Mobile perpétuel éternel : qu'est-ce que c'est ? Machine à mouvement perpétuel du deuxième genre Machine à mouvement perpétuel perpétuel mobile

Université d'État d'Omsk

Machine à mouvement perpétuel

Mobile perpétuel

Résumé sur le cours du concept de moderne

sciences naturelles

élève du groupe E-61

Faculté d'économie, Université d'État d'Omsk

Boubnova Andreï

Omsk

Martine. Qu’est-ce que le mobile perpétuel ?

Berthold. Perpetuum mobile, c'est-à-dire mouvement perpétuel. Si je trouve le mouvement éternel, alors je ne vois aucune limite à la créativité humaine... tu vois, mon bon Martin, fabriquer de l'or est une tâche tentante, une découverte peut-être curieuse, mais trouver le mobile perpétuel... Oh !...

A.S. Pouchkine. « Scènes de l'époque chevaleresque »

La vie humaine moderne est impossible sans l’utilisation d’une grande variété de machines qui lui facilitent la vie. À l’aide de machines, les gens cultivent la terre, extraient du pétrole, des minerais et d’autres minéraux, se déplacent, etc. La principale propriété des machines est leur capacité à effectuer un travail.

Dans tous les mécanismes et machines, avant d'effectuer un travail, l'énergie passe d'un type à un autre. Il est impossible d'obtenir plus d'énergie d'un type que d'un autre lors d'une transformation énergétique, car cela contredit la loi de conservation de l'énergie. À cet égard, il est impossible de créer une machine à mouvement perpétuel, c'est-à-dire un moteur dans lequel, à la suite de la transformation d'un type d'énergie, il s'avère être plus qu'il ne l'était.

La loi de conservation et de transformation de l’énergie est fondamentale dans les sciences naturelles modernes. L'énergie, qui est une mesure du mouvement de la matière, a les variétés distinctives suivantes : mécanique, électrique, thermique, magnétique, atomique, etc. Chacune d'elles peut être convertie l'une dans l'autre, et dans des proportions très spécifiques, et en même temps temps, la quantité d’énergie reste inchangée. La quantité totale d'énergie d'un système matériel fermé est une valeur constante ; seuls les différents types de cette énergie changent, subissant des transformations mutuelles.

La loi de conservation de l'énergie a été formulée en 1748 par M.V. Lomonossov, qui écrivait : « …ainsi, si un peu de matière est perdue quelque part, elle se multipliera ailleurs ; ... Cette loi naturelle universelle s'étend aux règles mêmes du mouvement, car un corps qui en déplace un autre avec sa propre force en perd autant qu'il en transmet à l'autre, qui en reçoit du mouvement.

De nombreux inventeurs ont essayé de construire une machine - une machine à mouvement perpétuel, capable d'effectuer un travail utile sans aucun changement à l'intérieur de la machine. Toutes ces tentatives se sont soldées par un échec.

Machine à mouvement perpétuel (lat. mobile perpétuel) est un moteur imaginaire mais irréaliste qui, après sa mise en service, effectue un travail pendant une durée illimitée. Chaque machine fonctionnant sans apport d'énergie extérieure, après un certain temps, épuisera complètement la réserve d'énergie dont elle dispose pour vaincre les forces de résistance et devra s'arrêter, car continuer à travailler signifierait obtenir de l'énergie à partir de rien.

C'est ainsi qu'un remarquable ingénieur français a écrit sur l'importance d'une machine à mouvement perpétuel pour l'humanité. Sadi Carnot: « Le concept général et philosophique de « perpétuel mobile » contient non seulement l'idée de mouvement, qui après le premier choc continue pour toujours, mais l'action d'un appareil ou d'un ensemble d'appareils, capable de développer une quantité illimitée de conduite. force, capable de tout faire sortir systématiquement du repos des corps de la nature, s'ils y étaient, violerait en eux le principe d'inertie, capable, enfin, de tirer d'eux-mêmes les forces nécessaires pour mettre l'Univers entier en mouvement, maintenir et continuellement accélérer son mouvement. Ce serait en effet la création d’un moteur. Si cela était possible, il deviendrait inutile de chercher une force motrice dans le flux de l’eau et de l’air, dans un matériau combustible ; nous aurions une source inépuisable à laquelle nous pourrions puiser sans fin. »

Les machines à mouvement perpétuel sont généralement conçues en utilisant les techniques suivantes ou des combinaisons de celles-ci :

1). soulever l'eau à l'aide d'une vis d'Archimède ;

2). montée d'eau par capillaires ;

4). aimants naturels;

5). électromagnétisme;

6). vapeur ou air comprimé.

L’idée du mouvement perpétuel était très populaire au Moyen Âge. La possession d'un tel secret d'un tel moteur semblait plus tentante que même l'art de fabriquer de l'or à partir de métaux vils. De nombreuses personnes ont été confrontées à ce problème insoluble. Parmi eux, il y avait même des personnes ayant une bonne éducation pour cette époque. On sait que de nombreuses œuvres de Newton contiennent des conceptions de machines à mouvement perpétuel. Plusieurs croquis du mobile perpétuel ont également été retrouvés dans les notes de Léonard de Vinci.

Le modèle le plus courant de machine à mouvement perpétuel, qui est encore relancé sous diverses variantes grâce à de malheureux inventeurs, est basé sur l'utilisation d'une roue avec des charges déséquilibrées.

