Mesin yang tidak bisa diraih yang melanggar hukum dasar termodinamika. Mesin yang tidak mengkonsumsi energi dan dapat bekerja selamanya, itu melanggar hukum pertama termodinamika, sehingga disebut "tipe pertama dari mesin gerak abadi". Dengan tidak adanya perbedaan suhu, mesin yang secara terus menerus menyerap panas dari air laut atau udara di alam dan secara terus menerus mengubahnya menjadi energi mekanik melanggar hukum kedua termodinamika, sehingga disebut "tipe kedua mesin gerak abadi".
Ide gerakan abadi berasal dari India. Sekitar 1200 AD, ide ini diturunkan dari India ke dunia Islam dan diteruskan dari sini ke Barat.
Di Eropa, salah satu desain perang awal yang paling terkenal pada masa awal diusulkan oleh seorang Prancis bernama Hennessel pada abad ketiga belas. Seperti yang ditunjukkan pada gambar: ada poros berputar di tengah roda, dan 12 batang pendek bergerak dipasang di tepi roda, dan satu ujung setiap batang pendek dilengkapi dengan bola besi. Perancang skema percaya bahwa bola di sebelah kanan lebih jauh dari sumbu daripada bola di sebelah kiri, sehingga bola di sebelah kanan menghasilkan momen rotasi yang lebih besar daripada bola di sebelah kiri. Dengan cara ini roda tidak akan pernah berhenti berputar ke arah yang ditunjukkan oleh panah dan menggerakkan mesin untuk memutar. Desain ini telah disalin oleh banyak orang dalam berbagai bentuk, tetapi tidak pernah mencapai rotasi non-stop.
Analisis yang cermat akan terjadi. Meskipun torsi yang dihasilkan oleh setiap bola di sebelah kanan besar, jumlah bola kecil. Torsi yang dihasilkan oleh setiap bola di sebelah kiri kecil, tetapi jumlah bola besar. Oleh karena itu, roda tidak terus berputar dan bekerja secara eksternal. Ini hanya berayun beberapa kali dan berhenti pada posisi yang digambar dalam gambar di sebelah kanan.
Sejak era Gothik, ada lebih banyak desain seperti itu. Pada abad 17 dan 18, berbagai skema desain gerak abadi diusulkan, termasuk penggunaan "pemurni air spiral", yang memanfaatkan kelambanan roda, daya apung atau kapiler air, dan penggunaan tolakan antara magnet yang sama. kutub. dari. Pengadilan mengumpulkan berbagai perancang grafis yang berusaha menghasilkan uang dengan penemuan ilusi ini. Baik orang yang berpendidikan maupun tidak terampil percaya bahwa gerakan abadi adalah mungkin. Tugas ini menarik para peneliti seperti fatamorgana, tetapi semua program ini berakhir dengan kegagalan tanpa pengecualian. Mereka telah berputar di tempat selama bertahun-tahun, dan mereka belum membuahkan hasil. Melalui praktek dan eksperimen yang terus menerus, orang-orang secara bertahap menyadari bahwa setiap mesin yang mengkonsumsi pekerjaan di dunia luar mengkonsumsi energi. Tanpa konsumsi energi, mesin tidak bisa bekerja. Pada saat ini, beberapa ilmuwan terkenal, Stavin dan Huygens, mulai menyadari bahwa tidak mungkin membuat mesin gerak abadi dengan metode mekanis.
Di pertengahan abad ke-19, sejumlah ilmuwan memberikan kontribusi besar untuk pemahaman yang benar tentang transformasi fungsi panas dan bentuk-bentuk lain dari gerakan material. Segera setelah itu, undang-undang konservasi dan transformasi energi yang hebat ditemukan. Diakui bahwa semua materi di alam memiliki energi. Ada berbagai bentuk energi yang dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya, dari satu objek ke yang lain, dalam proses transformasi dan transmisi. Jumlahnya tetap sama. Hukum kekekalan konservasi energi memberikan landasan ilmiah yang lebih akurat dan lebih kaya bagi materialisme dialektik. Ia telah secara efektif menyerang pandangan-pandangan idealis yang percaya bahwa gerakan-gerakan material dapat diciptakan dan dihancurkan sekehendak hati, yang benar-benar menghancurkan mimpi-mimpi abadi.
Setelah semua upaya untuk membuat jenis pertama dari gerakan abadi gagal, beberapa orang bermimpi membuat mesin gerakan abadi lainnya, berharap bahwa itu tidak akan melanggar hukum pertama termodinamika, dan itu akan menjadi ekonomis dan nyaman. Misalnya, mesin panas seperti itu dapat menarik panas langsung dari laut atau atmosfer untuk mengubahnya sepenuhnya menjadi kerja mekanis. Karena energi laut dan atmosfer tidak pernah habis, mesin panas jenis ini tidak akan pernah berhenti bekerja, dan ini juga merupakan mesin gerak abadi. Seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri:
Namun, berdasarkan sejumlah besar pengalaman praktis, fisikawan Inggris Kelvin mengusulkan prinsip universal baru pada tahun 1851: tidak mungkin materi mengekstrak panas dari sumber panas tunggal, membuatnya benar-benar berguna dan tanpa efek lain. Dengan cara ini, gagasan tentang tipe kedua dari gerakan abadi juga bangkrut.
Ide gerakan abadi telah berlangsung selama ratusan tahun dalam sejarah manusia. Penolakan mitos ini tidak hanya kondusif bagi pemahaman yang benar tentang sains, tetapi juga bagi pemahaman yang benar tentang dunia.
Energi tidak dapat dihasilkan dari udara tipis atau menghilang dari udara. Itu hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya atau dari satu objek ke yang lain. Jumlah energi dalam proses transformasi dan transfer adalah konstan. Ini adalah hukum kekekalan energi. Mesin gerak abadi kelas tidak bisa dibuat
Transformasi dan transfer energi bersifat terarah, seperti panas yang dapat secara spontan berpindah dari objek panas ke objek dingin tetapi tidak dapat secara spontan mentransfer dari objek dingin ke objek panas tanpa menyebabkan perubahan lain. Ini juga merupakan pemusnahan impian untuk membuat gerakan abadi yang tidak dapat dilakukan.
Istilah mesin gerak abadi tidak terlalu tepat. Seperti flywheel, begitu gerakan dimulai, jika tidak ada perlawanan gesekan, itu dapat terus berlatih untuk waktu yang lama, yang sulit dicapai dalam latihan, tetapi itu masuk akal dalam kebenaran, dapat dianggap sebagai batas praktis. situasi. Yang disebut mesin gerak abadi tidak mengacu pada situasi ini. Itu tidak berusaha mempertahankan gerakan abadi. Sebaliknya, mereka berharap untuk terus mendapatkan pekerjaan yang bermanfaat tanpa pasokan energi eksternal, yaitu tanpa mengkonsumsi bahan bakar dan tenaga. Jika jenis mesin gerak abadi ini benar-benar dapat dibuat, maka Anda bisa mendapatkan kekuatan tanpa batas tanpa energi alam. Ketika orang belum menguasai hukum dasar alam, ide ini telah menggoda banyak orang dengan bakat kreatif luar biasa. Mereka telah mengabdikan banyak kebijaksanaan dan tenaga untuk mewujudkan mimpi ini. Namun, tidak ada mesin gerak abadi yang benar-benar diproduksi, dan tidak ada desain mesin gerak abadi yang dapat menjadi subyek tinjauan ilmiah.
Desain awal yang terkenal dari mesin gerak abadi diusulkan oleh Hennessel dari Prancis pada abad ke-13. Perangkat yang dirancang oleh Henneke tidak disebut mesin gerak abadi pada saat itu, tetapi itu disebut "roda ajaib" menurut sifatnya yang sangat menarik. Dia memasang 12 batang pendek aktif dengan jarak yang sama di tepi roda dengan bola yang berat di setiap ujungnya. Terlepas dari di mana roda diputar, bola berat individu di sebelah kanan selalu lebih jauh dari sumbu daripada bola berat di sebelah kiri. Henneke membayangkan bahwa efek yang lebih besar di sisi kanan, terutama jika bola berat di masa lalu bertindak pada jarak dari sumbu, itu akan memaksa roda untuk berputar ke arah yang ditunjukkan oleh panah, setidaknya ke porosnya. Ketika sudah usang. Namun, pada kenyataannya, roda berhenti setelah satu atau dua putaran.
Belakangan, Leonardo da Vinci (1452-1519) dari Renaissance Italia juga membuat perangkat serupa. Dia merancang bahwa bola berat di sisi kanan lebih jauh dari pusat roda daripada bola berat di sisi kiri. Di bawah efek yang tidak seimbang di kedua sisi, roda akan berputar ke arah panah, tetapi hasil eksperimen negatif. Da Vinci dengan tajam menyimpulkan bahwa gerakan abadi itu tidak mungkin.
Bahkan, dari prinsip keseimbangan leverage, dalam dua desain di atas, meskipun bobot setiap bobot yang diterapkan pada roda di sisi kanan besar, jumlah bobotnya kecil. Perhitungan yang akurat dapat membuktikan bahwa akan selalu ada posisi yang tepat, sehingga rotasi (torsi) dalam arah berlawanan dari bobot yang diterapkan pada roda di sisi kiri dan kanan sama persis, membatalkan satu sama lain, dan roda mencapai ekuilibrium dan diam.
Perbedaan dalam air yang mengalir dapat mendorong turbin untuk menyediakan daya eksternal. Bisakah kita mendesain mesin gerak abadi dengan air mengalir? Pada 1670-an, seorang mekanik Italia, Ster, mengusulkan desain untuk mesin gerak abadi. Dia merancang bahwa air yang mengalir dari tangki atas akan mempengaruhi roda air untuk memutar, dan roda air akan mendorong pabrik air untuk memutar, dan kemudian menggerakkan spiral decanter melalui satu set roda gigi untuk mengangkat air di reservoir ke tangki atas. di. Dia berpikir bahwa seluruh perangkat dapat terus berjalan seperti ini dan secara efektif melakukan pekerjaan eksternal. Bahkan, air yang mengalir kembali ke wastafel semakin berkurang, dan segera air di wastafel mengalir ke waduk di bawah, dan turbin berhenti berputar.
Apung juga merupakan penolong yang baik untuk merancang gerakan abadi. Ini adalah desain gerak abadi buoyancy yang terkenal. Serangkaian bola, melilit roda atas dan bawah, dapat diputar seperti rantai. Beberapa bola di sebelah kanan ditempatkan dalam wadah berisi air. Perancang percaya bahwa jika tidak ada wadah air di sisi kanan, jumlah bola di sisi kiri dan kanan sama, dan rantai akan seimbang. Namun, sekarang bola di sebelah kanan direndam dalam air, dan ketika mereka tunduk pada daya apung air, mereka akan didorong oleh air, yang akan mendorong seluruh bola di sekitar roda atas dan bawah. Ada bola di atas permukaan air. Di bawah ini, ada bola yang melewati bagian bawah wadah dan ditambahkan.
Seperti mesin gerak abadi belum dibuat. Apakah karena bola di bawah ini dapat melewati bagian bawah wadah tanpa membiarkan air bocor keluar? Apakah secara teknis sulit untuk diproduksi? Kesulitan teknis bukan masalah utama, masalah utama masih dalam prinsip desain. Ketika bola yang lebih rendah melewati bagian bawah wadah, itu tunduk pada tekanan yang sama seperti bagian bawah wadah, dan karena berada di bagian paling bawah dari air, itu menjadi sasaran tekanan besar. Tekanan ke bawah ini akan mengimbangi daya apung bola di atas, dan motif air tidak akan bergerak selamanya.
Selain itu, berbagai jenis skema desain gerak abadi yang memanfaatkan inersia roda, aksi kapiler tabung tipis, dan gaya elektromagnetik untuk mendapatkan daya efektif telah diusulkan, tetapi semua gagal tanpa kecuali. Bahkan, dalam semua desain gerak abadi, kita selalu dapat menemukan posisi keseimbangan, di mana setiap kekuatan hanya saling mengimbangi dan tidak lagi memiliki kekuatan pendorong untuk membuatnya bergerak. Semua mesin gerak abadi pasti akan beristirahat di posisi kesetimbangan ini dan menjadi tidak termotivasi.
Aliran tak berujung dari skema desain gerak abadi gagal dalam pemeriksaan sains yang ketat dan uji praktik yang kejam. Pada 1775, Akademi Ilmu Pengetahuan Prancis mengumumkan bahwa "Akademi Ilmu Pengetahuan tidak akan meninjau semua desain mesin gerak abadi di masa depan." Ini menunjukkan bahwa dalam komunitas ilmiah pada saat itu, telah diakui dari pengalaman jangka panjang bahwa upaya untuk menciptakan mesin gerak abadi tidak memiliki harapan untuk sukses.
Kegagalan berbagai skema desain gerakan abadi dan meledaknya impian menciptakan mesin gerak abadi adalah pukulan besar bagi semua orang yang mencari gerak abadi. Namun, dengan merefleksikan kegagalan proses eksplorasi ini, ia mengilhami umat manusia dari sisi yang berlawanan. Beberapa ilmuwan mulai berpikir dari kesimpulan negatif ini dan mengajukan pertanyaan apakah mesin penggerak abadi tidak dapat dibuat, atau apakah ada hukum di alam. Itu membuat tidak mungkin bagi kita untuk mendapatkan energi dari ketiadaan! Artinya, ada hubungan transformasi tertentu antara berbagai energi di alam. Berpikir di bidang ini adalah salah satu petunjuk untuk pembentukan transformasi energi dan prinsip-prinsip konservasi. Fisikawan dan fisiolog Jerman yang terkenal H. Helmholtz (1821-1894) mulai mempelajari prinsip konversi dan pelestarian energi dari fakta bahwa gerakan abadi tidak dapat direalisasikan. Dia menulis dalam makalahnya: "Mengingat kegagalan percobaan sebelumnya, orang ... tidak lagi bertanya 'bagaimana saya bisa menggunakan hubungan yang diketahui dan tidak diketahui antara berbagai kekuatan alam untuk menciptakan gerakan abadi', tetapi tanyakan 'Jika gerakan abadi tidak mungkin, hubungan macam apa yang seharusnya ada di antara berbagai kekuatan alam? '"
Di pertengahan abad ke-19, prinsip-prinsip konversi dan konservasi energi secara luas diakui oleh komunitas ilmiah. Prinsip ini menunjukkan bahwa semua materi di alam memiliki energi, sesuai dengan berbagai bentuk gerak, dan energi memiliki bentuk yang berbeda, seperti energi kinetik dan energi potensial gerak mekanis, energi internal gerak termal, energi elektromagnetik gerak elektromagnetik, dan kimia. gerakan. Bisa menunggu, mereka diwakili oleh parameter khusus negara dari berbagai bentuk olahraga. Ketika bentuk gerakan berubah atau jumlah gerakan bergeser, energi juga berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya, dari satu sistem ke sistem lainnya; energi total konstan sepanjang transformasi dan transmisi.
Ada fantasi lain yang sangat indah yang tidak melanggar prinsip konversi dan konservasi energi. Jika energi panas di udara atau air laut dapat diubah menjadi pekerjaan mekanis yang kita butuhkan melalui mesin pintar, itu bisa menjadi sumber energi yang tak pernah habis. Ide menciptakan mesin semacam itu jauh lebih cerdas daripada gagasan menghasilkan energi dari udara tipis. Jika mesin semacam ini dapat ditemukan, ada keuntungan lain. Di satu sisi, kita bisa mengeluarkan energi panas dalam satu hal dan melakukannya, dan pada saat yang sama mengurangi suhu benda-benda semacam itu. Dengan cara ini, kita dapat mendirikan beberapa pabrik besar di lautan, menggunakan energi panas di air laut untuk melakukan berbagai jenis pekerjaan, seperti menggunakannya untuk menghasilkan listrik. Satu kapal dapat menggunakan panas di air laut tanpa membakar batubara atau membakar minyak. Bukan hal yang baik untuk bisa berlayar keliling dunia! Ini dapat disebut jenis kedua dari mesin gerak abadi, dan itu mustahil untuk dicapai karena bertentangan dengan hukum kedua termodinamika.
Hukum termodinamika kedua adalah hukum obyektif yang telah dibuktikan oleh banyak kali latihan. Ini dapat dinyatakan sebagai: "Tidak mungkin untuk mengekstrak panas dari sumber panas tunggal dan mengubahnya menjadi pekerjaan yang bermanfaat tanpa pengaruh lainnya." Artinya, mesin panas tidak dapat memiliki efisiensi 100%, itu harus diambil dari suhu tinggi. Sementara bagian panas yang diserap oleh sumber panas menjadi berguna, bagian lain dari panas ditempatkan di sumber panas bersuhu rendah.
Mengejar pengalaman kegagalan gerak abadi dapat memberi kita dua inspirasi: Pertama, pengalaman kegagalan juga memiliki nilai penelitian ilmiah yang positif. Kegagalan berbagai skema desain gerakan abadi telah membangkitkan refleksi orang dan mengilhami gagasan transformasi dan konservasi energi. Ini adalah salah satu petunjuk untuk menetapkan prinsip transformasi dan konservasi energi; kedua, itu harus berdasarkan hukum ilmiah. Orang yang mengejar gerak abadi dalam sejarah bukan karena mereka tidak memiliki keinginan yang baik, atau karena mereka tidak memiliki semangat belajar yang tekun, tetapi karena mereka melakukan pekerjaan yang melanggar hukum obyektif. Sebelum orang dapat memahami hukum transmisi dan transformasi energi, kita hanya bisa menyesali kegagalan mereka yang mencari gerakan abadi. Namun, jika orang lain mendesain gerakan abadi hari ini, dia bodoh. Mereka yang melanggar hukum sains tidak akan pernah berhasil.
Tidak ada bentuk mesin gerak abadi. Prinsip pembangkit listrik magnet permanen adalah kawat memotong garis magnet. Pemotongan garis magnetik di medan magnet tunduk pada reaksi medan magnet, jadi perlu untuk melanjutkan untuk daya tindakan pemotongan kawat. Sederhananya, di generator, itu adalah proses mengubah energi kinetik menjadi energi listrik. Satu-satunya perbedaan adalah siapa yang menyediakan energi kinetik. Untuk stasiun pembangkit listrik tenaga air, dikatakan bahwa energi potensial gravitasi diubah menjadi energi kinetik; di pembangkit listrik termal, energi kimia batubara diubah menjadi energi panas, dan kemudian diubah menjadi energi kinetik melalui fase transformasi air.
