«Vahşi motor»: hayalden tasarımına ve tersine

Arka plan: Doğanın yasalarını aşan bir fikir

Perpetuum mobile (Lat. «sonsuz hareket eden») kavramı, dıştan gelen enerji olmadan faydalı iş yapabilen makineler, uzun yıllar bilim ve teknoloji tarihinin en çekici ve en acı verici fikirlerinden biri olmuştur. Onun evrimi, sonsuz enerji kaynağı yaratma hayali olan alkimik rüyadan, kesinlikle bu olasılığı yasaklayan modern fizik yasasına kadar olan yol, sadece bilimsel yöntemin gelişimini değil, utopia düşünce sisteminin de psikolojik dayanıklılığını göstermektedir. Bu yol, bilimsel metodolojiyi değil, utopia düşünce sisteminin psikolojik dayanıklılığını da göstermektedir.

Hayalperestler dönemi: Mekanik büyü (XII–XVIII yy.)

Yüksek Orta Çağ ve Rönesans dönemine ait erken perpetuum mobile projeleri, sadece mekanikti. Bu projelerin mucitleri (genellikle yetenekli mühendisler) temel koruma yasalarını bilmiyordu, ancak doğadaki döngüsel süreçleri mükemmel bir şekilde görebiliyordu - gökyüzü cebirlerinin dönmesi, su döngüsü, kalbin atışı. Mekanik bir cihaz yaratmak, bir kez başlatıldıktan sonra sürekli olarak hareket etmeyi ve sürtünmeyi akıllıca bir sistemle aşmayı başarmak mantıklı gibi görünüyordu.

• Bhaskara'nın tekerleği (XII yy.): İndiyanın matematikçi Bhaskara II'ye atfedilen en bilinen projelerden biri. Tekerlek, radyatörlerle dolu ve radyatörlerin bir açıya bağlı olarak tutturulmuş olan tüplerle donatılmış olacağı ve bu şekilde sürekli olarak dönmeye devam edeceği varsayılmıştır.

• Toplar/çekirdekler taşıyan tekerlek: Sınırlı bir model, tekerleğin kenarında bir hendeğe sahip olan ve topların tekerlek etrafında dolaşacağı. Topların bir tarafta, osiyondan daha uzak oldukları için sürekli bir dengesizlik ve dönmeyi yaratacağı düşünülüyordu. Ancak sistem dengeye geldi.

• Kornelis Drebble makinesi (XVII yy. başı): Hollandalı mucit, saatler için «sonsuz» motor oluşturdu, bu motorun atmosferik basınç değişikliklerine dayandığı iddia ediliyordu. Cihaz şaşkınlık yarattı, ancak gizli bir mekanik motorun var olduğu daha olasıydı.

İlginç bir gerçek: büyük Leonardo da Vinci, gençliğinde bu tür fikirlere ilgi duymuş olan, daha sonra bu fikirlerin şiddetli bir eleştirmeni haline geldi ve şunları söylemiştir: «Ah, sonsuz hareket arayıcıları, bu tür arayışlarınızda ne kadar boş projeler yaratmışsınız!»

Teorik yasak dönemi: Termodinamik zaferi (XIX yy.)

Isı süreçlerinin çalışma ilerlemesi, termodinamik iki ilkenin formülasyonuna yol açtı, bu iki ilke, perpetuum mobile'nin yaratılmasını kategorik olarak yasakladı.

1. İlk ilke (enerjinin korunma yasası): Enerji hiçbir zaman hiçbir şeyden ortaya çıkmaz ve izini kaybetmez. Sadece bir formdan diğerine geçer. Bu, ilk tür perpetuum mobile hayalini öldürdü - hiçbir şeyden enerji yaratma yeteneğine sahip olan bir makine. Bu, enerjinin korunma yasasını ihlal ederdi.

2. İkinci ilke (entropi artışı ilkesi): Kapalı bir sistemde (çalışma yapma potansiyelleri) potansiyeller, kendiliğinden dengelenmeye doğru ilerler. Isı, tamamen ve kendiliğinden çalışmaya geçmeyi kompanse etmeden geçemez. Bu, ikinci tür perpetuum mobile yasaklandı - örneğin, dünya okyanusunun ısıtmasını kullanarak çalışma yapabilen bir makine. Bu tür bir makine enerjinin korunma yasasını ihlal etmez, ancak entropi azalma ilkesini ihlal ederdi.

Bu yasalar, Sadi Karno, Rudolf Clausius ve William Thomson (lord Kelvin) tarafından çıkarıldı ve akademik ortamda perpetuum mobile'nin arayışlarına son verdi. Birçok ülkenin patent daireleri (1775 yılında Fransız Bilim Akademisi'nden başlayarak) bu tür cihazlar için başvuruları değerlendirmekten kaçındı.

«Geri dönüşüm fenomeni»: Neden fikir yaşamaya devam ediyor?

Bilimsel yasaklara rağmen, perpetuum mobile fikri öldümedi. Aksine, XX–XXI yy.'lerde bir nevi yeniden doğuş yaşadı, görünümünü değiştirerek. Bu nedenler, psikoloji, ekonomi ve bilimin popülerleştirilmesinde yatıyor.

• Marjinal bilim psikolojisi: Mucitler, genellikle derin bir fizik eğitimi olmayan bireyler, termodinaminin yasakını dogmatik «resmi bilim»e bir meydan okuma olarak algılarlar. Çalışan bir modelin yaratılması, sadece dünya çapında ün değil, sisteme karşı zafer duygusu da sağlar. Bu tür bir projenin üzerinde çalışmak, en yüksek anlam duygusu ve seçkinlik duygusu verir.

• Ekonomik teşvik ve enerji krizi: Pahalı enerji kaynakları döneminde «ücretsiz» enerji fikri, yatırımlar için bir çekim merkezi haline geldi. John Keely (XIX yy.)'den başlayarak, modern «boşluklu» veya «soğuk-sentezli» jeneratörlerine kadar olan birçok dolandırıcılık, bu merak için kullanılıyor. Çoğu zaman, karmaşık sahte bilimsel terimler («torsiyon alanları», «sıfır noktası enerjisi», «özgür enerji») kullanarak bilimsellik izlenimi yaratıyorlar.

• Modern efsanelerin örnekleri: Paul Baumann'ın «testatik» makinesi (daha sonra «statik elektrik» üzerinde çalışan iddia edilen bir makine), Bolotov'un gravitasyon motoru, neodim magnetli batarya jeneratörleri. Gösterim modelleri genellikle gizli enerji kaynaklarıyla beslenir veya açıkça dolandırıcılıktır.

Paradoksal gerçekleştirme: Doğada ve teknolojide neredeyse sonsuz motorlar

İronik olarak, keşif marjinal mucitler tarafından imkansız olan şeyler üzerinde uğraşırken, bilim ve doğa, pratikte değil, absolute anlamda «sonsuz motorlar» olarak adlandırılabilecek sistemler oluşturmuştur.

1. Astronomik nesneler: Yıldızların ve gezegenlerin dönmesi, boşlukta (sürtünme çok az) hareket eden gökyüzü cisimlerinin hareketi, milyarlarca yıl sürebilir. Ancak bu hareket, termodinamik anlamda faydalı bir çalışmayı yapmaz ve sonunda gravitasyon ışınımı, yerçekimi kuvvetleri vb. nedeniyle durur.

2. Superiletken akımlar: Süperiletken halkaya gönderilen elektrik akımı, yıllarca halkada dolaşabilir. Ancak süperiletkenliği sürdürmek için devasa bir dış enerji kaynağı gereklidir (sıvı heliyum veya azot soğutma sistemi).

3. Radyoizotop termoelektrik jeneratörler (РИТЭГи): Kosmik araçlarda enerji kaynakları (örneğin, «Voyager»'lar) plütonyum-238'in termal bozunumunu kullanır ve onlarca ve yüzlerce yıl sürebilir, misyonu enerjiyle besler. Bu, «sonsuz» değil, «çok uzun ömürlü» bir motor, maddelerin bozunumundan enerji çeker.

Sonuç: Hayal, ilerlemeyi motive eden bir güç

Perpetuum mobile tarihi, teknik başarısızlık tarihi değil, devasa bir zihinsel zafer tarihidir. Pratik bir görev olarak görünen bu görev, temel teorik keşiflere - enerjinin korunma yasası ve entropi yasasına - yol açmıştır. Perpetuum mobile'nin imkansızlığı, modern fizikin temel taşlarından biri haline gelmiştir. Aynı zamanda, fikir bilim ve sahte bilim arasındaki farkın bir testi olarak, kültürel bir mit olarak sonsuz kaynağı ve insanın doğanın koyduğu sınırlamaları aşma arzusunu yansıtan bir etki olarak devam etmektedir. Nihayetinde, perpetuum mobile hayali, insan zihninin kendi özel bir perpetuum mobile'ı olarak, sürekli akılsızlık, yanılgılar ve, garip bir şekilde, bilimsel ilerleme kaynağı olarak kalmıştır.

Permanent link to this publication: