imported>Wanwa: Cнял защиту с «Вечный двигатель»: попробуем пожить

2026-03-17T04:18:08Z

Cнял защиту с «Вечный двигатель»: попробуем пожить

Новая страница

{{другие значения|Perpetuum Mobile}}
{{орисс|дата=2019-01-06}}
[[Файл:Природа и люди 1915 Мнимый вечный двигатель.jpg|thumb|200px|Мнимый вечный двигатель с перекатывающимися шарами. Фото из статьи [[Перельман, Яков Исидорович|Я. И. Перельмана]] в журнале «[[Природа и люди]]» (1915 год)<ref>''[[Перельман, Яков Исидорович|Перельман Я. И.]]'' В поисках вечного двигателя (Въ поискахъ вѣчнаго двигателя). — «Природа и люди», 1915, № 32, с. 508—510. На странице 509.</ref>.]]
'''Ве́чный дви́гатель''' ({{lang-la|perpetuum mobile}}, буквально — ''вечно движущееся'') — воображаемое неограниченно долго действующее устройство, позволяющее получать большее количество полезной [[Термодинамическая работа|работы]], чем количество сообщённой ему извне энергии (вечный двигатель первого рода) или позволяющее получать тепло от одного резервуара и полностью превращать его в работу (вечный двигатель второго рода)<ref>{{БРЭ |статья=Ве́чный дви́гатель |ссылка=https://old.bigenc.ru/physics/text/1911444|том=5|страницы=234|архив=https://web.archive.org/web/20221017175900/https://bigenc.ru/physics/text/1911444|архив дата=2022-10-17}}</ref><ref>{{БСЭ3 |статья=Вечный двигатель |том=5}}</ref>. Создать вечный двигатель невозможно, так как его работа противоречила бы соответственно [[Первый закон термодинамики|первому]] или [[Второе начало термодинамики|второму]] закону [[Термодинамика|термодинамики]]<ref name="Derry">{{книга
|заглавие=What Science Is and How It Works
|издательство=[[Princeton University Press]]
|страницы=167
|ссылка=https://books.google.com/books?id=Dk-xS6nABrYC&pg=PA167&dq=%22perpetual+motion
|isbn=978-1400823116
|ref=Derry
|язык=en
|автор=Derry, Gregory N.
|день=4
|месяц=3
|год=2002
}}</ref><ref name="Roy">{{книга
|заглавие=Fundamentals of Classical and Statistical Thermodynamics
|издательство=[[John Wiley & Sons]]
|год=2002
|страницы=58
|ссылка=https://books.google.com/books?id=mpmLUjAVua4C&pg=PA58&dq=%22perpetual+motion
|isbn=978-0470843130
|bibcode=2002fcst.book.....N
|ref=Roy
|язык=en
|автор=Roy, Bimalendu Narayan
}}</ref><ref>{{cite web |url=http://oxforddictionaries.com/definition/perpetual%2Bmotion?q=perpetual+motion |title=Definition of perpetual motion |website=Oxforddictionaries.com |date=2012-11-22 |access-date=2012-11-27 |lang=en |archive-date=2020-06-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200616131030/https://languages.oup.com/ |url-status=live }}</ref><ref>Sébastien Point, Free energy: when the web is freewheeling, Skeptikal Inquirer, January February 2018</ref>.

Однако, можно создать механизмы, способные работать, хотя и не бесконечно, но неопределённо долго (до износа своих составных частей) без вмешательства человека. В отличие от вечного двигателя, они не нарушают законов термодинамики, поскольку черпают энергию из окружающей среды (например, это может быть энергия Солнца или радиоактивного распада){{переход|Псевдовечный двигатель}}.

== Современная классификация вечных двигателей ==
* '''Вечный двигатель первого рода''' — неограниченно долго действующее устройство, способное бесконечно совершать [[механическая работа|работу]] без затрат топлива или других [[Энергия|энергетических]] ресурсов. Согласно [[Закон сохранения энергии|закону сохранения энергии]], все попытки создать такой двигатель обречены на провал. Невозможность осуществления вечного двигателя первого рода постулируется в термодинамике как [[первое начало термодинамики]].
* '''Вечный двигатель второго рода''' — неограниченно долго действующая машина, которая, будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел. Невозможность осуществления вечного двигателя второго рода постулируется в термодинамике в качестве одной из эквивалентных формулировок [[второе начало термодинамики|второго начала термодинамики]]<ref>{{публикация|книга|автор=[[Румер, Юрий Борисович|Ю. Румер]], М. Рывкин|заглавие=Термодинамика, статистическая физика и кинетика|часть=§9. Круговые процессы. Цикл Карно|издательство=[[Рипол Классик]]|год=1977|isbn=9785458513012}}</ref>.

И первое, и второе начала термодинамики были введены как [[постулат]]ы после многократного экспериментального подтверждения невозможности создания вечных двигателей. Из этих начал выросли многие физические теории, проверенные множеством экспериментов и наблюдений, и у учёных не остаётся никаких сомнений в том, что данные постулаты верны, и создание вечного двигателя невозможно. В частности, второе начало термодинамики может быть сформулировано как один из следующих (эквивалентных) постулатов:

# '''Постулат [[Томсон, Уильям (лорд Кельвин)|Кельвина]]''' — невозможно создать периодически действующую машину, совершающую механическую работу только за счёт охлаждения теплового резервуара.
# '''Постулат [[Клаузиус, Рудольф Юлиус Эмануэль|Клаузиуса]]''' — самопроизвольный переход теплоты от более холодных тел к более горячим невозможен.

[[Демон Максвелла]] и [[броуновский храповик]], если бы такие устройства были осуществимы, позволили бы реализовать вечный двигатель второго рода. Однако доказано, что работа таких систем как замкнутых (без обмена энергией с внешней средой) невозможна{{уточнить}}.
[[Файл:Вечный двигатель.webm|thumb|Видеоурок: вечный двигатель]]

== История ==
[[Файл:Perpetuum mobile (Arabian or Indian).svg|слева|мини|308x308пкс|Индийский или арабский вечный двигатель с небольшими косо закреплёнными сосудами, частично наполненными ртутью]]
Первая документально подтверждённая попытка построить вечный двигатель относится к VIII веку: в [[Бавария|Баварии]] была построена магнитная конструкция в виде [[Колесо обозрения|колеса обозрения]]. В 1150 году индийский философ [[Бхаскара II|Бхаскара]] предложил свой вечный двигатель<ref name=":0">{{Книга|автор=[[Каку, Митио]]|заглавие=Физика невозможного|год=2016|часть=Вечный двигатель|место=М.|издательство=Альпина нон-фикшн|страницы=349—367|страниц=456|isbn=978-5-91671-496-8}}</ref>. В своём стихотворении он описывает некое колесо с прикреплёнными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического перпетуум-мобиле был основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещённых на окружности колеса. Бхаскара обосновывает вращение колеса весьма просто: ''«Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе»''<ref name="Stef">''Стефанова А.'' {{cite web |url = https://elibrary.ru/item.asp?id=19133606 |title = Суета сует, или краткая летопись изысканий вечного движения |archive-url = https://web.archive.org/web/20190530141330/https://elibrary.ru/item.asp?id=19133606 |archive-date = 2019-05-30 }} // Мир измерений. 2013. № 6. С. 62-64.</ref>. Баварская схема и схема Бхаскары в чём-то схожи, но их изобретения при изучении показывают потерю энергии в каждом цикле<ref name=":0" />. Отдельные заметки о вечном двигателе встречаются в арабских рукописях XVI века, хранящихся в [[Лейден]]е, Готе и [[Оксфорд]]е<ref>{{Cite web |url=http://pm.far-for.net/pm.php?page=2 |title=Вечный двигатель. Наиболее ранние сведения о вечных двигателях |access-date=2007-02-12 |archive-date=2015-08-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150815101828/http://pm.far-for.net/pm.php?page=2 |url-status=dead }}</ref>.

