
幾乎一旦人類創建機器,他們就試圖製造“永久運動機”,這些機器是獨自運行的。但是,這些設備從來沒有,也可能永遠不會正如發明者所希望的那樣工作。
賓夕法尼亞州洛克黑文大學的前物理學教授唐納德·西曼克(Donald Simanek)說:“簡而言之,由於我們對宇宙的幾何形狀的了解,因此不可能永久動作。”不可行設備的博物館。 “大自然沒有在原子水平上方的永久運動的例子。”
熱力學定律
據我們所知,永久運動機將違反熱力學,Simanek告訴Live Science。簡而言之熱力學第一法指出不能創造或破壞能量,只能從一種形式轉變為另一種形式。永久運動機將不得不生產無能量輸入的工作。這熱力學第二定律指出孤立的系統將朝著混亂狀態發展。此外,轉化的能量越多,浪費越多。永久的運動機將必須具有永遠不會浪費的能量,並且永遠不會朝著無序狀態轉移。
儘管如此,法律物理學並沒有阻止好奇的忽視或試圖打破它們。根據Simanek的在線博物館的說法,第一個記錄的永久運動機包括印度作家Bhaskara在12世紀創建的車輪。據說,由於其邊緣周圍的汞容器造成的不平衡,它一直在旋轉。其他嘗試包括16世紀的風車,17世紀的虹吸管和幾家水廠。
儘管大多數永久運動的嘗試都是本著科學詢問的精神,但其他人則旨在欺騙和賺錢。最著名的永續動作騙局是由查爾斯·雷德赫弗(Charles Redheffer)在1812年設計的。
一個奇蹟和惡作劇時代
Redheffer的永久運動機器吸引了費城和紐約社區,並帶來了數千美元。根據工程師的兩次揭穿,這最終導致Redheffer耗盡了城鎮。永久運動:痴迷的歷史“(Arthur WJD Ord-Hume的冒險無限,2015年)。
19世紀的美國是騙局的黃金時段。據“金伯魯·麥克勞德(Kimbrew McLeod)惡作劇:在現代世界中做惡作劇”(紐約大學出版社,2014年),啟蒙時代的關注時代通過個人經驗和觀察來學習和獲得知識,導致越來越多的人尋求他們可以自己判斷的現象。此外,越來越多的識字率意味著,越來越多的識字率越來越熟悉諸如永久運動的概念,並且渴望看到一個實現這一目標的機器。
但是,正如芭芭拉·佛朗哥(Barbara Franco)所寫的那樣加的夫巨人:一百年的騙局,“”“人們對新科學感興趣,而沒有真正理解它們……十九世紀的公眾常常未能區分對受試者的流行和認真研究。他們聽到講座,參加劇院,參加好奇的博物館,馬戲團和復興會議,並以同樣的熱情。”
艾米·雷丁(Amy Reading),作者內部的標記:大騙子,狡猾的報仇和大騙局的小歷史“(Vintage,2013年),在美國的有趣意識中指出了一個特殊的特徵。人們似乎很喜歡被一個故事所吸引,他們知道可能是不真實的,無論如何都對此感到不真實,然後在得知自己被欺騙時感到驚訝。雷德赫弗(Redheffer)實際上被淘汰了,實際上是1800年代早些時候表現出了1800年代初期的表現,這可能還沒有完全擁抱娛樂的形式,雖然他們卻沒有娛樂,但他們卻在sequest中卻沒有。
永久動作激發費城
據奧爾·霍姆(Ord-Hume)說,歷史學家在騙局之前不知道雷德富弗(Redheffer)的背景。他於1812年出現在現場,當時他在Schuylkill河附近開設了一所房子,以供公眾觀看。裡面是他聲稱可以永遠移動的機器,而無需觸摸或以其他方式輔助。
Simanek說,Redheffer的機器是基於“永久運動的“原理”,該運動假設在傾斜平面上持續向下力可以產生持續的水平力分量。根據Ord-Hum的說法,該機器具有重力驅動的擺,底部有大型水平齒輪。另一個較小的齒輪與較大的齒輪互鎖。大齒輪和軸都可以分開旋轉。放置在齒輪上的是兩個坡道,坡道上的重量是重量。重量應該將大齒輪從軸上推開,摩擦會導致軸和齒輪旋轉。旋轉齒輪反過來將為互鎖的較小齒輪供電。如果卸下了權重,則機器停止了。
根據視覺教育項目Redheffer指控毫無戒心的費城人看他的機器的消息來源不同。有人說他收取5美元,其他人說他收取了1美元,其他人則說婦女是免費的,或者以1美元的價格獲得。無論如何,價格並沒有阻止吸引人的公眾,機器變成了一種感覺。賭注高達10,000美元的真實性。
Redheffer對他的機器和接待感到非常滿意,以至於他遊說了賓夕法尼亞州的資金來建造更大的資金。 1813年1月21日,該州派遣檢查員進行調查,然後再花錢。那時,Redheffer的計劃破裂了。
第一個揭穿
根據Ord-Hume的說法,到達後,檢查員看到機器在一個帶有鎖定門和缺失鑰匙的房間裡。他們只能通過窗戶查看它。其中一位檢查員內森·塞勒(Nathan Sellers)帶來了他的兒子科爾曼(Coleman)。年輕的科爾曼注意到,機器中的齒輪並沒有像雷德弗(Redheffer)聲稱這樣做的方式工作。齒輪中的齒輪在錯誤的一側穿著。這意味著重量,軸和齒輪不會將較小的齒輪驅動到側面。較小的齒輪正在為較大的設備提供動力。
內森·塞勒(Nathan Sellers)相信他的兒子,並確定機器是騙局。據Ord-Hume稱,他聘請了當地工程師以賽亞·盧肯斯(Isaiah Lukens)來建造自己的永久運動機器,而不是面對雷德赫弗(Redheffer),而是像雷德赫弗(Redheffer)一樣“看起來和工作”。盧肯斯(Lukens)構造了一台看起來像雷德赫弗(Redheffer)的機器,但在頂部有一個看似堅固的踢腳板和一塊平方的玻璃。據說有四個木製的裝飾性裝飾性,在玻璃頂上,並附著在木柱上。 Lukens將發條電機放在踢腳板上。實際上,其中一個是繞行者。它可能是整天纏繞並為電動機供電。電動機會轉動軸,這會為齒輪供電。
據休斯頓大學的網站稱我們創造力的引擎。他向他們提供了錢,以知道這是怎麼做的。賣家和盧肯斯沒有當場譴責他,而是讓騙局的消息傳播到整個費城。
永久動作移至紐約
儘管費城正在雷德赫弗(Redheffer),但該時代的溝通速度緩慢意味著紐約仍然是目標。 Redheffer再次設置了他的機器。再次,他吸引了很多人。圍觀者中有羅伯特·富爾頓(Robert Fulton),他以開發第一個成功的商業汽船而聞名的工程師。 Ord-Hume寫道,當富爾頓看到機器時,他大聲說道:“為什麼,這是曲柄運動!”
富爾頓注意到機器的速度及其發出的聲音不均勻,就像手工搖動的情況一樣。一些報告指出,該機器也略微搖擺。據福爾頓(Fulton)說,富爾頓(Fulton)指責雷德弗(Redheffer),他吹噓並宣稱自己的機器是真實的。
富爾頓提出了一個要約:Redheffer會讓他試圖揭露機器能量的真正來源,如果他不能,他將為嘗試造成的任何損失付費。 Redheffer同意 - 很可能在遊客的壓力下 - 富爾頓開始從機器旁邊的牆壁上撬開木板,露出一條cat凝線。繩索穿過牆壁到上層。富爾頓匆匆駛向樓上,在那裡他發現一個老人坐在椅子上,用一隻手轉動曲柄,另一隻手吃麵包。
意識到他們已經被欺騙了,觀眾人群當場摧毀了機器。 Redheffer立即逃離了這座城市。
關於hoax後Redheffer知之甚少。根據 ”公民觀眾:美國早期國民的藝術,幻覺和視覺感知“(北卡羅來納大學出版社,2011年),作者:溫迪·貝利昂(Wendy Bellion),他於1816年建造了另一台機器,但沒有讓任何人看到它。他於1820年獲得了專利,但對該設備或Redheffer的知識一無所知。專利本身在火中丟失了。
永久運動的“不可能”
Redheffer的騙局是歷史上最著名的永久運動嘗試,但遠非唯一的動作。但是,大多數人並非旨在將公眾擺脫資金。
當所有物理定律表明它們是不可能的,為什麼人們會繼續嘗試永久運動機器?
Simanek告訴Live Science:“我的直覺是,他們對物理學的理解不完全。” “永久運動機發明者的物理學觀點是出於特定目的的無關方程的集合。他們無法掌握物理學的最大優勢 - 邏輯上的統一。
“例如,菲亞特不會產生熱力學定律。它們是源自牛頓的定律和氣體動力學模型,並且經過了經過實驗性測試……您不能簡單地簡單地丟棄一項您不喜歡'的法律,而不會使整個物理學的邏輯結構崩潰。”
Simanek指出,大多數永久運動機發明者都不認為他們的機器違反了物理定律。 “有些人認為某些特定定律不適用,通常是能量保存和熱力學定律。”
“在某個地方,幾何形狀(和物理學)是否有所不同?”西曼尼克說。 “也許,但是我們不知道在哪裡可以找到這個地方,人們可能會懷疑我們甚至可以去那裡,還是出於我們的目的而利用它……那是扶手椅的猜測和科幻小說,而不是科學。”
如果永久運動機器確實有效,則需要具有某些特徵。 Simanek說,這將是“無摩擦和完全沉默的運行。它由於其操作而不會發出任何熱量,並且不會發出任何形式的輻射,因為這將是能量的損失。”即便如此,這樣的機器也不會永遠運行,因為“由於其旋轉,其部分將不斷加速,我們知道物質是由帶電的顆粒組成的,並且加速電荷會散發出能量。”這將導致機器的變化,最終使其變慢或停止。
不過,“如果一台機器可以長時間以恆定的速度旋轉車輪,而沒有可衡量的速度降低,並且絕對沒有輸入能量,我們可以考慮到任何實際目的,即永遠的動作……但是這只是一種無用的好奇心,因為如果我們試圖從中提取工作,那將很快減慢,這很快就會放慢腳步。”
大多數永久運動機器的發明者都會牢記不同的目標。 Simanek說:“他們想要'過度統一'的性能 - 這台機器比其能源投入更有用。”然後,您將剩下能量供使用。
除了欺騙公眾之外,這可能是Redheffer的最終目標。據我們創造力的引擎說,即使在騙局被揭露後,費城報紙也推測該市錯過了免費操作水泵的機會。視覺教育項目稱,Redheffer 1820年的1820年專利是為了“機械目的”。但是這些是願望而不是現實。
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