為什么永動機是不可能的(要詳細(xì)答案)

【專家解說】：人類已進(jìn)入科學(xué)相當(dāng)發(fā)達(dá)的二十一世紀(jì)，能量守恒定律也早已是鐵定的規(guī)律，可是至今還有人在發(fā)明各種各樣的“永動機”，有的人已達(dá)到了癡迷的程度。從去年至今年，筆者已碰到了至少三起關(guān)于發(fā)明“永動機”的事。 在科學(xué)界一般把“永動機”分成兩類:第一類“永動機”聲稱一旦讓其運轉(zhuǎn)起來，就不再需要繼續(xù)提供能量，即能不斷地自動做功。這類“永動機”自古以來就有人設(shè)計過，我們平常所說的永動機基本上屬于這一類。它實際上是認(rèn)為能量能夠無中生有地創(chuàng)造出來，違背了熱力學(xué)第一定律(能量守恒定律)。對這條定律，上過中學(xué)物理課的人都知道，所以其漏洞很容易被識破。第二類“永動機”不違背熱力學(xué)第一定律，它也給機器提供能量，只不過是從單一和均勻的熱源(例如海洋、大氣層)吸取能量。這一類“永動機”在設(shè)計循環(huán)過程時， 都要讓熱能從低溫物體傳到高溫物體，或讓熱能百分之百轉(zhuǎn)化成機械能。這違背了熱力學(xué)第二定律。熱力學(xué)第二定律有多種表述方式，其中比較通俗的一種是:自然界中一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都是不可逆的。沒有學(xué)過大學(xué)物理的人不了解熱力學(xué)定律，因此第二類“永動機”不容易識破，比較有欺騙性。第一臺這樣的“永動機”是1881年約翰·嘎姆吉(JOhn Camgee)為美國海軍設(shè)計的“零發(fā)動機”，他設(shè)想讓汽缸內(nèi)的液氨從海水中吸收熱量汽化產(chǎn)生蒸氣推動活塞，氨蒸氣冷卻后又凝結(jié)成液氨，如此循環(huán)往復(fù)。這臺機器從未能完成一個循環(huán)(因為氨蒸氣不可能自動冷卻到凝結(jié)成液體)，但是嘎姆吉還是設(shè)法把它賣給了美國海軍，美國海軍部長還拿去展示給美國總統(tǒng)看。 有的“永動機”表面上不違背熱力學(xué)定律，然而它所利用的能源，卻是科學(xué)界認(rèn)為不存在的某種神秘能源，事實上還是要讓能量無中生有，屬于第一類“永動機”。這種“永動機”其實是一種假設(shè)，他不可能實現(xiàn)也不會實現(xiàn)。 最近兩年，我市也有幾個熱衷于鉆牛角尖的人在搞這類“永動機”。有一個叫磁力發(fā)動機，還有一個叫磁感能發(fā)動機，盡管名字不同，但他們都違背了能量守恒定律。他們認(rèn)為磁力是內(nèi)在的力，只要把它們釋放出來，就能產(chǎn)生能量。但他們僅僅是假設(shè)，還說只要找到一種能把S極和N極隔開的隔離材料，就能使磁感能發(fā)動機旋轉(zhuǎn)起來。其實這種隔磁材料永遠(yuǎn)也不可能找到。因為地球本身就是一個巨大的磁場，你能把這個磁場的南、北極隔開嗎?還有一個叫做浮力活塞壓水機，設(shè)想在大湖或大海邊上建一個直徑很大的圓形水池，深度至少10米以上，內(nèi)壁有一個密封很緊密的巨大活塞式浮筒，通過進(jìn)水管、出水管上的單向閥控制和浮筒式活塞內(nèi)部機構(gòu)的轉(zhuǎn)換，來促使活塞浮起、下沉，不用任何能量，就能把湖泊或大海中的水壓到高處，然后讓水再從高處沖下，推動水輪機發(fā)電。這個設(shè)想其實也是一個空想，他忽略了物體在水中只所以產(chǎn)生浮力的基本定律--阿基米德定律。其實他只要拿一個大號針筒和一只塑料鉛桶，再找一根長長的塑料軟管，去做一個小小的實驗，就能得出不可能實現(xiàn)的結(jié)論。 能量守恒，千百年來已成為真理，任何人違背這個真理，一意孤行，是一定要失敗的。如果世界上真能搞出“永動機”，那么，中東地區(qū)圍繞爭奪石油的連年戰(zhàn)爭就不會發(fā)生，人類也用不著擔(dān)心能源枯竭。“永動機”既然不可能，那么我們就不要再去鉆牛角尖了。但是，我們卻可以把這份執(zhí)著和熱情以及精力集中起來去研究微量能源的集中利用，自然能源(太陽能、風(fēng)能、水力能、地?zé)崮堋⒖諝饽?、潮汐能?的開發(fā)利用和植物油能源的轉(zhuǎn)化研究和試驗，再也不要異想天開地去研究不可能實現(xiàn)的“永動機”了。