Вечный двигатель четвёртого рода

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Attention.pngЭта статья в настоящее время активно дополняется.
Не вносите сюда изменений до тех пор, пока это объявление не будет убрано.
Последняя правка сделана 1 июня 2026 года в 2:34 участником Мурад Зиналиев.
Вращение лопастей ветрогенератора VESTAS V 52. Ветропарк Вены (Австрия).

Вечный двигатель четвёртого рода (лат. perpetuum mobile, буквально — вечно движущееся) — это реально действующее устройство, способное производить полезную работу[1] неопределённо долго (до износа своих составных частей) и без вмешательства человека за счёт энергии процессов, идущих в пространстве Вселенной[2] [3]. Примерами таких двигателей являются ветрогенераторы, часы «Атмос» швейцарской фирмы Jaeger-LeCoultre (использует энергию перехода из жидкого состояни в газообразное и обратно под воздействием суточных колебаний температуры) и др.

Необходимость введения в научный оборот нового термина вызвана наличием потребности легализировать реально существующий класс вечных двигателей, подпадающих под выше приведенное определение, которые в настоящее время классифицируются как псевдовечные[4] (т. е. не являющимися вечными двигателями).

Экспериментальная проверка работоспособности вечных двигателей показывает, что:

  1. вечный двигатель первого рода[5] (концептуально, неограниченно долго действующее устройство, способное бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов) не способен функционировать;
  2. работа вечного двигателя второго рода[6] (концептуально, неограниченно долго действующая тепловая машина, которая, будучи пущена в ход, превращала бы всю работу в тепло, а затем всё тепло в работу) прекращается после того, как одноразово подведённая для его запуска энергия оказывается полностью израсходована на производство полезной работы и преодоление кинетической силы трения[7];
  3. вечный двигатель третьего рода — это реально действующее устройство, способное производить полезную работу[1] неопределённо долго (до износа своих составных частей) и без вмешательства человека за счёт энергии гравитационного и/или электромагнитного поля[8] (энергия из ниоткуда).

В отличие от выше перечисленных моделей, вечный двигатель четвёртого рода в собранном, готовом к работе состоянии находится под влиянием постоянно действующего внешнего физического воздействия процессов, идущих в пространстве Вселенной (работающие на энергии перехода из жидкого состояни в газообразное и обратно вследствие суточных колебаний температуры, использующие энергию распада радия, солнечную энергию и др.) Если движущие силы превосходят силу трения покоя[9], эта физическая система[10] самостоятельно переходит из состояния покоя в состояние движения. После некоторого ускорения, силовое воздействие физического поля либо уравновешивается силой кинетического трения[7], в результате чего система переходит в равновесное состояние, продолжая функционировать с постоянной скоростью до износа своих составных частей, либо разрушает установку в результате перегрузки.

Настоящая статья является оригинальным исследованием — содержит новые эмпирическое данные, гипотезы и интерпретации известных научных феноменов.

История формирования понятия «вечный двигатель»[править]

Современная модель вечного двигателя (второго рода) Бхаскара, производства фирмы ZUREL.

Понятия «вечный двигатель первого рода» и «вечный двигатель второго рода» были введены в научный оборот в рамках развития термодинамики. Эти термины не были введены конкретным человеком в определённом году, а сформировались постепенно в контексте изучения законов сохранения энергии и принципов термодинамики.

Идея вечного двигателя возникла в Европе, по-видимому, в XIII веке. Существуют свидетельства, что первый проект вечного двигателя второго рода (неработоспособный) предложил индиец Бхаскара в XII веке.[11]

Сре­ди пред­ло­жен­ных мо­де­лей вечных двигателей второго рода наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны ме­ха­ни­че­ские, в ко­то­рых какое-либо мас­сив­ное те­ло пе­ре­ме­ща­ет­ся по замк­ну­то­му пу­ти. На од­них его уча­ст­ках (при опус­ка­нии) те­ло со­вер­ша­ет ра­бо­ту, на дру­гих для пе­ре­ме­ще­ния те­ла (при подъ­ё­ме вверх) не­об­хо­ди­ма за­тра­та энер­гии. Та­кие ме­ха­низ­мы мо­гут со­вер­шать ра­бо­ту лишь за счёт пер­во­на­чаль­но­го за­па­са ки­не­тической энер­гии, со­об­щён­но­го им при пус­ке; ко­гда этот за­пас ока­зы­ва­ет­ся из­рас­хо­до­ван­ным, ме­ха­низм ос­та­нав­ли­ва­ет­ся.[12]

