Историята на машините за вечен двигател датира поне от Средновековието. В продължение на хилядолетия не е било ясно дали подобни устройства са възможни, но днес законите на термодинамиката доказват, че те са неосъществими. Въпреки това са правени множество опити за създаване на вечни двигатели, които продължават и в наши дни. Съвременните конструктори и привърженици на идеята понякога използват други термини, като например „overunity“ (свръхефективност), за да опишат своите изобретения.
Съществуват твърдения без посочен източник, че през VIII век в Бавария се е появил вечен двигател, наречен „магическо колело“ (колело, въртящо се около оста си под въздействието на магнити). Това историческо твърдение изглежда необосновано, макар и често да се повтаря.
Ранни проекти на машини за вечно движение са дело на индийския математик и астроном Бхаскара II, който описва колело (колелото на Бхаскара), за което твърди, че ще се върти вечно. Конструкцията представлява колело с кухи спици или контейнери, които са частично пълни с течност (живак или вода) или живак, движещ се в извити тръби. Идеята е била течността да се прелива при въртенето на колелото така, че едната му страна винаги да е по-тежка (нарича се още "претоварено колело" или overbalanced wheel.
Замисълът цели да измести масата на по-голямо разстояние от оста на колелото, така че от едната ѝ страна да се съсредоточи повече тегло; това би нарушило равновесието на колелото и би поддържало въртенето му. Създателите смятали, че този постоянен дисбаланс от гравитационната сила ще накара колелото да се върти вечно без външен източник на енергия.
Кредит: Wikimedia Commons
Според законите на термодинамиката обаче (по-конкретно принципът за запазване на енергията) този ,,вечен двигател“ е реално невъзможен. Центърът на масите на течността в колелото винаги се разполага така, че да постигне стабилно равновесие. Гравитационният въртящ момент от едната страна се компенсира от другата и колелото неизбежно спира след известно време поради триенето.
Интересното при почти всички разновидности на „Колелото на Бхаскара“ е колко примамливо и убедително изглежда идеята за човек с ограничени познания по механика. Схемите на колелото са убедили немалко хора, включително и някои известни интелектуалци. „Това би трябвало да работи“ – такава е била доста често срещаната реакция.
„Колелото на Бхаскара“ е истинският еталон за вечен двигател, тъй като първоначалният му проект е преоткриван отново и отново в продължение на векове, като последната му поява датира от 1969 г.
На практика на всеки 50 години някой излиза с нова вариация, а нововъведението, наречено „първи закон на термодинамиката“, изглежда не оказва никакво влияние върху честотата на тези „прераждания“.
Чертеж на машина за вечно движение се появява в скицника на Вилар дьо Онекур (Villard de Honnecourt) – френски майстор-зидар и архитект от XIII век.
Скицникът е посветен на механиката и архитектурата. Следвайки примера на Вилар, Пиер дьо Марикур (Peter of Maricourt) проектира магнитно кълбо, което – ако бъде монтирано така, че да се върти без триене и успоредно на небесната ос – би извършвало по едно пълно завъртане на денонощие. То е замислено като автоматична армиларна сфера.
Перпетуум мобиле на Вилар дьо Онекур (около 1230 г.). Кредит: Wikimedia Commons
Рисунката показва колело, по чиято периферия са разположени подвижни чукчета или чукове, закачени на шарнири. Замисълът на автора е бил чукчетата от едната страна да се наклонят навън и да натежат, което непрекъснато да върти колелото в кръг. Според закона за запазване на енергията такъв механизъм не може да работи вечно, тъй като триещи сили и загубата на енергия бързо спират движението.
През този период редица учени изследват темата.
През 1607 г. Корнелиус Дребел (Cornelius Drebbel) посвещава на английския крал Джеймс I машина за вечно движение. Тя е описана от Хайнрих Хисерле фон Ходау (Heinrich Hiesserle von Chodaw) през 1621 г. Този позлатен механизъм е подобен на Часовника на Кокс. Механизмът на Дребел бил монтиран в сфера, поставена върху колони, и се задвижвал от промените в атмосферното налягане (херметически затворен стъклен съд с течност, чийто обем се променял под въздействието на налягането, осигурявайки постоянно навиване). Не е известно дали Кокс е знаел за устройството на Дребел.
