MAGAZÍN D'INVESTGACIÓ PERIODÍSTICA (iniciat el 1960 com AUCA satírica.. per M.Capdevila a classe de F.E.N.)
-VINCIT OMNIA VERITAS -
VOLTAIRE: "El temps fa justícia i posa a cadascú al seu lloc.."- "No aniràs mai a dormir..sense ampliar el teu magí"
"La història l'escriu qui guanya".. així.. "El poble que no coneix la seva història... es veurà obligat a repetir-la.."
26-11-2023 (313 lectures) | Categoria: Articles |
Existeixen dosis de moviment perpetu. Està en la nostra Essència
Màquina de moviment perpetu de Robert Fludd de 1618 "cargol d'aigua" d'un gravat en fusta de 1660. S'acredita àmpliament com el primer intent de descriure aquest dispositiu. [nota 1][1]Durada: 8 minuts i 48 segons.8:48Subtítols disponibles.CCSomething for Nothing (1940), curtmetratge amb Rube Goldberg que il·lustra la política de l'Oficina de Patents dels Estats Units pel que fa a les màquines de moviment perpetu (i l'eficiència energètica de la gasolina)
El moviment perpetu és el moviment dels cossos que continua per sempre en un sistema impertorbable. Una màquina de moviment perpetu és una màquina hipotètica que pot fer treball infinitament sense una font d'energia externa. Aquest tipus de màquina és impossible, ja que violaria la primera o segona llei de la termodinàmica, o ambdues. [2][3][4][5]
Aquestes lleis de la termodinàmica s'apliquen independentment de la mida del sistema. Per exemple, els moviments i rotacions dels cossos celestes com els planetes poden semblar perpetus, però en realitat estan subjectes a molts processos que dissipen lentament la seva energia cinètica, com el vent solar, la resistència al medi interestel·lar, la radiació gravitatòria i la radiació tèrmica, de manera que no seguiran movent-se per sempre. [6][7]
Així, les màquines que extreuen energia de fonts finites no funcionaran indefinidament, perquè són impulsades per l'energia emmagatzemada a la font, que finalment s'esgotarà. Un exemple comú són els dispositius alimentats per corrents oceànics, l'energia dels quals deriva en última instància del Sol, que acabarà cremant-se.
El 2016,[8] es van descobrir nous estats de la matèria, cristalls de temps, en què a escala microscòpica els àtoms components estan en moviment repetitiu continu, satisfent així la definició literal de "moviment perpetu". [9][10][11][12] No obstant això, aquestes no constitueixen màquines de moviment perpetu en el sentit tradicional o violen les lleis termodinàmiques perquè es troben en el seu estat fonamental quàntic, de manera que no se'n pot extreure energia; Exhibeixen moviment sense energia.
La història de les màquines de moviment perpetu es remunta a l'edat mitjana. [13] Durant mil·lennis, no estava clar si els dispositius de moviment perpetu eren possibles o no, però el desenvolupament de les teories modernes de la termodinàmica ha demostrat que són impossibles. Malgrat això, s'han fet molts intents de construir aquestes màquines, continuant fins als temps moderns. [14][15] Els dissenyadors i defensors moderns sovint utilitzen altres termes, com ara "sobre la unitat",[16] per descriure les seves invencions.
Oh, cercadors després del moviment perpetu, quantes quimeres vanes heu perseguit? Aneu i ocupeu el vostre lloc amb els alquimistes.
Hi ha un consens científic que el moviment perpetu en un sistema aïllat viola la primera llei de la termodinàmica, la segona llei de la termodinàmica, o ambdues. La primera llei de la termodinàmica és una versió de la llei de conservació de l'energia. La segona llei es pot formular de diverses maneres diferents, la més intuïtiva de les quals és que la calor flueix espontàniament de llocs més calents a llocs més freds; És rellevant aquí que la llei observa que en tot procés macroscòpic, hi ha fricció o alguna cosa semblant; una altra afirmació és que cap motor tèrmic (un motor que produeix treball mentre es mou la calor d'una temperatura alta a una temperatura baixa) pot ser més eficient que un motor tèrmic de Carnot funcionant entre les mateixes dues temperatures.
És a dir:
Els enunciats 2 i 3 s'apliquen als motors tèrmics. Altres tipus de motors que converteixen, per exemple la mecànica en energia electromagnètica, no poden funcionar amb un 100% d'eficiència, perquè és impossible dissenyar qualsevol sistema lliure de dissipació d'energia.
Les màquines que compleixen amb ambdues lleis de la termodinàmica accedint a energia de fonts no convencionals de vegades es coneixen com a màquines de moviment perpetu, encara que no compleixen els criteris estàndard per al nom. A tall d'exemple, els rellotges i altres màquines de baixa potència, com el rellotge de Cox, han estat dissenyats per funcionar amb les diferències de pressió baromètrica o temperatura entre la nit i el dia. Aquestes màquines tenen una font d'energia, encara que no és fàcilment evident, de manera que només semblen violar les lleis de la termodinàmica.
Fins i tot les màquines que extreuen energia de fonts de llarga durada, com els corrents oceànics, s'esgotaran quan les seves fonts d'energia inevitablement ho facin. No són màquines de moviment perpetu perquè consumeixen energia d'una font externa i no són sistemes aïllats.
Una classificació de les màquines de moviment perpetu es refereix a la llei particular de la termodinàmica que les màquines pretenen violar:[19]
Número d'octubre de 1920 de la revista Popular Science, en moviment perpetu. Tot i que els científics han establert que són impossibles sota les lleis de la física, el moviment perpetu continua capturant la imaginació dels inventors. [nota 2]
"Impossibilitat epistèmica" descriu coses que absolutament no poden ocórrer dins de la nostra formulació actual de les lleis físiques. Aquesta interpretació de la paraula "impossible" és la que es pretén en les discussions sobre la impossibilitat del moviment perpetu en un sistema tancat. [22]
Les lleis de conservació són particularment robustes des d'una perspectiva matemàtica. El teorema de Noether, que va ser demostrat matemàticament el 1915, estableix que qualsevol llei de conservació es pot derivar d'una simetria contínua corresponent de l'acció d'un sistema físic. [23] La simetria que equival a la conservació de l'energia és la invariància temporal de les lleis físiques. Per tant, si les lleis de la física no canvien amb el temps, llavors la conservació de l'energia segueix. Perquè la conservació de l'energia fos violada per permetre el moviment perpetu caldria que els fonaments de la física canviessin. [24]
Les investigacions científiques sobre si les lleis de la física són invariants al llarg del temps utilitzen telescopis per examinar l'univers en un passat llunyà per descobrir, fins als límits de les nostres mesures, si les estrelles antigues eren idèntiques a les estrelles actuals. La combinació de diferents mesures com l'espectroscòpia, la mesura directa de la velocitat de la llum en el passat i mesures similars demostra que la física s'ha mantingut substancialment igual, si no idèntica, durant tot el temps observable que abasta milers de milions d'anys. [25]
Els principis de la termodinàmica estan tan ben establerts, tant teòricament com experimentalment, que les propostes de màquines de moviment perpetu són universalment rebudes amb incredulitat per part dels físics. Qualsevol disseny de moviment perpetu proposat ofereix un desafiament potencialment instructiu per als físics: un està segur que no pot funcionar, de manera que un ha d'explicar com no funciona. La dificultat (i el valor) d'aquest exercici depèn de la subtilesa de la proposta; Els millors tendeixen a sorgir dels propis experiments de pensament dels físics i sovint llancen llum sobre certs aspectes de la física. Així, per exemple, l'experiment mental d'un trinquet brownià com una màquina de moviment perpetu va ser discutit per primera vegada per Gabriel Lippmann el 1900, però no va ser fins al 1912 que Marian Smoluchowski va donar una explicació adequada de per què no pot funcionar. [26] No obstant això, durant aquest període de dotze anys els científics no creien que la màquina fos possible. Simplement desconeixien el mecanisme exacte pel qual inevitablement fallaria.
