永动机的探索之路
巴斯卡拉轮
永动机最早的记录之一来自印度数学家和天文学家巴斯卡拉1150年前后的著作。他设计的永动机是一种不平衡的机器,由一个轮子和一个绕着轮圈的水银轴组成,其中轮子的重量分布是不平衡的。当轮子转动时,水银随之运动,为轮子提供继续转动的驱动力,以此类推,使轮子保持运转。
可以说巴斯卡拉的轮子永动机影响很大,因为他新奇的想法引起了很多科学家的好奇。在随后的几个世纪里,基于他的永动机概念,出现了许多不同版本的轮式机器。有一些很牛逼的科学家,比如达芬奇,维拉德。
而且,有趣的是,巴斯卡拉天生就有如此奇思妙想,是因为印度哲学中自我更新和无穷无尽的哲学思想的影响。可见哲学和宗教的影响力有多大。
德雷贝尔永动机
17世纪到19世纪是永动机探索的黄金时代。在那两百年里,各种异想天开的永动机BLACKPINK相继出现。
当丹德雷·贝尔在1604第一次展示他的机器时,引起了人们的好奇,包括英国王室。这是什么机器?其实这个机器就是一个造型精美的时钟,不需要上弦线圈,可以显示日期和月相,由温度变化和天气变化驱动一个空气温度计或气压计。
但是,对于这台永动机的能量来源,德雷贝尔只提到,是他利用“空气的炽烈精神”来维持这台机器的运动,就像炼丹师一样(德雷贝尔就是那个时代的炼丹师)。所以,没有人知道德雷贝尔的永动机是怎么运动的,它的能量是怎么来的。
在后来给朋友的一封信中,德雷贝尔还描述了他设计的一种更精致的永动机:一种中心球体被充满液体的玻璃管包围的仪器。球体上镶嵌着一些黄金饰品和一个月相表盘,周围装饰着神话生物,外形极为美观。但是,我们不确定这种精致的永动机是否真的存在。
弗洛德水螺钉
罗伯特·弗洛德是17世纪的杰出人物,他既是科学家又是炼金术士。他经常有一些奇怪的想法。比如他认为人被闪电击中是因为闪电是上帝愤怒的化身。
永动机也是他奇思妙想的经典之作。弗洛德在1618提出了永动机版的“水螺旋”。这种“水螺旋”可以利用水循环发电,带动磨盘碾磨谷物。当这台永动机在1660年以木刻的形式呈现在人们面前时,被普遍认为是第一台尝试产生永久公用电力的装置。它的工作原理是:从顶部水箱流出带动左下方的大水车,水车的运转带动一系列复杂的齿轮和轴,从而带动螺旋水斗从底部中心到右上,显示机器的整体运转,形成循环水动力。
虽然机器实际上不能运行,但弗洛德不只是试图用他的机器打破物理定律。事实上,他可能设计了这样一台机器,因为他试图找到帮助农民的方法。那时候磨粮食全靠不间断电源。住在很远地方的人们不得不装载他们的谷物,拖到磨坊,然后运回农场,因为没有合适的自来水源。如果Frood的永动机起作用,将让无数农民的生活变得更轻松,其贡献不言而喻。
考克斯钟
作为伦敦著名的钟表匠,考克斯对钟表非常感兴趣,他也希望自己能造出一个可以永远运动的钟表。1774年,考克斯制造了他的永恒动力钟,这种钟和其他机械钟差不多,只是不需要上发条的线圈。
时钟由玻璃包裹,利用地球大气的压力变化作为外部能量,产生类似上弦机芯的动力。内在动力是嵌在钟体内的水银压力计。水银通过上升或下降产生动力,使内部的表轮同向转动,形成循环运行效果。
当时考克斯说那是一个可以永远运动的钟,它确实在没有外力的情况下运行了差不多150年。这是第一个被广泛接受的永动机时钟的例子,它在100度运行期间,在欧洲各地展出了多年。但遗憾的是,在19的30年代,它结束了使命,所以只能算是一个制作精美的钟表。然而,有喜有悲。考克斯在这款钟上使用的技术,比如轴承的钻石运转,气压变化,都被应用到了现代的钟表上。
卡彭反应堆
卡彭,出生于1870,罗马尼亚工程师、物理学家。他一生致力于研究机械工程、热力学和电化学。从1904到1909,卡彭在完成博士论文后,研究了高频电流和电流信号的远距离传输以及先进的燃料电池技术。也正是这一时期的研究工作,拉开了他创造传说中的永动机——卡彭叠电解质的序幕。
1950年组装了这个栈的原型。它主要由两个串联的电池组驱动一个小电流电机。电机发电(转化为机械能)后,会推动一个与开关相连的叶片。叶片每旋转半圈,就会触发一个开关打开电路给电堆充电,然后在第二个旋转节点闭合电路,以此类推。叶片的转动时间是经过计算的,这样电堆就会有一定的时间进行充电,从而实现环流。
发明完成后,被罗马尼亚国家技术博物馆收藏。到2010,反应堆已经连续工作60年了!而且,当电池被打开给一些科学家测试时,他们发现电池自发明以来一直保持1伏的电压,其稳定性也令人惊讶。
目前,反应堆仍在工作,但科学家们仍然无法弄清楚这种奇怪的电池是怎么回事。为什么现在还在跑?也许这个堆的能量转换效率很高,在机械能和电能相互转换的过程中几乎没有损耗,所以在连续工作60年后还是比较稳定的,但总有一天,随着能量的逐渐消耗,这个堆也会停止运转。
纽曼能量机
20世纪,随着科学理论的不断发展,科学家们从根本上否定了永动机的可能性。1911年,美国专利局发表声明,称不再授予永动机或自由能源设备专利,因为在科学上似乎不可能造出这样的设备。对于一些发明家来说,这意味着他们的工作更难得到科学的认可。此后,人们对永动机探索的热情逐渐降低,但仍有人坚持。
1979年,一位名叫约瑟夫·纽曼的美国科学爱好者声称,他发明了一种永动机,其机械功率输出总是超过输入功率,能量机的效率超过100%。机器的核心动力原理是通过原子或化学链式反应提取太空中的电磁能量,具体来说就是在线圈传输的带动力的电磁脉冲中嵌入一个旋转的永磁体,将线圈的质量能量转化为扭矩和动力,使机器保持运转。
同年,纽曼试图为能量机申请专利,被美国专利局驳回。纽曼随后提起上诉,美国国家标准局对他的设备进行了测试,并验证了其有效性。令人失望的是,在1986中,设备的测试结果显示输出能量并不比输入能量多。
然而,作为一个还没读完高中的业余科学爱好者,即使没有人愿意支持他的研究计划,纽曼奇怪的想法也是值得肯定的。
大卫·哈默尔的反重力机器
20世纪中期,随着外星人热潮的兴起,永动机也与外星人联系在了一起。美国人大卫·哈默尔是一名木匠,没有受过正规教育。在他自述的“不可思议的真实故事”中,他告诉人们,在被外星人绑架后,他被选为自由能源机器和宇宙飞船的看守者,并获得了许多高级信息。如果人们相信他,他将能够改变世界。
虽然大卫·哈默尔的说法非常值得怀疑,但哈默尔指出,他的永动机使用的能量类似于蜘蛛在其蛛网中从一根蜘蛛丝跳到另一根蜘蛛丝的能量(相当于平移跳跃)。这样的力量可以抵消重力,可以让他建造一个飞行器,把人类和给他信息的外星人聚集起来,让人类和外星人见面。
哈默尔声称,他花了20年时间来建造这个星际设备和发动机。在此期间,他用一系列磁铁建造了它,利用离子动力作为能量,成功地使他的反重力机起飞。不幸的是,根据哈默尔的自述,该机在飞行后消失在空中。因为我们没有见过它的原型,所以人们总是很难相信哈默尔的论述。
其实只要我们仔细观察就会发现,历史上有很多关于永动机的惊人想法,但是现代科学的发展否定了永动机的可能性,所以现在人们对永动机和永动机技术的关注越来越少。虽然永动机不能科学成立,但历史上这些勇敢而不拘一格的探索,还是值得我们记取的。