Устройството тип „воден винт“ на Робърт Флъд от 1618 г. често се посочва като първия документиран опит за описание на машина за вечно движение със затворен цикъл. Машината използва водно колело, свързано чрез ос или зъбни колела с Архимедов винт (воден винт).
Флъд си представял, че падащата вода ще задвижва водното колело, което от своя страна ще задвижва водния винт. Винтът трябваше да издига обратно в горния резервоар водата, която се е спуснала надолу, поддържайки цикъла безкраен и същевременно генерирайки допълнителна енергия за полезна работа.
Всичко това изглежда добре, но триенето в движещите се части, съпротивлението на водата и турбуленцията означават, че машината губи енергия на всеки етап от движението си. Една система не може да произведе повече енергия, отколкото консумира, камо ли сама да се задвижва.
Водното колело не генерира достатъчно мощност, за да задвижи винта и да издигне обратно до върха същото количество вода. В крайна сметка енергията на системата се изчерпва и тя спира.
Устройството на Робърт Флъд. Кредит: Wikimedia Commons
Робърт Бойл създава „вечната ваза“ (наричана още „вечна чаша“ или „хидростатичен парадокс“), която е обсъдена от френския изобретател Дени Папен (Denis Papin) в списанието Philosophical Transactions през 1685 г. Йохан Бернули (Johann Bernoulli) предлага машина, използваща енергията на флуид. През 1686 г. Георг Андреас Бьоклер (Georg Andreas Böckler) проектира „самозадвижваща се“ водна мелница, както и няколко машини за вечно движение, използващи топки и варианти на Архимедовия винт. През 1712 г. Йохан Беслер (Орфиреус) (Johann Bessler (Orffyreus) твърди, че е експериментирал с 300 различни модела на машини за вечно движение, преди да разработи такива, които според него са били работещи.
Схемата за вечен двигател на Робърт Бойл (Robert Boyle; известна още като „самопреливаща се колба“ или „вечна ваза“) е мислена машина от 17 век, която според нейния създател трябвало да кара течността да прелива непрекъснато и да пълни сама себе си. Робърт Бойл представя съд с усукана или специално свързана тръбичка, през която се е смятало, че течността ще се изкачва чрез капилярно действие и ще се връща обратно в основния съд. Идеята е била силите на повърхностното напрежение и капилярността да преодолеят гравитацията без външен източник на енергия.
Машината обаче е невъзможна, защото нарушава принципите на термодинамиката – тя не може да произвежда енергия или да поддържа движение безкрайно без външен източник. Макар течността да се изкачва в тесни тръбички, тя не може да излезе от върха на капиляра и да потече обратно надолу в съда по начин, който да захранва непрекъснат водовъртеж или поток; капилярните сили задържат течността равновесно, но не позволяват да „прелива“ вън от системата.
Съвременните анализи и изследвания на хидродинамиката доказват, че вискозитетът и загубите на енергия спират всякакво движение в рамките на кратко време, правейки вечния поток в тази колба физически невъзможен дори на теоретично ниво.
Проектът на Робърт Бойл. Кредит: Wikimedia Commons
През 60-те години на XVIII век Джеймс Кокс и Джон Джоузеф Мерлин (James Cox, John Joseph Merlin) създават т.н. часовник на Кокс. Часовникът е подобен на другите механични часовници, с тази разлика, че не се нуждае от навиване. Промените в атмосферното налягане служат като външен източник на енергия и задвижват навиващия механизъм в достатъчна степен, за да поддържат основната пружина навита в барабана.
Конструкцията позволява на часовника да работи непрекъснато, като предпазен механизъм предотвратява прекомерното навиване. Основният задвижващ елемент, поместен в корпус с изящна изработка, представлява живачен барометър тип „Фортен“. Барометърът съдържа 68 килограма живак (приблизително 5 литра) Кокс твърди, че това е истински вечен двигател, но тъй като устройството се задвижва от промените в атмосферното налягане чрез живачен барометър, това не отговаря на истината.
През 1812 г. във Филаделфия се появява мъж на име Чарлз Редхефър (Charles Redheffer). Той носи със себе си чудотворна машина за вечно движение, която не се нуждае от външен източник на енергия, за да работи – или поне така твърди самият той. Редхефър инсталира действащ модел на машината в покрайнините на града, близо до брега на река Скулкил, и я показва на любопитните. Редхефър събира значителни суми от такси за вход. Освен това той подава молба до градската управа за отпускане на средства за изграждането на по-голяма версия на машината. Редхефър обявява, че е създал „генератор“, способен да задвижва други машини.
На 21 януари 1813 г. осем градски комисари посещават Редхефър. Целта им е да огледат машината и да преценят дали да му отпуснат исканите средства. По време на огледа Редхефър ги наблюдава внимателно и ги спира всеки път, когато се опитват да се доближат твърде много до машината, като твърди, че се опасява да не я повредят. Въпреки това един от инспекторите успява да забележи нещо странно: машината не работи по начина, описан от Редхефър. Редхефър е обяснил на инспекторите, че неговият вечен двигател осигурява енергия за задвижването на друга, отделна машина чрез система от зъбни колела. Инспекторът обаче забелязва, че зъбните колела на вечния двигател са износени в посока, обратна на очакваната, ако той наистина би задвижвал другото устройство. Става ясно, че всъщност енергията се предава към вечния двигател от другата машина.
Вместо открито да оспорят твърденията на Редхефър, комисарите решават да използват по-хитър подход, за да го разобличат. Те възлагат на местния инженер Айзая Лукенс да изработи машина, работеща на същите принципи като тази на Редхефър, но с още по-гениално скрит източник на енергия (машината на Лукенс и до днес е собственост на института „Франклин“ във Филаделфия). След това те показват тази машина на Редхефър.
По онова време новините между градовете се разпространяват бавно, така че никой там все още не е чувал за него. През 1813 г. Редхефър открива изложба с машината си в Ню Йорк. Машината отново привлича голямо внимание, но един ден Редхефър е посетен от инженера по механика Робърт Фултън (Robert Fulton).
Фултън забелязва, че машината леко се клати, и от това заключава, че тя се задвижва чрез скрита ръчна манивела. Очевидно човекът, който върти манивелата, го прави неравномерно и на тласъци, което кара машината да се клати. Единственият въпрос е къде са скрити манивелата и нейният оператор. След като отстранява няколко прикриващи дървени летви, Фултън открива задвижващ ремък (от животински черва), който преминава през стената към таванското помещение. Там човек върти манивела, за да задвижва устройството.
Фултън проследява връвта до горния етаж, където открива възрастен брадат мъж; той седи и яде кора хляб с едната ръка, докато с другата върти манивела. Разгневената тълпа, осъзнала измамата, разрушава машината за вечен двигател, а ,,изобретателят“ Редхефър побягва.
През 1827 г. сър Уилям Конгрив (Sir William Congreve) проектира машина, работеща на принципа на капилярността, която да нарушава правилото, че водата се стреми към изравняване на нивата си, като по този начин осигурява непрекъснато изкачване и преливане. Устройството включва наклонена равнина, разположена над макари. В горната и долната част се движат безкрайна лента от гъба и подложка, а върху тях – още една безкрайна лента от свързани помежду си тежки елементи. Цялата конструкция е разположена над повърхността на спокойна вода. Конгрив вярва, че системата му ще функционира непрекъснато.
През 1868 г. австриецът Алоис Драш (Alois Drasch) получава патент в САЩ за машина, използваща механизъм за предаване на движението от типа „тласкащ лост“ (thrust key-type gearing), приложен към ротационен двигател. Водачът на превозното средство е можел да накланя улея според нуждите. Тежка топка се е търкаляла надолу по цилиндричен улей и Драш е вярвал, че чрез непрекъснато регулиране на лостовете и изходната мощност на устройството ще бъде възможно задвижването на превозното средство.
През 1870 г. Е. П. Уилис (E.P. Willis) от Ню Хейвън, Кънектикът, печели пари от „патентован“ вечен двигател. Историята за това прекалено сложно устройство със скрит източник на енергия е представена в статията на списание Scientific American, озаглавена „Най-великото откритие, правено някога“. Впоследствие при разследване на устройството е открит източникът на енергия, който го задвижва.
Джон Ърнст Уоръл Кийли (John Ernst Worrell Keely) твърди, че е изобретил двигател, задвижван чрез индукционен резонанс. Той обяснява, че използва „етерна технология“. През 1872 г. Кийли обявява, че е открил принцип за генериране на енергия, основан на вибрациите на камертони. Учени изследват машината му, която изглежда работи с вода, макар самият Кийли да се опитва да избегне това тълкуване. Малко след 1872 г. инвеститори обвиняват Кийли в измама (те са загубили близо пет милиона долара). Машината на Кийли, открита след смъртта му, се оказва задвижвана от скрити тръби за сгъстен въздух.
През 1900 г. Никола Тесла твърди, че е открил абстрактен принцип, върху който да се изгради машина за вечно движение от втори род. Не е създаден прототип. Той пише:
"Отклонение от познатите методи – възможност за „самодействащ“ двигател или машина; неодушевен обект, който въпреки това е способен – подобно на живо същество – да извлича енергия от околната среда; идеалният начин за получаване на движеща сила“.
През 10-те и 20-те години на XX век Хари Периго (Harry Perrigo) от Канзас Сити, Мисури – възпитаник на Масачузетския технологичен институт (MIT) – твърди, че е разработил устройство за добив на свободна енергия. Периго заявява, че източникът на енергия е „от нищото“ или от етерни вълни. Той демонстрира устройството пред Конгреса на САЩ на 15 декември 1917 г.
По това време Периго има подадена заявка за патент за „усъвършенстване на метод и апарат за акумулиране и преобразуване на етерна електрическа енергия“. Разследващи лица обаче съобщават, че устройството му е съдържало скрит акумулатор за захранване на мотор.
През 1966 г. Йозеф Пап (Josef Papp, наричан понякога Джоузеф Пап или Джоузеф Папф) уж разработва алтернативен двигател за автомобили, използващ инертни газове. Той успява да привлече няколко инвеститори, но при публичната демонстрация на двигателя настъпва експлозия, която убива един от наблюдателите и ранява други двама. Пап приписва инцидента на намесата на физика Ричард Файнман, който по-късно споделя наблюденията си в статия за списание Laser – изданието на организацията „Скептици от Южна Калифорния“ (Southern Californian Skeptics). Пап продължава да приема средства, но така и не демонстрира друг двигател.
Твърди се, че Гуидо Франч (Guido Franch) е разполагал с метод за преобразуване на водни молекули във високооктанови бензинови съединения (наречени „гориво Mota“), който би намалил цената на бензина до 8 цента за галон. Процесът е включвал използването на зелен прах (възможно е това твърдение да е свързано с подобни твърдения на Джон Андрюс от 1917 г.).
През 1954 г. той е изправен пред съда по обвинение в измама и е оправдан, но през 1973 г. е осъден. Съдиите Уилям Бауер и Филип Ромити присъстват на демонстрация по време на делото от 1954 г. Хауърд Робърт Джонсън (Howard Robert Johnson) разработва двигател с постоянни магнити и на 24 април 1979 г. получава патент на САЩ № 4 151 431 (основната класификация на патента в Патентното ведомство на САЩ е „конструкция на електрически генератор или двигател, динамоелектрически, линеен“ – 310/12). Джонсън твърди, че устройството му генерира движение – било то ротационно или линейно – единствено чрез постоянни магнити в ротора и статора, взаимодействащи си помежду си. Според неговите изчисления постоянните магнити, изработени от подходящи твърди материали, би трябвало да загубят по-малко от два процента от своята намагнитеност при захранване на устройството в продължение на 18 години.
През 1979 г. Джоузеф Уестли Нюман (Joseph Westley Newman) подава заявка за патент за електродвигател за постоянен ток, който – според книгата му „Енергийната машина на Джоузеф Нюман“ (The Energy Machine of Joseph Newman) – извършва повече механична работа, отколкото може да се обясни с подадената му електрическа енергия. Заявката за патент на Нюман е отхвърлена през 1983 г. Нюман завежда дело срещу Службата за патенти и търговски марки на САЩ в окръжен съд, който разпорежда на Националното бюро по стандарти да изпита машината му; оттам информират съда, че устройството на Нюман не произвежда повече енергия, отколкото получава от батериите, към които е свързано, и съдът отсъжда в негов ущърб.
През 1981 г. Дейв Джоунс (Dave Jones) създава устройство, включващо велосипедно колело, което изглежда сякаш се върти непрекъснато, затворено в плексигласов контейнер. Той го създава като научна шега, като винаги подчертава, че става въпрос за измама, а не за истински вечен двигател, но и до днес никой не е разкрил как точно работи устройството. Преди да почине от рак през 2017 г., брат му Питър го убеждава да запише тайната на колелото; той изпраща информацията в писмо до Мартин Полякоф – химик от Университета в Нотингам.
През 2023 г. Адам Савидж изследва колелото, съхранявано в Кралското общество, и заснема видеоклип, в който изказва предположението, че устройството се задвижва от някакъв вид електрически механизъм. Неподвижният електромагнитен генератор (MEG) е създаден от Том Биърдън (Tom Bearden).
Схема на генератора на Биърдън. Кредит: Wikimedia Commons
Твърди се, че устройството е способно да поддържа работата си и същевременно да захранва товар, без да се подава външна електрическа енергия. Биърдън твърди, че това не нарушава първия закон на термодинамиката, тъй като устройството извлича енергия от вакуума в непосредствената околна среда. Критиците отхвърлят тази теория и я определят като „вечен двигател“ с псевдонаучна обосновка. Научният публицист Мартин Гарднър отбелязва, че физичните теории на Биърдън, събрани в издадената от самия него книга Energy from the Vacuum („Енергия от вакуума“), се смятат от физиците за абсурдни („howlers“), а докторската му степен е придобита от съмнителна институция, издаваща дипломи срещу заплащане (т.нар. „diploma mill“).
Впоследствие Биърдън основава и ръководи Института за перспективни изследвания към фондация „Алфа“ (AIAS), за да популяризира допълнително теориите си. Групата публикува статии в утвърдени списания по физика и в книги на водещи издателства, но един от анализите критикува тези публикации, тъй като текстовете са „пълни с погрешни схващания и неразбиране на теорията на електромагнитното поле“. Когато през 2002 г. на Биърдън е издаден американският патент № 6 362 718, Американското физично дружество излиза с изявление против издаването му. Службата за патенти и търговски марки на САЩ заявява, че ще преразгледа патента, ще промени начина на подбор на експерти-оценители и ще въведе периодична преатестация на експертите, за да предотврати издаването на подобни патенти в бъдеще.
Източници:
Redheffer’s Perpetual Motion Machine - https://hoaxes.org/archive/permalink/redheffers_perpetual_motion_machine
Perpetuum Mobile - https://medium.com/techmagazine/perpetuum-mobile-e848ce9684b5
History of perpetual motion machines - https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_perpetual_motion_machines
Cox's timepiece - https://en.wikipedia.org/wiki/Cox's_timepiece
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Необикновена космическа експлозия, случваща се веднъж на хилядолетие
Памет на водата или как ни промиват мозъка
Произходът на мартеницата трябва да се търси далече - в Индия и Древна Гърция
Откъде идва "химията" на междуличностните връзки?