Une machine à mouvement perpétuel, ou en latin "perpetum mobile", est une machine hypothétique qui pourrait fonctionner indéfiniment après lui avoir donné une impulsion initiale et sans avoir besoin d'une alimentation en énergie ultérieure.
Les lois de la thermodynamique
Pour comprendre si un mobile perpétuel est possible ou impossible, rappelons les deux premières lois de la thermodynamique:
- La première loi de la thermodynamique dit: "L'énergie n'est ni créée ni détruite, elle ne peut que passer dans différents états et formes." Autrement dit, si un travail est effectué sur un système donné ou s'il échange de la chaleur avec l'environnement extérieur, son énergie interne change.
- La deuxième loi de la thermodynamique. Selon lui, "l'entropie de l'univers tend à augmenter avec le temps". Cette loi indique dans quelle direction le processus thermodynamique se déroulera spontanément. De plus, cette loi implique l'impossibilité de transfert d'énergie d'un type à un autre sans perte.
Machine à mouvement perpétuel des premier et second types
Perpetuum mobile, ou en latin perpetuum mobile, est de deux sortes:
- Une machine à mouvement perpétuel du premier type est une machine qui fonctionne constamment sans apport d'énergie externe et en même temps effectue un certain travail. C'est-à-dire que le mobile perpétuel du premier type contredit la première loi de la thermodynamique, c'est pourquoi, soit dit en passant, on l'a appelé le moteur du premier type.
- Une machine à mouvement perpétuel du second type est toute machine qui fonctionne avec des cycles périodiques, convertissant un type d'énergie en un autre, par exemple, mécanique à électrique et vice versa, sans aucune perte au cours de cette transformation. Autrement dit, une machine à mouvement perpétuel (perpetuum mobile) du second type contredit la seconde loi de la thermodynamique.
Impossibilité d'exister
Une machine à mouvement perpétuel du premier type contredit la loi fondamentale de la physique sur la conservation de l'énergie dans un système isolé, elle ne peut donc pas exister. Quant au perpetuum mobile du second type, c'est également impossible, car dans tout moteur en marche, l'énergie est dispersée de diverses manières, principalement sous forme de chaleur.
Étant donné que les lois de la thermodynamique ont été vérifiées par plusieurs siècles d'expériences et d'expériences et n'ont jamais échoué, nous pouvons affirmer sans risque que tout projet de machines à mouvement perpétuel est un canular. De tels projets surgissent souvent dans divers cercles religieux, dans lesquels il existe des croyances sur les sources d'énergie infinies, etc.
De plus, divers troubles mentauxdes « paradoxes », qui, semble-t-il, démontrent l'efficacité de certains mobiles perpétuels. Dans tous ces cas, nous parlons d'erreurs dans la compréhension des lois de la physique, donc de tels "paradoxes" mentaux sont instructifs.
Recherche historique des machines à mouvement perpétuel et leur importance pour le développement de l'humanité
Les lois de la thermodynamique ont finalement été établies dans la seconde moitié du XIXe siècle. Selon eux, aucune machine en marche ne peut transférer de l'énergie d'un état à un autre avec une efficacité de 100 %, sans parler de l'approvisionnement constant en énergie d'autres systèmes sans la fournir à la machine elle-même.
Malgré cela, de nombreuses personnes au cours de l'histoire et à ce jour ont recherché et continuent de rechercher diverses conceptions de machines à mouvement perpétuel fonctionnelles, qui peuvent être comparées à une sorte d '"élixir de jouvence" dans le domaine de la mécanique.
Toutes les conceptions de ces machines sont basées sur l'utilisation de différents poids, angles, propriétés physiques ou mécaniques de substances spécifiques qui peuvent se déplacer constamment et même créer une quantité excessive d'énergie utile. En parlant des temps modernes et de ses énormes besoins énergétiques, on peut comprendre l'importance du mobile perpétuel, qui allait devenir une véritable révolution dans le développement de l'humanité.
En remontant dans l'histoire, les premières conceptions connues de machines à mouvement perpétuel ont commencé à apparaître dans l'Europe médiévale. On pense que l'invention correspondante en Bavière au 8ème siècle est devenue le premier modèle d'une machine à mouvement perpétuel.siècle de notre ère.
Dessins célèbres de machines à mouvement perpétuel au Moyen Âge
Malheureusement, on ne sait rien de l'existence de projets mobiles perpétuels dans les sociétés d'avant le Moyen Âge. Aucune information n'a été conservée que les anciens Grecs ou Romains ont construit de telles machines.
La plus ancienne invention de la machine à mouvement perpétuel connue de l'humanité est la roue magique. Bien qu'aucune image de cette invention n'ait été conservée, des sources écrites historiques indiquent qu'elle remonte à l'époque de l'existence de l'empire mérovingien sur le territoire de la Bavière moderne au 8ème siècle. Cependant, certains historiens disent que cette machine n'a pas vraiment existé et que toutes les informations à son sujet sont une légende.
Bhaskara était un célèbre mathématicien indien reconnu comme le scientifique le plus influent du Moyen Âge sur son continent. Ses travaux sur les équations différentielles sont antérieurs à des travaux similaires de Newton et Leibniz de 5 siècles. Vers 1150, Bhaskara inventa une roue censée tourner indéfiniment. Malheureusement, cette invention n'a jamais été construite, mais c'est la première preuve incontestable de tentatives de création d'un mouvement perpétuel.
La première invention d'une machine à mouvement perpétuel en Europe est la voiture du célèbre franc-maçon français et architecte du XIIIe siècle Villard de Honnecourt. On ne sait pas avec certitude si son invention a été construite, mais dans les journaux de Villard de Honnecourt, on trouve une image de son perpétuel mobile.
Ingénieur et inventeur légendaire de Florence, Léonard de Vinci a également créé plusieurs machines - des machines à mouvement perpétuel, et à cet égard, il avait plusieurs siècles d'avance sur son temps. Ces machines, bien sûr, se sont avérées inopérantes, et le scientifique a conclu que les machines à mouvement perpétuel ne pouvaient pas exister en physique.
Machines à mouvement perpétuel du New Age
Avec l'avènement des temps modernes, l'invention de la machine à mouvement perpétuel est devenue un passe-temps populaire, et de nombreux inventeurs ont passé leur temps à créer une telle machine. Ce boom est principalement dû au succès du développement de la mécanique.
Ainsi, l'inventeur italien du XVIe siècle Mark Zimara a conçu un moulin toujours en activité, et le Néerlandais Cornelius Drebbel a dédié l'une de ces inventions au roi d'Angleterre. En 1712, l'ingénieur Johann Bessler analysa plus de 300 inventions de ce type et décida de créer son propre mobile perpétuel.
En conséquence, en 1775, les membres de l'Académie royale des sciences de Paris ont publié un décret selon lequel ils n'accepteraient aucune invention associée au sujet d'une machine à mouvement perpétuel.
Expériences de pensée
En physique théorique, les expériences de pensée sont souvent utilisées pour essayer de tester des lois physiques fondamentales. En ce qui concerne le sujet des machines à mouvement perpétuel, les projets suivants peuvent être mentionnés:
Le démon de Maxwell. Nous parlons d'une violation de la deuxième loi de la thermodynamique, lorsqu'un démon hypothétique sépare un mélange de gaz. Cette expérience de pensée permetcomprendre l'essence de l'entropie du système
La machine à mouvement perpétuel de Richard Feynman qui fonctionne par fluctuations thermiques et peut donc fonctionner indéfiniment. En fait, cela fonctionnera tant que l'environnement aura une température plus élevée que le moteur lui-même
L'espoir de créer une machine à mouvement perpétuel est-il définitivement mort ?
On ne peut pas dire avec certitude qu'un mécanisme capable de fonctionner éternellement ne sera jamais inventé, puisque l'humanité ne sait toujours pas grand-chose de l'Univers dans lequel elle vit. Peut-être une espèce de matière exotique sera-t-elle découverte, comme la matière noire dans l'espace, dont on ne sait presque rien. Le comportement de cette matière peut nous obliger à reconsidérer les lois de la thermodynamique. Ces lois sont si fondamentales que tout changement dans leur portée sera similaire à l'influence de la théorie d'Albert Einstein sur les lois de la mécanique classique d'Isaac Newton et sur le développement de la physique en général. Il est également possible que le mouvement perpétuel existe dans des objets dont le comportement est régi par la mécanique quantique.
