РАЗОБЛАЧЕНИЯ В НАУКЕ: можно ли получить энергию из ничего
Арт-оформление: huxley.media via Photoshop по мотивам картины Рене Магритта «Портрет Стефи Ланги», 1961
Многие из нас думают, что эта идея была безнадежно скомпрометирована еще в Средние века. На самом же деле — ничего подобного! Буквально совсем недавно, в 2008 году, южноафриканец Майкл Брэйди основал фирму Perendev и получил за устройства, которые эта фирма должна была выпустить, более $1 000 000 вполне реальной оплаты. Правда, позже его арестовали за невыполненные заказы, а фирму обанкротили, но факт остается фактом — ему уплатили более миллиона за вечный двигатель, в нашем-то тысячелетии!
Похоже, что неутолимое желание получить что угодно задаром обуревает не одних участников финансовых пирамид. Вечные двигатели не только создаются, но и успешно патентуются, более того — совсем неплохо продаются! Просто для любопытства я ввел на своей странице интернет-магазина Amazon запрос perpetuum mobile — и мне предложили более 1000 лотов, самый дешевый стоит всего 7 евро 36 центов. В рекламах так и пишут: вечный двигатель — без всяких кавычек… После этого я понял, что рассказать об этом непременно стоит.
ВЕЧНЫЕ И ДРЕВНИЕ
Вообще-то идея это не новая. Еще в V веке написанный на санскрите древнеиндийский манускрипт «Сиддханта-широмани» упоминает о возможности создания такого полезного устройства. В античные времена особого внимания этой проблеме не уделяли — подозреваю, что из-за специфического отношения свободнорожденных античных философов к физическому труду, которым, по их мнению, разве что рабам прилично заниматься.
Но пришло Средневековье, новые предрассудки начали вытеснять старые, и в VIII веке в Баварии уже демонстрировали модель самого настоящего вечного двигателя с использованием магнитов. И что, она работала? Ответ прост: если да, почему же такую удачную идею никто не тиражировал? Это вообще крайне полезный вопрос при изучении всяческих псевдоноваций — задавайте его почаще.
А примерно в 1150 году индийский философ Бхаскара описал свой вечный двигатель. В его основе лежит колесо, к которому наискось по ободу прикрепляются длинные и узкие сосуды с ртутью. Бхаскара считал, что по одну сторону такого колеса масса ртути всегда будет больше, чем по другую, и оно будет вынуждено вечно вращаться.
О том, что меньшие массы ртути будут находиться на большем расстоянии от оси и поэтому сообщать колесу такой же, но противоположно направленный вращающий момент, он не подумал. Массовых повторений этой идеи тоже не наблюдалось — любопытно, почему?
Интересовались этой заманчивой идеей и великие умы тех времен. Даже сам Леонардо да Винчи оказался ей не чужд — в оставленных им материалах есть изображение минимум шести разных вариантов вечного двигателя. Но в итоге, скорее всего, после поставленных им же экспериментов, он в этой идее совершенно разочаровался и даже написал о ней: «О, вы, искатели вечных двигателей, сколько тщетных химер вы преследовали! Займите место рядом с алхимиками».
При всем при том в бумагах Леонардо есть чертеж вечного двигателя, основанного на законе Архимеда, с припиской: «Сделай модель под большим секретом и широко объяви о ее демонстрации». Что это может означать — неясно. Похоже, что да Винчи решил тайно подпитывать этот не совсем вечный двигатель водой из стороннего источника.
Неужели великий ученый-универсал был способен на такое? Практически наверняка был — и не только на такое. Возрождение было временем необузданных и безбашенных натур, так что можете представить, на что были способны люди менее прославленные…
ВРЕМЯ ИХ РАСЦВЕТА
Целый ряд похожих проектов вечного двигателя, напоминающих идею Бхаскары, соорудили механики XVI–XVII веков. Ртуть в них обычно заменяли обыкновенными перекатывающимися шарами — сила тяжести сама устраивала все так, что при любом положении колеса число шаров на одной половине колеса было больше, чем на другой.
В промышленное производство ни одна из моделей такого двигателя не пошла — на той половине, где шаров было меньше, они находились дальше от оси и крутили колесо не менее сильно, чем прочие шары, оказавшиеся ближе к оси, и из-за этого вечное движение кончалось крайне быстро.
Появилась конструкция еще проще — цепочка шаров, расположенная вокруг неравнобедренного треугольника. На более длинной стороне будет лежать больше шаров — значит, они всегда перевесят, и шары будут вращаться вокруг треугольника? Оказалось, что нет, — этот случай рассмотрел в своих трудах талантливый фламандский ученый Симон Стевин. Поскольку он с самого начала счел, что вечный двигатель невозможен, то не тратил силы на совершенно напрасный труд, а получил законы равновесия тел на наклонной плоскости, исходя именно из этого правильного предположения.
Появлялись друг за другом и уже упомянутые водяные вечные двигатели. Их идеи всегда сводились к одному и тому же: вода льется из расположенного на высоте резервуара на водяное колесо, это колесо крутит архимедов винт, который поднимает воду обратно в резервуар, и так без конца. К сожалению, конец наступает довольно быстро — из-за потерь на трение винт поднимает меньше воды, чем выливается из верхнего резервуара, и он постепенно пустеет, на чем вечное движение и заканчивается.
С течением времени все большее число ученых и инженеров начало понимать, что эта работа невыполнима в принципе. Но вот что любопытно — число создателей вечных двигателей не ахти как уменьшалось, а быть может, и росло.
Просто на каждого честного исследователя, принимающего мысль о том, что законы природы такое чудо запрещают и нечего даже пытаться, появлялось минимум полтора ловких человечка, которые думали только о том, чтобы заставить свой перпетуум мобиле двигаться каким-то не сильно заметным способом, а потом содрать за это побольше денежек с мецената подоверчивее и вовремя смыться.
БОРЬБА ЗА ИДЕИ
Изобретатели вечных двигателей, как и их коллеги, стремились защитить свои разработки. В 1635 году на вечный двигатель выдали первый британский патент. Вскоре после этого число желающих подкрепить свою разработку казенной бумагой так возросло, что Парижская академия наук не выдержала и в 1755 году просто запретила принимать к рассмотрению все труды по созданию устройств подобного рода.
Один писатель-фантаст даже пошутил, что вечный двигатель на самом деле изобрели давным-давно и он прекрасно работал до 1755 года, но когда вышел запрет парижских академиков, он послушно подчинился и работать перестал. Впрочем, шутки шутками, а подобное решение приняли не все и не сразу — скажем, в США заявки на такой патент можно было подавать до 1911 года. В Англии до сих пор это не запрещается, и в 2006 году пришлось рассмотреть (и отвергнуть) сразу две заявки.
Типичный пример карьеры изобретателя вечного движения может нам представить биография саксонца Иоганна Эрнста Элиаса Бесслера, выступавшего под псевдонимом Орфиреус. Он родился в 1680 году, побывал и медиком, и часовым мастером, изучал алхимию и каббалу, а в 1717 году продемонстрировал ученым и своему знатному покровителю ландграфу Гессен-Кассельскому свой вечный двигатель.
Главной его деталью было большущее колесо диаметром примерно 4 метра, обтянутое для загадочности вощеной бумагой. Осмотревшие колесо придворные ученые никаких тайных механизмов не заметили, колесо раскрутили и заперли в одной из комнат замка курфюрста на две недели. Когда его открыли, оно продолжало вертеться!
Слава о вечном двигателе Орфиреуса дошла даже до Российской империи, и Петр I, отправляя в 1721 году за границу академика Шумахера, поручил ему попробовать договориться с Орфиреусом о покупке чудо-колеса. Шумахер предложил ему пройти экспертизу двух крупных ученых, которые дадут клятву не разглашать его секретов, но Орфиреус заподозрил, что его изобретение могут раскритиковать «из злонравия», что «весь свет наполнен злыми людьми, которым верить весьма невозможно», и заявил, что согласится только на передачу машины без всяких экспертиз за 100 000 ефимков наличными (при нынешней цене на серебро это примерно 2 700 000 евро — губа у Орфиреуса была явно не дура). Пока вопрос согласовывали, Петр успел скончаться, и кроме 4000 талеров (это те же ефимки) от ландграфа изобретатель не получил ничего.
Дальше дела у него пошли совсем уж плохо — недоверчивые меценаты пообещали награду тому, кто поможет выяснить, нет ли тут обмана, и вскоре служанка Орфиреуса призналась, что она вместе с братом хозяина обеспечивала вечность движения колеса, дергая за искусно спрятанную веревочку.
Услышав об этом, Орфиреус заявил, что в знак протеста против такого недоверия он сам разрушил свою машину — пусть, мол, не достается завистникам, которые не доросли до понимания его гениальности. Как по мне, более откровенно признаться в собственном мошенничестве просто невозможно — истинный изобретатель постарался бы доказать, что все работает без обмана, а не уничтожал бы улики.
И НЕТ ИМ КОНЦА
Казалось бы, что во второй половине XIX века поток вечных двигателей должен был иссякнуть. Усилиями Джоуля, Майера и Гельмгольца было сформулировано первое начало термодинамики, среди многочисленных следствий которого была и полная невозможность существования всех вечных двигателей, которые к тому времени успели напридумывать. Стало ли меньше подобных открытий? Как бы не наоборот! Более того, их изобретатели начали штурмовать патентные бюро (кстати, иногда успешно, хотя вечные двигатели с патентами так же не работают, как и без патентов).
Мелькнула надежда на создание вечного двигателя второго рода в виде некого демона, открывающего заслонку перед быстрыми молекулами и закрывающего ее перед медленными, что привело бы к повышению температуры по одной из сторон заслонки и, значит, дало бы возможность совершать работу. Но Клаузиус сформулировал второе начало термодинамики, и вскоре было доказано, что такому демону Максвелла был бы нужен фонарик, чтобы различать молекулы, и рычаг, чтобы поворачивать заслонку, что съело бы весь ожидаемый выигрыш в работе.
Честные труженики, пытающиеся изобрести перпетуум мобиле, практически исчезли — у них ничего не получалось, и они оставляли свои попытки. А жуликами занялись серьезные ученые, которые без труда находили всевозможные эквиваленты служанок, дергающих за веревочку.
Когда изобретатель парохода Роберт Фултон пришел на демонстрацию вечного двигателя некого Чарльза Редхеффера, он сразу услышал, что шум механизма меняется с изменением скорости его движения, и совершенно точно определил, что это движение ему обеспечивают вручную.
С одобрения всех присутствующих, кроме Редхеффера, он начал снимать с механизма тонкие деревянные дощечки, что скрывали хитрый привод, ведущий аж в соседнее здание, на чердаке которого некий старый джентльмен крутил заводную ручку. Редхеффер с трудом унес ноги, и все разговоры о его великом открытии пришли к концу.
Хорошо, это позапрошлый век, а что сейчас? А все с горе-изобретателями в порядке. И даже в третьем тысячелетии нет им конца и края. О Майкле Брэйди мы уже упоминали, и это еще не самое удивительное — в 2020 году россиянин Анатолий Щербатюк получил на вечный двигатель самый настоящий патент и теперь собирается продать его за приличную сумму.
В 2009 году ирландская компания Steom произвела испытания своего варианта перпетуум мобиле — правда, оказалось, что чудо-машина потратила энергии больше, чем произвела, и компания обанкротилась, но вы подождите — они еще себя покажут…
Изобретатель Евгений Мурышев еще в 2003 году запатентовал новый вариант перпетуум мобиле, за внедрение которого в теплосетях города Мурома заплатили более 100 000 000 рублей, а когда выяснили, что энергию этот прибор не экономит, и потребовали деньги обратно, заявил, что по сравнению с доходами теплосетей эти деньги невелики. А если им не нравятся результаты, могли бы просто отключить прибор…
Опасаюсь, что это только старт — начала термодинамики народ уважает, но верить им совершенно не собирается. То ли еще будет, ой-ой-ой!..
ЛИТЕРАТУРА
- А. Орд-Хьюм. Вечное движение. История одной навязчивой идеи. М., «Знание», 1980,158 с.
- Я. И. Перельман. Вечные двигатели. Почему они невозможны. Л., Дом занимательной науки, 1939 г., 22 с.
При копировании материалов размещайте активную ссылку на www.huxley.media
Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter
