Neustálý pohyb
Norman Rockwell zobrazuje zariadenie „hromadného pákového efektu“ prePopulárna vedaotázka o neustálom pohybe| Štýl nad podstatou Pseudoveda |
 |
| Populárne pseudovedy |
| Náhodné príklady |
|
| Ó, hľadači po ustavičnom pohybe, koľko márnych chimér ste prenasledovali? Choďte a zaujmite svoje miesto u alchymistov. |
| - Leonardo Da Vinci, 1494 |
TO neustálý pohyb alebo nadmerná jednota zariadenie je zariadenie, ktoré je okrem mechanického poškodenia schopné pracovať ľubovoľne dlho bez vonkajšieho zásahu alebo prísunu energie. Takéto zariadenie nebolo nikdy vyrobené, pretože táto koncepcia porušujezákony termodynamiky. V zásade platí, že aj v „ideálnom“ stroji so 100% účinnosťou je možné získať iba dostatok energie na napájanie samotného stroja a nikdy viac . Pokročilou formou stroja s permanentným pohybom je zariadenie s výstupnou energiou viac ako vstup, známy ako elektrónové čerpadlo. V skutočnom svete však bude vždy potrebné vyriešiť určitú neefektívnosť, ako je trenie a zaťaženie samotného stroja, čo znamená, že je nemožné dosiahnuť ani stopercentnú účinnosť.
V predstavách niektorýchpseudovedcia priame podvody však také problémy neexistujú. Stroje na trvalý pohyb bolipatentovanýamerickým patentovým úradom, na veľkú pobavenie (alebo zlobu) zfyzici.
Stroje na permanentný pohyb možno rozdeliť do dvoch kategórií - prvého rádu a druhého rádu:
- Prvá objednávka stroje porušujúPrvý zákon termodynamiky, generujú viac užitočnej energie, ako sa do nich vkladá (ich účinnosť je vyššia ako 100%).
- Druhá objednávka stroje porušujúDruhý zákon termodynamiky, dosahujú rovnomerné zníženie energetickej účinnosti pri vstupe a výstupe (ich účinnosť sa rovná 100%).
Technicky prvý zákon termodynamiky umožňuje stroje s permanentným pohybom druhého rádu, menovite prípad, keď studený rezervoár Carnotov cyklus je na absolútnej nule. Absolútna nula je však prakticky - vo všetkých ohľadoch - nedosiahnuteľná teplota, pretože jej dosiahnutie by bolo v rozpore s druhým a tretím zákonom termodynamiky.
Obsah
- 1 Ako odhaliť neustále podvody s pohybom
- dva Energetické cykly
- 3 Fyzické príklady
- 4 Klasické príklady
- 5 Plávajúci pás
Ako odhaliť neustále podvody s pohybom
Stručne povedané, spôsob, ako zistiť, či je stroj na večný pohyb falošný a nesplní svoje tvrdenie, je jednoduchý:je označený ako večný pohybový stroj. Akýkoľvek nárok na večný pohyb je na prvý pohľad podvodný kvôli základnej fyzike. V najlepšom prípade je to niekto, kto vidí iba ilúziu, pretože to netestoval správne, v horšom prípade sa venuje aktívne zákernosť a podvádzanie ľudí, aby verili tomu stroju, nejako funguje, niekedy aj aby predať to .
Napriek tomu sa veľa vynálezcov pokúša racionalizovať svoj vynález neustáleho pohybu pomocou do tohto vysvetlenia. Napríklad, Joe Newman tvrdí, že jeho energetický stroj skutočne spotrebováva komponenty svojich motorov priamou premenou látky na energiu. Populárna možnosť pre veľmi bežnémagnetpoháňané motory nájdete na je to, že nejako berú svoju energiu depolarizáciou magnetu. Samozrejme, také zdroje energie by ani tak neboli trvalé a je tu tiež otázka, či by mohli urobiť hodnotný kus práce. Je preto potrebné trvať na kontrole skutočných špecifikácií a dizajnu príslušného zariadenia. Je pravdepodobné, že ak vynálezca nebude zdieľať, myšlienka je nesprávna a môže ísť o úplné nasadenie.
