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永动机的简介
永动机是一类不需外界输入能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械不消耗能量而能永远对外做功的机器它违反了能量守恒定律故称为第一类永动机在没有温度差的情况下从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器它违反了热力学第二定律故称为第二类永动机这两类永动机是违反当前客观科学规律的概念是不能够被制造出来的
第一类永动机
最古老的永动机概念这一类永动机试图以机械的手段在不获取能源的前提下使体系持续地向外界输出能量
历史上最著名的第一类永动机是法国人亨内考在十三世纪提出的魔轮魔轮通过安放在转轮上一系列可动的悬臂实现永动向下行方向的悬臂在重力作用下会向下落下远离转轮中心使得下行方向力矩加大而上行方向的悬臂在重力作用下靠近转轮中心力矩减小力矩的不平衡驱动魔轮的转动十五世纪著名学者达芬奇也曾经设计了一个相同原理的类似装置1667年曾有人将达芬奇的设计付诸实践制造了一部直径5米的庞大机械但是这些装置经过试验均以失败告终
51, 51, 51; text-indent: 2em;">除了利用力矩变化的魔轮还有利用浮力水力等原理的永动机问世但是经过试验已确认这些永动机方案失败或仅只是骗局无一成功
1842年荷兰科学家迈尔提出能量守恒和转化定律1843年英国科学家詹姆斯焦耳提出热力学第一定律他们从理论上证明了能够凭空制造能量的第一类永动机是不能实现的热力学第一定律的表述方式之一就是第一类永动机不可能实现
第二类永动机
曾经有人设计一类机器希望它从高温热库吸取热量后全部用来做功不向低温热库排出热量这种机器的效率不是可以达到100%了吗这种机器不违背能量守恒定律但是都没有成功人们把这种只从单一热库吸热同时不间断的做功的永动机叫第二类永动机这种永动机不可能制成是因为机械能与内能的转化具有方向性机械能可以转化内能但内能却不能全部转化为机械能而不引起其它变化从研究永动机得到的意外收获
前已提及英国科学家焦耳也曾被永动机这一奇妙的发明所吸引并为此做了一二十年的实验但最后他留给后世的并不是永动机而是证明永动机不可能的热功当量定律这应该算是研究永动机得到的意外收获
力学的矢量性证明
有一种永动机是广泛被谈论着的有14个能滚动的很重的铁球用链子连起来放在一个三棱体上三棱体的一边比较斜一边比较陡且斜的一边比陡的一边长些永动机的制造者们相信斜的一边上有4个重铁球陡的一边只有两个重铁球4个铁球的下滑力自然比两个铁球大整个装置就会如箭头所指示的方向滑下来一旦左边滑下去一个重球右边一定同时补充上一个重球左边的斜面上依然是4个重球右边的斜面上仍只有两个重球永远是左边的下滑力大于右边的下滑力球链就会永远不断地运动下去荷兰科学家斯台文在研究这种永动机时从经验出发判断它不可能永动因为左边球虽多但斜面缓每个球产生的向下拉力小右边球虽少但斜面陡每个球产生的向下拉力大结果两边斜面向下的拉力一样大这就是有名的两个斜面上力量平衡的定律
永动机不存在的哲学根源
哲学从存在角度是人类思维反应客观实在的活动从科学的角度就是科学认知自然的思维活动从信息的角度是人类用已知的自然概念到未知自然现象之间的理性对称的界定创造出一种粒子或量子还是可能的但是创造能量是不可能的宇宙的总能量是不变的变化的只是在不同时空下能量的存在形式
在这个世界里创造对称性的东西是相对容易的是普遍的不稀奇的但是要创造一种不对称性的存在是无比困难的是非常稀奇的独特的而能量这种东西就是一种普遍的不对称性的存在它的存在好像是人不能解释的还有就是你我的思维活动也具有普遍不对称性很难被理解也很难被创造创造不对称性实物那人类现阶段的科学来说就如天方夜谭我们只能创造如同太阳能电池板这样的知道能量来源机器