История вечного двигателя
Идеей изобрести вечный двигатель человечество было одержимо с незапамятных времен. Находим даже у Пушкина, далекого от техники: "Perpetuum mobile, то есть вечное движение. Если я найду вечное движение, то я не вижу границ творчеству человеческому", также у других русских писателей XIX века например, у А. Островского, можно найти подобные упоминания. Таким образом история вечного двигателя - это не какая-то специальная часть истории науки, а очень большая часть мировой культуры и философии.
Первые туманные мечты о двигателе вообще находим у Роджера Бэкона. В своих записях он писал "можно же создать крупные речные и океанские суда с двигателями и без гребцов...можно создать колесницу, передвигающаяся с непостижимой быстротой, не впрягая в нее животных....и летательные аппараты...машину поднимающую и опускающую большие грузы". Такие идеи появились уже в 13 веке, чуть позже некоторые из них хотя бы в проектах, гипотетически воплотит великий Леонардо. Бэкон понимал, что для появления таких машин и устройств необходима энергия, некий двигатель. В тоже время уже появлялись идеи энтузиастов о создании вечного двигателя. В Средневековье рабочая сила была важна как никогда, росло число городов, рабовладельческое общество сменялось феодальным. Относительно широко распространялась грамотность. Средневековая Европа интересовала техническими новинками со всего мира (наиболее технически развит тогда был восток). Открывались университеты ( В 1209 году - Кэмбридж, в 1222 - Падуя, Неаполь - в 1227, а Оксфорд так вообще был основан еще в 1167г.), появлялись первые изобретения - компас, бумага, порох, часы, очки, зеркала, множество изобретений для судоходства. В Древней Греции, где уровень развития науки был высоким и гениальных изобретателей тоже хватало, не было даже намека на подобные устройства. Герон изобрел паровую турбину (прообраз двигателя, шар приводился в движение силой пара), но не сохранились какие-то сведения о ее использования в целях облегчения труда рабов.
Сейчас каждый школьник знает, что изобрести подобное устройство нереально. Это нарушает или первый, или второй закон термодинамики. Однако века назад подобными знаниями не обладали. В XIII веке люди знали, что природные процессы, происходящие на земле (приливы-отливы, закат-рассвет) могут быть непрерывны, то есть вечны и вечное движение им казалось вполне реальным. Вопрос, откуда двигатель будет брать энергию для работы, никого тогда не волновал.
Примерно к XVI веку некоторые ученые-механики стали понимать, что создать такое устройство не получится, никакая сила не может возникнуть из ничего. Но этого мнения придерживался очень узкий круг особо талантливых ученых. Но позднее этого мнения стала придерживаться и официальная наука. В 1775 году Парижская академия наук перестала серьезно рассматривать любые проекты ppm (Perpetuum mobile). Этим оканчивается первый "механический" период развития "вечного двигателя", нарушители первого закона термодинамики.
Второй период продолжался до последней четверти 19 века, В это время фундаментальная наука продвинулась вперед, было определено понятие энергии, уже известны основы термодинамики, однако романтичных изобретателей это не смущало. Так заканчивается история вечного двигателя первого рода, нарушающего первый закон термодинамики. А он гласит, что общее количество энергии, поступающий в двигатель равно количеству энергии выходящей из него.
Третий период развития продолжается до наших дней. Современные ученые знают в сотни раз больше, чем их предшественники. И, конечно, им известно, что проекты например механического типа, с перетекающими жидкостями, пластинками или шариками, неработоспособны. Они прорабатывают другие варианты, например о превращении одного вида энергии в другой. Однако это не позволяет сделать второй закон термодинамики, ограничивающий переход одной формы энергии в другую, но этот закон не все хотят признавать. Например в 1972 году во Франции некий Ж. Леланде преспокойно запатентовал один такой "двигатель, использующий силу тяжести" Но если раньше мечты и проекты о ppm очень способствовали развитию науки, то сейчас подобные разработки ничего дать не могут.
Историки техники много спорят о том, кто все-таки первым предложил модель perpetuum mobile? Индийский математик и астроном Бхаскара Ачарья (1114 - 1185) - упоминал об этом с своих сочинениях, он предложил "жидкостный механический двигатель" и примерно в 1200 году есть упоминания в трудах другого, арабского ученного. В Европе это был Виллар д'Оннекур - французский инженер и архитектор. Как и большинство ученных того времени он занимался несколькими науками одновременно. Сохранился его чертеж и текст, к нему относящийся "С некоторого времени мастера спорят, как можно было бы заставить колесо вращаться само собой. Этого можно достигнуть посредством нечетного числа молоточков или ртути следующим образом".
Другой проект вечного двигателя, предложенный Петром Пиллигримом в XIII веке - на основе магнитов. Следует учесть, что это все было во времена, когда алхимия и магия были вполне авторитетны и признаны. Петр считал, что таинственные силы, заставляющие магнит притягивать железо, подобны тем, которые заставляют двигаться небесные тела вокруг земли (в те времена земля считалась центром вселенной). Значит, если дать возможность магниту двигаться по кругу без препятствий, то он при соответствующей конструкции реализует эту возможность. На его "чертеже" двигатель состоит из 2 частей. Подвижная часть представляет собой стержень на внешнем конце которого закреплен магнит, а другой насажен на неподвижную ось. Стержень должен двигаться по окружности как стрелка часов. Неподвижная часть представляет собой два кольца - наружное и внутреннее, между которыми находится магнит с внутренней поверхностью в виде косых зубцов. На подвижном магните, установленном на стержне, написано "северный полюс", на магнитном кольце - "южный полюс". Скорее всего автор полагал, что магнит на стержне будет по очереди притягиваться к зубчикам магнитов, и тем самым беспрерывное движение по окружности. Хотя реальное существование такого двигателя сомнительно, но сама идея использовать магнит очень интересная, ведь даже современный электродвигатель работает на магнитном взаимодействии статора и ротора. Вообще было 3 рода "вечных двигателей" - механические, магнитные и гидравлические. Также механические ppm можно разделить на два вида - использующие грузы из твердого материала, и те, в которых грузом служили жидкости.
Далее в 1438 году итальянский механик Мариано ди Жакопо из горда Сиена описал двигатель, повторяющий идею д'Оннекура, однако уже с подробной проработкой. Толстые пластины, использующиеся в виду груза закреплены так, что должны откидываться в одну сторону, создавая движение. Число их нечетно, этому равновесия достичь не получится, в любом положении колеса слева пластин будет больше.
В 1620 англичанин Эдуард Соммерсет не только разработал вечный двигатель механического типа, в виде колеса с твердыми грузами, но также и воплотил свое изобретение в жизнь. Эдуард принадлежал к высшим слоям общества, а также являлся придворным короля Карла I, что гарантировало праздную безбедную жизнь, однако он серьезно занимался механикой и техническими проектами. Презентацию своего проекта он публично провел в лондонском Тауэре, изготовив четырех метровую модель, чем вызвал восторг присутствующих. Но чертежи увы не сохранились.
Александро Капра из Италии описал еще один вариант ppm в виде колеса с грузами. По периметру окружности расположены грузы на рычагах. Они должны были непрерывно вращать окружность по часовой стрелке. Существовали еще проекты жидкостных двигателей. Все они развивали одну идею индийца Бхаскара. На колесе под определенным углом к радиусам закреплены замкнутые трубки с ртутью. при движении колеса ртуть переливалась и создавала разницу веса. И все последующие проекты были связаны с перевесом. Еще была безумная идея заставить колесо катиться, изготовив его в виде барабана, в который были бы залиты 2 жидкости разной плотности. Вот уже на этом этапе все больше ученых склонялось к невозможности движения такого аппарата - он достигнет равновесия и не будет вращаться. Известный физик того времени Джованни Борелли доказал неработоспособность подобного устройства. В 1660 году немец Иоганн Бехер работал десятилетие над проектом двигателя, в котором движение грузов приводило бы в движение шестерни и часовой механизм, для обещанных часов даже начали строить башню, однако, конечно, он потерпел неудачу и публично в этом признался.
В этой статье конечно описана только малая часть этих утопических проектов. В действительности их гораздо больше. Если вас заинтересовала эта тема рекомендую книгу "Вечный двигатель- прежде и теперь", там вы найдете всю подробную информацию
Пусть вечный двигатель так и не найден, но зато в компании НПП "Сервомеханизмы" вы можете купить электродвигатель, электропривод или например, винтовой домкрат для своего оборудования и долго радоваться его стабильной работе. Итальянское качество и качественная сборка оправдывает себя. И никаких утопий, все реально, достаточно только обратиться к нашим менеджерам.