Majte na pamäti, že so správne vyváženým zariadením je možné simulovať večný pohyb tak dlho, ako potrebujete na udržanie pozornosti publika. Samozrejme, také zariadenia sú vždy prácou, pretože očividne nie sú vnútornými večnými zariadeniami, len veľmi, veľmi palivovo efektívne a pravdepodobne nie sú schopné toľko skutočnej práce.
Energetické cykly
Malo by byť okamžite zrejmé, prečo večný pohyb nefunguje.Zákony zachovania energie v zásade hovoria, že každá energia, ktorú získate zo systému, je obmedzená tým, koľko energie do nej vložíte. V prípade horeniafosílne palivá, energia sa do palív (zmes uhľovodíkov) vkladala slnečným žiarením, ktoré sa premieňalo cezfotosyntéza. Pri spaľovaní palív robíme iba to, aby sme tento produkt, ktorý má určitú energiu, spotrebovali a uvoľnili ho reakciou skyslík. Podobne s vodíkovými palivovými článkami štiepime vodu (pomocou elektriny, ktorá sama musí odniekiaľ pochádzať), aby sme vytvorili kyslík avodík, a potom jeho reakciou na získanie elektrickej energie späť v inom časovom okamihu. Energia dovnútra a von zo systému sa neustále vyrovnáva. Energia zo slnečného žiarenia použitá na premenu voda a oxid uhličitý na fosílne palivo sa rovná tomu, čo dostaneme z úplného spálenia späť na vodu a oxid uhličitý. Energia z reakcie na vodíkový palivový článok je rovnaká ako energia vložená do elektrolýznej reakcie na rozdelenie molekuly vody. Večný pohyb a väčšina ďalších foriem voľná energia teória Trvajte na tom, že táto „energia v“ štádiu sa nemusí diať alebo že vstup a výstup nemusí byť v rovnováhe. Viac navrhovateľov, ktorí rozumejú šetreniu energie, sa môže pokúsiť nahradiť nejakou formou mágie, buď magnetickou depolarizáciou, gravitačnou prácou, jednoducho rukou označenou ako „nevysvetliteľná“ alebo niečím oveľa exotickejšímnanotechnológiealebo energia nulového bodu .
Pretože energia dovnútra a von zo systému je v rovnováhe, je možné stroj s permanentným pohybom teoreticky alebo akomyšlienkový experiment. Toto poskytujevšetkoenergie, ktorú vyprodukuje, ide opäť do napájania stroja. Problém nastáva pri pokuse prinútiť stroj, aby vykonal akúkoľvek prácu. Extrakcia tejto energie spôsobí, že stroj spomalí, zníži energetický výdaj atď., Kým sa úplne nezastaví. Z tohto dôvodu je potrebné ho zásobovať niečím vo forme paliva, či už to sú nespálené uhľovodíky, vodík a kyslík alebojadrová energiaalebo dokoncasvetlo. Aj Heronova fontána nakoniec vyčerpá, keď sa hladina vody v najnižšom bode vyrovná na rovnováhu a musí sa „dobiť“ fyzickým zdvihnutím vody späť na vyššiu úroveň. To dáva vode potenciálnu energiu (energiu získanú prácou protigravitácia) opäť sa pohnúť - „večná“ povaha Heronovej fontány je len krátkodobou ilúziou. Pamätajte však, že večný pohyb je vteóriaiba v praxi vždy existujú neúčinnosti a zo stroja sa vždy stratí energia, a to trením alebo dokonca odporom vzduchu. Toto neustále odoberá energiu zo systému a znemožňuje ju.
Fyzické príklady
Návrhy údajných strojov na trvalý pohyb, ktoré je možné skutočne postaviť (na rozdiel od tých, ktoré fungujú iba na papieri), spadajú do jednej z dvoch kategórií.
Stroje „over unity“ majú jasný a neskrývaný zdroj energie, tvrdí sa však, že ich výkon presahuje ich vstup. U mnohých zariadení sa to dá veľmi ľahko preukázať ako nepravdivé, ale môžu sa vyžadovať vysoko účinné zariadenia alebo zariadenia s veľmi presvedčivou ilúziou pohybu, veľmi citlivé a pozorné merania. Ak však výstup skutočne prekročí vstup, vyvstáva otázka, prečo sa ich výstup nemôže spätne napájať, čo úplne vylučuje potrebu vonkajšieho zdroja energie. Niekedy však tvrdenia o „nad jednotou“ jednoducho vychádzajú z očividne chybnej vedy, napríklad z tvrdenia, že stroj, ktorý má vstup 5 A a výstup 10 A, je „nad jednotou“.
Druhý typ, stroje na výrobu energie z okolia, v skutočnosti nepretržite vydávajú energiu, ale čerpajú z zdrojov okolitej energie: napríklad hodiny by mohli odchádzať z denných výkyvov tlaku vzduchu. Niektoré vzory trvalého pohybu, ktoré sa objavujú na stránkach typu PESWiki, často tvrdia, že sú tohto typu, kde tvrdia, že „depolarizujú“ magnetické pole, aby čerpali svoju energiu bez porušenia úspory energie, ale v skutočnosti to tak nie je. Údajný stroj na trvalý pohyb môže mať údajný dizajn, ale môže mať skrytý zdroj energie, ktorý v týchto plánoch nie je zverejnený alebo aspoň nie je výslovne uvedený. Patria do kategórie známej ako „podvodné“.
A čo planetárne dráhy?
Navrhovatelia ustavičného pohybu rýchlo reagujú skutočnosťou, že Zem obieha okolo Slnka a zdanlivo navždy rotuje. Zdá sa však, že Zem krúži navždy, pretože vesmír je takmer bez trenia a neexistuje žiadna protiraketa, ktorá by im bránila v obiehaní. Keby sa planéta rovnakej veľkosti zrútila rovnakou rýchlosťou, potom by sa zastavila alebo zmenila smer v závislosti od uhla nárazu. Ak dáte generátor na a planéty , začalo by sa to spomaľovať, hoci zanedbateľne. Momentové stroje vo vesmíre môžu fungovať, ale nemôžu byť využité na získanie produktívnej energie. Presne povedané, planetárne dráhy nie sú večným pohybom. Pretože planéty (a ichhviezda) rotujú okolo svojho spoločného ťažiska, vyžarujú gravitačné vlny. Tieto gravitačné vlny odčerpávajú orbitálny systém energie, takže sa planéta nakoniec dostane bližšie a bližšie k svojej hviezde. Inými slovami, planéty robiť Spomaľ.
Teraz je tento orbitálny rozpad v dôsledku emisie gravitačných vĺn smiešne malý, takže sa meral iba pre extrémne systémy, ako sú binárneneutrónové hviezdyalebočierne diery(ktoré sú ťažké a môžu sa navzájom obiehať v priebehu niekoľkých minút, sekúnd alebo len zlomku sekundy). Aj naša planéta Zem podlieha emisii gravitačných vĺn, ale orbitálny rozpad je taký malý, že v praxi neovplyvní Zem vo vnútrislnkoživotnosť; namiesto toho, aby sa Zem špirálovala do a bola zožratá našim Slnkom, bude to skôr naše Slnko (premieňajúce sa na červeného obra), ktoré presahuje súčasnú obežnú dráhu Zeme a tým ju zožiera.
Trysky bez reakcie
Jednou z veľmi žiaducich vlastností propulzu na použitie v kozmických lodiach je jej použitie bez reakčnej hmoty. Bolo navrhnutých niekoľko myšlienok, hoci len málo - ak vôbec nejaké - skutočne fungujú v praxi. V mnohých prípadoch tieto zariadenia skutočne spotrebúvajú energiu, ale ako stroje na trvalý pohyb porušujú zachovanie hybnosti a môžu vytvárať ilúziu práce, aj keď nie.
Oscilačný propulzný systém sa skladá z pohonu, ktorý sa pokúša vytvoriť pohyb posunutím aomšaokolo rôznymi rýchlosťami. Ak si dokážete predstaviť, že sa hmota pomaly sťahuje späť a potom vystrelí rýchlosťou dopredu, potom by sa hybnosť z toho vyplývajúca z toho preniesla na samotný pohon a vytvorí sa pohyb. Ide však o zjavné porušenie ochrany hybnosti a energie; sila potrebná na vytiahnutie tohto závažia dozadu sa rovná sile, ktorá sa vytvorí smerom dopredu, a obe sa zrušia. Tiež sila na tlačenie hmoty v smere bude mať rovnakú a opačnú silu na zariadenie, ktoré sa ju pokúša tlačiť. Rovnako ako mnoho iných motorov s permanentným pohybom, môže aj tento konkrétny pohon vytvárať ilúziu pohybu využitím koeficientov trenia. Sila z pomalého sťahovania hmotnosti späť je proporcionálne menšia (ale za dlhšiu dobu) a nie je dostatočne veľká na to, aby prekonala trenie. Sila z rýchlejšieho pohybu smerom dopredujedostatočne silné na to, aby prekonalo trenie, a dôjde k pohybu siete. Toto je vlastne triviálna (a trochu neefektívna) metóda vytvárania sieťového pohybu a je známa a využívaná na určité úlohy, ale neuplatňuje sa v prostredí bez trenia, kde sa od týchto zariadení očakáva, že budú fungovať.
Klasické príklady
Zatiaľ čo pripojenie generátora k jeho vlastnému motoru je populárnym moderným variantom neustáleho pohybu (ktorý rozhodne nefunguje kvôli strašnej neefektívnosti pri výrobe elektrickej energie), existuje niekoľko klasických príkladov, ktoré sa časom vymysleli. Aj dnes ľudia klusajú iba v malých variáciách týchto dlho vyvrátených modelov.
Kapilárna miska (Boyleova tekutina)
Kapilárna miska alebo Boyleova banka (po Robertovi Boyleovi) využíva niekoľko 'paradoxy„hydrostatík. Zvlášť to súvisí s Pascalovými vázami, kde voda zostáva na rovnakej úrovni bez ohľadu na tvar banky, takže zjavne malý objem vody odolá veľkému množstvu vody - čo dokazuje, že hladina tekutiny závisí od hĺbky a nepôsobí ako súprava váh. Teória, ktorá stojí za bankou, spočíva v tom, že kapilárne pôsobenie, ktoré je zodpovedné za vytvorenie menisku a čerpá vodu cez dostatočne malú hadičku, by udržovalo vodu neustále prúdiacu. Nie je poháňaný gravitáciou, ako by to mohlo naznačiť rýchly pohľad na hypotetický prístroj. Banka by sa však nedala naplniť bez ohľadu na to, že vodné napätie (súvisiace s rovnakou silou, ktorá spôsobuje kapilárne pôsobenie) by zabránilo prietoku vystupujúcemu z kapiláry na konci. Na konci kapiláry sa môže vytvoriť kvapôčka, ktorá by však bola držaná na mieste povrchovým napätím tekutiny; mohli by ste s prístrojom zatriasť, prinútiť ho, aby kleslo, a povzbudiť tok, aby sa naštartoval, ale to by pridávalo energiu do systému a vzdorovalo bodu večného pohybu.
V princípe bude Boyleova banka permanentne pracovať s použitím superfluidu, pretože tieto majú nulovú viskozitu, a tým odstráni hlavnú bariéru, ktorá zabráni kontinuálnemu prúdeniu kapilárnej akcie v tomto nastavení. Ukážky takmer večného pohybu sa dosiahli pomocou supertekutín, pretože sú bez trenia (trenie je hlavnou prekážkou vytvárania večného pohybu v reálnom svete), aj keď podmienky vyžadované na udržanie niečoho v superfluidnom stave sa udržiavajú veľmi ťažko. Superfluidné fontány tento princíp demonštrujú celkom ľahko a tečú, pokiaľ má komora správnu teplotu a tlak, aby efekt fungoval. Trvalý pohyb už existuje aj v supravodivých magnetoch, kde elektróny nemajú žiadny elektrický odpor, analogický s prostredím bez trenia, avšak na udržanie podmienok je potrebné ich udržiavať veľmi chladné. Ale nie všetci sa ponáhľajte, aby ste nakúpili svetové zásobyhélium-4 zatiaľ; bez ohľadu na večnú teóriu pohybu je teoreticky stále nemožné vyťažiť prácu z týchto zariadeníanech pokračujú.
