Wiele osób marzy o stworzeniu urządzenia, które będzie działać bez końca bez dostarczania mu energii z zewnątrz. Takie maszyny nazywane są często ruchem wiecznym lub perpetuum mobile. Choć brzmi to jak niemożliwe zadanie, warto przyjrzeć się temu zagadnieniu z perspektywy praw fizyki.
Definicja ruchu wiecznego w naturze
Prawa dynamiki faktycznie wspominają o ruchu wiecznym, ale tylko w bardzo specyficznych warunkach. Jeśli poruszamy jakimś obiektem i nie zakłócamy jego ruchu, teoretycznie powinien on poruszać się wiecznie. Na Ziemi jednak przyzwyczajeni jesteśmy do tego, że poruszające się ciała szybko się zatrzymują.
Współczesne warunki na naszej planecie sprawiają, że ruch nie jest wieczny. Tarcie, grawitacja oraz opór powietrza działają jako siły hamujące. Wszystko to spowalnia obiekty, które poruszają się pod wpływem grawitacji lub atmosfery, sprawiając, że tracą energię kinetyczną.
Przykład Ziemi krążącej wokół Słońca
Wspaniałym przykładem ruchu, który nie wymaga ciągłego dostarczania energii, jest orbita Ziemi wokół Słońca. Ziemia krąży wokół naszej gwiazdy bez żadnego silnika ani baterii. Słońce nie napędza jej w tradycyjnym sensie, lecz zakrzywia jej ścieżkę dzięki grawitacji.
Gdyby Słońce nagle zniknęło, Ziemia wystrzeliłaby wprost w przestrzeń kosmiczną. Jeśli nic jej nie zatrzyma, kontynuowałaby ten ruch wiecznie. Jest to klasyczny przykład ruchu wiecznego w próżni, gdzie nie ma oporu powietrza ani innych sił tarcia.
Różnica między ruchem a maszyną
Kiedy mówimy o maszynach o ruchu wiecznym, mamy na myśli mechanizmy, które mają wewnętrzny ruch stale utrzymywany mimo braku baterii. Wszystkie rzeczywiste mechanizmy tracą pewną energię ze względu na oddziaływanie poruszających się części. Prawa fizyki nie pozwalają na uzyskanie dodatniego bilansu energii w izolowanym systemie.
Problemy z silnikami cieplnymi
Nawet w dobrze działających silnikach spalinowych sprawność jest ograniczona do około 30 procent. Oznacza to, że 70 procent energii zawartej w paliwie traci się na błędy i straty. Jeśli płacimy 100 złotych za paliwo, jedziemy tylko 30 kilometrów, a reszta energii jest rozpraszaną.
Projekty oparte na internetowych teoriach
W sieci można znaleźć wiele projektów, które obiecują darmową energię, ale są one często oparte na ignorancji i naiwności. Wszystko, co ma ze sobą wspólny mianownik, to brak zrozumienia zasad zachowania energii. Jeśli nie ma darmowej energii, to jasne jest, że coś musi stać za tym.
Magnezy, piramidy i spirale
Wiele projektów wykorzystuje magnesy, piramidy, spirale i inne elementy geometryczne. Wspólną cechą tych urządzeń jest to, że nie działają, ponieważ nie mają prawa działać. Ich energia musiałaby mieć dodatni bilans, aby mogła poruszać się sama i dodatkowo pokonać wszelkie straty energii w każdym cyklu.
Teoria łańcucha na wałkach
Interesującym przykładem jest urządzenie z łańcuchem na pięciu wałkach, gdzie łańcuch jest ułożony tak, że jest ich więcej po prawej stronie niż po lewej. Jeśli poruszamy się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, będzie więcej opadającego łańcucha niż wznoszącego się. Opadający łańcuch jest cięższy i powinien podnosić lżejszą część po lewej stronie.
Jednak opadający łańcuch jest spowalniany przez dodatkowe wałki. Jego zgięcia uniemożliwiają kierowanie ruchu prosto w dół, a łańcuch opiera się na tych wałkach w pewnym stopniu. Wynik tych elementów zrównoważy mniejszą masę łańcucha po lewej stronie, a cały system nie będzie się poruszał.
Podsumowanie możliwości
Ruch wieczny mógłby zostać stworzony, gdyby usunięto wszystkie straty energii, co jest niemożliwe w warunkach ziemskich. Jeśli weźmiemy ołówek i obrócimy go w przestrzeni międzygwiezdnej, byłoby ruch wieczny, jeśli nic nie spowolni. To jest ruch wieczny, ale nie jest to możliwe w przypadku maszyn działających na Ziemi.