Вечный двигатель

Современные изобретатели гидравлических вечных двигателей в большинстве своем также продолжают традиции прошлого, используя, по существу, лишь закон Архимеда о выталкивающей силе в жидкостях. Их проекты, в которых находят свое применение все те же бесконечные ленты с поплавками или же барабаны и колеса, частично погруженные в жидкость, беспрестанно повторяются и в нашем космическом веке. Вновь и вновь мы встречаемся с уже упоминавшимися в предыдущих главах гидростатическими perpetuum mobile , с несколько модернизированными «сухими водяными мельницами», в которых первоначальные водяные колеса уступили место более мощным гидравлическим турбинам, или, например, с «вечными» перекачивающими механизмами, в которых классический архимедов винт заменяется центробежными насосами, и т.п.

В предыдущих разделах часто упоминалось  об отрицательном влиянии сил  трения и других пассивных сил  на работу вечных двигателей различного типа. Неудивительно, что сегодняшние  конструкторы perpetuum mobile постоянно ищут способы исключения или по крайней мере ослабления этих нежелательных явлений. Так, в качестве одного из средств борьбы с трением предлагается использование специальных уплотнений с магнитной жидкостью, гарантирующих полную герметичность рабочего пространства гидравлических perpetuum mobile и обеспечивающих существенное снижение сопротивления трения благодаря тому, что в этих уплотнениях не возникает непосредственного контакта движущейся металлической поверхности с неподвижными частями машины.

Несмотря на печальный опыт прошлого века с электрическими и магнитными perpetuum mobile , «прекрасные возможности» современным изобретателям вечных двигателей продолжает предоставлять электротехника. Правда, в большинстве поданных проектов в который раз повторяются старые идеи, впервые высказанные много лет назад, — это и роторы, вращаемые постоянными магнитами, и уже упоминавшиеся системы типа электромотор-генератор, где питаемый постоянным током от аккумулятора электродвигатель приводит во вращение генератор, энергия которого идет на подзарядку аккумулятора и одновременно используется для питания внешних потребителей.

Впрочем, один из авторов еще более  упростил последнюю схему, заменив  электромотор простым пусковым устройством-стартером  с большим маховиком, поддерживающим вращение генератора в его рабочем режиме.

Некоторые изобретатели электромеханических  perpetuum mobile предпочитают несколько нетрадиционные формы прямого и обратного преобразования электрической и механической энергии. Правда, большинство их новшеств сводится к использованию различного рода комбинаций электромагнитов, механических преобразователей, выключателей и других коммутационных элементов, служащих в основном для обратного преобразования энергии механического движения в электрический ток.

«Более широкие перспективы» открывают перед создателями вечных двигателей радиотехника и электроника — области, в которых до самого последнего времени «перпетуум-мобиле-строение» не имело никаких традиций. Одним из первых опытов в этом направлении явился проект так называемого резонансного вечного двигателя. Основой его является имеющийся в каждом радиоприемнике колебательный контур, состоящий в простейшем случае из индукционной катушки и конденсатора. Как известно, величины индуктивности и емкости элементов контура определяют его собственную частоту. Если возбудить контур колебаниями с частотой, равной его собственной, то возникает явление резонанса. В проекте предлагается использовать часть энергии резонирующего контура для стабилизации амплитуды и частоты колебаний, тем самым сделав его независимым от внешних источников энергии.

В заключение укажем на область, где  мечты о вечном движении и реальные научные достижения сближаются, казалось бы, теснее всего. Речь идет об изучении и использовании явления сверхпроводимости. Сверхпроводимость не является открытием последнего времени — ее обнаружил еще в 1911 г. голландский физик Камерлинг-Оннес, занимаясь измерениями омического сопротивления металлов при очень низких температурах. Им было замечено, что при температуре, близкой к абсолютному нулю, т.е. к — 273,16°С, сопротивление некоторых металлов падает почти до нуля. Поэтому, например, в электрической цепи, изготовленной из свинца и поддерживаемой при температуре сжижения гелия (около — 270°С), ток даже при полном отключении от внешнего источника питания продолжает протекать в течение четырех дней. Дальнейшее исследование этого явления показало, что сверхпроводимостью в диапазоне температур от 0,01 до 20°К (т.е. от —273,15°С до —253,16°С) обладают 24 металла и более тысячи их сплавов. В то же время большинство элементов, которые можно перевести в сверхпроводящее состояние (цинк, свинец, олово), являются при нормальной температуре сравнительно плохими проводниками электричества. Напротив, наилучшие проводники — медь, серебро, золото — в состояние сверхпроводимости не переходят. Понятно поэтому значение сверхпроводимости для конструирования электромагнитов, способных создавать существенно более сильные поля, чем использовавшиеся до сих пор катушки с железным сердечником. Это прекрасно поняли изобретатели perpetuum mobile , поскольку сверхпроводящие контуры позволяли им получать на первый взгляд идеальные, или вечные источники энергии.

Однако и на этом, казалось бы, образцовом пути возникли серьезные трудности. Одной из них было открытие факта, что сверхпроводник вновь переходит в свое обычное состояние не только при повышении температуры сверх точно установленной для каждого материала так называемой критической температуры, но и при воздействии на него даже сравнительно слабого магнитного поля. Первым шагом по преодолению затруднения было открытие исследователями американской фирмы «Белл телефон» интерметаллического сплава ниобия с оловом, сохраняющего состояние сверхпроводимости даже в сильных магнитных полях. Другим препятствием к эффективному использованию явления сверхпроводимости оказывается необходимость затрат энергии для поддержания сверхпроводников при очень низких температурах около 4°К (—269,16°С). При этом одной из актуальнейших задач, стоящих перед наукой, являются поиски веществ, обладающих сверхпроводимостью при обычной температуре. Разумеется, эта задача находится за пределами компетенции изобретателей вечных двигателей. На их же долю останется лишь применение сверхпроводящих электромагнитов в установках типа Прахаржа или использование в своих проектах проводников с почти нулевым сопротивлением, а также тщетные попытки устранить из подобных описаний слово «почти».

 Вечный  двигатель — машина, которая никогда  не была и не будет построена.

Более двухсот лет тому назад, в 1775 г., против безосновательной веры в возможность создания перпетуум мобиле выступил наивысший в ту пору научный трибунал Западной Европы — Парижская академия наук. К тому времени накопилось уже множество бесспорных доказательств неосуществимости вечного движения, доказательств, связанных с именами авторитетнейших естествоиспытателей и философов. Давно минула эпоха Возрождения со своим стремлением возродить античность, ее философию, науку и искусство, однако и сегодня мы хорошо помним имена выдающихся людей эры Ренессанса и их славных предшественников. Все они очень близки большинству современных ученых, знакомившихся с их философскими взглядами или размышлявших над выведенными их древними коллегами математическими теоремами или законами механики. И не беда, что время стирает в памяти потомков многие детали и тонкости их сочинений — ведь одного имени каждого из них достаточно, чтобы вызвать у нас трепетную мысль о живших сотни, а то и тысячи лет назад гениях, перед идеями которых и сегодня склоняются врачи и философы, юристы и педагоги, ученые и инженеры. Потому что все они понимают: истинное знание — непреходяще, подлинная мудрость — вечна.

Изучая проблемы, связанные с  изобретением и созданием перпетуум  мобиле, мы упомянули лишь самых  знаменитых из этих людей: всякое добавление новых имен общей картины, пожалуй, не изменило бы. Вместе с тем, сколь далеко в прошлое мы бы ни заглядывали, даже в те эпохи, когда вообще не возникало идеи вечного двигателя, мы все равно приходим к подтверждаемому историей поучительному выводу о том, что научное мировоззрение всегда было достаточно чуждо представлениям об идеальных машинах, которые и в гораздо более поздние времена часто обманывали и вводили в заблуждение не одного изобретателя или ученого.

Если попытаться начать сравнивать рисунки разных перпетуум мобиле, не обращая внимания на время и место их создания, можно прийти к выводу, что изобретатели эпохи средних веков и Возрождения имели дело, по существу, лишь с теми конструктивными элементами, которые потом стали нам известными уже из более поздних времен; при этом некоторые их идеи значительно опередили свое время. Так, из старых античных водяных колес возникли гидравлические турбины, а из геронова эолипила родилась современная паровая турбина. Такова же судьба и многих других машин, восхищавших наших предков смелостью инженерных решений и впоследствии прошедших долгий и трудный путь развития, который часто изменял их до неузнаваемости. В то же время основные объекты нашего исследования — вечные двигатели — в своих главных чертах оставались неизменными, поскольку целые поколения изобретателей с непостижимым упорством наследовали старые технические идеи и решения. Само представление о перпетуум мобиле также почти не менялось на протяжении нескольких столетий, лишь изредка отходя от застывших средневековых принципов. Это обстоятельство само по себе уже служит доказательством того, что идея вечного движения и его реализации в земных условиях удерживала человечество в порочном круге, из которого не было пути к качественно новым результатам, к более высокой ступени развития. Ни один изобретатель вечного двигателя за всю историю развития идеи перпетуум мобиле так и не дождался момента, когда бы он, вслед за Архимедом, мог с уверенностью воскликнуть его легендарное «Эврика!». Весь опыт и возможности, приобретенные человечеством за последние 200 лет, говорят нам о том, что проблема вечного движения является порочной по самой своей сути. Кроме того, не будем забывать, что данная область исследований частенько служила прибежищем различным авантюристам и поддавшимся обману изобретателям, преследовавшим в основном далекие от науки цели. И не случайно слова «вечный двигатель» наряду с понятным человеческим любопытством всегда вызывают у нас чувство справедливого недоверия.

Современность не только принуждает нас избавляться от ученических ошибок наших предков, но и одновременно открывает перед нами новые средства и возможности, выходящие далеко за пределы воображения. В результате отдельным людям начинает казаться, что с помощью этих новых средств и идей или, например, новых источников энергии они все же сумеют разработать некие новые, на их взгляд, совершенно «идеальные» машины. Однако, к сожалению, вокруг все остается по-старому. К новым проблемам, выдвинутым перед человечеством начавшейся всего несколько десятков лет назад космической эрой, старая, как мир, идея вечного движения все также оказывается непричастной.

И хотя вечный двигатель навсегда остался в наших представлениях лишь миражом, предостерегающим свидетельством тщетных усилий множества людей, по-видимому, задуматься над одной из бесплодных человеческих идей будет небесполезно как тем, кто никогда не сталкивался с вечными двигателями, так и тем, кто до сегодняшнего дня лелеет надежду создать со временем машину всех машин — перпетуум мобиле.