Эпоха [[Возрождение|Возрождения]] подстегнула усилия изобретателей. В 1635 году был выдан первый [[патент]] на вечный двигатель<ref name=":0" />. Среди рисунков [[Леонардо Да Винчи]] была найдена гравюра с [[чертеж]]ом вечного двигателя, но в целом он скептически относился к идее вечного двигателя<ref name="Stef" />. Он занимался разоблачением создаваемых конструкций, сравнивая их создание с поиском [[Философский камень|философского камня]]<ref name=":0" />. К XVI—XVII векам идея вечного двигателя получила особенно широкое распространение. В это время быстро росло количество проектов вечных двигателей, подаваемых на рассмотрение в [[патент]]ные ведомства европейских стран.[[Файл:Orffyreus Das Mersseburgische Perpetuum Mobile.jpg|thumb|Проект вечного двигателя ''Орфиреус'' [[Бесслер, Иоганн Эрнст Элиас|Бесслера]]]]В 1712 году [[Бесслер, Иоганн Эрнст Элиас|Иоганн Бесслер]], изучив около 300 схем, предложил собственную модель. По легенде, его служанка разоблачила его машину, как хитрое мошенничество<ref name=":0" />.

Помимо преданных делу изобретателей в истории происходили случаи разоблачения шарлатанов, пытавшихся выдать свои конструкции со скрытыми источниками энергии за вечные двигатели. Несмотря на то, что никому так и не удалось изобрести вечный двигатель, опыты помогли физикам изучить природу [[Тепловой двигатель|тепловых двигателей]]<ref name=":0" />.

К 1775 году столь много было предложено схем вечных двигателей, отчего [[Французская академия наук|Парижская Королевская академия наук]] постановила не принимать более ни одного<ref name=":0" /> из-за очевидной невозможности их создания<ref>{{Cite web|lang=fr|url=https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3574z|title=Histoire de l'Académie royale des sciences … avec les mémoires de mathématique & de physique… tirez des registres de cette Académie|author=Académie des sciences (France) Auteur du texte|website=Gallica|date=1775|access-date=2021-05-31|archive-date=2021-06-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20210603044029/https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3574z|url-status=live}}</ref><ref>В ряде авторитетных источников (например: {{книга |автор=[[Боголюбов, Алексей Николаевич|Боголюбов А.Н.]]|заглавие=Механика в истории человечества|место=М.|издательство=Наука|год=1978|страницы=78|страниц=152|серия=История науки и техники}},{{книга |автор=Гельфер Я.М.|заглавие=Законы сохранения|место=М.|издательство=Наука|год=1967|страницы=48|страниц=264}}) ошибочно указывается 1755 год.</ref>. [[Патентное ведомство США]] не выдаёт патенты на perpetuum mobile уже более ста лет<ref>{{cite web |url = http://primeinfo.net.ru/news332.html |title = «Вечный двигатель» |archive-url = https://web.archive.org/web/20180426053307/http://primeinfo.net.ru/news332.html |archive-date = 2018-04-26 }} PrimeInfo</ref>. Тем не менее, в [[Международная патентная классификация|Международной патентной классификации]] сохраняются разделы для гидродинамических ({{cite web |title = раздел F03B 17/04 |url = https://new.fips.ru/publication-web/classification/mpk?view=detail&edition=2022&symbol=F03B |archive-url = https://web.archive.org/web/20220425142815/https://new.fips.ru/publication-web/classification/mpk?view=detail&edition=2022&symbol=F03B |archive-date = 2022-04-25 |url-status = dead }}) и электродинамических ({{cite web |title = раздел H02K 53/00 |url = https://new.fips.ru/publication-web/classification/mpk?view=detail&edition=2022&symbol=H02K |archive-url = https://web.archive.org/web/20220425143323/https://new.fips.ru/publication-web/classification/mpk?view=detail&edition=2022&symbol=H02K |archive-date = 2022-04-25 |url-status = dead }}) вечных двигателей.

=== Изобретатели ===
* [[Майкл Брэйди]]
* [[Дзамбони, Джузеппе]]

== Псевдовечный двигатель ==
Псевдовечный двигатель<ref name="brod">{{книга|автор=Бродянский В.М.|название=Вечный двигатель: прежде и теперь|место=М.|год=2001|страницы=225}}</ref> (даровой двигатель, мнимый вечный двигатель<ref>{{БРЭ|ссылка=https://old.bigenc.ru/physics/text/1911444|статья=Вечный двигатель|том=5|страницы=234|архив=https://web.archive.org/web/20221017175900/https://bigenc.ru/physics/text/1911444|архив дата=2022-10-17}}</ref>) — механизм, способный работать неопределённо долго (до износа своих составных частей) без вмешательства человека, но, в отличие от вечного двигателя, не нарушающий законов [[термодинамика|термодинамики]]. Энергию он черпает из окружающей среды (например, это может быть энергия Солнца или радиоактивного распада).

=== Разновидности ===
Известны псевдовечные двигатели, использующие: энергию периодических суточных колебаний атмосферного давления{{sfn|Перельман|с=104—105|1972}}<ref name="Gul">''[[Гулиа, Нурбей Владимирович|Гулиа Н. В.]]'' Удивительная физика. — М., ЭНАС-КНИГА, 2014. — ISBN 978-5-91921-236-2. — с. 270—274</ref>; энергию теплового расширения вследствие суточных колебаний температуры{{sfn|Перельман|с=114—116|1972}}<ref name="Gul"/>; энергию распада радия<ref>''[[Перельман, Яков Исидорович|Я. И. Перельман]]'' {{cite web |url = http://allforchildren.ru/sci/perelman2-106.php |title = Занимательная физика. Книга 2. |archive-url = https://web.archive.org/web/20190403183211/http://allforchildren.ru/sci/perelman2-106.php |archive-date = 2019-04-03 }}</ref>; солнечную энергию ('''магнитно-тепловой двигатель''')<ref>''Пресняков А. Г.'' Авторское свидетельство СССР от 28.02.1978 г. {{cite web |url = https://findpatent.ru/patent/59/590476.html |title = Магнитно-тепловой двигатель |archive-url = https://web.archive.org/web/20190727103516/https://findpatent.ru/patent/59/590476.html |archive-date = 2019-07-27 }}</ref><ref>Алиев Ш. М., Каммилов И. К., Алиев М. Ш.'' {{cite web |url = https://elibrary.ru/item.asp?id=11668057 |title = Преобразователь солнечной энергии в механическую на основе магнитно-теплового двигателя |archive-url = https://web.archive.org/web/20190727103515/https://elibrary.ru/item.asp?id=11668057 |archive-date = 2019-07-27 }} // ДАН РФ 2009 № 3</ref>.

В 1760-х годах Джон Кокс изобрёл часы, которые получают энергию от изменений [[Атмосферное давление|атмосферного давления]]. Такие часы существуют и сегодня и могут идти вечно<ref name=":0" />.

=== Экономическая эффективность ===
[[Перельман, Яков Исидорович|Я. И. Перельман]]{{sfn|Перельман|с=114—116|1972}} и [[Гулиа, Нурбей Владимирович|Н. В. Гулиа]]<ref name="Gul"/> пишут, что даровые двигатели экономически невыгодны для промышленного применения из-за малой стоимости производимой энергии по сравнению с капитальными вложениями в их создание и обслуживание.

Например, для завода часов на сутки работы нужна энергия <math>1{,}5</math> Дж. Если этот механизм проработает <math>10</math> лет, то за свой срок службы он выработает энергии <math>1{,}5 \cdot 365 \cdot 10 = 5500</math> Дж. При стоимости механизма в <math>10</math> рублей себестоимость производства одного [[киловатт-час]]а энергии с его помощью составит <math>\frac{3{,}6 \cdot 10^6}{5500} \cdot 10 = 6{,}5</math> тыс. рублей<ref name="Gul"/>.

[[Бродянский, Виктор Михайлович|В. М. Бродянский]] считает этот вывод неверным, поскольку стоимость устройства не пропорциональна его размерам<ref name="brod"/>.

=== Пример псевдовечного двигателя 2-го рода ===
Анализ конкретной конструкции вечного двигателя 2-го рода может представлять собой нетривиальную задачу, особенно если речь идёт о конструкции сложной или такой, принцип действия которой на первый взгляд вообще непонятен, либо потоки энергии и их источник неочевидны. Зафиксируем, например, один конец работающей на изгиб [[Биметаллическая пластина|биметаллической пластины]], а ко второму концу подвесим [[груз]] и поместим получившуюся конструкцию на открытый [[воздух]]. За счёт колебаний [[Температура|температуры]] пластина будет изгибаться/распрямляться, а груз — подниматься и опускаться, то есть устройство будет совершать работу. Заменив груз на [[храповой механизм]], получим механический привод, способный выполнять полезную работу за счёт извлечения энергии из единственного теплового резервуара — [[Окружающая среда|окружающей среды]]. Но поскольку окружающая среда попеременно выступает в качестве то нагревателя, то охладителя, противоречие со [[Второе начало термодинамики|вторым законом термодинамики]] отсутствует. Таким образом, рассмотренная конструкция представляет собой не вечный, а ''[[псевдовечный двигатель]]'' 2-го рода{{sfn|Александров Н. Е. и др., ч. 2|2012|с=108}}.

== Вечное движение ==
Существует множество физических процессов, где за счет [[квантовая механика|квантовых эффектов]] движение может происходить практически вечно без потребления энергии, но и без её выделения. Примером являются петлевые токи в [[сверхпроводимость|сверхпроводниках]] и вихри в [[сверхтекучесть|сверхтекучей]] жидкости.

== См. также ==
* [[Автомобиль на воде]]
* [[Законы термодинамики]]
* [[Статистическая механика]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
{{оформить литературу|дата=2009-09-23}}
* {{книга|автор=Александров Н. Е., Богданов А. И., Костин К. И. и др. |заглавие=Основы теории тепловых процессов и машин. Часть II |ответственный=Под ред. Н. И. Прокопенко |издание= 4-е изд. (электронное) |место=М. |издательство=«Бином. Лаборатория знаний» |год=2012 |страниц=572 |isbn=978-5-9963-0834-7 |ref=Александров Н. Е. и др., ч. 2}}
* {{книга|автор=[[Бродянский, Виктор Михайлович|Бродянский В. М.]] |заглавие=Вечный двигатель — прежде и теперь. От утопии — к науке, от науки — к утопии |язык=ru |ссылка=https://archive.today/20201229021526/https://coollib.com/b/270240/read |издание= |место=М. |издательство=«[[Энергоатомиздат]]» |год=1989 |страниц=256 |серия= [[Научно-популярная библиотека школьника]] |isbn=5-283-00058-3 |ref=Бродянский В. М., Вечный двигатель}}
* [[Вознесенский, Николай Николаевич|Вознесенский Н. Н.]] ''О машинах вечного движения''. М., 1926.
* [[Рубинер, Фрида Абрамовна|Ихак-Рубинер Фрида]] ''Вечный двигатель'' / Фрида Ихак-Рубинер. - М. : Гос. изд-во, [1925]. - 189, [2] с., 38 ил., черт.; 18 см. - (Популярно-научная библиотека).
* [[Кирпичёв, Виктор Львович|Кирпичёв В. Л.]] ''Беседы по механике''. М.: ГИТЛ, 1951.
* {{ВТ-ЭСБЕ|Вечное движение|[[Лермантов, Владимир Владимирович|Лермантов В. В.]]}}
* [[Мах, Эрнст|Мах Э.]] ''Принцип сохранения работы: История и корень его''. СПб., 1909.
* {{книга |автор=[[Михал, Станислав|Михал С.]]|заглавие=Вечный двигатель вчера и сегодня |ссылка= |ответственный=Пер. с чеш. И. Е. Зино; Предисл. А. Т. Григорьяна |место=М. |издательство=«[[Мир (издательство)|Мир]]» |год=1984 |страниц=256 |серия=«[[В мире науки и техники]]» |тираж=100 000}}
* [[Орд-Хьюм, Артур|Орд-Хьюм А.]] ''Вечное движение. История одной навязчивой идеи''. М.: [[Знание (московское издательство)|Знание]], 1980.
* [[Перельман, Яков Исидорович|Перельман Я. И.]] ''Занимательная физика''. Кн. 1 и 2. М.: [[Наука (издательство)|Наука]], 1979.
* [[Петрунин, Юрий Юрьевич|Петрунин Ю. Ю.]] {{cite web |title = ''Почему идея вечного двигателя не существовала в античности?'' |url = http://ec-dejavu.net/p-2/Perpetual_motion.html |archive-url = https://web.archive.org/web/20090515104156/http://ec-dejavu.net/p-2/Perpetual_motion.html |archive-date = 2009-05-15 |url-status = dead }} // Петрунин Ю. Ю. Призрак Царьграда: неразрешимые задачи в русской и европейской культуре. — М.: КДУ, 2006, с. 75-82.
* {{книга|автор=[[Савельев, Игорь Владимирович|Савельев И. В.]]|заглавие=Курс общей физики в 3-х томах. Том 1. Механика. Молекулярная физика|ссылка =|издание =12-е изд., стереотип|издательство =Лань|год =2016|место=СПб.—М.—Краснодар|страниц=432|серия =Учебники для вузов. Специальная литература|isbn =978-5-8114-0630-2|ref =Савельев И. В., Курс общей физики в 3-х томах, т. 1}}
* {{БСЭ3|заглавие=Вечный двигатель}}
* {{книга | автор=[[Перельман, Яков Исидорович|Я. И. Перельман]] |заглавие=Занимательная физика. Книга 1| место = М. |издательство=«[[Наука (издательство)|Наука]]»| год=1972 | страниц=215 |ref=Перельман}}

== Ссылки ==
{{Родственные проекты
| Тема = Вечный двигатель
| Викицитатник = Вечный двигатель

| Викитека = ЭСБЕ/Вечное движение
| Викисловарь = вечный двигатель
| Викисклад = Category:Perpetual motion machines}}
* [https://www.youtube.com/watch?v=287qd4uI7-E Примеры гипотетических вечных двигателей ]
* [http://ua-hho.do.am/publ/idei_po_ehnergii/vechnyj_dvigatel_patenty_i_adresa_1/2-1-0-109 Вечный двигатель. Патенты и адреса]
* [[Техника — молодёжи]] 21.05.2009 Виктор Петров {{cite web |title = Вечные двигатели прежде и теперь |url = http://technicamolodezhi.ru/rubriki_tm/izobreteniya_i_innovatsii/vechnyie_dvigateli_prejde_i_teper |archive-url = https://web.archive.org/web/20180227103713/http://technicamolodezhi.ru/rubriki_tm/izobreteniya_i_innovatsii/vechnyie_dvigateli_prejde_i_teper |archive-date = 2018-02-27 |url-status = dead }}

{{ВС}}
{{Двигатели|state_other=expanded}}

[[Категория:Вечный двигатель| ]]
[[Категория:История науки]]

Вечный двигатель - История изменений

imported>Wanwa: Cнял защиту с «Вечный двигатель»: попробуем пожить