Цифровое безумие
Люди всегда мечтали получить что-нибудь даром, будь то бесплатное пиво, стратегия выигрыша в казино или энергия из вакуума. Вечные двигатели изобретают с глубокой древности. И хотя физики давно выяснили, что выработать что-то из ничего нельзя, энтузиастов это не останавливает)
КЛАССИФИКАЦИЯ
Вечных двигателей не существует. Тем не менее они делятся на несколько типов.
Вечные двигатели первого рода претендуют на создание энергии из ничего в нарушение первого начала термодинамики (закон сохранения энергии). Не работают.
Вечные двигатели второго рода пытаются многократно использовать однажды уже потраченную энергию, нарушая второе начало термодинамики (принцип неубывания энтропии, или беспорядка). Не работают.
Мнимые вечные двигатели незаметно подпитываются энергией из внешней среды. Работают, но ложно выдаются за вечные двигатели.
Жульнические вечные двигатели создают впечатление работающего perpetuum mobile за счет спрятанного источника энергии. Работают, но вечными двигателями не являются.
ГЕНЕРАТОР БЕДИНИ
В 1984 году американский электрик Джон Бедини закрепил на колесе магниты, поставил рядом индукционную катушку и пару аккумуляторов. Когда магнит приближался к катушке, он возбуждал в ней ток, заряжающий аккумулятор. А когда удалялся, электроника подключала другой аккумулятор, который питал катушку, отталкивал магнит и раскручивал колесо. Через некоторое время батареи менялись местами. Бедини утверждал, что заряд батарей полностью восстанавливается, а колесо может совершать дополнительную работу за счет «свободной энергии» неизвестной науке природы.
На самом деле . На практике колесо, разумеется, останавливалось, но с хорошими аккумуляторами крутилось достаточно долго, чтобы впечатлить дилетантов и убедить их заплатить за набор для сборки вечного двигателя в домашних условиях.
ВЕЧНЫЕ ЧАСЫ
Мнимый perpetuum mobile
В 1864 году новозеландский часовщик, математик и астроном Артур Беверли построил часы, идущие без подзавода по сей день. Правда, их несколько раз останавливали для чистки, а однажды они встали сами, но потом вновь начали отсчитывать время. Конструкция хронометра очень проста. В резервуаре с маслом и воздухом плавает грузик, который поднимается и опускается при изменении уровня масла. Движения грузика взводят пружину часов.
На самом деле . Все законы физики строго соблюдаются, но часы Беверли не вечный двигатель. Они незаметно подпитываются энергией из окружающей среды — уровень масла изменяется в зависимости от атмосферного давления и температуры.
«Вечноидущие» часы Джеймса Кокса
Среди многих моделей «вечного двигателя», которые не работают, так как нарушают законы физики, есть немного исключений. Например, известные «вечноидущие» часы Джеймса Кокса.
Джеймс Кокс (1723-1800), известный лондонский ювелир, часовщик и изобретатель изготовил множество замечательных механизмов – в том числе гениальные часовые аппараты «Павлин» (экспонируются в Малом Эрмитаже) и «Серебряный лебедь» (выставлен в Spring Gardens музее), которые замечательно работают, несмотря на то, что им около 250 лет.
Эти аппараты, так же как и свои «вечноходящие» часы Кокс изготавливал и придумывал вместе с Дж. Дж. Мерлином.
«Вечноидущие» часы появились в 1774 году. Они имели самый заурядный для своего времени вид: корпус из красного дерева был выполнен в виде башенок, а сквозь прозрачное стекло можно было видеть работу механизма. Остеклен механизм было со всех сторон, поэтому скрыть что-то было невозможно. Высота часов составляла два метра.
Кокс вполне осознанно не стал гнаться за идеей получения энергии от своего «вечного двигателя». Он пошел по пути изготовления часового механизма, не требующего подзавода. Разумеется, изобретатель считал, что изобрел настоящую вечную машину, но конечно это не так.
Двигающей силой всего механизма была ртуть, которая под действием атмосферного давления поднималась или опускалась из стеклянной емкости внизу часов по стеклянной трубке. Все части механизма находились в подвешенном состоянии, и уравновешивались противовесами. И, когда ртуть подымалась в трубке, та, чуть увеличиваясь в весе, опускалась. Это обеспечило достаточное движение механизма подзавода пружины свернутой внутри часов. Колесо, соединяющее ртутный барометр и часы по задумке конструкторов, двигалось только в одном направлении, и грузы, необходимые для работы часового механизма, оказывались всегда поднятыми, неважно как вела себя ртуть (и, соответственно – атмосферное давление) – опускалась или поднималась в трубках.
Часы Кокса вписывают отдельную главу в историю изобретений человека. Заслуга Кокса в том, что он не только использовал силу науки, но уже в 18 веке сделал изобретение, предполагающее, что природа может обеспечить бесплатной энергией механизм, делая его практически «вечным».
В 1961 году часы приобрёл музей Виктории и Альберта, где они хранятся до сих пор. Разумеется без ртути, и поэтому замолкнувшие и недвижимые
Идея близкая к жизни
Уникальные швейцарские часы, которые заводятся от хитрого механизма. Пружина с газовой камерой, которая сжимается и разжимается от перепада температур, заводит часы. При отсутствии постоянного перепада температур такой двигатель работать не будет. Тем более для более большого двигателя потребуется намного больше разница в перепаде температур, а это уже энергия из вне.
Знаменитые часы из фамилии Atmos. В последний раз их завели в мае 1968 года, а они все идут. Я помню, конечно, что Французская академия наук не принимает патентные заявки на вечный двигатель с 1775 года. Заявки, может, и не принимаются, но эти часы — вечные.
Jaeger-LeCoultre делают их почти 80 лет. В стене фабричного здания в швейцарской деревушке Сантье замурован ни в чем не повинный Atmos, и каждый, проходя по коридору, может заглянуть в глазок и убедиться, что механизм жив и здоров без пищи и воды. Он берет энергию буквально из воздуха.
Вечными называют электронные часы на батарейках или включенные в сеть. Atmos в электричестве не нуждается. Эти часы движутся газом, источник их энергии — мембрана-гармошка, наполненная хлорэтиленом. Газ охлаждается — гармошка сжимается, газ нагревается — гармошка расправляется. Колебания передаются с помощью обычной цепочки на барабан, в котором свернута движущая часы пружина. Разницы температуры в 1° хватает для того, чтобы продлить завод на двое суток.
Схема была придумана французом Жан-Леоном Рейтером в 1928 году. Вместе со швейцарским часовщиком Давидом Ле Культром он превратил этот механизм в главный узел часов, которые с 1936 года выпускаются серийно. С тех пор в мире продано около 750 тыс. Atmos. Почти все ходят до сих пор, невзирая на мировую войну, экономические кризисы и глобальное потепление. Им на эти преходящие частности наплевать.
Для людей, привыкших к часовщикам, склонившимся над микроскопами, вид цеха, где собирают Atmos, странен. Лежащие на столе латунные оболочки мембран напоминают чуть ли не консервные банки. Правда, положат в них живой и дышащий газовый прибор. Размеры 309 деталей такие, как в XVII веке, зубчатое колесо можно взвесить на руке. Jaeger-LeCoultre гордятся самым маленьким в мире часовым механизмом 101, а вот механизм Atmos 566 — мануфактурный великан.
Самый совершенный в мире часовой механизм имеет довольно солидные размеры (46,5 х 25,2 х 13 см). На руку его не надеть. Atmos — настольные часы. Они давно служат официальными подарками швейцарского правительства своим зарубежным коллегам. Не подаришь же соседскому премьер-министру плитку шоколада или настоящий швейцарский ножик со многими лезвиями.
"Их надо поставить на горизонтальную поверхность и выровнять вот по этому маленькому кружочку на подставке,— говорит глава атмосовских сборщиков Рен Ламотт.— А потом всего лишь следить за тем, чтобы их не трогали без необходимости, не зафиксировав предварительно маятник специальным рычажком".
Маятник Atmos — тонкая нить, на которой вращается груз. Усилия тратятся чрезвычайно экономно, маятник совершает два колебания в час по сравнению с 300 примерно у обычных наручных часов, которые требуют в 250 раз больше энергии, чем Atmos. Устанавливают время забытым дедовским способом — просто подводя стрелки рукой, как в прежних настенных и напольных часах, от которых, в сущности, они и произошли.
Мотор механизма один, усложнения — разные, как и форма и материал корпуса. Самое популярное здесь усложнение, понятно, вечный календарь. Хай-тековский прозрачный корпус спроектировал в этом году австралийский дизайнер Марк Ньюсон, а приглашенные Jaeger-LeCoultre художники по дереву сделали футляр с маркетри, воспроизводящий "Портрет Адели Блох-Бауэр" Густава Климта.
Демонстрационную модель Рен Ламотт выносит в ведерке для шампанского. Модель прямо из холодильника, мембрана заморожена и сжата, а затем прямо на глазах она начинает расправляться — с явной готовностью двигать заводное колесо. Модель кажется удивительно простой, как наглядное пособие из школьного кабинета физики. Я пытаюсь сжать мембрану, это почти невозможно. Она мало подходит для тренировки кистей рук, здесь требуется усилие около 60 кг. Зато, уложенная на полку морозильника, мембрана послушно сжимается.
Время от времени заслуженные Atmos возвращаются в Швейцарию для технического обслуживания, и тогда мастера с интересом разглядывают модели в стиле ар-деко 1930-х или космического дизайна 1960-х. Их чистят, проверяют, меняют детали, если владелец пожелает. Если нет — отдохнувшие часы возвращаются из отпуска ровно в том же виде, в каком приехали в Сантье. Эту процедуру часовщики советуют проделывать раз в 12-15 лет, хотя многие часы идут без контроля до 30 лет. Своей очереди присланные Atmos дожидаются за стеклом в огромных шкафах, напоминающих витрины музея. Я спрашиваю, присылают ли на ТО Atmos из России. "Нет,— отвечает Ламотт,— еще ни разу, хотя я слышал, что эти часы есть даже в Кремле".