Давно установлено, что изобретение вечного двигателя невозможно. В широком смысле, под вечным двигателем подразумевают механизм, безостановочно движущий сам себя. Но это далеко не достаточное определение. Благодаря многовековым бесплодным попыткам создания чудо-машины сегодня можно определить точно само понятие «вечного двигателя» и причины его неосуществимости. Более того, такие попытки оставили значительный след в истории и подтвердили существование важнейших законов физики. Каких, рассмотрим и проанализируем ниже.

Определение и классификация вечных двигателей

Итак, вечный двигатель, как уже известно - устройство воображаемое. По характеру совершаемой работы можно классифицировать следующим образом:

1. Вечный двигатель первого рода (физический \ механический, гидравлический, магнитный) - непрерывно действующая машина, которая, будучи запущенной один раз, совершает работу без получения энергии извне. Это устройства механического характера, принцип действия которых основывается на использовании некоторых физических явлений, например, на действии силы тяжести, законе Архимеда, капиллярных явлениях в жидкостях.
2. Вечный двигатель второго рода (естественный) - тепловая машина, которая в результате совершения цикла полностью преобразует тепло, получаемое от какого- либо одного «неисчерпаемого» источника (океана, атмосферы и т. п.), в работу. Связываются с циклически повторяющимися природными явлениями или с принципами небесной механики.

Такая классификация является распространенной и встречается в старой научной литературе. У более поздних исследователей существует еще одно определение. Оно исходит из представления об идеальной машине, работающей без потерь и превращающей всю сообщенную энергию в полезную работу или в какой-либо другой вид энергии.

К этим определениям ученые разных времен шли долгим путем. Они подвергали их обстоятельному анализу и были единодушны далеко не всегда. Проблема заключалась в том, можно ли считать вечным двигателем только ту машину, которая, будучи собрана полностью, немедленно начнет работать сама по тебе, или допустимо сообщить устройству начальный двигательный импульс. Спор велся и о том, относится ли к основным признакам вечного двигателя условие, чтобы он, будучи приведен в движение, одновременно совершал некоторую полезную работу.

Причины возникновения идеи создания

Первое упоминание о вечном двигателе относится к 1150 г. Но означает ли это, что античные механики не интересовались вечным движением? Наоборот, это являлось одной из тех традиционных проблем, которым в связи с исследованием физических явлений наука уделяла много внимания. Но при исследовании условий, определяющих круговое движение тел, греки пришли к выводам, теоретически исключающим всякую возможность существования на Земле искусственно созданного вечного движения. Например, Аристотель утверждал, что движение тел ускоряется по направлению к ее центру. О телах с действительно круговым движением он пишет: «Они не могут быть ни тяжелыми, ни легкими, так как не способны приближаться к центру или удаляться от него естественным или вынужденным образом». Такому условию удовлетворяют только небесные тела.

Но родоначальником идеи вечного двигателя считают индийского поэта, математика и астронома Бхаскара Ачарью (1114-1185), описавшего в своем стихотворении некое вечно двигающееся колесо. Заметим, что за основу взято тело круглой формы. Согласно древнеиндийской философии, регулярно повторяющиеся события, составляющие круговой цикл, являются для него символом вечности и совершенства. То есть прародители идеи вечного движения были мотивированы не практическими, а религиозными потребностями. Своего апогея идея вечного двигателя достигает в средние века в Европе, в период интенсивного строительства храмов, кафедральных соборов и княжеских дворцов, и тогда уже создателей, конечно, интересует практическое применение машины.

Некоторые модели вечных двигателей первого рода

Колесо с неуравновешенными грузами

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

Вот модель вечного двигателя Бхаскары (Рис. №1) с прикрепленными наискось по внутренней стороне окружности длинными узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Бхаскара обосновывает вращение колеса следующим образом: «Наполненное так жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе».

Еще две модели, аналогичные по принципу действия, изобретенные в средневековой Европе. Роль сосудов, частично наполненных ртутью, играют выпукло­вогнутые секторы внутри колеса, внутри которых находятся тяжелые шары (Рис. №2) или подвижно закрепленные на внешней части колеса стержни с грузами на концах (Рис. №3).

Принцип действия данных двигателей заключается в создании постоянного неравновесия сил тяжести на колесе, вследствие которого колесо должно вращаться. Рассмотрим, почему этот расчет не оправдывается на примере обычного колеса. Здесь предполагается, что работу совершает сила тяжести, то есть в нормальных условиях (при небольших расстояниях и вблизи поверхности Земли) она постоянна и направлена всегда в одну и ту же сторону.

Рисунок 4

F T - вес груза, F P - сила, с которой рычаг воздействует на шарнир (компенсируется силой реакции опоры), F B - поворачивающая сила, R - расстояние от шарнира (оси поворота) до траектории центра масс груза.

Когда рычаг стоит строго вертикально вверх, вес груза передается на шарнир и компенсируется реакцией опоры. Сила направлена по нормали к окружности, тангенциальная составляющая

отсутствует, значит, момент сил равен нулю. Это положение называется верхней мёртвой точкой (ВМТ). Если рычаг отклоняется, реакция опоры уже не компенсирует вес, появляется тангенциальная составляющая силы, а нормальная начинает уменьшаться. Так будет продолжаться только до тех пор, пока рычаг не примет горизонтальное положение. Когда момент сил достигнет максимального значения, рычаг снова начнет действовать на груз, нормальная сила поменяет свой знак относительно рычага. Тангенциальная сила начнёт уменьшаться, до момента, когда рычаг не окажется в положении вертикально вниз (нижняя мёртвая точка (НМТ)).

Таким образом, как видно из Рис. №4, половину рабочего цикла груз ускоряется, двигаясь из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ), и половину - замедляется. Сделав несколько оборотов, колесо с неуравновешенными грузами достигнет состояния равновесия.

Цепь на наклонной плоскости

Рисунок 5

Еще один тип механических вечных двигателей - тяжелая цепь, переброшенная более длинной стороной через систему блоков. Теоретически предполагалось, что часть, на которой находится большее количество звеньев, начнет соскальзывать с наклонной плоскости, вследствие чего замкнутая цепь будет беспрерывно двигаться. Однако известно, что цепь будет покоиться. Этот тип двигателей интересен в первую очередь тем, что из невозможности его вечного движения инженер, механик и математик Симон Стевин (1548-1620) доказал закон равновесия тела на наклонной плоскости. Одна цепь тяжелее другой во столько же раз, во сколько раз большая грань (АВ на Рис.№5) призмы длиннее короткой (ВС на Рис.№5). Отсюда следует, что два связанных груза уравновешивают друг друга на наклонных плоскостях, если их массы пропорциональны длинам этих плоскостей.

Похожий по принципу механизм (Рис. №6): тяжелая цепь перекинута через колеса так, что правая ее половина всегда длиннее левой. Следовательно, она должна падать вниз, приводя цепь во вращение. Но цепь в левой части натянута отвесно, а правая - под некоторым углом и изогнуто. Аналогично вечное движение и этого механизма невозможно.

Рисунок 6

Гидравлический вечный двигатель с винтом Архимеда

В подавляющем большинстве вечных гидравлических двигателей изобретатели пытались использовать известный со времен Древней Греции механизм - винт Архимеда - полую трубку со спиралевидной плоскостью внутри, предназначенную для подъема воды из сосуда в сосуд наибольшей высоты.

Рисунок 7

Жидкость из сосуда, поднимается фитилями сначала в верхний сосуд, оттуда другими фитилями еще выше, верхний сосуд имеет желоб для стока, которое падает на лопатки колеса, приводя его во вращение. Оказавшаяся в нижнем ярусе жидкость снова поднимается по фитилям до верхнего сосуда. Таким образом, струя, стекающая по желобу на колесо, не прерывается, и колесо вечно должно находиться в движении (Рис. №7).

Только колесо этой машины никогда не станет вращаться, поскольку в верхнем сосуде не окажется воды. Это произойдет потому, что капиллярные силы вызванные искривлением поверхности жидкости, хотя и позволяют преодолеть силу тяжести, поднимая жидкость в ткани фитиля, но они и удерживают ее в порах ткани, не позволяя ей вытечь из них.

Сосуд Денни Папена

Рисунок 8

Проект гидравлического вечного двигателя Денни Папена - сосуд, сужающийся в трубку и загнутый таким образом, что свободный конец трубки с меньшим радиусом расположен в пределах большого «горла» сосуда (Рис. №8). Автор предполагал, что вес воды в более широкой части сосуда будет превосходить вес жидкости, находящейся в трубке, в более узкой части. Таким образом, должна была происходить циркуляция жидкости за счет разности давлений. На самом деле в данном случае работает основной закон гидростатики: давление, оказываемое на жидкость, передается без изменения по всем направлениям. Поверхность жидкости в тонкой трубке установится на том же уровне, что и в сосуде, как в любых сообщающихся сосудах.

Ранее это двигателя были предложены похожие сосуды, иначе ориентированные в пространстве. В них за основу брался принцип действия сифона: в нем (в изогнутой трубке с коленами разной длины, по которой жидкость поступает из сосуда с более высоким в сосуд с более низким уровнем жидкости) работа, затрачиваемая на подъем жидкости, производится атмосферным давлением. В то же время, чтобы жидкость могла протекать через сифон, максимальная высота его изгиба не должна превосходить высоту столба жидкости, уравновешиваемого давлением внешнего воздуха. Для воды эта высота при нормальном барометрическом давлении составляет примерно 10 м. - этот факт не учитывался и приводил к неверным выводам о вечном движении такого двигателя.

Другие гидравлические двигатели

Рисунок 9

Среди множества проектов вечного двигателя было немало основанных на законе Архимеда. Один из таких проектов выглядит следующим образом: высокий сосуд (20 м), наполненный водой, имеет расположенные на одной грани в разных ее концах шкивы, через которые перекинут прочный бесконечный канат с четырнадцатью закрепленными полыми ящиками кубической формы. Ящики одинаковы, равноудалены, водонепроницаемы и имеют стороны в 1 м (Рис. №9).

Действительно, ящики, находящиеся в воде, будут стремиться всплыть вверх. На них действует сила, равная весу воды, вытесняемой ящиками.

Но даже при условии, что данный канат бесконечен, эффект не оправдывается, потому что чтобы канат вращался, ящики должны входить в сосуд именно со дна, а для этого они должны преодолеть давление столба воды, которое окажется значительно больше силы Архимеда.

Рисунок 10

Упрощенный вариант вечного двигателя гидравлического типа (Рис.№10), идея которого исходит из грубого нарушения толкования закона Архимеда. Погруженная в воду часть деревянного барабана, согласно закону Архимеда, подвергается действию выталкивающей силы. Конечно, колесо вращаться не будет, потому что сила будет направлена не вверх (как предполагалось изобретателем), а к центру колеса.

Магнитный вечный двигатель

Рисунок 11

Несложная, но оригинальная модель вечного двигателя с магнитами. К шаровому магниту, расположенному на стойке, ведут два наклонных желоба: один прямой, установленный выше, другой изогнутый (Рис. №11). Железный шарик, помещенный на верхний желоб, будет притягиваться магнитом, затем на пути он попадет в отверстие, скатится по нижнему желобу и снова перейдет на верхний желоб.

Однако, если магнит достаточно силен, чтобы притянуть шарик от нижней точки, то он не даст ему провалиться через отверстие, расположенное совсем рядом. Если же, наоборот, сила притяжения будет недостаточна, то шарик не притянется вовсе.

Вечный двигатель первого рода в противоречии с законом сохранения энергии

Окончательное утверждение закона сохранения энергии в 40-70 годы XIX века произошло на основе работ Сади Карно, Роберта Майера, Джеймса Джоуля и Германа Гельмгольца, которые показали связь между различными формами энергии (механической, тепловой, электрической и др.). Закон сохранения энергии формулируется в следующем виде: в изолированной системе энергия может переходить из одной формы в другую, но общее количество ее остается постоянным.

Как правило, невозможность вечного двигателя рассматривают как следствие закона сохранения энергии. Рассуждения Майера и опыты Джоуля доказали эквивалентность механической работы и теплоты, показав, что количество выделяемой теплоты равно совершенной работе и наоборот, формулировку же в точных терминах закону сохранению энергии первым дал Гельмгольц. В отличие от своих предшественников, он связывал закон сохранения энергии с невозможностью существования вечных двигателей. Принцип невозможности вечного двигателя был положен Майером и Гельмгольцем в основу анализа различных превращений энергии. Макс Планк в работе «Принцип сохранения энергии» сделал специальный акцент на эквивалентности (а не причинно-следственной связи) принципа невозможности вечного двигателя и принципа сохранения энергии.

В термодинамике исторически закон сохранения формулируется в виде первого начала термодинамики: изменение внутренней энергии термодинамической системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил над системой и количества теплоты, переданного системе, и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход, т. е. Q = ΔU + A. Первое начало термодинамики часто формулируют как невозможность существования вечного двигателя первого рода, который совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника.

Вечные двигатели второго рода

Классический вечный двигатель второго рода предусматривает возможность накопления тепла за счет работы, затраты которой меньше полученного тепла, и использования части этого тепла для повторного совершения работы в новом цикле. Таким образом, должен образоваться избыток работы. Другой вариант этого двигателя подразумевает упорядочение хаотического теплового движения молекул, в результате чего возникает направленное движение вещества, сопровождаемое понижением его термодинамической температуры. Широко известных проектов таких двигателей изобретено не так много, как, например, двигателей первого рода, и информация о них не достаточна для описания. Подавляющее большинство идей таких машин являются абсурдными и противоречивыми, либо относятся к классу мнимых вечных двигателей (по сути, не являются вечными), обладают низким КПД.

Сформулированное Рудольфом Клаузиусом второе начало термодинамики однозначно утверждает: невозможен процесс, единственным результатом которого являлась бы передача тепла от более холодного тела к более горячему. Что также означает, что в замкнутой системе энтропия при любом реальном процессе либо возрастает, либо остается неизменной (т. е. ΔS ≥ 0). Второе начало термодинамики является постулатом, не доказываемым в рамках термодинамики. Оно создано на основе обобщения опытных фактов и получило многочисленные экспериментальные подтверждения.

Возможность использования энергии теплового движения частиц тела (теплового резервуара) для получения механической работы (без изменения состояния других тел) означала бы возможность реализации вечного двигателя второго рода, работа которого не противоречила бы закону сохранения энергии. Например, работа двигателя корабля за счет охлаждения воды океана (доступного и практически неисчерпаемого резервуара внутренней энергии) не противоречит закону сохранения энергии, но если, кроме охлаждения воды, нигде других изменений нет, то работа такого двигателя противоречит второму началу термодинамики. В реальном тепловом двигателе процесс превращения теплоты в работу сопряжен с передачей определенного количества теплоты внешней среде. В результате тепловой резервуар двигателя охлаждается, а более холодная внешняя среда нагревается, что находится в согласии со вторым началом термодинамики.

Мнимый вечный двигатель

Рисунок 12

В 60-х гг. XX в. мировую сенсацию произвела игрушка, получившая в СССР название «вечно пьющая птичка» или «птичка Хоттабыча». Тонкая стеклянная колба с горизонтальной осью посередине впаяна в небольшую емкость. Свободным концом колбочка почти касается ее дна. В колбе находится определенное количество эфира (в нижней части), верхняя пустая часть колбы обклеена снаружи тонким слоем ваты. Перед игрушкой ставят сосуд с водой и наклоняют ее, заставляя «попить» (Рис.№12). Затем механизм работает самостоятельно: несколько раз в минуту наклоняется к сосуду с водой, пока вода не кончится.

Механизм такого явления понятен: жидкость в нижней полости испаряется под влиянием комнатного тепла, давление растет и вытесняет жидкость в трубочку. Верхняя часть конструкции перевешивает, наклоняется, пар перемещается в верхний шарик. Давление выравнивается, жидкость возвращается в нижний объем, который перевешивает и возвращает «птичку» в первоначальное положение.

На первый взгляд здесь нарушается второе начало термодинамики: перепад температур отсутствует, машина только забирает тепло из воздуха. Но когда колба достигает сосуда с водой, вода из мокрой ваты интенсивно испаряется, охлаждая верхний шарик. Возникает разность температур верхнего и нижнего сосудов, за счёт которой и происходит движение. Если испарение прекратится (высохнет вата или влажность воздуха достигнет точки росы, то есть температуры, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нем водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу), машина в полном согласии со вторым началом термодинамики перестанет двигаться. Мощность такого двигателя очень низка из-за незначительной разности температур и давлений, при котором «птичка» работает.

Вечные двигатели как коммерческие проекты

Вечные двигатели, с древнейших времен окутанные тайной изобретения и действия, несомненно, создавались не только для использования в практическом плане. Во все времена были мошенники и фантазеры, намеревавшиеся извлечь не только энергию большую, чем 100%.

Одна из самых известных «афер века» - вечный двигатель Иоганна Бесслера (1680-1745).

Рисунок 13

Рисунок 14

Под псевдонимом Орфиреус этот саксонский инженер 17 ноября 1717 года в присутствии известных физиков продемонстрировал машину с диаметром вала больше 3,5 м. Двигатель пустили в ход и заперли в комнате, а проверив через полтора месяца, убедились, что колесо двигателя вращается с прежней скоростью.

Когда то же самое произошло еще через два месяца, слава Бесслера прогремела по всей Европе. Изобретатель соглашался продать машину Петру I , но этого не произошло. Однако это не помешало жить Бесслеру безбедно на средства, полученные путем демонстрации двигателя. Двигатель представляет собой большое колесо, вращающееся и поднимающее при этом тяжелый груз на значительную высоту (Рис. №13).

Изобретение вызвало множество споров и нерешенных вопросов. Самый главный из них - принцип действия - не был известен широкой публике. Поэтому недоверчивые скептики заключили, что секрет заключается в том, что искусно спрятанный человек тянет за веревку, намотанную, незаметно для наблюдателя, на скрытой части оси колеса. И их ожидания оправдались: вскоре служанка Бесслера раскрыла тайну:

двигатель действительно работал только с помощью третьих лиц (Рис. №14).

Еще один известный случай использования вечного двигателя «не по назначению»: в одном из городов с целью привлечения клиентов у одного кафе было установлено «вечно» вращающееся колесо, которое, конечно, запускалось с помощью механизма.

Некоторые разработчики идей вечных двигателей в хронологическом порядке:

1. Бхаскара Ачарья (1114-1185), поэт, астроном, математик.
2. Виллар де Оннекур (XIII век), архитектор.
3. Николай Кузанский (1401-1464), философ, теолог, церковно-политический деятель.
4. Франческо ди Джорджо (1439-1501), художник, скульптор, архитектор, изобретатель, военный инженер.
5. Леонардо да Винчи (1452-1519), художник, скульптор, архитектор, математик, физик, анатом, естествоиспытатель.
6. Джамбаттиста Порта (1538 - 1615), философ, оптик, астролог, математик, метеоролог.
7. Корнелиус Дреббель (1572 - 1633), физик, изобретатель.
8. Атанасиус Кирхер (1602-1680), физик, лингвист, теолог, математик.
9. Джон Уилкинс (1614-1672), философ, лингвист.
10. Денни Папен (1647-1712), математик, физик, изобретатель.
11. Иоганн Бесслер (1680-1745), инженер-механик, врач, мошенник.
12. Дэвид Брюстер (1781-1868), физик.
13. Вильгельм Фридрих Оствальд (1853-1932), физик, химик, философ-идеалист.
14. Виктор Шаубергер (1885-1958), изобретатель.

Заключение

В 1775 году Французская Академия приняла решение не рассматривать предложения вечных двигателей, выдвинув окончательный вердикт: построение вечного двигателя абсолютно невозможно. За всю историю вечного двигателя было изобретено более 600 проектов, причем большинство из них пришлось на время, когда стали известны законы термодинамики и сохранения энергии.

Конечно, усилия многочисленных создателей вечных двигателей не пропали даром. Пытаясь сконструировать невозможное, они нашли немало любопытных технических решений, придумали механизмы и устройства, которые до сих пор применяются в машиностроении. В бесплодных поисках вечного движения родились основы инженерной науки и подтвердились законы, отрицающие его существование.

Технология вечного двигателя привлекала людей во все времена. Сегодня она считается скорее псевдонаучной и невозможной, нежели наоборот, но это не останавливает людей от создания все более диковинных штуковин и вещиц в надежде нарушить законы физики и произвести мировую революцию. Перед вами десять исторических и крайне занимательных попыток создать что-то, похожее на вечный двигатель.

В 1950-х годах румынский инженер Николае Василеску-Карпен изобрел батарею. Ныне расположенная (хотя и не на стендах) в Национальном техническом музее Румынии, эта батарея по-прежнему работает, хотя ученые до сих пор не сошлись во мнении, как и почему она вообще продолжает работать.

Батарея в устройстве остается той же одновольтной батарейкой, которую Карпен установил в 50-х годах. Долгое время машина была забытой, пока музей не был в состоянии качественно выставлять ее и обеспечивать безопасность такой странной штуковине. Недавно обнаружили, что батарея работает и по-прежнему выдает стабильное напряжение - спустя уже 60 лет.

Успешно защитив докторскую степень на тему магнитных эффектов в движущихся телах в 1904 году, Карпен наверняка мог создать что-то из ряда вон выходящее. К 1909 году он занялся исследованием высокочастотных токов и передачи телефонных сигналов на большие расстояния. Строил телеграфные станции, исследовал тепло окружающей среды и продвинутые технологии топливных элементов. Однако современные ученые до сих пор не пришли к единым выводам о принципах работы его странной батареи.

Было выдвинуто множество догадок, от преобразования тепловой энергии в механическую в процессе цикла, термодинамический принцип которого мы пока не обнаружили. Математический аппарат его изобретения кажется невероятно сложным, потенциально включая понятия вроде термосифонного эффекта и температурных уравнений скалярного поля. Хотя мы не смогли создать вечный двигатель, способный вырабатывать бесконечную и бесплатную энергию в огромных количествах, ничто не мешает нам радоваться батарейке, непрерывно работающей в течение 60 лет.

Энергетическая машина Джо Ньюмана

В 1911 году Бюро патентов США выпустило огромный указ. Они больше не будут выдавать патенты на устройства вечных двигателей, поскольку кажется научно невозможным создать такое устройство. Для некоторых изобретателей это означало, что сражаться за признание своей работы законной наукой теперь будет немного сложнее.

В 1984 году Джо Ньюман попал на вечерний выпуск новостей CMS с Дэном Разером и показал нечто невероятное. Живущие во время нефтяного кризиса люди были в восторге от идеи изобретателя: он представил вечный двигатель, который работал и производил больше энергии, чем потреблял.

Ученые, впрочем, не поверили ни единому слову Ньюмана.

Национальное бюро стандартов испытало устройство ученого, состоящее по большей части из аккумуляторов, заряжаемых магнитом, вращающимся внутри катушки из провода. Во время испытаний все заявления Ньюмана оказались пустыми, хотя некоторые люди продолжали верить ученому. Поэтому он решил взять свою энергетическую машину и отправиться в тур, по дороге демонстрируя ее работу. Ньюман утверждал, что его машина выдает в 10 раз больше энергии, чем поглощает, то есть работает с КПД свыше 100%. Когда его патентные заявки были отвергнуты, а научное сообщество буквально выбросило его изобретение в лужу, горю его не было предела.

Будучи ученым-любителем, который даже не закончил среднюю школу, Ньюман не сдавался, даже когда никто не поддерживал его план. Убежденный, что Бог ниспослал ему машину, которая должна изменить человечество к лучшему, Ньюман всегда считал, что истинная ценность его машины всегда была сокрыта от властей предержащих.

Водяной винт Роберта Фладда

Роберт Фладд был своего рода символом, который мог появиться лишь в определенное время в истории. Наполовину ученый, наполовину алхимик, Фладд описывал и изобретал разные вещи на рубеже 17 века. У него были довольно странные идеи: он считал, что молнии были земным воплощением гнева Божьего, который поражает их, если те не бегут. При этом Фладд верил в ряд принципов, принятых нами сегодня, даже если большинство людей в те времена их не принимало.

Его версией вечного двигателя было водяное колесо, которое может молоть зерно, постоянно вращаясь под действием рециркулирующей воды. Фладд назвал его «водяным винтом». В 1660 году появились первые гравюры по дереву с изображением такой идеи (появление которой приписывают 1618 году).

Стоит ли говорить, что устройство не работало. Тем не менее Фладд не только пытался сломать законы физики своей машины. Он также искал способ помочь фермерам. В то время обработка огромных объемов зерна зависела от потоков. Те, кто жил далеко от подходящего источника текущей воды, были вынуждены загружать свои посевы, тащить их на мельницу, а затем обратно на ферму. Если бы эта машина с вечным двигателем заработала, она существенно упростила жизнь бы бесчисленным фермерам.

Колесо Бхаскары

Одно из самых ранних упоминаний вечных двигателей приходит от математика и астронома Бхаскары, из его трудов 1150 года. Его концепция заключалась в несбалансированном колесе с серией изогнутых спиц внутри, заполненных ртутью. По мере вращения колеса, ртуть начинала двигаться, обеспечивая толчок, необходимый для поддержания вращения колеса.

За многие века вариаций этой идеи было придумано огромное количество. Совершенно понятно, почему она должна работать: колесо, пребывающее в состоянии дисбаланса, пытается привести себя в покой и, в теории, будет продолжать движение. Некоторые дизайнеры так сильно верили в возможность создания такого колеса, что даже спроектировали тормоза на случай, если процесс выйдет из-под контроля.

С нашим современным пониманием силы, трения и работы, мы знаем, что несбалансированное колесо не достигнет желаемого эффекта, поскольку мы не сможем получить всю энергию обратно, не сможем извлекать ее ни много, ни вечно. Однако сама идея была и остается интригующей людей, незнакомых с современной физикой, особенно в индуистской религиозном контексте реинкарнации и круга жизни. Идея стала настолько популярна, что колесообразные вечные двигатели позднее вошли в исламские и европейские писания.

Часы Кокса

Когда знаменитый лондонский часовщик Джеймс Кокс построил свои часы вечного движения в 1774 году, они работали в точности так, как описывала сопроводительная документация, объясняющая, почему эти часы не нуждаются в дозаводке. Документ на шесть страниц пояснял, как часы были созданы на основе «механических и философских принципов».

Согласно Коксу, работающий от алмаза вечный двигатель часов и пониженное внутреннее трение почти до полного его отсутствие гарантировали, что металлы, из которых сконструированы часы, будут распадаться гораздо медленнее, чем кто-либо когда-либо видел. Помимо этого грандиозного заявления, тогда множество презентаций новой технологии включали мистические элементы.

Помимо того что часы Кокса были вечным двигателем, они были гениальными часами. Заключенные в стекле, которое защищало внутренние рабочие компоненты от пыли, позволяя на них также смотреть, часы работали от перемен в атмосферном давлении. Если ртутный столбик рос или падал внутри часового барометра, движение ртути поворачивало внутренние колесики в том же направлении, частично заводя часы. Если часы заводились постоянно, шестерни выходили из пазов, пока цепь не ослаблялась до определенной точки, после чего все вставало на свои места и часы снова начинали заводить себя.

Первый широко принятый экземпляр часов с вечным двигателем был показан самим Коксом в Весеннем саду. Позже он был замечен на недельных выставках Механического музея, а после в Институте Клеркенвилл. На то время показ этих часов был таким чудом, что их запечатлели в бесчисленных художественных произведениях, а к Коксу регулярно приходили толпы желающих поглазеть на его чудесное творение.

«Тестатика» Пауля Бауманна

Часовщик Пауль Бауманн основал духовное общество Meternitha в 1950-х годах. В дополнение к воздержанию от алкоголя, наркотиков и табака, члены этой религиозной секты живут в самодостаточной, экологически сознательной атмосфере. Чтобы достичь этого, они полагаются на чудесный вечный двигатель, созданный их основателем.

Машина под названием «Тестатика» (Testatika) может использовать якобы неиспользуемую электрическую энергию и превращать ее в энергию для сообщества. По причине закрытости, «Тестатику» не удалось целиком и полностью исследовать ученым, хотя машина и стала объектом короткого документального фильма в 1999 году. Было показано немного, но достаточно, чтобы понять, что секта почти боготворит эту сакральную машину.

Планы и особенности «Тестатики» были ниспосланы Бауманну напрямую Богом, пока он отбывал тюремное наказание за совращение молоденькой девушки. Согласно официальной легенде, он был опечален темнотой своей камеры и нехваткой света для чтения. Затем его посетило загадочное мистичное видение, которое открыло ему секрет вечного движения и бесконечной энергии, которую можно черпать прямо из воздуха. Члены секты подтверждают, что «Тестатика» была послана им Богом, отмечая также, что несколько попыток сфотографировать машину выявили разноцветный ореол вокруг нее.

В 1990-х годах болгарский физик проник в секту, чтобы выведать проект машины, надеясь открыть секрет этого волшебного энергетического устройства миру. Но ему не удалось убедить сектантов. Покончив с собой в 1997 году, выпрыгнув из окна, он оставил предсмертную записку: «Я сделал то, что мог, пусть те, кто смогут, сделают лучше».

Колесо Бесслера

Иоганн Бесслер начал свои исследования в сфере вечного движения с простой концепцией, как у колеса Бхаскары: применим вес к колесу с одной стороны, и оно будет постоянно несбалансированным и постоянно двигаться. 12 ноября 1717 года Бесслер запечатал свое изобретение в комнате. Дверь была закрыта, комната охранялась. Когда ее открыли две недели спустя, 3,7-метровое колесо по-прежнему двигалось. Комнату снова запечатали, схему повторили. Открыв дверь в начале января 1718 года, люди обнаружили, что колесо все еще вертится.

Хотя и став знаменитостью после всего этого, Бесслер не распространялся о принципах работы колеса, отмечая только, что оно полагается на грузы, которые поддерживают его несбалансированным. Более того, Бесслер был настолько скрытным, что когда один инженер прокрался поближе взглянуть на творение инженера, Бесслер психанул и уничтожил колесо. Позже инженер сказал, что не заметил ничего подозрительного. Впрочем, он увидел только внешнюю часть колеса, поэтому не мог понять, как оно работает. Даже в те времена идея вечного двигателя встречалась с некоторым цинизмом. Столетиями раньше сам Леонардо да Винчи насмехался над идеей такой машины.

И все же понятие бесслерова колеса никогда не уходило полностью из поля зрения. В 2014 году уорикширский инженер Джон Коллинз сообщил, что изучал дизайн колеса Бесслера в течение многих лет и был близок к раскрытию его тайны. Однажды Бесслер написал, что уничтожил все доказательства, чертежи и рисунки о принципах работы его колеса, но добавил, что любой, кто будет достаточно умен и сообразителен, сможет понять все наверняка.

НЛО-двигатель Отиса Т. Карра

Включенные в Реестр объектов авторских прав (третья серия, 1958: июль-декабрь) объекты кажутся немного странными. Несмотря на то, что Патентное ведомство США давно постановила, что не будет выдавать никакие патенты на устройства вечного движения, потому что их не может существовать, OTC Enterprises Inc. и ее основатель Отис Карр числятся владельцами «системы бесплатной энергии», «энергии мирного атома» и «гравитационного двигателя».

В 1959 году OTC Enterprises планировала осуществить первый рейс своего «космического транспорта четвертого измерения», работающего на вечном двигателе. И хотя по крайней мере один человек коротко ознакомился с беспорядочными частями хорошо охраняемого проекта, само устройство никогда не раскрывалось и не «отрывалось от земли». Сам Карр был госпитализирован с неопределенными симптомами в день, когда устройство должно было отправиться в свое первое путешествие.

Возможно, его болезнь была умным способом уйти от демонстрации, но ее было недостаточно, чтобы упрятать Карра за решетку. Продав опционы на технологию, которая не существовала, Карр заинтересовал инвесторов проектом, а также людей, которые верили, что его аппарат доставит их на другие планеты.

Чтобы обойти патентные ограничения своих безумных проектов, Карр запатентовал все как «развлекательное устройство», имитирующее поездки во внешний космос. Это был американский патент # 2 912 244 (10 ноября 1959 года). Карр утверждал, что его космический аппарат работает, потому что один уже улетел. Двигательной установкой была «круговая фольга свободной энергии», которая обеспечивала бесконечную поставку энергии, необходимой для доставки аппарата в космос.

Разумеется, странность происходящего открыла дорогу теориям заговора. Некоторые люди предположили, что Карр действительно собрал свой вечный двигатель и летающий аппарат. Но, конечно, его быстро прижало американское правительство. Теоретики не могли договориться, не то правительство не хочет раскрывать технологию, не то хочет использовать ее самостоятельно.

«Перпетуум-мобиле» Корнелиуса Дреббеля

Самое странное в вечном двигателем Корнелиуса Дреббеля то, что хотя мы и не знаем, как и почему он работал, вы точно видели его чаще, чем думаете.

Впервые Дреббель продемонстрировал свою машину в 1604 году и поразил всех, включая английскую королевскую семью. Машина была чем-то вроде хронометра; она никогда не нуждалась в заводке и показывала дату и фазу Луны. Движимая изменениями в температуре или в погоде, машина Дреббеля также использовала термоскоп или барометр, подобно часам Кокса.

Никто не знает, что обеспечивало движение и энергию дреббелевскому устройству, поскольку он говорил об обуздании «огненного духа воздуха», как заправский алхимик. В то время мир по-прежнему мыслил терминологией четырех элементов, и сам Дреббель экспериментировал с серой и селитрой.

Как указано в письме от 1604 года, самое раннее известное представление устройства показало центральный шар, окруженный стеклянной трубкой, заполненной жидкостью. Золотые стрелочки и отметины отслеживали фазы Луны. Другие изображения были более сложными, показывая машину, украшенную мифологическими существами и украшениями в золоте. Perpetuum mobile Дреббеля также появился в некоторых картинах, в частности кистей Альбрехта и Рубенса. На этих картинах странная тороидальная форма машины вообще ничем не напоминает сферу.

В своей самопровозглашенной «невероятно истинной истории жизни», Дэвид Хамел утверждает, что является обычным плотником без формального образования, который был избран стать хранителем машины вечной энергии и космического аппарата, который с ее помощью должен работать. После встречи с инопланетянами с планеты Кладен, Хамел заявил, что получил информацию, которая должна изменить мир - если только люди ему поверят.

Хотя все это немного обескураживает, Хамел говорил, что его вечный двигатель использует те же энергии, что и пауки, прыгающие с одной паутинки на другую. Эти скалярные силы сводят на нет притяжение гравитации и позволяют создать аппарат, который позволит нам воссоединиться с нашими кладенскими родственниками, которые и снабдили Хамела нужной информацией.

Если верить Хамелу, он уже построил такое устройство. К сожалению, оно улетело.

Проработав 20 лет, чтобы построить свое межзвездное устройство и двигатель, используя серию магнитов, он наконец включил его, и произошло вот что. Исполнившись свечения красочных ионов, его антигравитационная машина поднялась в воздух и полетела над Тихим океаном. Чтобы избежать повторения этого трагического события, Хамел строит свою следующую машину из материалов потяжелее, вроде гранита.

Чтобы понять принципы, лежащие в основе этой технологии, Хамел говорит, что вам нужно смотреть на пирамиды, изучать некоторые запрещенные книги, принять присутствие невидимой энергии и представлять скаляры и ионосферу почти как молоко и сыр.

Таким образом, машины, которые извлекают энергию из конечных источников, не будут работать бесконечно, потому что ими управляет энергия, запасённая в источнике, которая в конечном итоге будет исчерпана. Типичным примером являются устройства, работающие благодаря океаническим течениям, чья энергия в конечном итоге поступает от Солнца, которое само со временем сгорит. Были предложены машины, приводимые в действие более неясными источниками, но на них распространяются те же неизбежные законы, и в конечном итоге они будут прекращены.

В 2017 году были открыты новые состояния материи, темпоральные кристаллы , в которых в микроскопическом масштабе атомы компонентов находятся в непрерывном повторяющемся движении, что удовлетворяет буквальному определению «вечного движения» . Однако, они не представляют собой вечные двигатели в традиционном смысле и не нарушают термодинамические законы, потому что они находятся в своем квантовом основном состоянии, поэтому никакая энергия не может быть извлечена из них; у них есть «движение без энергии».

Современная классификация вечных двигателей

И первое, и второе начала термодинамики были введены как постулаты 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:

1. Постулат Кельвина - невозможно создать периодически действующую машину, совершающую механическую работу только за счёт охлаждения теплового резервуара.
2. Постулат Клаузиуса - самопроизвольный переход теплоты от более холодных тел к более горячим невозможен.

История

Попытки исследования места, времени и причины возникновения идеи вечного двигателя - задача весьма сложная. Не менее затруднительно назвать и первого автора подобного замысла. К самым ранним сведениям о Perpetuum mobile относится, по-видимому, упоминание, которое мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскары , а также отдельные заметки в арабских рукописях XVI в., хранящихся в Лейдене, Готе и Оксфорде . В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия. Так, Бхаскара в своём стихотворении, датируемом примерно 1150 г., 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» . Первые проекты вечного двигателя в Европе относятся к эпохе развития механики , приблизительно к XIII веку. К XVI-XVII векам идея вечного двигателя получила особенно широкое распространение. В это время быстро росло количество проектов вечных двигателей, подаваемых на рассмотрение в патентные ведомства европейских стран.

Неудачные конструкции вечных двигателей из истории

На рис. 1 показана одна из древнейших конструкций вечного двигателя. Она представляет зубчатое колесо , в углублениях которого прикреплены откидывающиеся на шарнирах грузы. Геометрия зубьев такова, что грузы в левой части колеса всегда оказываются ближе к оси, чем в правой. По замыслу автора, это, в согласии с законом рычага , должно было бы приводить колесо в постоянное вращение. При вращении грузы откидывались бы справа и сохраняли движущее усилие.

Однако, если такое колесо изготовить, оно останется неподвижным. Причина этого факта заключается в том, что хотя справа грузы имеют более длинный рычаг, слева их больше по количеству. В результате моменты сил справа и слева оказываются равны.

На рис. 2 показано устройство ещё одного двигателя. Автор решил использовать для выработки энергии закон Архимеда . Закон состоит в том, что тела, плотность которых меньше плотности воды, стремятся всплыть на поверхность. Поэтому автор расположил на цепи полые баки и правую половину поместил под воду. Он полагал, что вода будет их выталкивать на поверхность, а цепь с колёсами, таким образом, бесконечно вращаться.

Здесь не учтено следующее: выталкивающая сила - это разница между давлениями воды, действующими на нижнюю и верхнюю части погруженного в воду предмета. В конструкции, приведённой на рисунке, эта разница будет стремиться вытолкнуть те баки, которые находятся под водой в правой части рисунка. Но на самый нижний бак, который затыкает собой отверстие, будет действовать лишь сила давления на его правую поверхность. И она будет уравновешивать или превосходить силу, действующую на остальные баки.

Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель

Экономическая эффективность

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 биметаллической пластины , а ко второму концу подвесим груз и поместим получившуюся конструкцию на открытый воздух . За счёт колебаний 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 - окружающей среды . Но поскольку окружающая среда попеременно выступает в качестве то нагревателя, то охладителя, противоречие со вторым законом термодинамики отсутствует. Таким образом, рассмотренная конструкция представляет собой не вечный, а псевдовечный двигатель 2-го рода .

См. также

Примечания

1. Перельман Я. И. В поисках вечного двигателя (Въ поискахъ вѣчнаго двигателя). - «Природа и люди», 1915, № 32, с. 508-510. На странице 509.
2. Большая российская энциклопедия
3. Большая советская энциклопедия , 3-е изд.
4. Derry, Gregory N. What Science Is and How It Works . - Princeton University Press, 2002-03-04. - P. 167. - ISBN 978-1400823116 .
5. Roy, Bimalendu Narayan. Fundamentals of Classical and Statistical Thermodynamics . - John Wiley & Sons, 2002. - P. 58. - ISBN 978-0470843130 .
6. Definition of perpetual motion (неопр.) . Oxforddictionaries.com (22 ноября 2012). Дата обращения 27 ноября 2012.
7. Sébastien Point, Free energy: when the web is freewheeling, Skeptikal Inquirer, January February 2018
8. Taylor, J. H.; Weisberg, J. M. Further experimental tests of relativistic gravity using the binary pulsar PSR 1913 + 16 (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. - IOP Publishing , 1989. - Vol. 345 . - P. 434-450 . - DOI :10.1086/167917 . - Bibcode : 1989ApJ...345..434T .
9. Weisberg, J. M.; Nice, D. J.; Taylor, J. H. Timing Measurements of the Relativistic Binary Pulsar PSR B1913+16 (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. - IOP Publishing , 2010. - Vol. 722 , no. 2 . - P. 1030-1034 . - DOI :10.1088/0004-637X/722/2/1030 . - Bibcode : 2010ApJ...722.1030W . - arXiv :1011.0718v1 .
10. Grossman, Lisa Death-defying time crystal could outlast the universe (неопр.) . newscientist.com . New Scientist (18 января 2012). Архивировано 2 февраля 2017 года.
11. Cowen, Ron "Time Crystals" Could Be a Legitimate Form of Perpetual Motion (неопр.) . scientificamerican.com . Scientific American (27 февраля 2012). Архивировано 2 февраля 2017 года.
12. Powell, Devin. Can matter cycle through shapes eternally? (англ.) // Nature. - 2013. - ISSN 1476-4687 . - DOI :10.1038/nature.2013.13657 . Архивировано 3 февраля 2017 года.
13. Gibney, Elizabeth. The quest to crystallize time (англ.) // Nature. - 2017. - Vol. 543 , no. 7644 . - P. 164-166 . - ISSN 0028-0836 . - DOI :10.1038/543164a . - Bibcode : 2017Natur.543..164G . Архивировано 13 марта 2017 года.
14. Ю. Румер , М. Рывкин. §9. Круговые процессы. Цикл Карно // Термодинамика, статистическая физика и кинетика. - Рипол Классик, 1977. - ISBN 9785458513012 .
15. ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Наиболее ранние сведения о вечных двигателях
16. Стефанова А. Суета сует, или краткая летопись изысканий вечного движения // Мир измерений. 2013. № 6. С. 62-64.
17. Histoire de l’Académie royale des sciences, 1775, p. 61, 65
18. «Вечный двигатель» Архивная копия от 26 апреля 2018 на Wayback Machine PrimeInfo
19. Вечный двигатель // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов . - М. : Большая российская энциклопедия, 2004-2017.
20. Бродянский В.М. Вечный двигатель: прежде и теперь. - М. , 2001. - С. 225.

Когда речь заходит о вечном двигателе, главная проблема — путаница в формулировках. Почему-то некоторые считают, что вечный двигатель – это машина, которая движется постоянно, что она никогда не останавливается. Эта правда, но лишь отчасти.

Действительно, если вы однажды установили и запустили вечный двигатель, он должен будет работать до «скончания времён». Назвать срок работы двигателя «долгим» или «продолжительным» – значит сильно преуменьшить его возможности. Однако, ни для кого не секрет, что вечного двигателя в природе нет и не может существовать.

Но как же быть с планетами, звездами и галактиками? Ведь все эти объекты находятся в постоянном движении, и это движение будет существовать постоянно, до тех пор пока существует Вселенная, пока не наступит время вечной, бесконечной, абсолютной темноты. Это ли не вечный двигатель?

Именно при ответе на этот вопрос и вскрывается та путаница в формулировках, о которой мы говорили в начале. Вечное движение не есть вечный двигатель! Само по себе движение во Вселенной «вечно». Движение будет существовать до тех пор, пока существует Вселенная. Но так называемый вечный двигатель — это устройство, которое не просто движется бесконечно, оно еще и вырабатывает энергию в процессе своего движения. Поэтому верно то определение, которое даёт Википедия :

В интернете можно найти множество проектов, которые предлагают модели вечных двигателей. Глядя на эти конструкции, можно подумать, что они способны работать без остановки, постоянно вырабатывая энергию. Если бы нам действительно удалось спроектировать вечный двигатель, последствия были бы ошеломляющими. Это был бы вечный источник энергии, более того, бесплатной энергии. К сожалению, из-за фундаментальных законов физики нашей Вселенной, создание вечных двигателей невозможно. Разберёмся, почему это так.

Физика работы вечного двигателя

В нашей Вселенной безраздельно властвует закон сохранения энергии . Согласно этому закону, энергия всегда сохраняется. Это означает, что энергия не может быть ни создана, ни разрушена. Вместо этого она просто переходит из одного состояния в другое. Чтобы движение осуществлялось постоянно, энергия системы должна всегда оставаться постоянной и никуда не выделяться. Из одного этого факта следует, что вечный двигатель построить нельзя.

Почему? Чтобы поддерживать постоянное движение, мы должны соблюсти много требований к нашему устройству:

1. Машина не должна иметь каких-либо «трущихся» частей. Любая движущаяся часть не должна касаться других деталей. Трение, которое будет создано между деталями, в конечном счете приведёт к тому, что двигатель потеряет свою энергию. Создание гладкой поверхности недостаточно, так как не существует идеально гладких объектов. Тепло всегда будет генерироваться при трении двух частей (образование тепла требует энергетических затрат, поэтому двигатель будет терять энергию).
2. Машина должна работать в вакууме (без воздуха). Этот пункт напрямую связан с причиной, указанной в предыдущем пункте. Эксплуатация машины не в вакууме приведет к потере ее энергии за счет трения между движущимися частями и воздухом. Хотя потеря энергии из-за трения деталей двигателя о воздух очень мала, помните, что мы говорим о вечных двигателях. То есть, если существует малейший механизм потерь, то двигатель в конце концов потеряет свою энергию (даже если это займет очень много времени).
3. Двигатель не должен воспроизводить звук. Звук также является формой передачи энергии. Если машина издает какие-либо звуки, это ведёт к потере энергии. Хотя эта проблема исчезнет, если двигатель будет работать в вакууме, поскольку в вакууме звук распространяться не может.

И даже если предположить, что когда-нибудь мы сможем соблюсти все эти условия и построить такое устройство, которое будет двигаться вечно. Сможем ли мы получать из него энергию? Да, но только ту энергию, которая использовалась для приведения этого устройства в движение. Вечный двигатель в реальной жизни будет просто хранить изначально переданную ему энергию. Мы должны помнить, что энергия не может быть создана; она всегда лишь преобразуется из одной формы в другую. Так что, если вам удастся построить идеальную машину, способную двигаться вечно, вам понадобится энергия, чтобы запустить её. Это единственная энергия, которую вы сможете в конечном итоге получить обратно.

Перпетуум-мобиле был и золотым шаром, и колесом с ртутью, и часами с алмазами

Механик Иоганн Бесслер 12 ноября 1717 года продемонстрировал изобретенный им «вечный двигатель». Но и до этого момента люди пытались сконструировать аппарат, который будет работать сам по себе, не требуя энергии извне. В начале XIX века ученые открыли второй закон термодинамики, согласно которому создание вечного двигателя невозможно. Но даже это не останавливает энтузиастов, которые по сей день надеются на практике опровергнуть законы мироздания.Мнимый вечный двигатель с перекатывающимися шарами. С сайта ru.wikipedia.org

Колесо Бхаскары – «живая» ртуть
Одно из самых ранних упоминаний вечного двигателя в истории принадлежит индийскому поэту, математику и астроному Бхаскаре Ачарье и датируется 1150 годом. Механизм, описанный Бхаскарой, назван вечно вращающимся колесом. Изобретение ученого представляло собой несбалансированное колесо с наискосок прикрепленными к его ободу длинными узкими сосудами, до половины заполненными ртутью – своеобразными спицами.
По задумке Бхаскары, это не слишком сложное устройство должно было беспрестанно вращаться из-за простой разницы моментов сил тяжести, создаваемых жидким металлом, переливающимся в сосудах. При первом же повороте вечно вращающегося колеса – ртуть должна была начать перетекать по направлению движения, тем самым приводя весь механизм в состояние дисбаланса. И он, пытаясь достичь состояния покоя, продолжил бы непрерывно двигаться сам по себе.
С современными знаниями законов физики можно легко доказать, что подобное колесо не сможет вращаться не только вечно, но даже просто достаточно долго. И все же для своего времени это стало по-настоящему передовым открытием, которые будоражило умы на протяжении целых поколений. Идея колесообразного вечного двигателя стала настолько популярна, что с тех пор ее можно неоднократно встретить во многих трудах европейских, арабских и индийских инженеров.
А некоторые ученые так сильно верили в возможность создания вечного двигателя такого типа, что даже оптимистично проектировали для своих механизмов специальные тормоза на случай, если процесс безостановочного движения выйдет из-под контроля.
Индийский или арабский вечный двигатель с небольшими косо закреплёнными сосудами, частично наполненными ртутью. С сайта ru.wikipedia.org

Золотой шар Дреббеля
Одним из самых загадочных механизмов, претендовавших на звание вечного двигателя, была машина под названием «Перпетуум-мобиле» (от лат. perpetuum mobile – «вечно движущееся»). Впервые она увидела свет в 1604 году, когда известный алхимик и изобретатель Корнелиус Дреббель продемонстрировал ее при английском королевском дворе. После этого изобретатель и его изобретение объехали еще не менее десятка королевских резиденций и дворянских поместий по всей Европе.
Машина, привлекшая внимание многих, помогла своему создателю получить покровительство Букингемского дворца и стать первым придворным инженером при английском дворе. На службе у британской короны Дреббель, помимо прочего, изобрел микроскоп с линзами и первую в мире подводную лодку. И все же самым знаменитым его творением остался «Перпетуум-мобиле».
Эта загадочная машина напоминала хронометр, но, кроме времени, безошибочно показывала текущую фазу луны и точную дату. И к тому же совершенно не нуждалась в дополнительном заводе или подзарядке. В одном из писем от 1604 года устройство описывали как крупный золотой шар, окруженный прозрачной стеклянной трубкой, заполненной некой жидкостью. Золотые стрелки и отметины отслеживали время и фазы луны. Вся машина была богато инкрустирована золотом и украшена изображениями мифологических существ и знаков зодиака.
Никто доподлинно не знал, что именно обеспечивало постоянное движение и энергию этому вечному двигателю, но многие считают, что Дреббель использовал при его создании сложную систему на основе термоскопа или барометра, так что машина чутко реагировала на изменения температуры или погоды и от этого получала необходимую энергию. Сам же Корнелиус Дреббель утверждал, что для создания «Перпетуум-мобиле» обуздал огненного духа воздуха, и повторить этот опыт сможет далеко не всякий. О дальнейшей судьбе этого вечного двигателя ничего не известно, его чертеж не сохранился.

Фладд: гоняя воду по кругу
Ученый и алхимик Роберт Фладд, живший на рубеже XVI-XVII веков, подошел к идее создания вечного двигателя иначе. В 1618 году он разработал прототип своей машины, названной «Водяным винтом». С тех пор изобретатель много раз возвращался к этой идее, пытаясь довести механизм до совершенства. Так что первые гравюры по дереву с изображением водяного колеса Фладда появились только в 1660 году.
Прототипом этого устройства было колесо обычной водяной мельницы, приводимое в движение водами реки. Однако Фладд хотел сделать так, чтобы его «Водяной винт» не зависел от сил природы и работал постоянно, гоняя по кругу воду, залитую в него изначально. Ученый мечтал помочь крестьянам того времени. Ведь для обработки больших объемов зерна им приходилось не только собирать его, но и отвозить на большие расстояния к водяным мельницам.
Фладд надеялся, что его изобретение позволит хоть в каждой деревеньке установить безостановочно работающий «Водяной винт», который будет молоть зерно, не требуя затрат времени или сил. Однако все законы физики были против романтика от науки – его устройство не работало. Однако Фладд не пожалел всей жизни, пытаясь заставить его функционировать. Его настойчивость и пыл оказались заразительны, вскоре у него появились ученики и последователи, так что еще на протяжении полувека различные изобретатели безуспешно пытались создать вечный двигатель на основе водяного колеса.

Магнит и желоба Уилкинса
Более интересное и оригинальное решение предложил в своей книге «Сотня изобретений», вышедшей в свет в 1649 году, английский епископ Джон Уилкинс. Его проект предполагал создание вечного двигателя на основе магнита. Для этого требовалось разместить сильный магнит на подставке и установить рядом с ним два наклонных желоба, один прямо под другим. Верхний желоб должен был быть прямым и иметь небольшое отверстие в верхней части, а нижний на конце следовало изогнуть вверх.
Изобретатель предполагал, что если на верхний желоб положить небольшой железный шарик, магнит немедленно начнет его притягивать, и шарик покатится по желобу вверх. Однако, не докатившись до магнита, он провалится в отверстие, упадет на нижний желоб, скатится по нему до конца и через его изогнутую часть снова выскочит наверх. И, как в начале опыта, начнет свой путь по верхнему желобу к магниту. Таким образом, шарик будет двигаться по желобам вечно.
Но изобретение Уилкинса работало только на бумаге. Это со временем понял и сам изобретатель. Признав свое поражение, Уилкинс написал в своем журнале: «Хотя это изобретение на первый взгляд кажется возможным, детальное обсуждение покажет его несостоятельность». И пояснил, что если магнит из опыта будет достаточно сильным, чтобы притянуть шарик во время его подъема по верхнему желобу, то он не даст ему провалиться в отверстие. А если магнит будет слишком слабым, то просто не сумеет притянуть шарик.

Бесслер уничтожил технический шедевр
Многие изобретатели вечного двигателя черпали вдохновение для своих проектов, базируясь на концепции колеса Бхаскара. Не стал исключением и уже упомянутый Иоганн Бесслер. Этот человек, которого современники считали не то гением, не то сумасшедшим, начал свои исследования со все той же простой концепции несбалансированного колеса. Он считал, что если применить вес к колесу только с одной стороны, оно будет постоянно стремиться к состоянию равновесия и станет безостановочно двигаться. С этими мыслями он начал конструировать свой вечный двигатель.
И вот 12 ноября 1717 года механизм был готов, и начались его испытания. Для начала четырехметровое колесо запустили и заперли в комнате под надежной охраной. По истечении двух недель комнату открыли и увидели, что механизм по-прежнему вращался! Не трогая колесо, его снова заперли и пришли с проверкой только в конце января 1718 года. Открыв дверь, приглашенные свидетели обнаружили, что колесо все еще вертится!
К сожалению, этому изобретению так и не суждено было стать первым работающим прототипом вечного двигателя. И случилось это по вине его создателя. Говорят, Бесслер был очень скрытен и неуравновешен. Даже прославившись благодаря своему гениальному изобретению, он никак не желал раскрывать широкой публике секрет, хотя ему предлагали за чертежи неплохие деньги. Он лишь повторял, что любой умный и сообразительный человек сможет создать такое же устройство, используя простую систему грузов, чтобы разбалансировать колесо.
А когда один из его собственных помощников-инженеров подобрался поближе к устройству, чтобы как следует его рассмотреть и понять принцип его работы, Бесслер в сердцах собственноручно уничтожил свое изобретение. После этого он сжег все записи и чертежи и вскоре скончался, забрав секрет своего вечного двигателя с собой в могилу.

Часы Кокса никогда не нужно заводить
Одной из самых удивительных попыток создания вечного двигателя можно считать изобретение знаменитого лондонского часовщика Джеймса Кокса. В 1774 году гениальный механик представил публике созданное им уникальное устройство – «вечно идущие часы». К механизму прилагался 6-страничный документ, в котором утверждалось, что они были созданы по новейшим механическим и философским принципам, и их никогда не нужно будет заводить.
Согласно этому же документу, часы Кокса работали благодаря алмазу, который понижает внутреннее трение металлических частей механизма почти до полного его отсутствия. Так что детали конструкции никогда не износятся и их движение не замедлится. И конечно, как это было модно в то время, ученый заявил, что при создании своего уникального устройства использовал свои тайные знания в области магии и мистики.
Помимо прочего, часы имели еще ряд преимуществ по сравнению с другими часовыми механизмами того времени. К примеру, они были закрыты плотным и хорошо подогнанным к оправе стеклом, что надежно защищало их от пыли. Это, разумеется, позволяло механизму проработать дольше. Но самым удивительным в этих часах был способ завода – они работали от перемен в атмосферном давлении.
Внутри корпуса Джеймс Кокс поместил небольшой барометр, и если его ртутный столбик рос или уменьшался, движение жидкого металла поворачивало внутренние колесики, каждый раз немного подзаводя часы. Если же атмосферное давление менялось слишком часто, шестерни, державшие барометр, временно выходили из пазов и возвращались на место, только когда часы вновь требовалось завести.
И пусть Кокс не изобрел вечный двигатель – ведь его часы со временем показали, что подзарядки от перепадов атмосферного давления все же маловато, – оспорить гениальность этого творения невозможно. Не зря часы Кокса стали знамениты уже после первой же демонстрации и собирали толпы зрителей на выставках Механического музея и в Институте Клеркенвилл и попали не только в учебники и книги по механике, но и во множество художественных книг и фильмов.
Средневековые инженеры пытаются настроить перпетуум-мобиле. С сайта planeta.by