Des bâtons pliants avec des poids aux extrémités sont fixés aux bords de la roue. Dans n'importe quelle position de la roue, les charges du côté droit seront projetées plus loin du centre que du côté gauche ; cette moitié doit donc tirer vers la gauche et ainsi faire tourner la roue. Cela signifie que la roue tournera pour toujours, au moins jusqu'à ce que l'essieu s'use. C'est ce que pensait l'inventeur inconnu. Mais cela n'arrivera pas, et voici pourquoi : bien que les poids du côté droit soient toujours plus éloignés du centre, il est inévitable que le nombre de ces poids soit moindre qu'à gauche. Ensuite, le système est équilibré, donc la roue ne tournera pas, mais s'arrêtera après quelques oscillations.

Certains inventeurs de machines à mouvement perpétuel n’étaient que des escrocs qui trompaient astucieusement le public crédule. L'un des « inventeurs » les plus éminents était un certain docteur Orfireus (de son vrai nom – Bessler). Après avoir essayé de nombreuses activités, il en vint à l'invention d'une machine à mouvement perpétuel. L'élément principal de son moteur était une grande roue, qui non seulement tournait par elle-même, mais soulevait également une lourde charge à une hauteur considérable. Ce médecin avait de nombreux mécènes de haut rang, comme le roi polonais Auguste II, landgrave de Hesse-Kassel. Ce dernier a fourni à l'inventeur sa serrure et a testé la machine de toutes les manières possibles. Peter Ier s'est également intéressé à ce moteur et envisageait de l'acheter. Cependant, Orfireus a accepté de vendre la voiture pour pas moins de 100 000 roubles, ce qui signifie qu'il en a tiré un revenu assez modeste. Il était peut-être l'aventurier le plus prospère, car il vécut confortablement jusqu'à un âge avancé, tirant des revenus considérables de l'exposition de la voiture. Cependant, sa « machine à mouvement perpétuel » s'est avérée loin d'être éternelle : elle était alimentée par son frère et sa servante, tirant sur une corde savamment cachée.

Un autre exemple de machine à mouvement perpétuel est la machine suivante. L'huile ou l'eau versée dans un récipient est soulevée par des mèches d'abord dans le récipient supérieur, et de là par d'autres mèches - encore plus haut ; le récipient supérieur comporte une rainure pour drainer l'huile, qui tombe sur les pales de l'hélice, la faisant tourner. L'huile qui s'est écoulée remonte à travers les mèches jusqu'au récipient supérieur. Ainsi, le flux d'huile s'écoulant dans la rainure jusqu'à la roue n'est pas interrompu une seule seconde, et la roue doit toujours être en mouvement... Mais c'est là que réside l'erreur : pourquoi l'inventeur pense-t-il que l'huile devrait s'écouler de la partie supérieure courbée de la mèche ? L'attraction capillaire, surmontant la gravité, soulevait le liquide vers le haut de la mèche ; mais la même raison retient le liquide dans les pores de la mèche humide, l'empêchant d'en couler. Si nous supposons que du liquide peut s'infiltrer dans le récipient supérieur du moulinet imaginaire en raison de l'action de forces capillaires, alors nous devons admettre que les mêmes mèches peuvent le retransférer vers le récipient inférieur en utilisant les mêmes forces.

Ce projet n'est pas sans rappeler un autre, inventé en 1575 par le mécanicien italien Strado l'Ancien, puis répété dans de nombreuses variantes. La vis d'Archimède, en rotation, soulève l'eau dans le réservoir supérieur, d'où elle s'écoule hors du bac en un jet qui heurte les pales de la roue hydraulique. La roue hydraulique fait tourner la meule et en même temps déplace... la même vis d'Archimède qui soulève l'eau dans le réservoir supérieur. La vis fait tourner la roue, et la roue fait tourner la vis !..

Dans l’histoire des inventions de la machine à mouvement perpétuel, l’aimant a joué un rôle important. Voici un exemple d'un tel moteur, décrit au XVIIe siècle par l'évêque John Wilkenson.

Un aimant puissant est placé sur la colonne. Deux gouttières inclinées y sont adossées, l'une sous l'autre, celle du haut

a un petit trou en haut et le bas est incurvé. Si vous placez une petite boule de fer sur la goulotte supérieure, alors en raison de l'attraction de l'aimant, elle roulera vers le haut, cependant, lorsqu'elle atteindra le trou, elle tombera dans la goulotte inférieure, roulera vers le bas, montera le long de la courbe finale. et tombez à nouveau sur la goulotte supérieure. Ainsi, la balle fonctionnera en continu, réalisant ainsi un mouvement perpétuel.

Ici, l’absurdité de cette invention est immédiatement visible. Pourquoi la balle va-t-elle rouler ? Il roulerait s’il était seulement sous l’influence de la gravité. Mais il y a un aimant qui agit sur elle, qui ralentit sa descente, et donc la balle n'aura pas assez d'énergie pour remonter le long de la courbe et recommencer le cycle.