Конструкции вечных двигателей первого рода связаны с именами жуликов, ловко надувавших легковерную публику. Одним из наиболее выдающихся «изобретателей» был некий доктор Орфиреус (настоящая фамилия — Бесслер). Основным элементом его двигателя было большое колесо, которое будто бы не только вращалось само собой, но и поднимало при этом тяжелый груз на значительную высоту. В 1715–1722 годах Петр I потратил много усилий, чтобы купить вечный двигатель доктора Орфиреуса. «Самодвижущееся колесо» Орфиреуса было, вероятно, самой успешной мистификацией вечного двигателя. Изобретатель соглашался продать свою машину лишь за 100 тысяч ефимков (талеров), что составляло тогда огромную сумму.[13]

Орфиреус родился в Германии в 1680 г., изучал богословие, медицину, живопись и, наконец, занялся изобретением «вечного» двигателя. До смерти в 1745 г. он жил на приличные доходы, которые получал, показывая свою машину сначала на ярмарках, а потом у могущественных покровителей, таких как польский король и ландграф Гессен-Кассельский. Изобретатель-жулик получил от ландграфа бумагу, где говорилось, что «вечный двигатель» делает 50 оборотов в минуту, способен поднять 16 кг на высоту 1,5 м, а также может приводить в действие кузнечный мех и точильный станок. Поэтому Петр I и заинтересовался чудесной машиной.[13]

«Самодвижущееся колесо» Орфиреуса, которое чуть не купил Петр I (старинный рисунок).

Посланец Петра I библиотекарь и ученый Шумахер, который занимался подготовкой сделки с Орфиреусом, писал Петру, что французские и английские ученые «ни во что почитают все оные перепетуи мобилес и сказывают, что оное против принципиев математических». Это говорит о том, что уже за сто тридцать лет до формулировки закона сохранения энергии большинство ученых были убеждены, что вечный двигатель создать невозможно. В начале 1725 г. царь Пётр I хотел лично осмотреть вечный двигатель в Германии, но вскоре умер.[13]

Но, как это часто бывает, Орфиреус стал жертвой домашней склоки. Он поссорился с женой и ее служанкой, которые знали тайну «вечного двигателя». Оказывается, «вечный двигатель» действительно приводился в движение людьми, незаметно дергавшими за тонкий шнурок. Этими людьми были брат изобретателя и его служанка. Характерно, что Орфиреус упорно утверждал, что жена и прислуга донесли на него по злобе: «весь свет наполнен злыми людьми, которым верить весьма невозможно».[13]

К концу XVIII века, после многовековых попыток создать вечный двигатель, среди учёных укрепилось убеждение в невозможности его создания. С 1775 года Парижская академия наук отказалась рассматривать проекты вечного двигателя.[12]

Портрет 17-летнего Карно в форме Парижской политехнической школы (Луи-Леопольд Буайи, 1813). Из неизвестной частной коллекции.

Cуществуют письменные свидетельства о том, что некоторые философы Древней Греции рассуждали на тему неуничтожимости материи. Например, Эмпедокл (V век до н. э.) сформулировал один из первых вариантов принципа сохранения материи: «Ничто не может произойти из ничего, и никак не может то, что есть, уничтожиться.»[14] В Западной Европе на протяжении XVII века эти идеи развивали знаменитые философы и естествоиспытатели, такие как Симон Стевин, Галилео Галилей, Рене Декарт, Христиан Гюйгенс, Готфрид Лейбниц и др.[11]

Один из самых удивительных поворотов истории развития идеи сохранения энергии связано с научной деятельностью Сади Карно (13 прериаля IV года Республики — 24 августа 1832). В последние годы жизни пришёл к выводу о существовании принципа сохранения энергии. После его смерти в его личном дневника была обнаружена запись: «Движущая сила существует в природе в неизменном количестве; она, собственно говоря, никогда не создаётся, никогда не уничтожается; в действительности она меняет форму, т. е. вызывает то один род движения, то другой, но никогда не исчезает». Несколькими годами позже, Роберт фон Майер (в 1845 году), Джеймс Джоуль (в 1843–1850 годы) и Герман Гельмгольц (в 1847 году), независимо друг от друга, провели серии экспериментов и пришли к аналогичному выводу. Практически одновременно с Джоулем аналогичные исследования были начаты петербургским физиком Эмилием Ленцем, который опубликовал свою работу «О законах выделения тепла гальваническим током» (закон Джоуля—Ленца) в 1843 году.[15]

Термин «энергия» и закон сохранения энергии ввёл во всеобщее употребление в 1853 году Уильям Ранкин, профессор технической механики в Глазго, в статье «Об общем законе превращения энергии» он применил термин «энергия» и сформулировал закон сохранения энергии в следующем виде: «Сумма всей энергии (потенциальной и кинетической) во Вселенной остаётся неизменной».[15]

В 1850 году вышла первая статья немецкого физика Рудольфа Клаузиуса «О движущей силе теплоты». В ней он анализирует работу и устанавливает, что при работе тепловой машины не все количество теплоты, отобранное у нагревателя, передаётся впоследствии холодильнику: «Теплота не может переходить сама собой от более холодного тела к более тёплому» — принцип который есть не что иное, как второе начало термодинамики.[15]

До создания Альбертом Эйнштейном специальной теории относительности (в 1905 году) закон сохранения массы и энергии существовал как два независимых закона.[15]

Разделение вечных двигателей на первый и вторые рода связано, соответственно, с первым и вторым законами сохранения энерги, которые они нарушают:

Фотография настольных часов «Атмос» швейцарской фирмы Jaeger-LeCoultre.
  • Вечный двигатель первого рода (ВД-1) — концепция[16] неограниченно долго действующего устройства, функционирующего без прямого вмешательства человека и за счёт энергии из ниоткуда. Все попытки создать такой двигатель закончились неудачей. Невозможность постройки вечного двигателя первого рода постулируется первым началом термодинамики[11].
  • Вечный двигатель второго рода (ВД-2) — концепция неограниченно долго действующей устройства, функционирующего без прямого вмешательства человека, которое, будучи пущена в ход, работало бы без затрат энергии. Все попытки создать такой двигатель закончились неудачей. Невозможность постройки вечного двигателя второго рода постулируется вторым началом термодинамики[17].

Термин «вечный двигатель третьего рода» (ВД-3) традиционно используется в научном сообществе в шуточном тоне или метафорически применительно к идеям изобретателей, которые хотят извлечь энергию из физического вакуума, в то время, когда имеются надёжные экспериментальные данные в отношении того, что при воздействии на физический вакуум жёстким рентгеновским излучением, в нём возникают пары частиц-античастиц, которые практически мгновенно аннигилируют, превращая энергетический баланс этого процесса в нуль.[18] У некоторых авторов термин «вечный двигатель третьего рода» используется применительно к принципам действия механических устройств, в которых полностью устранены диссипативные эффекты[19], что позволяло бы им продолжать движение бесконечно долгое время[20][21], однако этот тип вечных двигателей подпадает под определение "вечный двигатель второго рода".

Кроме того, в научном обороте находится термин псевдовечные[22] двигатели — механизмы, способное производить полезную работу[1] неопределённо долго (до износа своих составных частей) и без вмешательства человека за счёт энергии процессов, идущих в пространстве Вселенной[2] [3]. Примерами, так называемых, псевдовечных двигателей являются:

  • устройства, использующие энергию периодических суточных колебаний атмосферного давления (например, часы, изобретённые в 1760-х годах Джоном Коксом и др.);
  • двигатели, работающие на энергии теплового расширения вследствие суточных колебаний температуры (например, часы «Атмос» швейцарской фирмы Jaeger-LeCoultre и др.);
  • устройства, использующие энергию распада радия;
  • магнитно-тепловые двигатели, использующие солнечную энергию.[12]

См. также[править]

Примечания[править]

