«Végtelen mozgatómotor»: álom a valóságba és vissza

Bevezetés: Az előre lépő természet törvényeivel szembeni ötlet

A perpetuum mobile (latinul: «végtelen mozgású») koncepciója – a külső energia bevitel nélkül végrehajtott hasznos munkát végző gépek – hosszú ideig az egyik legizgalmasabb és legkeservesebb ötlet volt a tudomány és a technika történelmében. Az annak evolúciója – az alkimista álomtól, az örökös energiaforrás létrehozásának, egészen a modern fizikai törvényig, amely kategorikusan tiltja ezt a lehetőséget – nemcsak a tudományos módszertan fejlődését, hanem az utópikus gondolkodás pszichológiai kitartását is mutatja a megkérdőjelezhetetlen bizonyítékok előtt.

A álmodók kora: a mechanikus varázslat (XII–XVIII. század)

A korai perpetuum mobile projektek, amelyek a Magas középkor és a Reneszánsz korához tartoznak, kizárólag mechanikaiak voltak. Azok a feltalálók (gyakran zseniális mérnökök), akiket az örökös mozgás eszméjével foglalkoztak, még nem ismerték a alapvető megőrzési törvényeket, de jól látták a ciklikus folyamatokat a természetben – a csillagok keringése, a víz körforgása, a szív dobbanása. Logikusnak tűnt, hogy létrehozzanak egy mechanikus szerkezetet, amely, ha egyszer elindult, örökké folytatná a mozgást, a súrlódást egy okos rendszerű támaszok, terhek és áramlás segítségével.

• Bhaskara keréke (XII. század): Egy egyik első ismert projekt, amelyet az indiai matematikus Bhaskara II nevéhez köthetnek. A tervezés szerint a kerék, amelyen a róla lefutó csőcsapok rózsákkal vannak ellátva, folyamatosan egy oldalon fog megfordulni, és így folyamatosan forgatni fog.

• Labdák vagy terhekkel ellátott kerék: A klasszikus modell, ahol a kerék peremén futó csatornákon labdák vagy terhek haladnak. Hitelt adtak, hogy a labdák vagy terhek az egyik oldalon, amelyek távolabb vannak az tengelytől, folyamatosan diszbalanszot hoznak létre és forgást okoznak. Valójában a rendszer egyensúlyba került.

• Kornélis Drebble gépe (XVII. század elején): A holland feltaláló egy örökös hajtóművet hozott létre az órák számára, amelyet úgy hittak, hogy az atmoszferikus nyomás változásain alapul. Az eszköz szenzációkat keltett, de a titok valószínűleg a rejtett mechanikus hajtóműben rejlett.

Érdekes tény: a nagy Leonardo da Vinci, aki ifjúságában is érdeklődött ezek iránt, később heves kritikát váltott ki, kijelentve: «Ó, örökös mozgató keresők, mennyi üres projektet hoztak létre ezek a keresésekben!»

A teoretikus tiltás kora: a termokémia diadalai (XIX. század)

A hőfolyamatok tanulmányozásának előrehaladása a két termokémiai törvény formálásához vezetett, amelyek kategorikusan tiltják a perpetuum mobile létrehozását.

1. Előszördi törvény (energia megőrzési törvény): Az energia nem jön létre semmiből, és nem tűnik el nyomtalanul. Csak egy formából átalakul másikba. Ez megsemmisítette az elsőfajú örökös mozgató álomát – a semmiből energiát létrehozó gépet.

2. Másodszori törvény (entropia növekedési elve): A zárt rendszerben a nemegyenletesedések (potenciális munkaforrások) önkéntelenül törekednek az egyensúlyra. A hő nem tud teljesen és önkéntelenül átalakulni munkává anélkül, hogy kompenzációt kapna. Ez betiltotta a másodfajú örökös mozgatót – a gépet, amely például a világócean hőjét használhatná fel, hogy munkát végezzen anélkül, hogy hőmérsékleti különbséget hozna létre. Ez a gép nem lenne sértő a energia megőrzési törvényét, de sértő lenne az entropia csökkenési elvének.

Ezek a törvények, amelyeket Sadi Carnot, Rudolf Clausius és William Thomson (lord Kelvin) vezetett be, véget vettek a tudományos körökben az örökös mozgató kereséseknek. Sok ország patenthivatalai (a Francia Akadémia Tudományai 1775-ös évétől kezdve) elutasították ezekre az eszközökre vonatkozó kérelmeket.

A «visszafele haladás» jelensége: miért él az ötlet?

Bár a tudományos tiltás ellenére az örökös mozgató ötlete nem halt meg. Továbbá a XX–XXI. században egyfajta újjászületésen ment keresztül, megváltoztatva a képét. Az okok a pszichológiában, az gazdaságban és a tudomány népszerűsítésében keresendők.

• A perifériás tudomány pszichológiája: Az egyedülálló feltalálók, gyakran mély fizikai képzés nélkül, a termokémia tiltását a dogmatikus «hivatalos tudomány» kihívásának tartják. Egy működő modell létrehozása nemcsak világszerte ismerttséget és triumfot jelent a rendszer felett, hanem egyfajta értelmességet és kiválasztottságot is ad. Ezen projekt munkálatai egyfajta legmagasabb értelmet és kiválasztottságot adnak.

• Az gazdasági stimulus és az energiaáramlás krízis: Az drága energiahordozók korában az ingyenes energia ötlete vonzóvá válik az investációk számára. Sok trükk, amelyek a John Keely (XIX. század) állandó mágneses motorjától kezdve a modern «vakuumos» vagy «hideg-szintézis» generátorokig terjednek, kihasználják ezt a csodálatkívánságot. Gyakran használják a bonyolult pseudoscience terminológiát (pl. «torziós mezők», «nulla pont energia», «szabad energia»), hogy tudományosnak tűnjék.

• A modern mítoszok példái: Paul Baumann «testatikája» (a «statikus elektromosságon működő» gép), Bolotov gravitációs motorja, a neodymium mágnesekkel működő üzemanyagmentes generátorok. Azok a demonstrációs modellek általában rejtett energiaforrásból táplálódnak vagy nyilvánvalóan csalás.

Páratlan megvalósítás: a természet és a technika gyakorlati «végtelen mozgatói»

Az ironikus az, hogy míg az egyedülálló feltalálók a lehetetlen felett küzdnek, a tudomány és a természet olyan rendszereket hoztak létre, amelyeket gyakorlati «végtelen mozgatóknak» lehetne nevezni, nem abszolút értelemben.

1. Astronómiai objektumok: A bolygók és csillagok keringése, a csillagok mozgása a vakuumban, ahol a súrlódás minimális, évtizedekig és évtizedekig folytatódhat. Azonban ez a mozgás nem végez hasznos munkát a termokémiai értelemben, és végül is megszűnik a gravitációs sugárzás, a hullámhosszú erők és egyéb okok miatt.

2. Szupraleveles áramok: Az áram, amelyet egy szupralevegősen áramló körben vezetnek, évekig foroghat a körben anélkül, hogy veszteséget szenvedne. Azonban a szupralevegősség fenntartásához hatalmas külső energiaforrásra van szükség (pl. folyékony helium vagy nitrogén hűtési rendszer).

3. Radioizotóp thermoelektrikus generátorok (RIEG): Az űrhajók energiaforrásai (például a Voyager) a plutónium-238 hőszétbomlásából merítik az energiát, amely évtizedekig és évtizedekig tart, biztosítva a misszió energiaellátását. Ez nem «végtelen», hanem «nagyon hosszú élettartamú» motor, amely az anyag bomlásából merít energiát.

Záró gondolat: a álom mint a haladás hajtóműve

Az örökös mozgató története nem a technikai sikertelen története, hanem a hatalmas intellektuális győzelem története. Az úgy tűnő gyakorlati feladat, amelyet az örökös mozgató jelentett, alapvető teoretikus felfedezéseket vezetett be – az energia megőrzési és entropia törvényeket. Az örökös mozgató lehetetlensége maga a modern fizika alapköve lett. Ezenkívül az ötlet továbbra is él a tudomány peremén, más funkciókat is betölt: a tudomány és a pseudoscience megkülönböztetésének lakmusz papírja, egy kulturális mítosz a végtelen erőforrásról és a természet által rónított korlátok megszűntetésének örök kívánságának tükröződése. Végül, az örökös mozgató álmának maga is egyfajta «végtelen mozgató» a emberi gondolkodásban – az intellektuális szenvedély, a hibák és, mint ironikus, a tudományos haladás forrása.

Permanent link to this publication: