PERPETUM MOBILE

Úvod:V podstatě se jedná o mechanické přístroje, jež jsou schopny fungovat bez přísunu energie a navíc samy energii vyrábět. problém nekonečného zdroje energie zajímal lidstvo už od úsvitu věků (zabývali se jím již staří Řekové), největší rozmach však perpetua mobile zaznamenaly v době nástupu kapitalismu. Dokonce i dnes se někteří nadšenci pokoušejí takovou "samohybku" sestrojit, zatím se to však nikomu nepodařilo - všechny návrhy skončily nezdarem

Definice:Perpetum Mobile je stroj, který byv jednou uveden do pohybu setrvává v něm bez dodávání energie tak dlouho, dokud jej nějaká vnější síla nezastaví.

Perpetum mobile 1. druhu:
Perpetum mobile funguje na základě popření termodynamických zákonů. První tvrdí, že stroj nemůže vydat více energie než přijal, druhý dokonce, že perpetum, jemuž je jednou dán počáteční impuls nemůže bez dodávky energie setrvat v nekonečném pohybu. Všechny perpetua, která si můžete prohlédnout jsou proto dobré nanejvýš jako funkční setrvačníky. A samozřejmě pro potěchu oka. Potěšme se tedy vynalézavostí lidského ducha, žasněte nad nápady laiků i vzdělaných vědců. Vždycky se najdou snílci, kteří se budou pokoušet o nemožné, fyzika se už přece tolikrát zmýlila a zrovna druhý termodynamický zákon nevychází z žádných výpočtů a je jen vypozorovanou empirií...

Konstrukce:
Podle dostupných zpráv se o sestavení perpetua mobile pokoušel už starověký učenec Heron z Alexandrie, ale nejstarší a dodnes asi nejznámější model perpetua popsal někdy v polovině dvanáctého století indický básník Bhaskara. Využívá rtuti, která lákala svou velkou hmotností a tajuplnou pohyblivostí. Princip je zřejmý : rtuť na pravé straně působí větší pákou než rtuť nalevo, převáží ji a kolo se otáčí a otáčí a otáčí….(obr.1)

Základní princip, kdy jedna stále těžší strana měla neustále pohánět druhou vyznívá chvílemi jako snaha stavitelů silnic narovnat kopec tak, aby se po něm jezdilo jen dolu..(obr.2)

Mnohem naivnější princip než s jakým přišel Bhaskara předpokládá, že pravá strana řemenu, která je bez jakýchkoliv pochyb těžší než levá roztočí řemenový kladkostroj ... (obr.3)

Když nefunguji perpetua, v nichž má těžší strana převážit lehčí, co kdyby naopak lehčí strana nadlehčovala těžší, řekli si jiní koumáci v sedmnáctém století. Nafouknuté měchýřky vyplují na hladinu, kde je zarážka ve stěně nádoby vypustí a splasklý měchýřek bez problémů zase klesne ke dnu, kde se opět nafoukne. Perpetum si prostřednictvím měchu samo obstarává nezbytný stlačený vzduch a přebytečnou energií pohání další stroje ...(obr.4)

Opět ze sedmnáctého století pochází další perpetuální stroj, nasákavé perpetum anglického šlechtice sira Williama Coungreva, zalozene na kapilárním principu vztlaku v kapalinách. Pohonnou jednotku tvoří pás z houbovité hmoty opatřený kovovými destičkami, přiléhající ke třem kladkám. Na pravé straně závaží vodu vytlačují, takže je lehčí než svislý pás na straně druhé, který celý mechanismus pohání. Podle propočtů sira Coungreva dosáhne výkonu až 80 koní ...(obr.5)

Velmi oblíbenou metodou objevitelů věčně pohyblivého stroje bylo též využití Archimédova zákona o vztlaku v kapalinách. Vyobrazené perpetum se skládá ze dvou kapalin různé hustoty a dutých koulí. Ty poslušně stoupají šachtou nahoru, přinutit je aby se poté opět ponořily se však ještě nikomu nepodařilo...(obr.6)


Perpetum mobile 2. druhu:
Upozorňuji, že pro nedostatek materiálů uvádím pouze argumenty proti sestrojení tohoto přístroje.
Již koncem 18. století zakázala francouzská akademie přijímat nové návrhy perpetua mobile prvního druhu. Otazník ještě nějakou dobu visel i nad perpetem 2. druhu, ale nakonec zákaz nebyl vznesen. I přesto bylo o návrháře nouze. Již počátkem 20. století bylo toto téma zakonzervováno. Celých 50 let se věřilo, že nic podobného existovat nemůže, ale s rozvojem kvantové fyziky se začala objevovat naděje...
V dnešní době se snaží několik málo vědců prokázat, že druhá věta termodynamická je jen výmysl, který vznikl kvůli parním strojům... O jejich práci není zájem (žádné uznávané časopisy nechtějí otisknout jejich práce). A tak se nedivme, že sehnat jakékoliv informace o jejich projektech je téměř nemožné.

Druhá věta termodynamická se týká předávání tepla mezi dvěmi tělesy. Praví, že není možné bez dodání energie (tepla), aby chladnější těleso předávalo teplo teplejšímu tělesu, nebo-li není možné převést jeden druh (teplo) energie na druhý (práce) beze ztrát. Je sice pravda, že tento jev nebyl na Zemi zatím pozorován, ale vědci tvrdí, že je jen otázkou času kdy se jim podaří tento děj uskutečnit. Jestliže platí (a není žádný důvod proč by měla) druhá věta termodynamická, pak vesmír spěje do stavu termálního klidu.
Tohle byl tedy pohled z mechaniky, podívejme se teď podrobněji na tento proces z kvantové teorie. Již prvním poznatkem je Braunův pohyb částic (částice se neustále neuspořádaně pohybují beze ztrát energie - teplo je posledním stádiem energie - co je v tomto případě kinetická energie částic). Již zde je vidět, že atomy konají práci (pohybují se) beze ztrát kinetické energie (no není to pěkné perpetum mobile?). Představme si teď, že bychom dokázali kinetickou energii těchto částic přeměnit na práci. Problém je v tom, že jediná možnost částic jak předat energii je srážka s jinou částicí (to je princip přenosu tepla).
Jiná situace nastává, jestliže se začneme na částice dívat z dualistického pohledu (vlnově-částicového). Z poznatků z kvantové teorie plyne, že částice se chová podle toho jak my (pozorovatel) si přejeme, aby se chovala (tedy například z 35% jako vlna a 65% jako částice). Vlna se chová po nárazu tak, že těleso do kterého narazila se stává jejím zdrojem, částice se chová po nárazu jako odražená kulička => jetliže budeme brát teplejší atom jako částici a chladnější (pomalejší) jako vlnu, pak se může po nárazu stát, že vlna předá část energie částici (ta se stává zdrojem této vlny). Zbývá již jen nastavit přístroje tak, aby dolo přesně k čemu je třeba a vznikne perpetum mobile 2. druhu. Ze zpráv, které prosakují k široké veřejnosti prý už existuje takovýto stroj na úrovni atomů, takže je jen otázkou času kdy se tento objev převede do reálných měřítek (to ovšem přináší další problémy... předchozí úvahy jsou velmi zjednodušené). Věřme tedy, že se dočkáme doby, kdy za nás bude pracovat moře a my si budeme vesele užívat života.

Maturita.cz - referát (verze pro snadný tisk)
http://www.maturita.cz/referaty/referat.asp?id=6857