Evig bevægelse

Norman Rockwells skildring af en 'mass leverage' enhed tilPopulær videnskabspørgsmål om evig bevægelse
Stil over substans
Pseudovidenskab
Ikon pseudoscience.svg
Populær pseudovidenskab
Tilfældige eksempler
Åh søgende efter evig bevægelse, hvor mange forgæves kimærer har I forfulgt? Gå og tag din plads hos alkymisterne.
- Leonardo Da Vinci, 1494

TIL evig bevægelse eller over-enhed enhed er en enhed, der uden mekanisk nedbrydning er i stand til at køre i en vilkårlig lang periode uden ekstern indgriben eller energiinput. En sådan enhed er aldrig blevet bygget, da konceptet overtræder love om termodynamik . I det væsentlige er det kun i en 'ideel' maskine med 100% effektivitet kun muligt at få nok strøm ud til at drive selve maskinen og ikke mere . En avanceret form for en maskine til evig bevægelse er en enhed med en outputenergi mere end indgangen, kendt som en elektronpumpe. Imidlertid vil der i den virkelige verden altid være en vis ineffektivitet at håndtere, såsom friktion og selve maskinens belastning, hvilket betyder, at det er umuligt at få engang 100% effektivitet.


I nogle fantasier pseudovidenskabere og direkte svindel findes der dog ikke sådanne problemer. Maskiner til evig bevægelse har været patenteret af US Patent Office, til stor underholdning (eller ire) for fysikere .

Maskiner til evig bevægelse kan falde i to kategorier - første ordre og anden ordre:

  • Første ordre maskiner overtræder Første lov om termodynamik , de genererer mere nyttig energi, end der er lagt i dem (deres effektivitet er større end 100%).
  • Anden ordre maskiner overtræder Anden lov om termodynamik , de bryder lige med deres energi ind / ud effektivitet (deres effektivitet er lig med 100%).

Teknisk muliggør den første lov om termodynamik maskiner til anden bevægelse af evig bevægelse, nemlig det tilfælde, hvor det kolde reservoir i Carnot cyklus er på absolut nul. Absolut nul er imidlertid praktisk talt - for alle formål - en uopnåelig temperatur, da det at nå det ville være i strid med den anden og tredje lov om termodynamik.

Indhold

Sådan finder du en evig svig

Kort sagt, måden at få øje på, hvis en maskine til evig bevægelse er falsk og ikke vil leve op til sit krav, er enkel:det er mærket som en maskine til evig bevægelse. Ethvert krav om evig bevægelse er svigagtig på grund af grundlæggende fysik. I bedste fald er det nogen, der kun ser en illusion, fordi de ikke har testet det ordentligt, eller i værste fald er de aktive bedrag og narre folk til at tro, at maskinen på en eller anden måde fungerer, nogle gange for at Sælg det .


På trods af dette forsøger mange opfindere at rationalisere deres opfindelse med evig bevægelse med Til dette forklaringer. For eksempel, Joe Newman hævder, at hans energimaskine faktisk forbruger komponenterne i dens motorer ved direkte konvertering mellem materie og energi. En populær mulighed for de ekstremt almindelige magnet motorer fundet på er, at de på en eller anden måde tager deres energi ved at depolarisere magneten. Naturligvis ville sådanne energikilder alligevel ikke være evige, og der er også spørgsmålet om, hvorvidt de kunne udføre et værdifuldt arbejde. Det er derfor nødvendigt at insistere på at se de aktuelle specifikationer og design af den pågældende enhed. Chancerne er, at hvis opfinderen ikke deler, er ideen forkert og kan være en komplet put-on.



Husk, at det med en korrekt afbalanceret enhed er muligt at simulere evig bevægelse, så længe du har brug for at holde publikum fokuseret. Naturligvis er sådanne enheder altid con jobs, da de naturligvis ikke er evige enheder internt, bare meget, meget brændstofeffektive og sandsynligvis ikke i stand til alt det meget rigtige arbejde.


Energikredsløb

Det skal være umiddelbart indlysende, hvorfor evig bevægelse ikke fungerer.

Lovene om bevarelse af energi siger grundlæggende, at enhver energi, du får fra et system, er begrænset af, hvor meget energi du lægger i det. I tilfælde af forbrænding fossile brændstoffer blev energien sat i brændstofferne (en blanding af kulbrinter) af sollys, som blev omdannet via fotosyntese . Alt, hvad vi gør, når vi brænder brændstoffer, er at tage dette produkt, der har lidt energi, og frigive det ved reaktion med ilt . På samme måde deler vi med brintbrændselsceller vand (ved hjælp af elektricitet, som i sig selv skal komme et sted) for at danne ilt og hydrogen og derefter reagere på den for at få den elektriske energi tilbage på et andet tidspunkt. Energien ind og ud af systemet balancerer til enhver tid. Energien fra sollys, der bruges til at konvertere vand og kuldioxid i et fossilt brændstof er lig med det, vi får ud af at brænde dem helt tilbage til vand og kuldioxid. Energien fra en hydrogenbrændselscellereaktion er den samme som den energi, der sættes i elektrolysereaktionen for at opdele vandmolekylet i første omgang. Evig bevægelse og de fleste andre former for fri energi teori , insisterer på, at denne 'energi i' fase enten ikke behøver at ske, eller at ind og ud ikke behøver at balancere. Flere forkæmpere på kuglen, der forstår energibesparelser, kan forsøge at erstatte den med en eller anden form for magi, enten magnetisk depolarisering, tyngdearbejde, bare håndbølget som 'uforklarlig' eller noget langt mere eksotisk, der involverer nanoteknologi eller nulpunktsenergi .

Fordi energien ind og ud af et system balancerer, er en evig bevægelsesmaskine mulig i teorien eller som en tankeeksperiment . Dette giver detalleaf den energi, den producerer, går i at fodre maskinen igen. Hvor problemet opstår, er at forsøge at få maskinen til at udføre noget arbejde. Udvinding af denne energi får maskinen til at bremse, reducere energiproduktionen og så videre, indtil den trækker til et fuldstændigt stop. Dette er grunden til, at det skal fodres med noget i form af brændstof, hvad enten det er uforbrændte kulbrinter, brint og ilt eller Atomenergi eller endda lys . Selv Herons springvand vil til sidst løbe ud, når vandniveauet lægger sig til en ligevægt på det laveste punkt, og det skal 'genoplades' ved fysisk at løfte vandet tilbage til et højere niveau. Dette giver vandet den potentielle energi (den energi, der opnås ved at arbejde imod tyngdekraft ) for at bevæge sig igen - den 'evige' natur af Herons springvand er bare en kortvarig illusion. Men husk at evig bevægelse er indeteorikun i praksis er der altid ineffektivitet, og energi går altid tabt fra maskinen, enten via friktion eller endda luftmodstand. Dette tager konstant energi ud af systemet, hvilket gør det umuligt.


Fysiske eksempler

Design af påståede vedvarende bevægelsesmaskiner, der rent faktisk kan bygges (i modsætning til dem, der kun arbejder på papir), har tendens til at falde i en af ​​to kategorier.

'Over enhed' maskiner har en klar og skjult energikilde, men det hævdes, at deres output overstiger deres input. For mange enheder kan dette meget let vises at være falsk, men meget effektive enheder eller enheder med en meget overbevisende illusion af bevægelse, meget følsomme og opmærksomme målinger kan kræves. Men hvis output virkelig overstiger input, opstår spørgsmålet, hvorfor deres output ikke kan føres tilbage, hvilket eliminerer behovet for en ekstern energikilde helt. Nogle gange er påstande om 'over enhed' imidlertid simpelthen baseret på åbenlyst defekt videnskab, såsom at hævde, at en maskine, der har en indgang på 5 ampere og en output på 10 ampere, er 'over enhed'.

Den anden type, omgivende energimaskiner, lægger faktisk kontinuerligt energi ud, men de gør det ved at trække på omgivende energikilder: for eksempel kan et ur løbe af de daglige udsving i lufttrykket. Nogle evige bevægelsesdesign, der vises på lignende PESWiki, hævder ofte at være af denne type, hvor de hævder at 'depolarisere' et magnetfelt for at trække deres energi uden at krænke energibesparelsen, men i virkeligheden er dette ikke tilfældet. En påstået vedvarende bevægelsesmaskine kan have et påstået design, men har en skjult energikilde, der ikke er beskrevet eller i det mindste ikke udtrykkeligt angivet i disse planer. Disse falder i en kategori kendt som 'bedragerisk'.

Hvad med planetbaner?

Tilhængere af evig bevægelse reagerer hurtigt med det faktum, at Jorden kredser omkring solen og roterer tilsyneladende for evigt. Imidlertid synes Jorden at kredse for evigt, fordi rummet er næsten friktionsfrit, og der ikke er noget modmoment, der forhindrer dem i at kredse. Hvis en planet af tilsvarende størrelse styrtede ned med samme hastighed, ville den stoppe eller ændre kurs afhængigt af kollisionsvinklen. Hvis du sætter en generator på en planet , ville det begynde at bremse, selv om det var ubetydeligt. Momentum-maskiner i rummet kan fungere, men kan ikke udnyttes til produktiv energi. Strengt taget er planetariske baner ikke evig bevægelse. Som planeterne (og deres stjerne ) roterer omkring deres fælles tyngdepunkt, de udsender tyngdebølger. Disse gravitationsbølger dræner det orbitale energisystem, så planeten til sidst kommer tættere og tættere på sin stjerne. Med andre ord planeter gør sænk farten.


