불가능한 꿈, 영구 운동 기계

그것은 좋은 생각처럼 보였습니다. 계속 움직이기 위해 생산된 에너지를 자체적으로 재투자하여 일단 시작하면 무한정 작동하여 영원히 무료 에너지를 제공하는 기계를 설계하는 것입니다. 그러나 고대에도 손가락을 대지 못하더라도 함정을 감지하는 깨달은 마음이 있었습니다. 19세기에 열역학은 왜 영구 운동, 즉 영구 이동이 단순히 물리적으로 불가능하고 자연 법칙과 양립할 수 없는 것인지 설명했습니다.

12세기 중반, 인도의 위대한 수학자이자 천문학자인 바스카라 2세(Bhāskara II)는 부분적으로 수은으로 채워진 곡선형 살이 있는 바퀴를 디자인했습니다. 바퀴가 회전함에 따라 수은은 바퀴살의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 이동하여 한쪽 무거운 쪽이 다른쪽 가벼운 쪽을 끌면서 바퀴를 계속 움직이게 했습니다. 가설적인 디자인인 바스카라의 바퀴는 영구 운동 기계의 최초의 문서화된 사례로 자주 인용되지만, 그 디자인은 실제로 7세기에 설명된 이전 디자인의 수정이었고 일부 저자는 그러한 아이디어를 서구에서 가장 초기에 두었습니다. 서기 1세기.

역사가 린 타운센드 화이트 2세(Lynn Townsend White Jr.)가 쓴 것처럼, 인도에서 영구 운동의 개념은 “만물의 순환과 자기 재생의 본질에 대한 힌두교의 믿음과 조화를 이루었으며 아마도 그 믿음에 뿌리를 두고 있었을 것입니다.” 서구에서는 13세기에 이 개념이 탄력을 받기 시작했을 때(이 주제에 대한 최초의 아랍어 저술이 있던 시기이기도 함) 영감은 신과 인간의 혼합이었습니다. 왜냐하면 신은 천체의 영원한 운동을 성취하셨기 때문입니다. , 비밀을 발견하고 활용해 보는 것은 어떨까요? 서양에서 첫 번째 디자인은 프랑스인 Villard de Honnecourt의 작품으로 알려져 있는데, 그의 작품은 1230년경 Bhāskara의 바퀴와 원칙적으로 유사하지만 수은을 추로 대체한 그림책에서만 알려져 있습니다. , 이후 버전에서 반복되는 주제입니다.

그 후 수세기 동안 바퀴, 시계, 자기구, 아르키메데스의 나사, 풍차, 물레방아 등을 이용한 많은 시도가 이루어졌습니다. 레오나르도 다빈치는 연속 모토의 타당성을 의심했지만 유압 시스템과 볼 무게 바퀴의 여러 디자인을 제작했습니다. 그 아이디어가 효과가 없을 것이라는 결론에 도달; 그의 저서 중 하나에서 그는 이 기계와 그 "헛된 설계"의 옹호자들이 가서 "금을 찾는 자들"인 연금술사와 교제해야 한다고 경멸적으로 외쳤습니다. 갈릴레오는 그 생각을 연구하지는 않았지만 그의 기록에 따르면 그는 그 개념이 자연 법칙을 위반한다고 느꼈기 때문에 그 개념을 믿지 않았음을 알 수 있습니다.

그럼에도 불구하고 영구 이동식이라는 아이디어는 "자가 충전 플라스크"를 사용한 로버트 보일(Robert Boyle), 요한 베르누이(Johann Bernoulli), 심지어 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)와 같은 유명한 과학자들을 유혹했습니다. 17세기와 18세기에 Robert Fludd와 Johann Bessler "Orffyreus"와 같은 발명가들은 오랫동안 작동할 수 있지만 영구적이지는 않은 기계를 위한 영리한 설계를 만들었습니다. 1775년에 프랑스 과학 아카데미는 실패를 고려하여 그러한 기계에 대한 제안 수락을 중단했습니다. 엄청난 사기도 있었습니다. 1812년에 미국인 Charles Redheffer는 다른 기계에 전력을 공급할 수 있는 영구 발전기를 전시하여 이익을 얻었습니다. 최초의 증기선을 개발한 것으로 알려진 로버트 풀턴(Robert Fulton)은 위층 방에서 노인이 숨겨진 코드에 연결된 크랭크를 작동했다는 거짓말을 폭로했습니다.

여러 과학자들의 공동 작업인 열역학 법칙이 이 기계의 관에 못을 박은 것은 19세기 후반이 되어서였습니다. 첫 번째 법칙에 따르면 고립된 시스템의 에너지는 일정합니다. 생성되거나 파괴되지 않습니다. 따라서 추가 입력 없이 시스템에서 소비하는 것보다 더 많은 것을 추출하는 것은 불가능합니다. 두 번째 법칙에 따르면 엔트로피는 항상 증가합니다. 에너지는 마찰이나 기타 현상을 통해 열의 형태로 손실됩니다. Perpetuum mobile은 열역학 제1법칙(외부 에너지가 필요 없는 제1종 영구 운동)이나 제2법칙(모든 열을 사용 가능한 기계 또는 전기 에너지로 변환하는 제2종 영구 운동) 중 하나 또는 둘 다를 위반합니다. 그러나 이것은 불가침의 법률입니다.