Chiar este posibil un perpetuum mobile? Savanţi ca Newton, Leibniz, Da Vinci chiar s-au gândit la asta…
După cum observă Sadi Carnot în „Reflexii asupra puterii motrice a focului” (1824), prin „perpetuum mobile”, în sens general şi filozofic, nu trebuie înţeles doar un mecanism care se mişcă la nesfârşit fără a consuma energie, ci o maşină care funcţionează producând lucru mecanic fără a consuma nimic sau consumând mai puţin decât produce. Acestui iluzoriu Eldorado al gândirii umane i-au fost închinate energii şi căutări tot atât de înverşunate pe cât de zadarnice.
Cu toate acestea, până să se ajungă la concluzia definitivă a imposibilităţii creării mişcării continue, mulţi savanţi cu renume, ca Newton, Leibniz, Gilbert, Wilkins, Brewster, Chrystal, s-au ocupat de aceasta, iar alţii au încercat chiar să o realizeze. Printre aceştia din urmă pot fi amintiţi Stevinus, Ostwald, Papin, Bernoulli-senior, ba chiar se pare că şi marele Leonardo da Vinci ar fi lucrat la o idee similară.
Din punct de vedere ştiinţific, concluzia imposibilităţii unui perpetuum mobile a reprezentat totuşi o contribuţie pozitivă la construirea edificiului experimental al primelor două principii ale termodinamicii care, aşa cum se ştie, au un caracter doar axiomatic. Astfel încât, pe drept cuvânt, se afirmă astăzi că aceste două principii sunt într-un anumit sens o simplă negare a posibilităţii de creare a perpetuumului mobile. Iată de ce în vremurile noastre orice încercare de a construi o maşină care contravine celor două legi fundamentale amintite este privită ca neserioasă.
Vorbind de perpetuum mobile, principial ar exista două tipuri. Unele, denumite de speţa întâia, care încalcă primul principiu al termodinamicii, încercând să creeze energie din nimic, contrar implacabilului „ex nihilo nihil”. Altele, mai puţin răspândite, dar mai subtile şi aparent mai raţionale, încearcă să eludeze al doilea principiu al termodinamicii, dorind să producă lucru mecanic nu din nimic, ci din căldură, dar folosind numai o singură sursă termică, ele au căpătat denumirea de perpetuum mobile de speța a doua.
Prima categorie de mecanisme a frământat mintea omenească atâta vreme, încât au rezultat o sumedenie de scheme care împing la o clasificare în funcţie de natura soluţiei. Se cunosc astfel perpetuum mobile gravitaţionale, hidraulice şi magnetoelectrice. Cea mai numeroasă clasă este cea care urmăreşte folosirea acţiunii gravitaţiei asupra corpurilor solide. Mecanisme dintre cele mai simple au fost imaginate şi chiar realizate, dar toate s-au dovedit, până la final, inoperante.
Orice absolvent de liceu ştie astăzi că o astfel de maşină nu poate funcţiona din cauză că, într-un ciclu, lucrul mecanic produs într-o parte a maşinii este egal cu cel cheltuit în cealaltă, rămânând neacoperită energia consumată prin frecările dintre piesele mecanismului. Iată de ce, printre altele, măreaţa idee de a construi un orologiu care să funcţioneze la infinit prin el însuşi a trebuit să fie abandonată până la sfârşit.
Dintre perpetuum mobile hidraulice, cel mai vechi este roata cu cupe care îşi alimentează propriul său curent de apă din amonte. Se poate ca această idee să dateze încă de la primul morar, care s-a izbit de dificultăţile secetei. Pe acelaşi principiu, suferind de carenţele perpetuum-ului mobile gravitaţional, se bazează schemele care cuprind ca parte esenţială şurubul de apă al lui Arhimede. Mai ingenioase sunt perpetuum mobile bazate pe paradoxul hidrostatic, unul dintre acestea fiind propus chiar de Denis Papin.
Una dintre cele mai interesante idei de perpetuum mobile a fost propusă de savantul Bernoulli-senior, care, pe baza ei, a încercat să dea o explicaţie mişcării râurilor (vedeţi figura de mai jos). Pentru a-şi expune teoria, el a plecat de la observaţia că într-un vas dublu (6a) se realizează nivele diferite dacă cele două ramuri conţin lichide cu densităţi diferite. Dacă se presupune că vasul A conţine un fluid mai dens, atunci nivelul în B va fi mai mare. Dacă se stabileşte o comunicare C între cele două vase, plasată sub nivelul lichidului din vasul B, atunci se va produce o scurgere din B către A. Bernoulli presupune existența a două lichide perfect mişcibile şi plasează în canalul inferior de legătură o membrană semipermeabilă M. Aceasta permite curgerea fluidului uşor de la stânga la dreapta. Devine limpede acum că în acest fel se creează o mişcare continuă a lichidului uşor prin cele două vase. Bernoulli a încercat să folosească această demonstraţie pentru a explica mişcarea râurilor. În acest scop, Bernoulli a echivalat sistemul hidrologic al globului cu schema sa: mările şi oceanele reprezintă vasul A, apele freatice – vasul B, râurile – canalul C, iar fundul mărilor – membrana semipermeabilă (6b). Apa sărată este lichidul greu, iar cea dulce lichidul uşor. Aşadar, conform ideii sale, prin fundul mărilor se poate infiltra numai apa dulce care, fiind uşoară, în virtutea principiului Pascal, se va ridica în straturile superioare ale solului.
În 1605, savantul olandez Stevinus a propus un perpetuum mobile format dintr-o succesiune de greutăţi înlănţuite şi suspendate pe două planuri înclinate (vedeţi figura de mai jos). Întrucât pe ramura A se găseau mai multe greutăţi decât pe ramura B, savantul a conchis că lanţul va începe să se deplaseze în sens trigonometric. Realizată, instalaţia n-a funcţionat, evident, dar, pornind de aici, Stevinus a tras concluzii importante, fiind unul dintre cei care au contribuit la fundamentarea axiomei privind imposibilitatea realizării mişcării perpetue.
Denis Papin a expus în 1665 în „Philosophical Transaction” unul dintre cele mai naive perpetuum mobile. Ideea pe care se baza era că apa din pahar fiind mai grea va împinge apa din tub în sus, silind-o să se verse din nou în pahar (vezi figura de mai jos):
Sir William Congreve (1772-1828) a imaginat un plan înclinat cu scripeţi în punctele b şi c. Pe acest plan poate rula o bandă spongioasă peste care este aplicat un lanţ format din segmente grele articulate. Totul este cufundat în apă până la nivelul ac. Din cauza forţelor capilare, apa trebuia să se urce în banda spongioasă numai în ramura ab, deoarece capilarele din ramura bc sunt apăsate de lanţ. Intrucât ab devenea astfel mai grea decât bc, urma să se producă o rotire a ansamblului bandă-lanţ în sensul săgeţii. Vezi imaginea de mai jos:
În secolul al XIX-lea, a fost propus un dispozitiv cu pretenții de perpetuum mobile; în schema sa intră un electromagnet E (figura de mai jos) ale cărui înfășurări sunt legate cu bobinele a doi poli, între care se roteşte discul D; legăturile electrice sunt controlate de un întrerupător imaginat sub forma unui braţ mobil, care se mişcă în faţa electromagnetului şi a suporţilor S1 şi S2 (ultimul fiind izolat de braţul de susţinere); în repaus, braţul este aplicat de arcul R pe S1. După o simplă rotire cu mâna a discului, autorul se aştepta ca electromagnetul să devină activ, să atragă braţul şi să desfacă circuitul. Dar nu s-a întâmplat aşa, deoarece au fost ignorate pierderile prin frecări şi rezistenţa electrică a circuitului.
Din 2008, cercetam si cautam adevarul in domenii precum istoria, religia sau metafizica. Am publicat peste 15.000 de articole; munca este imensa, dar si costurile aferente sunt foarte mari. Publicitatea Google Adsense nu acopera toate costurile, iar pentru a continua munca si proiectul, avem nevoie de ajutorul vostru. Orice donatie conteaza, indiferent de suma. Toti banii stransi se vor duce catre acest proiect, dar si pentru cercetarea unor subiecte controversate din istorie, inclusiv cercetari genealogice. Va multumim din suflet!
DONATI prin PAYPAL:
DONATI prin CONT BANCAR (ING BANK):
- Cont LEI: RO53INGB0000999917643869
- Titular: ASOCIATIA GENIA - GENEALOGIE SI ISTORIE CUI:51669957
- Email: contact@genia.ro
- Nr.inregistrare Min.Justitiei: 1036/A/2025
După cum observă Sadi Carnot în „Reflexii asupra puterii motrice a focului” (1824), prin „perpetuum mobile”, în sens general şi filozofic, nu trebuie înţeles doar un mecanism care se mişcă la nesfârşit fără a consuma energie, ci o maşină care funcţionează producând lucru mecanic fără a consuma nimic sau consumând mai puţin decât produce. Acestui iluzoriu Eldorado al gândirii umane i-au fost închinate energii şi căutări tot atât de înverşunate pe cât de zadarnice.
