Mūžīgā kustības mašīna (lat.perpetuum mobile) ieņem īpašu un ļoti ievērojamu vietu zinātnes un tehnikas vēsturē, neskatoties uz to, ka, pēc mūsdienu zinātnes domām, tā neeksistē un nevar pastāvēt. Fakts ir paradoksāls, bet perfekta motora meklēšana notiek simtiem gadu.
Pastāvīgas kustības tehnoloģija ir piesaistījusi cilvēkus kopš seniem laikiem. Pastāvīga kustības iekārta mūsu laikā tiek definēta kā iedomāta ierīce, kas ļauj iegūt noderīgu darbu vairāk nekā tam piešķirtais enerģijas daudzums. Plašākā nozīmē termins “mūžīgā kustības mašīna” var nozīmēt ne tikai tehniskas ierīces, bet arī visus radošās un izgudrojuma aktivitātes objektus, kuriem piemīt absolūtums, mūžība.
Mūsdienās zinātniskā pasaule šo ideju uzskata par pseidozinātnisku un neiespējamu, nevis otrādi, taču tas neaptur entuziastus radīt vairāk svešas ierīces, cerībā pārkāpt fizikas likumus un veikt zinātnisku un tehnoloģisku revolūciju. Sākotnējie radītāji un spītīgie izgudrotāji mūsu laikā cenšas attīstīt absolūtu motoru - pastāvīgu kustības mašīnu, kas pēc palaišanas darbotos neierobežotu laiku, nepiesaistot enerģiju no ārpuses. Daudzi izgudrotāji strādā pie jauniem projektiem šajā virzienā. Viens, acīmredzot, noteicošais iemesls vēlmei izveidot jaunu, neparastu motoru, kas darbojas, neizmantojot nekādus resursus, ir strauja zinātnes un tehnoloģijas attīstība: mūsu laikā daudzi “brīnumi” kļūst par realitāti. Ideja izveidot pastāvīgu kustības mašīnu, kas radās pirms daudziem gadiem,nemirst.
Acīmredzot līdz šim mūžīgā kustības mašīna paliks “strādājoša” tikai tās veidotāju iztēlē. Lai arī perpetuum mobile veidotāju idejas bija utopiskas, mēģinājumi materializēt ideju, apkārt esošie strīdi atnesa daudz interesantu teorētisku un konstruktīvu risinājumu, ļāva identificēt jaunus modeļus, redzēt iepriekš nezināmus procesus.
Vēsture zina daudz šādu "atklājumu" un ar viņiem saistītos likteņus, viņu izmisīgi aizrautīgos autorus, piepildītus ar radošuma priekiem, prieks par pavadošajiem blakus rezultātiem un rūgtu vilšanos par neveiksmīgajiem rezultātiem.
Gandrīz neiespējami noskaidrot pastāvīgas kustības mašīnas idejas vietu, laiku un iemeslu. Grūti nosaukt šādas idejas pirmo autoru. Agrākā informācija par mobilajām ierīcēm, kas saistītas ar perpetuum mobile, acīmredzot ir pieminēšana, kas tika atrasta indiešu dzejniekam, matemātiķim un astronomam Bhaskara, kā arī dažas piezīmes arābu manuskriptos 16. gadsimtā, kas glabājas Leidenā, Gotā un Oksfordā.
Pašlaik Indiju pamatoti uzskata par pirmo mūžīgo kustības mašīnu senču mājām. Piemēram, Bhaskara savā dzejolī, kas datēts ar aptuveni 1150. gadu, apraksta noteiktu riteni ar gariem, šauriem traukiem, kas piestiprināti slīpi gar malu un pus piepildīti ar dzīvsudrabu. Pirmie pastāvīgās kustības aparāta projekti Eiropā meklējami mehānikas attīstībā, apmēram 13. gadsimtā. Universāls dzinējs, kas var strādāt jebkur, būtu ļoti noderīgs viduslaiku amatniekam. Viņš varēja kustināt plēšas, kas piegādāja gaisu kalumiem un krāsnīm, ūdens sūkņiem, vērpšanas dzirnavām un celšanas kravām būvlaukumos. Šāda dzinēja izveidošana ļautu spert nozīmīgu soli gan enerģētikas nozarē, gan produktīvo spēku attīstībā kopumā.
Līdz 16. – 17. Gadsimtam ideja par pastāvīgu kustības mašīnu bija īpaši izplatīta. Šajā laikā nepārtraukti pieaudzis to pastāvīgo kustību aparātu projektu skaits, kas iesniegti izskatīšanai Eiropas valstu patentu birojos. Starp Leonardo Da Vinci zīmējumiem tika atrasts iegravējums ar mūžīgas kustības mašīnas zīmējumu.
Reklāmas video:
Pastāvīgās kustības mašīnas koncepcija laika gaitā ir ievērojami mainījusies atbilstoši zinātnes attīstībai un uzdevumiem, kas radās pirms enerģētikas nozares. Pastāvīgas kustības mašīnas vēsture vienlaikus ir daudzu zinātnes jomu, jo īpaši mehānikas, hidraulikas un, protams, enerģijas, veidošanās un attīstības vēsture.
19. gadsimta vidū vācu zinātnieka JR Mauera, angļu fiziķa J. P. Džoule un vācu fiziķa G. Helmholtz darba rezultātā tika formulēts pirmais termodinamikas likums. Y. R. Mayer formulēja termisko un mehānisko kustību savstarpējas pārvēršanas principu un teorētiski aprēķināja termomehānisko ekvivalentu (1842), to eksperimentāli noteica J. P, Joule (1843), H. Helmholtz atzīmēja enerģijas saglabāšanas likuma universālo raksturu (1847).
Pirmais termodinamikas likums - viens no trim termodinamikas pamatlikumiem, ir termodinamisko sistēmu enerģijas saglabāšanas likums. Tas bieži tiek formulēts kā tāda veida pastāvīgas kustības mašīnas neiespējamība, kura darbotos bez enerģijas iegūšanas no jebkura avota. Saskaņā ar pirmo termodinamikas likumu termodinamiskā sistēma (piemēram, tvaiks siltuma dzinējā) var darboties tikai tās iekšējās enerģijas vai kāda ārēja enerģijas avota dēļ.
Pirmais termodinamikas likums ir postulāts - to nevar loģiski pierādīt vai secināt no vispārīgākiem noteikumiem. Šī postulāta patiesumu apstiprina fakts, ka neviena no tā sekām nav pretrunā ar pieredzi.
Otrais termodinamikas likums ir formulēts kā dabas likums, ko 1824. gadā izstrādājuši H. L. S. Karnots (NLS Carnot), 1850. gadā P. Clausius (R. Clausius) un 1851. gadā W. Thomson (Kelvin) (W. Thomson, Kelvin), bet līdzvērtīgs formulējums. Otrais termodinamikas likums Clausius formulējumā nosaka, ka process, kurā nenotiek nekādas izmaiņas, izņemot siltuma pārnesi no karsta ķermeņa uz aukstu, ir neatgriezenisks, t.i., siltums nevar spontāni pāriet no aukstāka ķermeņa uz karstāku (Clausius princips). Saskaņā ar Thomsona formulējumu process, kurā darbs pārvēršas siltumā bez citām izmaiņām sistēmas stāvoklī, ir neatgriezenisks, tas ir, nav iespējams pilnībā pārveidot visu no ķermeņa paņemto siltumu darbā, neveicot citas izmaiņas sistēmas stāvoklī (Thomson princips). …Tomsona princips ir līdzvērtīgs apgalvojumam par 2. veida pastāvīgas kustības mašīnas neiespējamību.
Otrais termodinamikas likums ir arī postulāts, ko nevar pierādīt klasiskās termodinamikas ietvaros. Tas tika izveidots, pamatojoties uz eksperimentālo faktu vispārināšanu, un tas saņēma daudzus eksperimentālus apstiprinājumus.
Daudzas fizikālās teorijas ir izaugušas no pirmā un otrā principa, pārbaudītas daudzos eksperimentos un novērojumos, un zinātnieki nešaubās, ka šie postulāti ir pareizi, un mūžīgas kustības mašīnas izveidošana nav iespējama.