Nu er dette orbitalforfald på grund af tyngdekraftsbølger latterligt lille, så det er kun blevet målt til ekstreme systemer som binær neutronstjerner eller sorte huller (som er tunge og kan kredse om hinanden inden for få minutter, sekunder eller bare en brøkdel af et sekund). Vores planet Jorden er også udsat for tyngdebølgemission, men kredsløbets forfald er så lille, at det i praksis ikke vil påvirke Jorden inden for Sol levetid; i stedet for at Jorden spirer ind i og fortæres af vores Sol, vil det snarere være vores Sol (der bliver til en rød kæmpe), der strækker sig ud over Jordens nuværende bane og dermed fortærer den.

Reaktionsløse thrustere

Et meget ønskeligt træk ved en thruster til brug i rumfartøjer er, at den ikke bruger nogen reaktionsmasse. Flere ideer er blevet foreslået, selvom kun få - hvis nogen - rent faktisk fungerer i praksis. I mange tilfælde bruger disse enheder energi, men som vedvarende bevægelsesmaskiner krænker bevarelsen af ​​momentum og kan skabe en illusion om at arbejde, selv når de ikke gør det.

En svingningspropel består af et drev, der forsøger at skabe bevægelse ved at skubbe a masse rundt ved forskellige hastigheder. Hvis du kan forestille dig, at en masse langsomt trækkes tilbage og derefter skyder fremad i hastighed, så vil momentumet fra det opstå fra dette overføres til selve drevet, og bevægelse vil blive skabt. Dette er imidlertid en klar krænkelse af bevarelsen af ​​momentum og energi; den krævede kraft til at trække denne vægt baglæns er lig med, hvad der produceres fremad, og begge vil annullere. Også kraften til at skubbe massen i en retning vil have en lige og modsat kraft på enheden, der prøver at skubbe den. Ligesom mange evige bevægelsesmotorer kan dette særlige drev skabe illusionen af ​​bevægelse ved at udnytte friktionskoefficienter. Kraften fra den langsomme tilbagetrækning af vægten er proportionalt lavere (men over en længere periode) og er ikke stor nok til at overvinde friktion. Kraften fra den hurtigere bevægelse fremaderstærk nok til at overvinde friktion, og der opstår en nettobevægelse. Dette er faktisk en triviel (og noget ineffektiv) metode til at skabe netbevægelse og er kendt og udnyttet til bestemte opgaver, men vil ikke gælde i det friktionsfrie miljø, hvor sådanne enheder forventes at fungere.

Klassiske eksempler

Mens tilslutning af en generator til sin egen motor er en populær moderne variant på evig bevægelse (som bestemt ikke fungerer på grund af de frygtelige ineffektiviteter i elproduktion), er der flere klassiske eksempler, der er sammensat over tid. Selv i dag traver folk kun mindre variationer af disse lange modbeviste modeller.

Kapillærskål (Boyles selvflydende væske)

Boyle

Kapillerskålen eller Boyles flaske (efter Robert Boyle) gør brug af et par ' paradokser af hydrostatik. Især er det relateret til Pascals vaser, hvor vand forbliver på samme niveau uanset formen på kolben, så et tilsyneladende lille volumen vand kan modstå et stort volumen vand - hvilket viser, at niveauet af en væske er afhængig af dybde og fungerer ikke som et sæt vægte. Teorien bag kolben er, at kapillær handling, der er ansvarlig for at skabe en menisk og trækker vand gennem et lille nok rør, ville holde vandet konstant. Det er ikke drevet af tyngdekraften, som det kunne antydes ved et hurtigt blik på det hypotetiske apparat. Imidlertid ville kolben ikke fyldes, uanset da vandspænding (relateret til den samme kraft, der forårsager kapillær handling) ville forhindre strømmen, der kommer ud af kapillæren i slutningen. En dråbe kan dannes i enden af ​​kapillæret, men vil blive holdt på plads af fluidets overfladespænding; du kunne ryste enheden og tvinge den til at falde og tilskynde strømmen til at starte, men det ville tilføje energi til systemet og trodse punktet med evig bevægelse.

I princippet kører Boyle's Flask vedvarende ved hjælp af en superfluid, da disse har nul viskositet og dermed fjerner den vigtigste barriere, der forhindrer kapillærhandling i at løbe kontinuerligt i denne opsætning. Demonstrationer af næsten evig bevægelse er opnået ved hjælp af superfluider, fordi de er friktionsfrie (friktion er den vigtigste barriere for at producere evig bevægelse i den virkelige verden), selv om de betingelser, der kræves for at holde noget i en superfluidisk tilstand, er meget vanskelige at vedligeholde. Superfluidiske springvand demonstrerer dette princip ret let og flyder så længe kammeret har den rette temperatur og det rette tryk for at effekten skal virke. Evig bevægelse findes også allerede i superledende magneter, hvor elektroner ikke oplever nogen elektrisk modstand, analogt med et friktionsfrit miljø, men igen skal disse holdes meget kolde for at forholdene skal opretholdes. Men skynd dig ikke alle for at købe verdens forsyning af helium -4 lige endnu; uanset bevægelsens evige karakter i teorien er det stadig umuligt at udtrække arbejde fra disse enhederogfå dem til at fortsætte.

Bhaskara's hjul

Perpetuum1.png

Bhaskaras hjul, også kaldet det overbalancerede hjul, består af et tandhjul og flere eger med vægte i enderne. Hængsler tillader, at vægte og eger bevæger sig, ændrer enhedens tyngdepunkt og får det til at dreje. Imidlertid, når det drejer, vipper egerne øverst på hjulet ned, hvilket øger momentumet ved at holde det ude af balance og få hjulet til at dreje på ubestemt tid. Den hypotetiske enhed bør aldrig komme i ligevægt. En hurtig undersøgelse af designet viser imidlertid, at selvom der skal være et drejningsmoment med uret forårsaget af de udvidede eger, kompenseres dette af det faktum, at der er flere vægte, der giver et drejningsmoment mod uret. Begge kræfter er til enhver tid afbalancerede, og hjulet falder hurtigt i en ligevægtsposition. Princippet forhindrer enhver enhed af denne type i at arbejde, uanset om den bruger tyngdekraft eller magnetisme til at 'drive' hjulet, eller endda hvis de bevægelige vægte bruger kviksølv skubber indefra og udefra på hjulet som foreslået af Bhaskara i det 12. århundrede.

For virkelig at overbalancere hjulet (så drejningsmomentet i den ene retning er større end den anden) og forårsage bevægelse, skal egernes radius ændres i løbet af hjulets bevægelse. Dette skulle gøres aktivt og dermed forbruge energi i processen - og så ville maskinen ophøre med at være en motor med evig bevægelse. Det er også vigtigt at overveje hjulet, når det bevæger sig, da det kan placeres i en overbalanceret position, så matematik får det til at se ud, at der er et samlet drejningsmoment. Det er perfekt muligt for hjulet at udøve en bevægelse, hvis det er placeret ude af balance (meget på samme måde som et pendul vil svinge, hvis det bevæges ud af en perfekt lodret position), men denne bevægelse fortsætter ikke på ubestemt tid og vil til sidst modvirkes.

Selve det overbalancerede hjul er en langdiskrediteret mekanisme, men de lektioner, det lærer om kræfter og aksial bevægelse, er bredt anvendelige til andre foreslåede maskiner til evig bevægelse. Især magnetiske motorer, hvor magneterne er placeret på en 'overbalanceret' måde, udviser den samme effekt. Nettokræfterne i begge retninger balancerer nøjagtigt og sender motoren i ligevægt. Kraftbaserede motorer som denne, der 'fungerer', er enten falske eller illusioner.

Flydebælte

Prepex2.svg

Flydebæltet er også et almindeligt tema i evig bevægelse, hvor opdrift udnyttes til at udvinde evig energi. Kuglerne er flydende og flyder opad og driver maskinen. Selv under forudsætning af, at ventilen kan gøres vandtæt for at forhindre, at der lækker vand fra systemet, vil dette mislykkes, da vandet også giver modstand mod ethvert objekt, der forsøger at tvinge sig ind i det - når der indsættes en kugle i bunden, forskydes vand i søjlen og skubbes opad, hvilket kræver mindst så meget energi, som man kan vinde ved, at vandet falder tilbage / bolden flyder opad. Dette kan måles simpelthen med en enhed, der tester den krævede kraft til at skubbe eller trække en genstand gennem vand - følsomme kan beregne overfladespænding, selvom dette ikke er den vigtigste modstandskraft. Hvis det ikke gjorde det, ville både ikke kræve motorer til at bevæge sig (og ikke engang flyde i første omgang, for den sags skyld). Denne kraft overstiger langt den mængde kraft, der opnås ved opdrift.

Nogle gange kombineres dette med en eller anden mekanisme til at fylde de faldende kar med vand for at få dem til at falde med en større kraft, men princippet forbliver det samme, uanset hvad vand kommer ned, skal skubbes opmodtyngdekraften i første omgang. Enheden kan ikke generere den krævede energi for at holde den i gang, endsige producere brugbar overskydende energi til udvinding.