Bhaskarovo koleso
Bhaskarovo koleso, označované tiež ako nadmerne vyvážené koleso, pozostáva z ozubeného kolesa a niekoľkých lúčov so závažiami na koncoch. Pánty umožňujú pohyb závažia a lúčov, ktoré menia ťažisko zariadenia a spôsobujú jeho zatočenie. Ako sa však točí, lúče v hornej časti kolesa sa sklápajú dolu, čím zvyšujú hybnosť tým, že udržujú rovnováhu a spôsobujú to, že sa koleso natáča donekonečna. Hypotetické zariadenie by nikdy nemalo prísť do rovnovážnej polohy. Rýchle preskúmanie konštrukcie však ukazuje, že zatiaľ čo by mal existovať krútiaci moment v smere hodinových ručičiek spôsobený predĺženými lúčmi, je to kompenzované skutočnosťou, že existuje viac závaží poskytujúcich krútiaci moment proti smeru hodinových ručičiek. Obe sily sú vždy vyvážené a koleso by rýchlo kleslo do rovnovážnej polohy. Táto zásada bráni akémukoľvek zariadeniu tohto typu v činnosti, či už využíva gravitáciu alebo magnetizmus na „napájanie“ kolesa, alebo dokonca aj keď pohyblivé závažia využívajú ortuť skĺzavať z vnútornej strany na vonkajšiu stranu kolesa, ako to navrhol Bhaskara v 12. storočí.
Aby bolo koleso skutočne vyvážené (takže krútiaci moment v jednom smere je väčší ako druhý) a spôsoboval pohyb, musel by sa v priebehu pohybu kolesa meniť polomer lúčov. To by sa muselo robiť aktívne, čím by sa spotrebovala energia v procese - a tak by stroj prestal byť motorom večného pohybu. Je tiež dôležité vziať do úvahy, ako sa koleso pohybuje, pretože ho možno umiestniť do vyváženej polohy tak, aby:matematikasa zdá, že existuje celkový krútiaci moment. Je úplne možné, aby koleso vyvinulo pohyb, ak je vyvedené z rovnováhy (v podstate rovnakým spôsobom sa bude kyvadlo kývať, ak sa posunie z úplne zvislej polohy), ale tento pohyb nebude pokračovať donekonečna a bude nakoniec potlačený.
Samotné vyvážené koleso je dlho zdiskreditovaný mechanizmus, ale lekcie, ktoré učí o silách a axiálnom pohybe, sú široko použiteľné pre iné navrhované stroje s permanentným pohybom. Rovnaký účinok majú najmä magnetické motory, v ktorých sú magnety umiestnené „vyvážene“. Čisté sily v oboch smeroch sa vyrovnávajú presne a motor sa tak dostáva do rovnovážnej polohy. Takéto silové motory, ktoré fungujú, sú podvodné alebo ilúzie.
Plávajúci pás
Plavákový pás je tiež častou témou večných pohybov, kde sa vztlak využíva na extrakciu večnej energie. Gule sa vznášajú a plávajú smerom nahor a poháňajú stroj. Aj za predpokladu, že je možné ventil vyrobiť vodotesne, aby sa zabránilo úniku vody zo systému, došlo by k zlyhaniu, pretože voda poskytuje odolnosť aj voči akýmkoľvek predmetom, ktoré sa do nej snažia vtlačiť - pri zasunutí guľky dole bude voda v stĺpci vytlačená a tlačil hore, vyžadujúci najmenej toľko energie, koľko je možné získať späť padajúcou vodou / loptičkou hore. To je možné merať jednoducho pomocou zariadenia, ktoré testuje silu potrebnú na tlačenie alebo ťahanie predmetu cez vodu - citlivé môžu vypočítať povrchové napätie, hoci to nie je hlavná odporová sila. Ak by to tak nebolo, lode by nevyžadovali pohyb motorov (a vôbec by to vôbec neplávalo). Táto sila ďaleko presahuje množstvo sily získanej z vztlaku.
Niekedy je to kombinované s nejakým mechanizmom na naplnenie padajúcich nádob vodou, aby padli s väčšou silou, princíp však zostáva rovnaký, ako to, čo padne voda, musí byť stlačené horeprotigravitácia na prvom mieste. Zariadenie nemôže generovať energiu potrebnú na jeho udržanie v chode, natož aby produkovalo využiteľnú prebytočnú energiu na extrakciu.