Бауманна подвигнул сам бог
Одним из самых таинственных вечных двигателей была и остается «Тестатика», созданная в середине XX века часовщиком Паулем Бауманном. Как утверждает сам изобретатель, на строительство этой машины его подвиг сам бог в то время, пока он отбывал тюремное наказание. В сумрачной камере не хватало света для чтения книг, так что он денно и нощно мечтал о том, чтобы в его комнатушке было посветлее. И вот однажды его посетило мистичное видение, которое раскрыло ему секрет создания механизма вечного движения и получения бесконечной энергии прямо из воздуха.
Выйдя из тюрьмы в 1950 году, Бауманн начал проповедовать здоровый образ жизни и создал вокруг своей машины, названной им «Тестатика», религиозную секту Methernitha. Члены этой секты не употребляют алкоголь и наркотики, не курят и пользуются только той энергией, которую дает им вечный двигатель, созданный Бауманном. Эта машина, по их уверениям, может собирать неиспользованное электричество прямо из воздуха и превращать его в энергию мощностью около 750 кВт.
Ученые много раз пробовали получить доступ к необычному устройству или хотя бы добыть его фотографии для изучения, но это им так и не удалось. А сами члены секты утверждают, что «Тестатику» уже несколько раз пытались сфотографировать жадные до сенсаций журналисты, но на всех снимках вместо устройства отпечатался только разноцветный ореол, окружающий его. А в 1990-х один из отчаявшихся ученых из Болгарии даже внедрился в секту, чтобы подобраться к машине поближе. Однако ему так и не удалось убедить сектантов показать ему «Тестатику».

Батарейка Карпена. С сайта infoniac.ru

Батарейка Карпена работает до сих пор
Пожалуй, ближе всех к созданию вечного двигателя, похоже, подошел румынский инженер Николае Василеску-Карпен. В 1904 году он успешно защитил докторскую степень на тему магнитных эффектов в движущихся телах, некоторое время исследовал высокочастотные токи, и уже в 1922 подал документы на патент нового типа батарей. Однако первый прототип своей вечной батарейки он предоставил на суд ученого сообщества только в 1950 году.
Опытный образец, состоящий из двух гальванических элементов, которые приводят в движение гальванометрический двигатель, был предоставлен Национальному техническому музею Румынии. Сначала батарейку выставили в одном из залов музея, но со временем убрали в запасники, и только совсем недавно ее нашли где-то на полках и с удивлением выяснили, что она по-прежнему выдает стабильное напряжение. То есть, бесперебойно работает уже больше 65 лет.
Удивительно, но ученые до сих пор не знают, как именно устроена батарейка Карпена и каким образом ей удалось сохранить работоспособность столь долгое время. Было выдвинуто множество версий и догадок, ни одна из которых пока не подтвердилась. А некоторые даже считают существование этой батарейки совершенно антинаучным и предполагают, что она может оказаться хитроумной мистификацией. Но факт остается фактом – батарейка Василеску-Карпена работает и является на данный момент самым вероятным претендентом на звание вечного двигателя.

Машина Ньюмана – помощник во время кризиса
А самым последним проектом продемонстрированного широкой аудитории вечного двигателя стала работа Джо Ньюмана, которая была показана в вечернем выпуске новостей CMS с Дэном Разером в 1984 году. Изобретатель-любитель, не окончивший даже средней школы, запомнился и полюбился многим. Еще бы, ведь во время нефтяного кризиса он предлагал простое решение всех проблем – машину, которая производила в 10 раз больше энергии, чем потребляла.
Разумеется, такое громкое заявление не осталось без внимания, и Национальное бюро стандартов приступило к испытаниям устройства Ньюмана. Все результаты, правда, вскоре однозначно показали, что механизм, состоящий из аккумуляторов, заряжаемых магнитом, и множества катушек, никак не может претендовать на гордое звание вечного двигателя. Впрочем, некоторые люди продолжали верить ученому.
Тогда он взял свою энергетическую машину и отправился в путешествие по стране, показывая все желающим свое изобретение. Так что, даже потерпев фиаско, Джо Ньюман не сдался. Он по-прежнему искренне уверен, что идея вечного двигателя ему послана свыше. Надо всего лишь чуть-чуть усовершенствовать аппарат, и ученое сообщество просто вынуждено будет его принять как первый настоящий прототип вечного двигателя.

Да Винчи: «Сделай модель под большим секретом»
Разумеется, за долгую историю поисков источника вечной энергии не обошлось и без аферистов. Некоторые из них в погоне за дешевой славой и богатствами прекрасно понимали, что изобретают не величайшую машину в истории человечества, а заведомую подделку. Одним из таких мистификаторов, якобы создавших вечный двигатель, был… Леонардо да Винчи. Он в течение нескольких лет упорно искал решение, но со временем понял, что это невозможно.
И все же результатом его трудов стал непростой механизм, который вполне мог бы сойти за прототип машины, работающей вечно. Этот двигатель, основанный на законе Архимеда, должен был приводиться в движение мистическим потоком «живой воды». А на самом деле Леонардо предлагал обеспечить работу машины за счет незаметного внешнего притока самой обыкновенной воды. К чести великого изобретателя, надо отметить, что старался он не для личной выгоды, а на благо своих коллег, которым не повезло состоять на службе у тиранов и самодуров.
Леонардо да Винчи писал так: «Поиск конструкции вечного колеса – источника вечного движения – можно назвать одним из наиболее бессмысленных заблуждений человека. В течение веков все, кто имел дело с гидравликой, военными машинами и прочим, тратили много времени и денег на поиски вечного двигателя. Но со всеми ними случалось то же, что с искателями золота алхимиками: всегда находилась какая-нибудь мелочь, которая мешала успеху. Моя небольшая работа принесет им пользу: им не придется больше спасаться бегством от королей и правителей, не выполнив обещания». К этой записи прилагается подробный чертеж поддельного вечного двигателя с комментарием на полях: «Сделай модель под большим секретом и широко объяви о ее демонстрации».

«Самодвижущееся колесо» для Петра I
Другим известным создателем поддельного вечного двигателя был доктор Орфиреус, который пытался продать свое «изобретение» Петру I за огромную сумму – 10 тысяч ефимков, или золотых талеров. Доктор Орфиреус родился в Германии, изучал богословие, медицину и живопись. И в один прекрасный момент заявил о создании некоего «Самодвижущегося колеса». Это изобретение исправно работало на своего создателя. Сначала доктор получал неплохие деньги, просто показывая его на ярмарках.
Потом Орфиреус стал известен и его начали приглашать в дома власть имущих. Так он несколько лет прожил при дворах польского короля и ландграфа Гессен-Кассельского, который очень увлекался механикой и был заворожен изобретением немца. Ландграф Гессен-Кассельский устраивал «Самодвижущемуся колесу» серьезные испытания. Для начала двигатель запустили и заперли в пустой комнате, а двери опечатали и поставили охрану. Через две недели, когда комнату открыли, колесо все еще вращалось.
Второе испытание было посерьезней: на этот раз машину заперли на 40 дней, но и по истечении этого срока колесо все еще крутилось. После этого доктор Орфиреус получил от вельможи официальную бумагу, где говорилось, что его вечный двигатель делает 50 оборотов в минуту, может поднять 16 кг на высоту полутора метров и способен приводить в движение кузнечный мех или точильный станок.
Неудивительно, что такой машиной заинтересовался известный сторонник технического прогресса Петр I. Он даже послал своих доверенных людей, чтобы договориться с изобретателем о продаже чертежей диковинной машины. Но доктора Орфиреуса подвели неприятности на семейном фронте – он поссорился с женой и ее служанкой, которые прекрасно знали, как на самом деле работает «Самодвижущееся колесо». Его раскручивали, дергая за тонкий шнурок, брат Орфиреуса и та самая служанка, работавшие попеременно.
Об этом разобиженные женщины растрезвонили на всю округу. Так что посланник Петра I, библиотекарь и ученый Шумахер, в итоге никакой сделки с доктором Орфиреусом не заключил, а своему государю написал буквально следующее: «Французские и английские ученые ни во что почитают все оные перепетуи мобилес и сказывают, что оное против принципиев математических».
Словом, мечта человечества о механизме, способном работать без притока энергии, пока стоит в ряду множества несбывшихся чаяний. Однако по сей день энтузиасты, как с учеными степенями, так и без оных, не оставляют попыток найти вожделенный ответ. И это внушает надежду на то, что в один прекрасный момент очередной изобретатель вечного двигателя действительно его создаст.