La llei que l'entropia sempre augmenta - la segona llei de la termodinàmica - sosté, crec, la posició suprema entre les lleis de la natura. Si algú t'assenyala que la teva teoria de l'univers no està d'acord amb les equacions de Maxwell, llavors molt pitjor per a les equacions de Maxwell. Si es troba que es contradiu amb l'observació, bé, aquests experimentalistes fan embolics de vegades. Però si es troba que la seva teoria està en contra de la segona llei de la termodinàmica no li puc donar cap esperança; No hi ha res més que ensorrar-se en la més profunda humiliació.
- Sir Arthur Stanley Eddington, La naturalesa del món físic (1927)
A mitjans del segle 19, Henry Dircks va investigar la història dels experiments de moviment perpetu, escrivint un atac vitriòlic contra aquells que continuaven intentant el que creia impossible:
"Hi ha alguna cosa lamentable, degradant i gairebé boig en perseguir els esquemes visionaris d'èpoques passades amb obstinada determinació, en camins d'aprenentatge que han estat investigats per ments superiors i amb els quals aquestes persones aventureres són totalment desconegudes. La història del moviment perpetu és una història de la duresa insensata de persones mig apreses o totalment ignorants. [27]
- Henry Dircks, Perpetuum Mobile: O, A History of the Search for Self-motive (1861)
Aquesta secció necessita cites addicionals per a la seva verificació. (Agost 2010)
|
Un dia l'home connectarà el seu aparell a les rodes de l'univers [...] i les mateixes forces que motiven els planetes en les seves òrbites i els fan girar giraran la seva pròpia maquinària.
Algunes idees comunes es repeteixen repetidament en els dissenys de màquines de moviment perpetu. Moltes idees que continuen apareixent avui en dia van ser afirmades ja el 1670 per John Wilkins, bisbe de Chester i un funcionari de la Royal Society. Va esbossar tres fonts potencials d'energia per a una màquina de moviment perpetu, "Extraccions químiques [sic]", "Virtuts magnètiques" i "l'afecte natural de la gravetat". [1]
La capacitat aparentment misteriosa dels imants per influir en el moviment a distància sense cap font d'energia aparent ha agradat durant molt de temps als inventors. Un dels primers exemples de motor magnètic va ser proposat per Wilkins i ha estat àmpliament copiat des de llavors: consisteix en una rampa amb un imant a la part superior, que arrossegava una bola metàl·lica per la rampa. Prop de l'imant hi havia un petit forat que havia de permetre que la pilota caigués sota la rampa i tornés a la part inferior, on una solapa li permetia tornar a la part superior de nou. No obstant això, si l'imant ha de ser prou fort per tirar la bola cap amunt de la rampa, no pot ser prou feble com per permetre que la gravetat la tiri a través del forat. Davant d'aquest problema, les versions més modernes solen utilitzar una sèrie de rampes i imants, col·locats de manera que la bola s'ha de passar d'un imant a un altre a mesura que es mou. El problema continua sent el mateix.
Perpetuum Mobile de Villard de Honnecourt (cap al 1230).La "roda sobreequilibrada", anotada amb distàncies dels pesos des de la línia central, mostrant que els parells d'ambdós costats s'igualen de mitjana
La gravetat també actua a distància, sense una font d'energia aparent, però per treure energia d'un camp gravitatori (per exemple, deixant caure un objecte pesat, produint energia cinètica quan cau) cal posar energia (per exemple, aixecant l'objecte), i una mica d'energia sempre es dissipa en el procés. Una aplicació típica de la gravetat en una màquina de moviment perpetu és la roda de Bhaskara al segle 12, la idea clau és en si mateixa un tema recurrent, sovint anomenat la roda sobreequilibrada: els pesos mòbils s'uneixen a una roda de tal manera que cauen a una posició més allunyada del centre de la roda per a la meitat de la rotació de la roda, i més a prop del centre per a l'altra meitat. Com que els pesos més allunyats del centre apliquen un parell motor més gran, es pensava que la roda giraria per sempre. No obstant això, com que el costat amb pesos més allunyats del centre té menys pesos que l'altre costat, en aquest moment, el parell motor s'equilibra i no s'aconsegueix un moviment perpetu. [28] Els pesos mòbils poden ser martells en braços pivotats, o boles rodants, o mercuri en tubs; El principi és el mateix.
Rodes de moviment perpetu a partir d'un dibuix de Leonardo da Vinci
Una altra màquina teòrica implica un entorn sense fricció per al moviment. Això implica l'ús de levitació diamagnètica o electromagnètica per fer surar un objecte. Això es fa en el buit per eliminar la fricció i la fricció de l'aire d'un eix. L'objecte levitat és llavors lliure de girar al voltant del seu centre de gravetat sense interferències. No obstant això, aquesta màquina no té cap propòsit pràctic perquè l'objecte girat no pot fer cap treball, ja que el treball requereix que l'objecte levitat causi moviment en altres objectes, portant fricció al problema. A més, un buit perfecte és un objectiu inassolible, ja que tant el recipient com el propi objecte es vaporitzarien lentament, degradant així el buit.
Per extreure treball de la calor, produint així una màquina de moviment perpetu del segon tipus, l'enfocament més comú (que es remunta almenys al dimoni de Maxwell) és la unidireccionalitat. Només es permet que les molècules que es moguin prou ràpid i en la direcció correcta travessin la porta trampa del dimoni. En un trinquet brownià, les forces que tendeixen a girar el trinquet en un sentit són capaces de fer-ho mentre que les forces en l'altra direcció no ho són. Un díode en un bany de calor permet travessar corrents en una direcció i no en l'altra. Aquests esquemes solen fallar de dues maneres: o bé mantenir la unidireccionalitat costa energia (requerint que el dimoni de Maxwell realitzi més treball termodinàmic per mesurar la velocitat de les molècules que la quantitat d'energia guanyada per la diferència de temperatura causada) o la unidireccionalitat és una il·lusió i les grans violacions ocasionals compensen les freqüents petites no violacions (el trinquet brownià estarà subjecte a forces brownianes internes i, per tant, de vegades girarà pel camí equivocat).
El "Cinturó de flotació". Els blocs grocs indiquen mosques volants. Es pensava que les mosques volants pujarien pel líquid i girarien el cinturó. No obstant això, empènyer les mosques volants a l'aigua del fons requereix tanta energia com la que genera el flotador, i es dissipa una mica d'energia.
El dinamisme és un altre fenomen freqüentment mal entès. Algunes màquines de moviment perpetu proposades perden el fet que empènyer un volum d'aire cap avall en un fluid requereix el mateix treball que elevar un volum corresponent de fluid contra la gravetat. Aquest tipus de màquines poden implicar dues cambres amb pistons, i un mecanisme per esprémer l'aire de la cambra superior cap a la inferior, que després es torna flotant i flota a la part superior. El mecanisme d'espremut en aquests dissenys no seria capaç de fer prou treball per moure l'aire cap avall, o no deixaria cap excés de treball disponible per ser extret.
Les propostes d'aquestes màquines inoperables s'han tornat tan comunes que l'Oficina de Patents i Marques dels Estats Units (USPTO) ha fet una política oficial de negar-se a concedir patents per a màquines de moviment perpetu sense un model de treball. El Manual de la Pràctica d'Examen de Patents de la USPTO estableix:
Amb l'excepció dels casos que impliquen moviment perpetu, l'Oficina no requereix un model per demostrar l'operativitat d'un dispositiu. Si es qüestiona l'operativitat d'un dispositiu, l'aspirant l'ha d'establir a satisfacció de l'examinador, però aquest pot triar la seva pròpia manera de fer-ho. [29]
I, a més, que:
Un rebuig [d'una sol·licitud de patent] per falta d'utilitat inclou els motius més específics d'inoperància, que impliquen moviment perpetu. Un rebuig de 35 U.S.C. 101 per falta d'utilitat no s'ha de basar en motius que la invenció sigui frívola, fraudulenta o contrària a l'ordre públic. [30]
La presentació d'una sol·licitud de patent és una tasca clerical, i la USPTO no rebutjarà les sol·licituds de màquines de moviment perpetu; La sol·licitud serà presentada i probablement rebutjada per l'examinador de patents, després d'haver fet un examen formal. [31] Fins i tot si es concedeix una patent, no vol dir que la invenció funcioni realment, només vol dir que l'examinador creu que funciona, o que no ha estat capaç d'esbrinar per què no funcionaria. [31]
La USPTO manté una col·lecció de trucs de moviment perpetu.
L'Oficina de Patents del Regne Unit té una pràctica específica sobre el moviment perpetu; La secció 4.05 del Manual de pràctiques de patents UKPO estableix:
Es considera que els processos o articles que operen d'una manera clarament contrària a les lleis físiques ben establertes, com ara les màquines de moviment perpetu, no tenen aplicació industrial. [32]
Alguns exemples de decisions de l'Oficina de Patents del Regne Unit per rebutjar sol·licituds de patents per a màquines de moviment perpetu inclouen:[33]
La Classificació Europea de Patents (ECLA) té classes que inclouen sol·licituds de patents sobre sistemes de moviment perpetu: classes ECLA "F03B17/04: Presumpta perpetua mobilia ..." i "F03B17/00B: [... màquines o motors] (amb circulació en llaç tancat o similar : ... Instal·lacions en què el líquid circula en llaç tancat; Presumpta perpètua mobilia d'aquest o similar tipus ...". [36]
Com que una màquina de moviment perpetu només es pot definir en un sistema aïllat finit amb paràmetres discrets, i atès que els veritables sistemes aïllats no existeixen (entre altres coses, a causa de la incertesa quàntica i els teoremes de Tarski/Gödel), el "moviment perpetu" en el context d'aquest article es defineix millor com una "màquina de moviment perpetu" perquè una màquina és un "Un dispositiu que dirigeix i controla l'energia, sovint en forma de moviment o electricitat, per produir un cert efecte[37]" mentre que "moviment" és simplement moviment (penseu en el moviment brownià). Distincions a banda, a escala macro, hi ha conceptes i esborranys tècnics que proposen "moviment perpetu", però en una anàlisi més detallada es revela que en realitat "consumeixen" algun tipus de recurs natural o energia latent, com els canvis de fase de l'aigua o altres fluids o petits gradients naturals de temperatura, o simplement no poden mantenir un funcionament indefinit. En general, és impossible extreure treball d'aquests dispositius.
Alguns exemples d'aquests dispositius inclouen:
En alguns casos, un experiment de pensament (o gedanken) sembla suggerir que el moviment perpetu pot ser possible a través de processos físics acceptats i entesos. No obstant això, en tots els casos, s'ha trobat un defecte quan es considera tota la física rellevant. Alguns exemples inclouen:
Paradoxa el·lipsoide: superfície i raigs emesos pel cos A en direcció al cos B. a) Quan els cossos A i B són puntuals, tots els raigs de A han de ser incidents sobre B. (b) Quan els cossos A i B s'estenen, alguns raigs d'A no seran incidents sobre B i eventualment poden tornar a A.
Tot i ser titllades de pseudocientífiques, les màquines de moviment perpetu s'han convertit en el focus de teories de la conspiració, al·legant que estan sent ocultades al públic per corporacions o governs, que perdrien el control econòmic si es disposés d'una font d'energia capaç de produir energia barata. [48][49]
En definitiva, la llei estableix que l'energia no es pot crear ni destruir. Negar la seva validesa soscavaria no només petits trossos de ciència: tot l'edifici ja no ho seria. Tota la tecnologia sobre la qual vam construir el món modern quedaria en ruïnes.
{citar revista}}: Citar
revista requereix |revista=
(ajuda)Les incursions en invents d'"energia lliure" i màquines de moviment perpetu utilitzant ZPE són considerades per la comunitat científica més àmplia com pseudociència.
Què se sap sobre el moviment perpetu en detall, Publicat a USIIC maig 21, 2023
Comentaris publicats
Afegeix-hi un comentari: