo, neprestano preklopaljo s ene strani in tako se bi vrtelo.

• Kolo s preklapljajocimi šargami/teži: Klasična modela, kjer po žlebju na obodu kolesa preklapljajo šargi. Smedelo se je, da bodo šargi s ene strani, tako da so bile daljše od osi, ustvarili stalen neravnovesje in vrtanje. V dejanskem stanju pa je sistem prišel v ravnotežje.

• Mašina Cornelisa Drebela (začetek XVII stoletja): Nizozemski izumitelj je ustvaril «včertikov motor» za ure, ki naj bi deloval na osnovi sprememb atmosferskega tlaka. Naprava je izazvala sensacijo, vendar je skrivnost verjetno ležala v skritem mehanskem pogonu.

Zanimiv dejstvo: veliki Leonardo da Vinci, sam zainteresirani za takšne ideje v mladosti, je kasneje postal njihov žestok kritik, dejal: «O, iskoveri včertikov motorja, koliko praznih projektov ste ustvarili v teh iskavah!»

Stoletje teoretičnega prepovedovanja: triumf termodinamike (XIX stoletje)

Napredek v študiju toplovnih procesov je vodil do formulacije dveh začetkov termodinamike, ki so kategorično prepovedali ustvarjanje včertikov motorja.

1. Prvo začetko (zакон ohranjanja energije): Energija se ne pojavi iz nič in ne izginje brez sledov. Le preide iz ene oblike v drugo. To je ubilo san o včertikov motorju prvega rodu — mašini, ki bi ustvarila energijo iz nič.

2. Druga začetko (princip rastuče entropije): V zaprti sistemu neenotnosti (potenciali za izvajanje dela) se samovoilno prilagajajo enakomernosti. Toplota ne more popolnoma in samovoilno preiti v delo brez kompenzacije. To je naложilo prepoved na včertikov motor drugega rodu — mašino, ki bi lahko, na primer, uporabila toploto svetovnega oceana, izvajala delo brez ustvarjanja temperaturnega razlika. Takšna mašina bi ni poškodovala zakon ohranjanja energije, ampak bi poškodovala princip neubijanja entropije.

Ti zakoni, izvedeni Sadi Karneom, Rudolfom Clausiusem in Williamom Thomsonom (lord Kelvin), so postavili križ na znanstvene iskave včertikov motorja v akademskem sredstvu. Patentni uradi mnogih držav (od začetka Francoske akademije znanosti leta 1775) so odmovili pregledovati zahteve za takšne naprave.

Fenomen «obratnega teka»: zakaj ideja živi?

Nprav tako, čeprav je bil znanstveni prepoved, ideja včertikov motorja ni umrla. Boljše pa je, da je v XX–XXI stoletju preživela neko obliko renesanse, spremenila obliko. Privezave tega so skrivne v psihologiji, ekonomiji in popularizaciji znanosti.

• Psihologija maržinalne znanosti: Izumitelji samostojniki, večinoma brez globokega fizikalnega izobraževanja, sprejemajo prepoved termodinamike kot izaziv dogmatični «oficijalni znanosti». Ustvarjanje delujoče modele suli ne le svetovno slavo, ampak tudi občutje triumfa nad sistemom. Delo na takšnem projektu daje občutek višjega smisla in izbirnosti.

• Ekonomska klica in energetski kriz: V obdobju dragih energijskih virov postane ideja «brezplačne» energije magnetom za investicije. Veliko afer, od motorja na stalnih magnetih Johna Kilye (XIX stoletje) do sodobnih «vakuumskih» ali «hladno-sintetnih» generatorjev, uporabljajo to željo za čuda. Večinoma uporabljajo zapleteno pseudonaučno terminologijo («torzionalna polja», «energija ničleve točke», «svobodna energia») za ustvarjanje vidimosti znanstvenosti.

• Primeri sodobnih mitov: 「Testatika」 Paula Baumanna (mašina, ki naj bi delovala na «statičnem električnem napetju」), gravitacijski motor Bolotova, beztovorni generatorji na neodimovih magnetih. njihove demonstrativne modele običajno gorijo z skritimi viri energije ali so izključno zlorabljajo.

Paradoksnega izražanja: skoraj včertikov motorji v naravi in tehniki

Ironija je v tem, da medtem ko so izumitelji maržinali borili za nemogoče, znanost in narava so ustvarili sisteme, ki jih lahko imenujemo «včertikov motorji» v praktičnem, ne pa absolutnem smislu.

1. Astronomske objekti: Vrtanje planet in zvezd, gibanje nebesnih teles v vakuumu, kjer je trnje zanemarljivo malo, lahko nadaljuje se milijarde let. Vendar to gibanje ne izvaja uporabne dela v termodinamičnem smislu in v končnem izlivu tudi zatuje iz zračnega izliva, gravitacijskih sil in tako dalje.

2. Superprovodni tokovi: Električni tok, ki ga je pustil v superprovodno krožko, lahko kroži v njej leti brez izgub. Za ohranjanje superprovodnosti pa je treba kolosalen zunanj vir energije (sistem ohlajenja z židkim helijem ali azotom).

3. Radioizotopni termoelektrični generatorji (RIEGi): Virji energije na kosmiških plovilih (npr. «Voyagerjih») uporabljajo toplovno razpad plutonija-238, ki traja desetletja in stoletja, oskrbujajo misijo z energijo. To ni «včertikov motor», ampak «zelo dolgoživ motor», energija katerega izvira iz razpada snovi.

Zaključek: San kot motor napredka

Zgodovina včertikov motorja ni zgodovina tehnične neuspešnosti, ampak zgodovina kolosalne intelektualne zmage. San, ki je bil viden kot praktična naloga, je vodil do osnovnih teoretičnih odkritij — zakonov ohranjanja energije in entropije. Sam nemogočnost perpetuum mobile je postal temeljni kamen sodobne fizike. Toda ideja ostaja živa na periferiji znanosti, izvajajoč druge funkcije: postaja lakmusov list za ločevanje znanosti in pseudonauke, dela kot kulturalni mit o neomejenem viru in odraža vekovno željo človeka, da prepreči omejitve, naложene s strani narave. V končnem smislu pa san o včertikov motorju sam se je izkazal za neko obliko «včertikov motorja» človeškega misli — neskončni vir intelektualnega nadarjenosti, napak in, tako paradoksnih, znanstvenega napredka.

Постоянный адрес данной публикации: