Вічні двигуни другого роду
Другий початок термодинаміки – це принцип, що описує напрямок передачі тепла між тілами. Він описується постулатами Клаузіуса і Томсона, які забороняють передачу тепла від менш нагрітого тіла до більш нагрітого.
Вічними двигунами другого роду називають двигуни, які використовують для роботи внутрішню теплоту (енергію) замкнутої системи. Вічні двигуни другого роду – пристрої досить хитромудрі. В них не відразу можна розглянути порушення фізичних законів. Часом вони носять дуже наукоподібні назви. Наприклад, параметрична електромашина, перетворювач тепла в електрику, мотор-альтернатор, система, що створює потужність енергії електростатичного поля, і т. п. Суть від цього не змінюється.
Демон Максвелла
Для ілюстрації другого початку термодинаміки для пояснення що це таке – перпетуум мобіле, Джеймс Максвелл придумав якусь фантастичну істоту, яке знаходиться в замкнутому обсязі і, як м’ячики для пінг-понгу, кидає молекули з великою температурою в одну сторону судини, а з маленької температурою – в іншу. У результаті одна частина посудини нагрівається, а інша охолоджується без використання додаткової енергії. Якщо знехтувати енергією, яку має отримувати демон Максвелла, перед нами практично вічний двигун. Залишається придумати такого демона, який би погодився працювати, нічого не вживаючи. Образ демона Максвелла зустрічається і в літературі. У романі братів Стругацьких “Понеділок починається в суботу” демони Максвела відкривають і закривають двері УЕК. Кен Кізі використав цей образ для демонстрації взаємовідносин добра і зла в людському суспільстві. Демон Максвелла “першого роду” є і у Станіслава Лема.
Пристрої, які працюють вічно, продовжують винаходити досі. І деяким вдається навіть отримати патент. Правда, патентні бюро уникають назви “вічний двигун”, але суть від цього не змінюється. Так, у 2005 р. американець Борис Вольфсон запатентував якийсь пристрій на основі антигравітації, яке, нічого не споживаючи, створювало б силу тяжіння на борту космічних кораблів, а в 1995 р. американський патент отримав наш співвітчизник Олександр Фролов за “пристрої для створення корисної роботи без застосування зовнішніх джерел”.
Назва “перпетуум мобіле” відноситься не тільки до фізики і якимсь конструкцій. Його можна зустріти і в музиці. Так називаються швидкі музичні п’єси, які як би не кінчаються. П’єса з такою назвою є і у Шопена.
При дослідженнях певних квантових процесів іноді здається, що закон збереження енергії порушується. Потім фізики дають пояснення, але якийсь час здається, що диво можливе. Перпетуум мобіле – що це таке, як не диво!
І таке диво існує. Це вічне прагнення людини рухатися до нових горизонтів, досліджувати космос, підніматися на Еверест і спускатися в Маріанську западину.