L'idée de connecter une dynamo à un moteur électrique a gagné en popularité parmi les inventeurs d'une machine à mouvement perpétuel. Tous ces projets se résument à ce qui suit : vous devez connecter les poulies de la dynamo et du moteur électrique avec une courroie et connecter les fils de la dynamo au moteur électrique. Après l’impulsion initiale, les machines commenceront à générer de l’énergie, et cela continuera indéfiniment. En fin de compte, s’il n’y avait pas de friction, ils tourneraient pour toujours. Mais il est étrange que les inventeurs ne proposent pas un autre projet : relier deux poulies avec une courroie et donner une poussée. La première poulie, en tournant, déplacera la seconde, et la seconde, à son tour, donnera de l'énergie pour déplacer la première.

Tous les moteurs ci-dessus étaient des moteurs du premier type, c'est-à-dire des moteurs qui violent la première loi de la thermodynamique. D’après la première loi de la thermodynamique, nous avons

Toute machine ne peut effectuer un travail sur des corps externes qu'en recevant de l'extérieur la quantité de chaleur Q (c'est-à-dire de l'énergie) ou en réduisant son énergie interne.DU.

Relativement peu de tentatives ont été faites pour créer des machines à mouvement perpétuel du deuxième type. Pour faire fonctionner un moteur thermique classique, vous devez disposer d’un chauffage et d’un réfrigérateur. La tâche de créer un moteur thermique capable d’effectuer un travail mécanique à l’aide d’un appareil de chauffage semble très tentante.

La possibilité de créer une telle machine, appelée machine à mouvement perpétuel du deuxième type, ne contredit pas la première loi de la thermodynamique. Cependant, tous les résultats expérimentaux connus aujourd'hui indiquent que la création d'une machine à mouvement perpétuel du deuxième type est un problème aussi insoluble que la production d'une machine à mouvement perpétuel du premier type. Ce fait expérimental est accepté en thermodynamique comme le deuxième postulat principal - la deuxième loi de la thermodynamique.

Le transfert de chaleur se produit spontanément dans une seule direction : d'un corps chaud vers un corps froid. Cela signifie que pour que l'énergie du mouvement thermique des molécules d'eau dans les océans du monde soit convertie en énergie mécanique, il est nécessaire de disposer d'un fluide de travail dont la température est inférieure à la température de l'eau de l'océan.

Il s'ensuit qu'un processus thermodynamique est impossible, à la suite duquel la chaleur serait transférée d'un corps à un autre, plus chaud, sans aucun autre changement de nature. Autrement dit, Il est impossible de construire une machine fonctionnant périodiquement qui convertirait continuellement la chaleur en travail uniquement en refroidissant un corps, sans provoquer simultanément de changements dans les corps environnants.

La signification physique de la deuxième loi de la thermodynamique est que l'énergie du mouvement thermique des molécules d'une substance est, dans un sens, qualitativement différente de tous les autres types d'énergie - mécanique, électrique, chimique, nucléaire, etc. Cette différence réside dans le fait que l'énergie de tout type, à l'exception de l'énergie du mouvement thermique des molécules, peut être complètement convertie en n'importe quel type d'énergie, y compris l'énergie du mouvement thermique. L’énergie du mouvement thermique des molécules ne peut se transformer que partiellement en tout autre type d’énergie. En conséquence, tout processus physique dans lequel tout type d'énergie est converti en énergie de mouvement thermique de molécules est un processus irréversible, c'est-à-dire elle ne peut pas être réalisée complètement dans le sens inverse.

Perpetuum mobile - une machine à mouvement perpétuel - un rêve romantique d'ascètes qui tentaient de donner à l'humanité un pouvoir illimité sur la nature, source d'enrichissement convoitée pour les charlatans et les aventuriers ; des centaines, des milliers de projets qui n'ont jamais été réalisés ; des mécanismes ingénieux qui semblaient sur le point de commencer à fonctionner, mais qui, pour une raison quelconque, restaient immobiles ; les destins brisés des fanatiques, les espoirs déçus des mécènes... Mais pourquoi tout cela est-il arrivé ? Par méconnaissance des lois physiques élémentaires, par désir de tout sortir de rien. Jusqu'à présent, les offices de brevets recevaient des demandes pour des appareils qui étaient essentiellement des machines à mouvement perpétuel. Apparemment, il y a une sorte de secret caché dans l'idée même d'une machine à mouvement perpétuel, quelque chose qui incite les gens à chercher et à rechercher son secret. Mais apparemment, c'est ainsi que fonctionne l'homme...

Littérature

Ihak-Rubiner F. Machine à mouvement perpétuel. M., 1922.

Kabardin O. F. Physique : Matériaux de référence. M., 1991.

Bref dictionnaire polytechnique. M., 1956.

Ord-Hume A. Mouvement perpétuel. M., 1980.

Perelman Ya. Physique divertissante. M., 1991.

Mouvement. Chaleur Kitaygorodsky Alexandre Isaakovich

Mobile perpétuel

Mobile perpétuel

Berthold, le héros des « Scènes des temps chevaleresques » de Pouchkine, rêve de réaliser le perpétuel mobile. « Qu'est-ce que le mobile perpétuel ? » - demande son interlocuteur. "C'est un mouvement perpétuel", répond Berthold. – Si je trouve le mouvement perpétuel, alors je ne vois aucune limite à la créativité humaine. Fabriquer de l’or est une tâche tentante, la découverte peut être intéressante et rentable, mais trouver la solution est perpétuellement mobile… »

Un mobile perpétuel, ou machine à mouvement perpétuel, est une machine qui fonctionne non seulement contrairement à la loi de réduction de l'énergie mécanique, mais viole également la loi de conservation de l'énergie mécanique, qui, comme nous le savons maintenant, n'est remplie que dans des conditions idéales, conditions inaccessibles - en l'absence de friction. Une machine à mouvement perpétuel, dès sa construction, doit commencer à fonctionner « toute seule » - par exemple, faire tourner une roue ou soulever des charges de bas en haut. Ce travail doit avoir lieu pour toujours et continuellement, et le moteur ne doit pas nécessiter de carburant, ni de mains humaines, ni l'énergie de l'eau qui tombe - en un mot, rien provenant de l'extérieur.

Le premier document fiable connu à ce jour sur la « mise en œuvre » de l’idée d’une machine à mouvement perpétuel remonte au XIIIe siècle. Il est curieux que six siècles plus tard, en 1910, littéralement le même « projet » ait été soumis à l’une des institutions scientifiques de Moscou pour « examen ».

La conception de cette machine à mouvement perpétuel est illustrée à la Fig. 36. Lorsque la roue tourne, les poids sont renversés et, selon l'inventeur, soutiennent le mouvement, car les poids rejetés en arrière appuient beaucoup plus fortement, agissant à une distance plus éloignée de l'axe. Ayant construit cette "machine" en aucun cas compliquée, l'inventeur est convaincu qu'après avoir fait un ou deux tours par inertie, la roue s'arrête. Mais cela ne le décourage pas. Une erreur a été commise : les leviers doivent être plus longs, la forme des saillies doit être modifiée. Et le travail infructueux auquel de nombreux inventeurs locaux ont consacré leur vie se poursuit, mais bien sûr avec le même succès.

En général, il y avait peu d'options pour les machines à mouvement perpétuel proposées : diverses roues automotrices, en principe pas différentes de celles décrites, des moteurs hydrauliques - par exemple, représentés sur la Fig. Moteur 37 inventé en 1634 ; moteurs utilisant des siphons ou des tubes capillaires (Fig. 38), perte de poids dans l'eau (Fig. 39), attraction des corps de fer par des aimants. Il est loin d’être toujours possible de deviner comment, selon l’idée de l’inventeur, le mouvement perpétuel devait se produire.

Même avant l'établissement de la loi de conservation de l'énergie, on trouve une déclaration sur l'impossibilité du mouvement perpétuel dans une déclaration officielle de l'Académie française faite en 1775, lorsqu'elle a décidé de ne plus accepter de projets de mouvement perpétuel pour examen et test.

De nombreux mécaniciens des XVIIe et XVIIIe siècles fondaient déjà leurs preuves sur l'axiome de l'impossibilité du perpétuel mobile, malgré le fait que le concept d'énergie et la loi de conservation de l'énergie sont entrés dans la science bien plus tard.

Il est désormais clair que les inventeurs qui tentent de créer une machine à mouvement perpétuel non seulement contredisent l'expérience, mais commettent également une erreur contre la logique élémentaire. Après tout, l’impossibilité du perpétuel mobile est une conséquence directe des lois de la mécanique, dont ils s’inspirent pour justifier leur « invention ».

Malgré sa totale futilité, la recherche d'une machine à mouvement perpétuel a probablement encore joué un rôle utile, puisqu'elle a finalement conduit à la découverte de la loi de conservation de l'énergie.

• Machine à mouvement perpétuel du premier type- un moteur (une machine imaginaire) capable d'effectuer un travail sans fin sans consommer de carburant ou d'autres ressources énergétiques. Leur existence contredit la première loi de la thermodynamique. Selon la loi de conservation de l'énergie
• Machine à mouvement perpétuel du deuxième type- une machine imaginaire qui, une fois mise en fonctionnement, transformerait en travail toute la chaleur extraite des corps environnants (voir Le Démon de Maxwell). Ils contredisent la deuxième loi de la thermodynamique. Selon la deuxième loi de la thermodynamique, toutes les tentatives visant à créer un tel moteur sont vouées à l'échec.

Histoire

Mobile perpétuel indien ou arabe à petits vaisseaux fixés obliquement et partiellement remplis de mercure.

Les tentatives pour étudier le lieu, l'heure et la raison de l'émergence de l'idée d'une machine à mouvement perpétuel sont une tâche très difficile. Il n'est pas moins difficile de nommer le premier auteur d'un tel projet. Les premières informations sur Perpetuum mobile comprennent apparemment une mention que l'on trouve chez le poète, mathématicien et astronome indien Bhaskara, ainsi que des notes individuelles dans des manuscrits arabes du XVIe siècle, conservés à Leiden, Gotha et Oxford. Actuellement, l'Inde est à juste titre considérée comme le berceau ancestral des premières machines à mouvement perpétuel. Ainsi, Bhaskara, dans son poème datant d'environ 1150, décrit une certaine roue avec des récipients longs et étroits attachés en diagonale le long du bord, à moitié remplis de mercure. Le principe de fonctionnement de ce premier mobile perpétuel mécanique reposait sur la différence des moments de gravité créés par le liquide se déplaçant dans des récipients placés sur la circonférence de la roue. Bhaskara justifie très simplement la rotation de la roue : « La roue ainsi remplie de liquide, étant montée sur un essieu reposant sur deux supports fixes, tourne d'elle-même en permanence. » Les premiers projets de machine à mouvement perpétuel en Europe remontent à l'époque du développement de la mécanique, environ au XIIIe siècle. Aux XVIe et XVIIe siècles, l'idée d'une machine à mouvement perpétuel est devenue particulièrement répandue. À cette époque, le nombre de machines à mouvement perpétuel soumises à l'examen des offices de brevets des pays européens augmentait rapidement. Parmi les dessins de Léonard de Vinci, une gravure représentant un dessin d'une machine à mouvement perpétuel a été trouvée.

Conceptions infructueuses de machines à mouvement perpétuel de l’histoire

Riz. 1. L’un des modèles les plus anciens de machine à mouvement perpétuel

Sur la fig. La figure 1 montre l’une des conceptions les plus anciennes de machine à mouvement perpétuel. Il représente une roue dentée, dans les évidements de laquelle sont fixés des poids qui s'articulent sur des charnières. La géométrie des dents est telle que les masselottes du côté gauche de la roue sont toujours plus proches de l'essieu que celles du côté droit. Selon l'auteur, cela, conformément à la loi du levier, devrait faire tourner constamment la roue. Lors de la rotation, les poids oscillaient vers la droite et maintenaient la force motrice.

Cependant, si une telle roue est réalisée, elle restera immobile. La raison différentielle de ce fait est que, bien que les poids de droite aient un levier plus long, ceux de gauche sont plus nombreux. En conséquence, les moments de forces à droite et à gauche sont égaux.

Riz. 2. Conception d'une machine à mouvement perpétuel basée sur la loi d'Archimède

Sur la fig. La figure 2 montre la conception d'un autre moteur. L'auteur a décidé d'utiliser la loi d'Archimède pour générer de l'énergie. La loi veut que les corps dont la densité est inférieure à celle de l'eau ont tendance à flotter à la surface. Par conséquent, l’auteur a placé des réservoirs creux sur une chaîne et a placé la moitié droite sous l’eau. Il croyait que l'eau les pousserait à la surface et que la chaîne à roues tournerait ainsi sans fin.

N'est pas pris en compte : la poussée d'Archimède est la différence entre les pressions de l'eau agissant sur les parties inférieure et supérieure d'un objet immergé dans l'eau. Dans la conception illustrée sur la figure, cette différence aura tendance à faire ressortir les réservoirs qui sont sous l'eau sur le côté droit de la figure. Mais le réservoir le plus bas, qui bouche le trou, ne sera affecté que par la force de pression exercée sur sa surface droite. Et cela dépassera la force totale agissant sur les chars restants. Par conséquent, l’ensemble du système défilera simplement dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu’à ce que l’eau s’écoule.

Brevets et certificats de droits d'auteur pour les machines à mouvement perpétuel

Littérature

• Voznessenski N.N. À propos des machines à mouvement perpétuel. M., 1926.
• Ihak-Rubiner F. Machine à mouvement perpétuel. M., 1922.
• Kirpichev V.L. Conversations sur la mécanique. M. : GITL, 1951.
• Mach E. Le principe du travail salvateur : l’histoire et sa racine. Saint-Pétersbourg, 1909.
• Michael S. Machine à mouvement perpétuel hier et aujourd'hui. M. : Mir, 1984.
• Ord-Home A. Mouvement perpétuel. L'histoire d'une obsession. M. : Connaissance, 1980.
• Perelman Ya. Physique divertissante. Livre 1 et 2. M. : Nauka, 1979.
• Pétrounine Yu. Pourquoi l’idée d’une machine à mouvement perpétuel n’existait-elle pas dans l’Antiquité ?// Pétrounine Yu.Yu. Le fantôme de Constantinople : problèmes insolubles dans la culture russe et européenne. - M. : KDU, 2006, p. 75-82

Remarques

Fondation Wikimédia.

Synonymes

Voyez ce qu'est « Perpetuum mobile » dans d'autres dictionnaires : Moteur, mouvement perpétuel, jeu, perpétuel mobile, mouvement perpétuel Dictionnaire des synonymes russes. perpétuel mobile nom, nombre de synonymes : 4 mouvement perpétuel (1)...

Dictionnaire des synonymes PERPETUUM MOBILE, non cl., mâle. et mercredi (lat. perpetuum mobile, lit. mouvement constant) (livre). Machine à mouvement perpétuel, mouvement perpétuel. Rêves chimériques d’un mobile perpétuel. Dictionnaire explicatif d'Ouchakov. D.N. Ouchakov. 1935 1940...

Dictionnaire explicatif d'Ouchakov PERPETUUM MOBILE, non cl., mâle. et mercredi (livre). Dans des concepts idéaux : une machine à mouvement perpétuel. Inventeurs du Perpetuum Mobile. Dictionnaire explicatif d'Ojegov. SI. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992…

Dictionnaire explicatif d'Ojegov PERPETUUM MOBILE, l'équivalent d'une machine à mouvement perpétuel...

- (du lat. perpetuum mobile éternellement en mouvement) 1) identique au mouvement perpétuel 2) Le nom d'une pièce instrumentale dont la mélodie se déroule en mouvement rapide continu sur de petites durées... Grand dictionnaire encyclopédique

Le rêve en or de l’humanité au cours des siècles a été de créer un appareil capable de produire du travail sans rien consommer ni dépenser ses propres ressources : une machine à mouvement perpétuel (perpetuum mobile en latin).

Les premières descriptions d’un tel appareil se trouvent dans d’anciens manuscrits arabes et indiens.

La question se pose : le perpétuel mobile, qu'est-ce que c'est ?

Moteur Bhaskara

L'astronome et mathématicien indien Bhaskara, qui a vécu au XIIe siècle et a écrit un certain nombre d'ouvrages existants sur l'astronomie et les mathématiques, a proposé l'une des premières versions du mobile perpétuel. La description d'une machine à mouvement perpétuel nous est parvenue dans l'un de ses poèmes. L'éternel mobile perpétuel était une roue aux rayons diagonaux de laquelle étaient fixés des récipients contenant du mercure. Lorsque la roue tourne, le mercure circule dans les récipients, le centre de gravité change et la roue doit tourner toute seule en permanence.

Mobile perpétuel - qu'est-ce que c'est ? Un objectif à atteindre ou quelque chose d’impossible ?

Inventeurs de la machine à mouvement perpétuel

Les inventeurs des machines à mouvement perpétuel se comptent par milliers. Des gens formidables ont également tenté de le créer. Parmi les croquis de Léonard de Vinci, une esquisse d'un mobile perpétuel a été découverte. Nikola Tesla et Michael Faraday ont également tenté de créer un tel appareil.

Au XVIIIe siècle, l'alchimiste et ingénieur Johan Bessler, également connu sous le nom d'Orphireus, a créé un modèle « fonctionnel » d'une machine à mouvement perpétuel. L'appareil était une roue en bois recouverte de tissu, avec un axe au centre, qui tournait dans une pièce vide et verrouillée pendant 14 jours. La « roue automotrice » a fait sensation dans la société. Même Pierre le Grand s’est intéressé à lui lorsque la nouvelle est parvenue en Russie. Orfireus a catégoriquement refusé de révéler le secret de son invention. La servante de Bessler, s'étant disputée avec son maître, a déclaré qu'elle et le frère de l'alchimiste avaient déplacé la roue, tirant une corde de la pièce voisine.

En fonction des progrès de la science, les inventeurs ont tenté de créer des moteurs utilisant des aimants, des batteries électriques et des jets d’eau.

L'abbé Giuseppe Zamboni a créé un « moteur électrique perpétuel » basé sur une batterie sèche sans utilisation d'acide. Le pendule alimenté par batterie Zamboni a fonctionné pendant plusieurs décennies, après la mort de l'inventeur.

En 1775, l’Académie française des sciences annonce qu’elle ne considérera plus les problèmes du mouvement perpétuel et de la quadrature du cercle.

Options pour les machines à mouvement perpétuel

La liste des modèles de machines à mouvement perpétuel peut être longue. Avec le développement de l'ingénierie radio et de l'électronique, les inventeurs ont essayé d'utiliser à cet effet des éléments de circuits électriques et radio.

Parmi les options intéressantes :

• La vis à eau de Robert Flood. Une roue hydraulique qui continue de moudre le grain sous l'influence de l'eau en recirculation.
• La montre perpétuelle de Cox, qui, selon lui, a été créée sur la base de principes mécaniques et philosophiques.
• La batterie Karpen, créée dans les années 50 du siècle dernier et qui produit toujours de la tension.
• La machine électrique de Newman, qui, selon lui, produit plus d'énergie qu'elle n'en dépense.
• Le moteur OVNI d'Otis Carr, qui utilise une énergie gravitationnelle inconnue de la science.

Machines à mouvement perpétuel du premier type

Avec le développement de la thermodynamique théorique, ses trois grands principes ont été formulés. Conformément aux principes de la thermodynamique, le genre du mobile perpétuel est déterminé. La première loi de la thermodynamique décrit la loi de conservation de l'énergie.

Et les machines à mouvement perpétuel, capables de travailler et de produire de l'énergie sans rien consommer, sont appelées moteurs du premier type. La loi de conservation de l'énergie est fondamentale. La nature interdit l'existence des machines à mouvement perpétuel du premier type.

Machines à mouvement perpétuel du deuxième genre

La deuxième loi de la thermodynamique est un principe qui décrit la direction du transfert de chaleur entre les corps. Il est décrit par les postulats de Clausius et Thomson, qui interdisent le transfert de chaleur d'un corps moins chauffé à un corps plus chauffé.

Les machines à mouvement perpétuel du deuxième type sont des moteurs qui utilisent la chaleur interne (énergie) d’un système fermé pour fonctionner. Les machines à mouvement perpétuel du deuxième type sont des dispositifs assez ingénieux. Il n'est pas immédiatement possible d'y voir une violation des lois physiques. Parfois, ils portent des noms très scientifiques. Par exemple, une machine électrique paramétrique, un convertisseur chaleur-électricité, un moteur alternateur, un système qui crée de l'énergie à partir de l'énergie d'un champ électrostatique, etc. L'essence ne change pas.

Pour illustrer la deuxième loi de la thermodynamique et expliquer ce que c'est - le mobile perpétuel, James Maxwell a inventé une certaine créature fantastique qui se trouve dans un volume fermé et, comme des balles de ping-pong, jette des molécules à haute température d'un côté de le récipient, et à basse température - à un autre. En conséquence, une partie du récipient est chauffée et l’autre est refroidie sans utilisation d’énergie supplémentaire. Si l’on néglige l’énergie que devrait recevoir le démon de Maxwell, nous avons une machine à mouvement quasi perpétuel. Il ne reste plus qu'à inventer un démon qui accepterait de travailler sans rien consommer. L'image du démon de Maxwell se retrouve également dans la littérature. Dans le roman des frères Strugatsky « Lundi commence samedi », les démons de Maxwell ouvrent et ferment les portes de NIICHAVO. Ken Kesey a utilisé cette image pour démontrer la relation entre le bien et le mal dans la société humaine. Le démon du « premier type » de Maxwell se retrouve également chez Stanislaw Lem.

Des appareils qui durent éternellement continuent d’être inventés à ce jour. Et certains parviennent même à obtenir un brevet. Certes, les offices de brevets évitent le nom de « machine à mouvement perpétuel », mais cela ne change rien à l’essence. Ainsi, en 2005, l'Américain Boris Wolfson a breveté un certain dispositif basé sur l'antigravité, qui, sans rien consommer, créerait de la gravité à bord des vaisseaux spatiaux, et en 1995, notre compatriote Alexander Frolov a reçu un brevet américain pour « des dispositifs permettant de créer un travail utile sans l'utilisation de sources externes.

Le nom « perpétuel mobile » ne fait pas seulement référence à la physique et à certaines structures. On le retrouve également dans la musique. C'est le nom de morceaux musicaux rapides qui semblent ne jamais finir. Chopin a également une pièce du même nom.

Lors de l'étude de certains processus quantiques, il semble parfois que la loi de conservation de l'énergie soit violée. Ensuite, les physiciens donnent une explication à cela, mais pendant un moment, il semble qu'un miracle soit possible. Perpetuum mobile - qu'est-ce que c'est, aussi miracle soit-il !

Et un tel miracle existe. C'est le désir éternel de l'homme d'avancer vers de nouveaux horizons, d'explorer l'espace, de gravir l'Everest et de descendre dans la fosse des Mariannes.

Une machine à mouvement perpétuel, ou en latin « perpetum mobile », est une machine hypothétique qui pourrait fonctionner éternellement après lui avoir donné une impulsion initiale et sans avoir besoin d'un apport ultérieur d'énergie.

Lois de la thermodynamique

Pour comprendre si le perpétuel mobile est possible ou impossible, il faut rappeler les deux premières lois de la thermodynamique :

1. La première loi de la thermodynamique stipule : « L’énergie n’est ni créée ni détruite, elle ne peut que se transformer en différents états et types. » Autrement dit, si un travail est effectué sur un système donné ou s'il échange de la chaleur avec l'environnement externe, alors son énergie interne change.
2. Deuxième loi de la thermodynamique. Selon lui, « l’entropie de l’Univers a tendance à augmenter avec le temps ». Cette loi indique dans quelle direction l'écoulement se produira spontanément. De plus, cette loi implique l'impossibilité de transférer de l'énergie d'un type à un autre sans perte.

Machine à mouvement perpétuel du premier et du deuxième genre

La machine à mouvement perpétuel, ou en latin perpetuum mobile, se décline en deux types :

1. Une machine à mouvement perpétuel du premier type est une machine qui fonctionne constamment sans apport d'énergie externe et effectue en même temps un certain travail. Autrement dit, le mobile perpétuel du premier type contredit la première loi de la thermodynamique, c'est pourquoi, d'ailleurs, il a reçu le nom de moteur du premier type.
2. Une machine à mouvement perpétuel du deuxième type est toute machine qui fonctionne selon des cycles périodiques, convertissant un type d'énergie en un autre, par exemple mécanique en électrique et vice versa, sans aucune perte au cours de cette conversion. Autrement dit, une machine à mouvement perpétuel (perpetuum mobile) du deuxième type contredit la deuxième loi de la thermodynamique.

Impossibilité d'existence

Une machine à mouvement perpétuel du premier type contredit la loi fondamentale de la physique sur la conservation de l'énergie d'un système isolé et ne peut donc pas exister. Quant au mobile perpétuel du deuxième type, il est également impossible, car dans tout moteur en fonctionnement, l'énergie est dissipée de diverses manières, principalement sous forme de chaleur.

Considérant que les lois de la thermodynamique ont été testées au cours de plusieurs siècles d'expériences et d'expériences et n'ont jamais échoué, nous pouvons affirmer avec certitude que tout projet de machines à mouvement perpétuel est un canular. De tels projets naissent souvent dans divers cercles religieux, dans lesquels existent des croyances sur des sources d'énergie infinies, etc.

De plus, de temps en temps, divers « paradoxes » mentaux apparaissent, qui semblent démontrer les performances de certains mobiles perpétuels. Dans tous ces cas, nous parlons d’erreurs dans la compréhension des lois de la physique, de tels « paradoxes » mentaux sont donc instructifs.

Recherches historiques sur les machines à mouvement perpétuel et leur importance pour le développement de l'humanité

Les lois de la thermodynamique furent définitivement établies dans la seconde moitié du XIXe siècle. Selon eux, toute machine en état de marche ne peut pas transférer d'énergie d'un état à un autre avec une efficacité de 100 %, sans parler de fournir constamment de l'énergie à d'autres systèmes sans la fournir à la machine elle-même.

Malgré cela, de nombreuses personnes au cours de l’histoire et jusqu’à aujourd’hui ont recherché et continuent de rechercher différents modèles de machines à mouvement perpétuel qui peuvent être comparées à une sorte d’« élixir de jouvence » dans le domaine de la mécanique.

Toutes les conceptions de telles machines impliquent l'utilisation de différents poids, angles, propriétés physiques ou mécaniques de substances spécifiques qui peuvent se déplacer constamment et même créer une quantité excessive d'énergie utile. En parlant des temps modernes et de leurs énormes besoins énergétiques, on peut comprendre l’importance du perpétuel mobile, qui deviendrait une véritable révolution dans le développement de l’humanité.

Pour en revenir à l'histoire, il faut dire que les premiers projets connus de machines à mouvement perpétuel ont commencé à apparaître dans l'Europe médiévale. On pense que le premier modèle de machine à mouvement perpétuel était une invention correspondante en Bavière au 8ème siècle après JC.

Projets célèbres de machines à mouvement perpétuel au Moyen Âge

Malheureusement, on ne sait rien à ce jour de l’existence de projets mobiles perpétuels dans les sociétés antérieures au Moyen Âge. Il n’existe aucune information selon laquelle les anciens Grecs ou Romains auraient créé de telles machines.

L’invention la plus ancienne d’une machine à mouvement perpétuel connue de l’humanité est la roue magique. Bien qu'il n'existe aucune image survivante de cette invention, des sources écrites historiques affirment qu'elle remonte à l'Empire mérovingien dans l'actuelle Bavière au VIIIe siècle. Cependant, certains historiens affirment que cette machine n’existait pas dans la réalité et que toutes les informations la concernant sont une légende.

Bhaskara était un célèbre mathématicien indien reconnu comme le scientifique le plus influent du Moyen Âge sur son continent. Ses travaux sur les équations différentielles ont précédé de 5 siècles les travaux similaires de Newton et de Leibniz. Vers 1150, Bhaskara inventa une roue censée tourner éternellement. Malheureusement, cette invention n’a jamais été réalisée, mais c’est la première preuve évidente de tentatives visant à créer un mouvement perpétuel.

La première invention d'une machine à mouvement perpétuel en Europe est la machine du célèbre franc-maçon français et architecte du XIIIe siècle Villars de Honnecourt. On ne sait pas avec certitude si son invention a été construite, mais dans les journaux de Villars de Honnecourt on trouve une image de son mobile perpétuel.

Le légendaire ingénieur et inventeur de Florence Léonard de Vinci a également créé plusieurs machines - des machines à mouvement perpétuel, et à cet égard, il était en avance de plusieurs siècles sur son temps. Ces machines se sont naturellement révélées inopérantes et le scientifique a conclu qu'il était impossible que les machines à mouvement perpétuel existent en physique.

Machines à mouvement perpétuel des temps modernes

Avec l’avènement du mouvement perpétuel, cette activité est devenue populaire et de nombreux inventeurs ont passé leur temps à créer une telle machine. Cet essor est principalement associé au succès du développement de la mécanique.

Ainsi, l'inventeur italien du XVIe siècle Mark Zimara a conçu un moulin qui fonctionnait en permanence, et le Néerlandais Cornelius Drebbel a dédié l'une de ces inventions au roi d'Angleterre. En 1712, l'ingénieur Johann Bessler analyse plus de 300 inventions similaires et décide de créer son propre mobile perpétuel.

En conséquence, en 1775, les membres de l'Académie royale des sciences de Paris ont publié un décret interdisant toute invention associée au thème du mouvement perpétuel.

Expériences de pensée

En physique théorique, les expériences de pensée sont souvent utilisées pour tenter de tester les lois physiques fondamentales. Concernant le thème des machines à mouvement perpétuel, on peut citer les projets suivants :

• Le démon de Maxwell. Nous parlons d'une violation de la deuxième loi de la thermodynamique lorsqu'un hypothétique démon sépare un mélange de gaz. Cette expérience de pensée nous permet de comprendre l'essence de l'entropie d'un système.

• Une machine à mouvement perpétuel qui effectue un travail malgré les fluctuations thermiques et peut donc fonctionner indéfiniment. En réalité, cela fonctionnera tant que l’environnement sera plus chaud que le moteur lui-même.

L’espoir de créer une machine à mouvement perpétuel est-il complètement mort ?

Nous ne pouvons pas affirmer avec certitude qu’un mécanisme capable de fonctionner éternellement ne sera jamais inventé, car l’humanité ne sait pas encore grand-chose de l’Univers dans lequel elle vit. Peut-être qu’un type de matière exotique sera découvert, comme la matière noire dans l’espace, dont on ne sait presque rien. Le comportement de cette matière pourrait nous obliger à reconsidérer les lois de la thermodynamique. Ces lois sont si fondamentales que tout changement dans leur échelle sera semblable à l'influence de la théorie d'Albert Einstein sur les lois de la mécanique classique d'Isaac Newton et sur le développement de la physique en général. Il est également possible qu'un mouvement perpétuel existe dans des objets dont le comportement est régi par la mécanique quantique.