Вечный двигатель

Вечный двигатель, перпетуум-мобиле (лат. perpetuum mobile, буквально - вечное движение), воображаемая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время, не заимствуя энергии извне. В. д. противоречит закону сохранения и превращения энергии (см. Энергии сохранения закон)и неосуществим. Возможность работы такой машины неограниченное время означала бы получение энергии из ничего. Первые проекты В. д. относятся к 13 в. (Виллар д'Оннекур, 1245, Англия; Пьер де Марикур, 1269, Франция). Широкую популярность идея В. д. получила в 16-17 вв., в эпоху перехода к машинному производству; до 19 в. количество проектов В. д. неуклонно возрастало. Идея создания В. д. занимала не только фантазеров-самоучек, мало знакомых с основами физики, но и некоторых учёных. К концу 18 в., вследствие бесплодности многовековых попыток осуществления В. д., среди учёных укрепилось убеждение в невозможности его создания, и с 1775 Французская АН отказалась рассматривать проекты В. д. В середине 19 в., с установлением закона сохранения энергии, была доказана принципиальная неосуществимость В. д. Несмотря на это, тщетные попытки создания В. д. предпринимались малосведущими изобретателями и в последующее время. Во многих проектах В. д. прибегают к действию силы тяжести. Пример такого проекта показан на рис. 1. В подобных механизмах некоторое тяжёлое тело совершает замкнутый путь; при его опускании возвращается точно такое же количество работы, какое было затрачено на его поднятие. Поэтому такие механизмы могут совершать работу лишь за счёт первоначального запаса кинетической энергии, сообщенного им при пуске; когда же этот запас будет полностью израсходован, В. д. остановится. Более сложны проекты В. д., в которых механическая энергия превращается в др. виды энергии (электрическую, тепловую и т.п.). В отличие от механических В. д., их называют физическими В. д. Проектом такого В. д. является, например, комбинация электродвигателя и электромашинного генератора (динамо-машины). Но так как никакими превращениями энергии нельзя увеличить её общего количества, В. д. такого типа также неосуществимы. Идея о неосуществимости В. д. часто служила исходным пунктом для важных научных выводов. Так, С. Стевин в своих "Началах равновесия" (1587) рассматривает цепь из 13 шаров, перекинутую через трёхгранную призму (рис. 2). Если бы правая часть её из двух шаров не уравновешивалась левой из четырёх, цепь пришла бы сама собой в вечное движение, чего в действительности не наблюдается. Отсюда Стевин вывел закон равновесия сил на наклонной плоскости. Помимо указанных В. д., названных В. д. 1-го рода, рассматривают ещё В. д. 2-го рода - воображаемую периодически действующую машину, которая целиком превращала бы в работу теплоту, извлекаемую ею из окружающих тел (океана, атмосферного воздуха или др. практически неисчерпаемых природных источников теплоты). Однако В. д. 2-го рода также принципиально неосуществим. Хотя он формально и не противоречит закону сохранения энергии, но он находится в противоречии со вторым началом термодинамики. От В. д. следует отличать "мнимые" В. д. - механизмы, работающие за счёт природных запасов энергии (солнечной, ядерной и т.д.). Такие механизмы могут работать весьма долго, но с идеей В. д. они ничего общего не имеют.

Лит.: Планк М., Принцип сохранения энергии, пер. с нем., М. - Л., 1938; Кудрявцев П. С., История физики, ч. 1, М., 1956.