人类研究了数百年,为何没有制造出“永动机”?

2024-05-05 04:42

1. 人类研究了数百年,为何没有制造出“永动机”?

没有人能够制造出永动机,永动机在我们整个宇宙不可能存在的东西,然而在人类的文明进程中,曾有无数的民间奇人乃至科学家们都在尝试制造永动机。那么什么是永动机呢?为什么永动机被证明是永远不可能被制造出来的呢?


从人类开始使用工具乃至制造工具以来,人类所有的智慧都集中在对工具的创造之上,从原始的木棍到近代的蒸汽机,再到现代的核电站,其实都是对能量的利用。然而在人类文明历史上,人类发现,任何机器都需要从外界输入能量才能保持做功。


因此,永动机的设想走向了科学界。在最开始人类设想的永动机中,物质循环一周恢复到最初状态,不吸热并且向外防热或做功,这种机器不消耗任何能量,却可以源源不断地向外做功,而这种不需要外界输入能量,或者只需要一个初始能量就可以永远做功的机器,被称之为第一类永动机。


早在数百年前,就有人试图制造出这种永动机,然而直到2020年,这种永动机还仍未被制造出来。下图是达芬奇所设想的永动机,在这个机器装置中,达芬奇认为右边的重球比左边的重球离轮心更远。


在两边不均衡的作用下会使得轮子转动不息,然而结果却不尽人意。达芬奇所制造的永动机,虽然右边每个重物,施加于轮子的旋转作用较大,但是重物的个数却较少。因此,总会有一个适当的位置,使左右两侧重物施加于轮子相反方向的旋转作用恰好相等,并且相互抵消。最终使轮子达到平衡而静止下来。


随着人类科学思想的进步,热力学第一定律被提出,在热力学第一定律中指出,物体内能的增加等于物体吸收的热量对物体所做的功的总和,即热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其它能量互相转化。


但是在转换过程中,能量的总值保持不变,其本质上就是能量守恒定律。因此,第一类永动机违背了热力学第一定律,它永远不可能被制造出来。因为它违背了宇宙最为必然的规律,因此,又有人提出了第二类永动机。


第二类永动机是一种能从海洋、大气,乃至宇宙中吸收热能的机械装置,并将这些热能作为驱动永动机转动和功率输出的源头,这种从单一热源吸热使之完全变为有用功,而不产生其它影响的热机称为第二类永动机。


然而这种永动机也被证明不可能被制造出来。这种从单一热源吸热,使之完全变为有用功而不产生其它影响的热机虽然并不违背能量守恒定律,但热传导的过程是有方向性的,这个过程可以向一个方向自发地进行。但是向相反的方向却不能自发进行。


不可能从单一热源取热使之完全转换为有用功而不产生其它影响,它违背了热力学第二定律,因此无论是第一类永动机还是第二类永动机,都被证明不可能制造出来。
而按照我们如今的认知来看,在我们的宇宙中是不存在永动机的,然而我们对于能量的运用,还非常简单。


整个宇宙对于人类来说太广阔了,我们在整个宇宙的尺度下还很渺小,当我们能够真正运用恒星的能量,乃至掌控一个星系的能量时,或许人类才真正走向了宇宙,走向了那无垠的深空。

人类研究了数百年,为何没有制造出“永动机”?

2. 永动机是骗局?人类研究1000多年仍未造出,未来能成功吗

从过去到现在,经历了上千年,永动机的想法还是没有实现。公元1200年左右,印度出现了永动机的想法,这个想法传到了西方,也就是当今的欧洲区域。这个想法的出现,让轮子中心有了转动轴,并且轮子边缘安装着12个可活动的短管,虽然很简陋,但是永动机的想法彻底开始,更多的普通人享受到其中的发明。 
     
  在当初这个想法很简单,就是永远不会停止,并且可以循环使用的动力机器,还是不会损坏的那种。早在我国 历史 上就出现不少类似的机器,利用水流而完成大型灌溉的水车,只要部件不坏,有水流,那么机器就会永远的灌溉,并且不会停下来,这种机器算不算的上永动机?呢?根据永动机的想法来看,水车也是算得上永动机,但是不会永远的转动,总会出现损坏的情况。 
  
  但是根据现在的科学发展来看,上面所说的都不是永动机,永动机是一中存在  守恒定律核心技术,并且无燃料且可循环,长期不会损坏。如果这么看来根本不现实,因为就连太阳也会出现一定的寿命,永动机是永远不会停止还是有时长存在? 
     
  首先我们要拆分出来,永远的动力机是需要运营多长时间为主,如果是长期运营,按年份算的话,这种永动机还是存在于现实。 
  
  2011年11月26日美国发射了火星探测器火星车,这辆火星车到现在为止还在运行,并且没有返回过地球,所需要的能源是通过太阳进行转换,到现在为止已经将近10年的运行时间,如果说永动机,那么这辆已经运行9年多的火星车算不算永动机呢? 
     
  根据科学领域所公布出来的结果,21世纪有三部永动机,其中一种就是无燃料动力,通过发电的永动机,火星车就是最好的例子,并且已经有长时间运行的答案,并且还概括了卫星等航天设备,因为 科技 的进步,大部分在太空飞行的先进设备都会搭载太阳能发电,然后通过电力来进行推进。 
     
  若是根据永动机的想法,通过能量守恒来进行实现永动机,这完全不可能实现,因为第一类永动机的想法是通过不消化任何能量来实现轮子绕中心轴转动,而且能源源不断地输出动力,但是,在某一确定的位置,由于所有圆球产生的力矩正好能够相互抵消,因此该装置根本就无法实现想象中的“永动”。 
  
  在这之后,永动机的想法又变了,然后开始利用常见的浮力,电磁力,惯性力或者毛细作用,这些实验都全部失败,没有一个实验做成功了,而且还告诉我们通过能量守恒来实现的永动机,根本无法实现。 
     
  目前根据资料显示,大部分利用永动机做出来的设备都是有时间限制,列入发电的机器,也可以称为永动机的一种,生活中的 汽车 等设备都是通过能量进行转化之后出来的动力,虽然实现不了永动,但是还是能够做到一段时间的持续动力。 
     
  根据多方资料显示,永动机想法是不错,但是做到永远不停地动力,可以说是没有任何可能。因为无论是星球还是太阳等宇宙中的行星,它们都是有一定的时间寿命,只能说时间寿命相对于普通事物来说更加的长。所以很多人说永动机是骗局,其实是没法做到永远的动力,但是可以做到有时间限制的动力机器。看到这里,你知道什么是永动机了吗?

3. 无数科学家前扑后续的研究永动机,人类为什么这么希望拥有永动机?

永动机”不是“永远在动的机器”,而是产出能量大于输入能量的机器。现实生活中,真空中运行的物体由于没有阻力作用,基本上运动都是持续的——确实是可以看做永远在运动,但是这些物体并不能向外输出能量。比如说地球,如果你给它装上一个巨大的齿轮来推动什么机器运转【这就等于向外输出能量了】,那么没几天地球就停止转动了。

热力学第二定律同样说明了时间不能倒流,所以,大家也别在讨论怎么样时间倒流了。好比你只能让一个杯子从桌子上掉在地上摔碎,无法让这个过程倒转,放回放录像不算哈!

好像大家都很关心能源的问题,中国最近提出了人造太阳计划,也就是可控核聚变,如果把这个技术难题攻破了,海洋里的氢就可以够人类用上40亿年不成问题,这也是为什么国家不响应你们支持永动机的朋友们去研究永动机了。相信我全球有大量的物理精英,他们应该比你们专业,大家都不搞永动机研究了,你们也就散了吧!

科学家是在能量守恒的基础上提出永动机不可能造出来,他们认为永动机违背了能量守恒定律,于是就有许多人死于科学家这句话,不再发明永动机,失去了伟大的创举的机会。解决人类能源问题是何等的重要,何等的有价值,有些人就是不信这一套,继续游走在科学的前沿寻找垂手可得自然能源,太阳能光伏发电这种高科技设备算不算是永动机呢?对于发明创造永动机者来说,他们可以避开违背能量守恒,去开拓一种利用自然资源做材料,吸收自然能源转化为动力资源,这何尚不是一种永动机的诞生呢?只要我们制造出来的设备不需要加油,不需要充电,为能源问题省去昂贵的资源费用,难道不可以称之为永动机吗?

无数科学家前扑后续的研究永动机,人类为什么这么希望拥有永动机?

4. 以科学的角度来说,永动机为何不会出现?

相信大家都有一个疑问,什么是永动机?永动机是指不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运作的机械。



永动机成功发明出来会发生什么?如果有人真的制造出了永动机,必然能名流千古,甚至可以当上世界第一首富,整个世界也会发生翻天覆地的变化,尤其是工业,一个新的时代就因永动机开始。现在的汽车发动机都会用到汽油和电,环保一点能源就是氢,如果有了永动机,就可以制造出更环保的部件,只要用一点力,汽车就可以无限行驶,不需要耗费一点油和电。然而这对中东国家来说却是一个巨大的打击,中东主要靠开采石油,出口到其他国家赚钱,有了永动机之后,人类不再需要石油了,迪拜也会因此慢慢衰落,其他国家也不会再为石油斗争。




永动机可以提供热能和电能,如果每家都拥有一台,那就可以源源不断的提供能量,不用开采煤炭等资源,工厂也不需要再开了,地球的环境也会因此慢慢变好,然而也引发了一个问题,大量的能源公司倒闭,比如发电厂、煤炭和石油公司等,就会有大批的人失业,生活也会更加困难。




不过想要发明一台永动机那是不可能的事,因为它违反了能量守恒定律和热力学的第一定律或第二定律。从古至今,不少科学家想要制造永动机,做了无数次试验,但都以失败告终。




为什么说永动机不可能被制造出来呢?阿良科普一下,永久运动违反了热力学的第一定律,热力学的第二定律或两者。热力学的第一定律是能量守恒定律的一个形式,学过物理的都知道,简单的说就是物体在转换过程中,能量的总值保持不变。




热力学第二定律可以用几种不同的方式表述,最直观的是热量从较热的地方自然流到较冷的地方。与此相关的是,观察到在每个宏观过程中都存在摩擦或接近摩擦。另一个说法是没有热机(将热量从高温转移到低温时产生功的发动机)比在相同两个温度之间运行的卡诺热机效率更高。换一种说法:在任何孤立的永动机中,都无法创造新能量(能量守恒定律,结果热效率(产生的功功率除以输入的加热功率)不能大于1。热机的输出功总是小于输入的热功,所提供的其余热能被浪费为周围环境的热量。因此热效率具有由卡诺效率给定的最大值,该最大值始终小于1。由于过程速度(包括摩擦力)引起的不可逆性,实际热力发动机的效率甚至低于卡诺效率。由此可见,任何机器都无法以100%的效率运行,也就不可能制造出永动机。




有人说我们的地球就是永动机,它会绕太阳运转很长时间,而且一直以几乎恒定的速度运转。其实无论物体大小,都适用于热力学定律,天体的运动和旋转可能看起来是永久的,但实际上受到许多缓慢耗散其动能过程的影响,例如太阳风,星际介质阻力,引力辐射和热辐射,只是我们肉眼很难看见,因此它们不会永远也不是真正意义上的永动机。




虽然说科学界一致认为永动机无法被制造出来,但也不代表着以后都无法制造永动机,毕竟宇宙这么大,我们对它的了解甚少,或许未来在浩瀚的宇宙中,我们会找到一种新物质,重新认识热力学的定律,也就慢慢能制造出永动机,那样的世界会是什么样的呢?


5. 永动机的猜想,在科技迅速发展的今天能不能实现?

永动机这个话题,在世界范围内已经开始了非常长时间的讨论了,许多人都宣称自己制造出了永动机,但是实际上,他们制造的永动机只不过是摩擦力非常小的机械。而且基本上没有太多的实用价值。之所以说永动机不能实现,原因其实非常简单。首先就是永动机的定义是一种不需要消耗外界能量就可以源源不断输出动力和能量的机器。如果能够实现,那么人类的文明会出现非常大的变革。其次就是许多永动机都违背了热力学第一定律,就是在能量转化的过程中,不会凭空出现,也不会凭空消失。最后就是还有人提出了一些永动机的方案,利用热能来实现永动机,比如传说中的零度发动机,但是问题在于,这些发动机必须要在特定的环境中运行,实际上也是从外部环境中取得了一定的能量。
首先就是永动机的定义是一种不需要消耗外界能量就可以源源不断输出动力和能量的机器。如果能够实现,那么人类的文明会出现非常大的变革。但是就热力学定律来看,人类目前的技术根本无法实现永动机,因为人类无法保证永动机的能量全部都用来参与做工循环。
其次就是许多永动机都违背了热力学第一定律,就是在能量转化的过程中,不会凭空出现,也不会凭空消失。只是从一个物体上转移到了另外的一个物体上。虽然这条定律许多人表示怀疑,但是就目前的情况来看,热力学的定律还是没有任何问题的。所以根据热力学的定律来看,人类的永动机永远都无法实现,因为摩擦力始终存在。
最后就是还有人提出了一些永动机的方案,利用热能来实现永动机,比如传说中的零度发动机,但是问题在于,这些发动机必须要在特定的环境中运行,实际上也是从外部环境中取得了一定的能量。所以这类机械绝对不是永动机,但是不可否认的是如果零度发动机成功了,以它为代表的一些列动力装置还是非常有前景的。

永动机的猜想,在科技迅速发展的今天能不能实现?

6. 假设永动机真的存在,对人类有什么影响?

永动机是一类所谓不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。不消耗能量而能永远对外做功的机器,它违反了能量守恒定律,故称为"第一类永动机"。在没有温度差的情况下,从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器,它违反了热力学第二定律,故称为"第二类永动机"。
软臂永动机19世纪有人设计了一种特殊机构,如图所示。它的臂可以弯曲。臂上有槽,小球沿凹槽滚向伸长的臂端,使力矩增大。转到另一侧,软臂开始弯曲,向轴心靠拢。设计者认为这样可以使机器获得转矩。然而,他没有想到力臂虽然缩短了,阻力却增大了,转轮只能停止在原地。阿基米德螺旋永动机1681年,英国有一位著名的医生弗拉德提出一个建议,利用阿基米德螺旋(如图)把水池的水提到高处,再让升高的水推动水轮机,水轮机除了带动水磨做功以外,还可使阿基米德螺旋转不断提水,如此周而复始,不就可以无需担心天旱水枯了吗?一时间,响应他的人大有人在,形形色色的自动水轮机陆续提出,竟出现了热潮。磁力永动机约在1570年,意大利的一位教授泰斯尼尔斯,提出用磁石的吸力可以实现永动机。他的设计如图所示,A是一个磁石,铁球C受磁石吸引可沿斜面滚上去,滚到上端的E处,从小洞B落下,经曲面BFC返回,复又被磁石吸引,铁球就可以沿螺旋途径连续运动下去。大概他那时还没有建立库仑定律,不知道电场力大小与距离的平方是成反比变化的,只需多加思索,其荒谬处就一目了然了。类似的例子还有许多,这里就不详细描述了。我们只要列举一些名称,就足以说明这类徒劳无益的活动是如何广泛、诱人。
19世纪中期,能量转化和守恒原理得到了科学界的普遍承认。这一原理指出:自然界的一切物质都具有能量,对应于不同的运动形式,能量也有不同的形式,如机械运动的动能和势能,热运动的内能,电磁运动的电磁能,化学运动的化学能等,他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。当运动形式发生变化或运动量发生转移时,能量也从一种形式转化为另一种形式,从一个系统传递给另一个系统;在转化和传递中总能量始终不变

7. 如果永动机真的被发明出来,会对世界造成什么影响,或者后果?

影响就相当于证明能量守恒定律、热力学定律、内能、热能、分子热运动、半衰期等众多物理学基础都是错的,牛顿和爱因斯坦都没你精!
永动机的设计原理,说白了就是1-0.1+0.9≥1。1是最初的能量,0.1为转化为其他能量时的损失,0.9是做功返回的能量。你能不能解决这个0.1的损失?有些脑残会跟你纠缠,为什么必须有能量损失?你告诉他那只是理论,实际生活中不可能!这种人会跟你说,你开发不出来,不代表不存在!上回看到一个傻子号称开发一个永动机,就一个树棍接几个灯泡,号称一直亮,我说您那灯丝万年不坏吗?他说如果解决了这个问题就可以申请专利了,你说跟这种人有什么好说的?简直是浪费时间!!!
有些人开发的永动机就是1-0.1+0.9+N≥1,这个N的能量由大自然提供,这不是废话吗?直接开发一个利用大自然提供能量的发明不就行了吗?比如太阳能蓄电池,太阳能发电机,风力发电机,干嘛叫永动机呢?即便是太阳能发电机,风力发电机,能100年不坏?1000年不坏?哪怕一块黄金千克原价,放在法国巴黎的真空容器中上百年,都发生了微小的质量损失,更何况一个运动磨损的机器,所以这种人真是太逗比了。
一个连初中高中都没上过的人,给他一本大学物理B,他根本看不懂,却天天念叨开发永动机,如果中国都是这样的傻子,不出100年就亡国了!

如果永动机真的被发明出来,会对世界造成什么影响,或者后果?

8. 世界上真的存在永动机么?

永动机真的可能存在吗?