#「闪光时刻」主题征文 二期#

永动机的重要性不必多说,谁能造出来它,谁就能从此走上人生巅峰,不仅能给自己创造大量财富,别人眼中的你还是一个拯救地球能源危机的英雄人物。

热力学的第一定律永动机(永动机真的存在吗)(1)

永动机这个东西不是个新鲜事物,从古至今不断的有人尝试造出来,一头撞向“能量守恒”这座南墙,可是也没见几个人回头,最后只能带着遗憾死去。

永动机的简史

永动机是一种不需要借助外界力量、不需要吸取外部能量,就可以不停运转的装置。永动机的想法起源于印度,公元1200年前后,这种思想从印度传到了伊斯兰教世界,并从这里传到了西方。

热力学的第一定律永动机(永动机真的存在吗)(2)

在16世纪早期的意大利,有个人叫马卡托尼欧·兹马拉就设计出一种据说是最酷的永动机。造型像一台风车,当然在那时看确实是很酷,那时的人看这个大概和我们今天看spaceX的龙飞船那样吧。有一台巨型风箱作为中间的能量转换器,一旦风车的扇叶转动,便带动联动器往复移动,进而带动风箱挤压、伸展、挤压、伸展,如此周而复始。发明者说这台机器的优点就是只要给风扇一个推力他设计出的巧妙结构可以一种运动下去。说的好!但是它只是被设计出来展现在图纸上,并没有被制造出来,可能是当初太自信被现实疯狂打脸,也可能是作者意识到这东西造出来对人类是个祸害,还有可能是被外星发现了加以阻止。谁知道呢?

热力学的第一定律永动机(永动机真的存在吗)(3)

不过这个马卡托尼欧·兹马拉毕竟是西方永动机的鼻祖,出于尊敬人们还是要研究一下他的机器。结果发现:这台机器不仅不会永动,而且可能不会动,因为风扇产生的风力推不动那个风箱,而且这个风扇无法被正常的风吹动,至于那些不正常的台风倒是有吹动它的希望。所以要想让这台机器动起来,就要有人用手推动扇片来让其转动,那为什么不换成手摇的呢?闭嘴!手摇的怎么能成为永动机?作为历史上第一台永动机,我就是不能动被画在纸上也不能沦为普通的手摇风箱。当然也有人认为是这台永动机可能是被换掉了,作者为了不让真正的永动机祸害人间就把它换掉了,谁知道呢?

热力学的第一定律永动机(永动机真的存在吗)(4)

第一台永动机出现后,后来的永动机也越来多地被设计出来,有的人用阿基米德螺线装置改装一个磨面机,还有的人试图利用强磁铁和铁球设计出一台永动机等等,结果均草草收场,不过这些设计在今天倒是成了一些高等建筑中的装饰物和孩子们的玩具。有人努力构思也有人努力赚钱,就有人利用永动机的噱头来销售产品,称能用很少的能量来干更多的工作。结果人们后来发现,用作演示的机器偷偷接通了电机,而买到手的产品中那几节小电池却不够发动机器。

热力学的第一定律永动机(永动机真的存在吗)(5)

科学解释永动机的可行性

热力学定律告诉我们,能量既不会凭空产生也不会凭空被消耗,而永动机的凭空产能就违规了。当然能量可以通过交一些“中介费”的方式从一种形式转换为另一种形式,这些作为中介费的能量用于能量之间的转换。然后热力学定律还告诉我们,能量就像水一样,要从高往低处流。当然这是我编的,应该是“能量无论大小都不能由低向高逆向传递”。就比如说水力发电厂是借助水的势能转变电能,也就是说要有从高处流下或快速通过河道的水发电厂才能发电,你能让电厂把产出去的电收回,然后重新转换回水的势能让它逆流而上吗?再不如说加热冰块会让冰块融化把火浇灭,你让水重新凝固回冰就能升起一堆火了?显然不能。

热力学的第一定律永动机(永动机真的存在吗)(6)

这时热力学又有个第三定律过来给你最后一记耳光(之前两个分别是热力学第一、第二定律):完美晶体的温度为绝对零度。完美晶体的熵值为零,也就是说其中的能量均能被转换为其他形式,听起来虽然没达到永动机的要求但是好歹向那个方向进了一步,但是——这么完美的完美晶体是不存在滴(如果它存在那热力学第一定律就不存在了)。那就会有人提出质疑:“你说不存在就不存在”?好你说存在,请出示证据,科学家们经过大量实验推论得出的一个目前被普遍接受的结论,你说它不对,请出示证据。

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永动机的备胎

虽然热力学第一定律的出现直接宣告了永动机的破产,但还是有科学家相信存在这么一种装置能够从海洋或者大气中直接吸取热量然后将其转化为机械功。虽然这样的装置并不需要人类施加外力和能量,但是它始终需要从外界吸取能量,所以从严格意义上来讲也不是永动机。

热力学的第一定律永动机(永动机真的存在吗)(8)

就有这么一种机器,其中可储存光粒子,容器封闭让光子在其内壁反复跳动,当光子碰撞容器内壁后,据称可产生动力推动容器前进,这种机器目前被叫做无工质引擎。很多科学家觉得这太过魔幻,但NASA的实验室经过测试,发现这确实能实现。当然这台机器目前还处于理论阶段,如果能制造出来必将引发航空航天领域的革命,太空飞船从此可以轻装出现。至于它是会像第一台永动机那样胎死腹中还是做永动机的完美备胎,拭目以待吧。

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人们为什么对永动机如此着迷?说是享受白嫖的快感没错,说是追求完美的野心也没错,看到了这里,你忍心白嫖吗?点个赞转个发就是对我最大的支持。

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不过永动机也不一定就被永远地判了死刑,如果目前课本上的知识都是对的,科研的意义就会大打折扣。科学在进步的同时也在给自己曾经犯下的错加以纠正,永动机能否实现这个问题,要留给以后的人解答。

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