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 Полезная работа — это работа, которая выполняется для достижения конкретной цели и приносит реальную пользу. Это та часть работы, которая идёт непосредственно на выполнение нужного задания, например подъём груза на высоту, передвижение предмета или преодоление какого-либо сопротивления.
  2. ↑ 2,0 2,1 Вселенная — это физический объект, содержание которого охватывает всё физическое пространства с заполняющими его физическими полями, материей и излучением, которые находятся в непрерывном движении, взаимодействии и взаимопревращении.
  3. ↑ 3,0 3,1 Физическое пространство — фундаменальное неопределимое физическое понятие, одно из основных свойств Вселенной и находящейся в ней материи, которое поддаётся численному описанию путём введения системы координат, определяющих расстояние между твёрдыми телами, их протяжённость вдоль осей координат, площадь их поверхности, а также объём объекта (твёрдого тела либо пространства). Наличие данных о существовании космологического (метагалактическое) красного смещения может свидетельствовать об изменчивости метрики пространства-времени.
  4. ↑ Псевдо… (от греч. ψεῦδος – ложь) — со­став­ная часть слож­ных слов, оз­на­чаю­щая «лож­ный», «мни­мый»; напр., псев­до­де­мен­ция, псев­до­ту­бер­ку­лёз.
  5. ↑ Вечный двигатель первого рода (ВД-1) — концепция неограниченно долго действующего устройства, предполагающая возможность совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Все попытки создать такой двигатель закончились неудачей. Невозможность осуществления вечного двигателя первого рода постулируется первым началом термодинамики.
  6. ↑ Вечный двигатель второго рода (ВД-2) — концепция неограниченно долго действующей тепловой машины, которая, будучи пущена в ход, превращала бы всю работу в тепло, а затем всё тепло в работу. Все попытки создать такой двигатель закончились неудачей. Невозможность осуществления вечного двигателя второго рода постулируется вторым началом термодинамики.
  7. ↑ 7,0 7,1 Кинетическое трение — это сила, которая препятствует скольжению или перекатыванию одного твердого объекта по другому, когда оба объекта находятся в состоянии движения друг относительно друга.
  8. ↑ Физическое поле — это физическая система, обладающая бесконечно большим числом степеней свободы. Относящиеся к ней физические величины не локализованы на отдельных материальных частицах, а непрерывно распределены по некоторой области пространства. Примерами таких систем могут служить гравитационные и электромагнитные поля и волновые поля частиц в квантовой физике (электронно-позитронное, мезонное и т. п.)
  9. ↑ Трение покоя, трение сцепления, статичекое трение — это сила , которая препятствует скольжению или перекатыванию одного твердого объекта по другому, когда оба объекта находятся в состоянии покоя относительно друг друга. Эту силу необходимо преодолеть для того, чтобы привести два контактирующих тела в движение друг относительно друга.
  10. ↑ Физическая система — это совокупность изучаемых физических объектов. Иными словами, это часть физической Вселенной, выбранная для анализа. Всё, что находится за пределами системы, называется окружающей средой , которая игнорируется, за исключением её воздействия на систему. Разделение на систему и окружающую среду — это выбор аналитика, как правило, сделанный для упрощения анализа.
  11. ↑ 11,0 11,1 11,2 Вечный двигатель первого рода // Интернет сайт elementy.ru. — Архивировано: 04.05.2017.
  12. ↑ 12,0 12,1 12,2 Вечный двигатель // Большая российская энциклопедия - электронная версия. — Архивировано: 24.04.2026.
  13. ↑ 13,0 13,1 13,2 13,3 Петр Первый и Орфиреус // Интернет сайт elementy.ru. — Архивировано: 04.05.2017.
  14. ↑ Дудко Е. В. Урок 14. (дополнительный материал). История атомистических учений // Сайт «Инфофиз». — Архивировано: 26.05.2026.
  15. ↑ 15,0 15,1 15,2 15,3 Андреевский К. Н. История и методология физики — Учебное пособие / К. Н. Андреевский, Э. Т. Шипатов. — Ульяновск : Ульян. гос. ун-т, 2000- 204 с. — ISBN: 5-88866-056-6. — Архивировано: 25. 05.2026.
  16. ↑ Концепция — это общий замысел, основная мысль, идея чего-л.
  17. ↑ Румер Ю., Рывкин М. §9. Круговые процессы. Цикл Карно // Термодинамика, статистическая физика и кинетика. — Рипол Классик, 1977. — С. 35. — 552 с. — ISBN 9785458513012.
  18. ↑ Вечный двигатель «третьего рода» // Интернет сайт elementy.ru. — Архивировано: 04.05.2017.
  19. ↑ Диссипативные эффекты — это явления, связанные с потерей энергии или её преобразованием в менее пригодные для совершения работы формы. Они играют ключевую роль в различных физических, химических, биологических и других системах, особенно в условиях неравновесия.
  20. ↑ Wong K.-F. V. 4.1 Introduction // Thermodynamics for Engineers. — CRC Press,2000. — P. 99. — 384 p. — ISBN 978-0-84-930232-9. — Архивировано: 22.05.2026.
  21. ↑ Akshoy R. P., Sanchayan M., Pijush R. 3.4 Perpetual Motion Machine // Mechanical Sciences: Engineering Thermodynamics and Fluid Mechanics. — Prentice-Hall India, 2005. — P. 51. — 604 p. ISBN 978-8-12-032727-6. — Архивировано: 22.05.2026.
  22. ↑ Псевдо… (от греч. ψεῦδος – ложь), со­став­ная часть слож­ных слов, оз­на­чаю­щая «лож­ный», «мни­мый»; напр., псев­до­де­мен­ция, псев­до­ту­бер­ку­лёз.

Видеоматериалы[править]

Литература[править]

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Вечный_двигатель_четвёртого_рода&oldid=2646847