14 - PERPRETUUM MOBILE

– dž. b. s. holdejn, 1963.

U romanu Bogovi lično (The Gods Themselves), klasiku Isaka Asimova, javnosti nepoznat hemičar slučajno će 2070. godine nabasati na najveće otkriće svih vremena, elektronsku pumpu, koja neograničeno proizvodi energiju bez troškova. Otkriće trenutno i duboko utiče na sve. Pronalazača slave ga kao najvećeg naučnika u istoriji, jer je uspeo da utoli neugasivu žeđ civilizacije za energijom. „Bio je to Deda Mraz i Aladinova lampa za ceo svet“, pisao je Asimov. Kompanija koju osniva uskoro postaje jedna od najbogatijih korporacija na planeti, gaseći industrije nafte, gasa, uglja i nuklearne energije.

Svet je preplavljen besplatnom energijom i civilizacija je opijena ovom novootkrivenom moći. Svi slave to veliko otkriće, sem jednog fizičara koji je zabrinut. Pita se: „Odakle potiče sva ova besplatna energija?“ Napokon otkriva tajnu. Besplatna energija dobijena je po užasnoj ceni. Ta energija dolazi iz rupe u prostoru koja spaja naš svemir s paralelnim svemirom, a iznenadni priliv energije u naš univerzum pokreće lančanu reakciju koja će u jednom trenutku zbrisati zvezde i galaksije, pretvarajući Sunce u supernovu, uništavajući pritom i Zemlju.

Otkad je pisane istorije, Sveti gral pronalazača, naučnika, kao i šarlatana i prevaranata bio je legendarni perpetuum mobile, mašina koja zauvek radi bez ikakvog gubitka energije. Još bolja verzija je uređaj koji može da proizvede više energije nego što je potroši kao što je pomenuta elektronska pumpa, generator besplatne, neograničene energije.

U godinama pred nama, kako naš industrijalizovani svet postepeno bude trošio poslednje rezerve jeftine nafte, potreba da se nađu izdašni novi izvori čiste energije biće ogromna. Cene gasa koje se vrtoglavo penju, pad proizvodnje, povećanje zagađenosti, atmosferske promene – sve to obnavlja i jača zanimanje za energiju.

Nekolicina pronalazača, poneta ovim talasom zabrinutosti, obećava da će obezbediti neograničene količine besplatne energije, i nude svoje pronalaske na prodaju po ceni od više stotina miliona dolara. Povremeno se javljaju brojni investitori, privučeni senzacionalnim tvrdnjama finansijskih medija koji često svakog od tih pronalazača s neobičnim idejama proglašavaju novim Edisonom. Perpetuum mobile je stekao opštu popularnost. U epizodi Simpsonovih naslovljenoj Raspad udruženja roditelja i nastavnika (The PTA Disbands), Lisa sama pravi perpetuum mobile dok traje nastavnički štrajk. Homer je primoran da odlučno naredi: „Lisa, dolazi ovamo... u ovoj kući se pošutuju zakoni termodinamike!“

U računarskim igrama The Sims, Xenosaga Episodes I i II i Ultima VI: The False Prophet te u seriji Invader Zim kanala Nickelodeon, perpetuum mobile ima važnu ulogu.

Ali ako je energija toliko dragocena, koliko je verovatno da ćemo napraviti perpetuum mobile? Da li su ti uređaji zaista nemogući, ili mogu biti načinjeni samo ako se revidiraju zakona fizike?

Istorija kroz prizmu energije

Energija je presudno važna za civilizaciju. Zapravo, čitava ljudska istorija može se posmatrati kroz prizmu energije. Tokom čitavog svog postojanja primitivne zajednice su 99,9 posto tog vremena bile primitivne, nomadske skupine koje su oskudna sredstva za život obezbeđivala lovom i sakupljanjem. Živeli su kratko i u surovim uslovima. Dostupna energija bila je tek petina konjske snage – tolika je snaga naših mišića. U analizi kostiju naših predaka otkrivaju se dokazi o izuzetnom trošenju i naporu pod svakodnevnim teretom da se opstane. Prosečan očekivani životni vek bio je kraći od dvadeset godina.

Ali po završetku poslednjeg ledenog doba pre oko deset hiljada godina, otkrili smo poljoprivredu i pripitomili neke životinje, najpre konja, povećavši naš energetski proizvod na jednu ili dve konjske snage. To je pokrenulo prvu veliku revoluciju u ljudskoj istoriji. S konjem ili volom, jedan čoveku imao je dovoljno energije da sam preore čitavo polje, prelazi šesnaest kilometara na dan ili da premesti stotine kilograma kamenja ili žita s jednog mesta na drugo. Prvi put u ljudskoj istoriji porodice su raspolagale viškom energije, što je rezultiralo osnivanjem prvih gradova. Kako je energije bilo na pretek drevna civilizacija je stala da se razvija pa su mogle nastati klase zanatlija, arhitekata, graditelja i pisara, to jest ljudi koji su se bavili samo jednim poslom. Uskoro su se u džunglama i pustinjama uzdigla carstva i podigle velke piramide. Prosečan očekivani životni vek popeo se na tridesetak godina.

Onda se pre oko trista godina odigrala druga velika revolucija u ljudskoj istoriji. S pojavom mašina i s primenom energije pare, energija dostupna pojedincu skočila je na desetine konjskih snaga. Iskoristivši snagu parne lokomotive, ljudi su stekli mogućnost da prelaze kontinente u nekoliko dana. Mašine su mogle da preoru čitava polja, prevezu stotine putnike hiljade kilometara i omoguće podizanje ogromnih gradova koji su parali nebo. Do 1900. godine prosečan očekivani životni vek u Sjedinjenim Državama dostigao je gotovo pedeset godina.

Danas smo usred treće velike revolucije u ljudskoj istoriji – to je informatička revolucija. Zbog dramatične stope uvećanja broja stanovnika i naše halapljivosti za električnom energijom, potrebe za energijom dostigle su neslućeni nivo, a energetske zalihe razvučene su do samih granica. Energija dostupna pojedincu danas se meri hiljadama konjskih snaga. Više i ne razmišljamo o tome da jedan auto generiše stotine konjskih snaga. Ne iznenađuje, onda, što je ova rastuća potražnja za energijom podstakla zanimanje za izdašnijim izvorima energije, uključujući perpetuum mobile.

Perpetuum mobile kroz istoriju

Za perpetuum mobile mašinom tragalo se još od davnina. Prvi zabeležen pokušaj da se napravi perpetuum mobile datira iz osmog veka i izveden je u Bavariji. Reč je o prototipu stotina verzija koje su usledile u narednih hiljadu godina, a zasnivao se na nizu malih magneta pričvršćenih za točak nalik velikom točku u zabavnim parkovima. Točak je bio postavljen povrh mnogo većeg magneta na podu. Ideja je bila da će veći, nepomični magnet privući pa odbiti svaki magnet koji prođe kraj njega što će pogurati točak i tako će se ostvarivati neprekidno kretanje.

Drugi domišljat dizajn osmislio je indijski filozof Baskara 1150. godine. On je zamislio točak koji bi se zauvek obrtao, izveden iz ravnoteže teretom na obodu. Rad bi obavljao teret, izvodeći obrtaj, a potom bi se vratio u početnu poziciju. Baskara je tvrdio da se ponavljanjem ovog postupka može obavljati neograničen rad bez ikakvih troškova. Bavarski i Baskarini planovi za perpetuum mobile, kao i svaki dizajn koji je usledio, imaju iste elemente: točak koji može da izvede obrtaj bez ikakvog dodatnog unosa energije, obavljajući pritom koristan rad. (Pažljiva analiza tih dovitljivo osmišljenih mašina obično otkriva da se energija zapravo gubi u svakom ciklusu ili da te mašine ne mogu ostvariti koristan rad.)

U doba renesanse napori da se konstruiše perpetuum mobile intenzivirali su se. Godine 1635. odobren je prvi patent za perpetuum mobile. Johan Besler je do 1712. godine razmotrio oko trista različitih modela i ponudio sopstveni dizajn. (Legenda kaže kako je njegova sluškinja kasnije otkrila da je njegov dizajn prevara.) Perpetuum mobile pobudio je interesovanje i velikog italijanskog slikara i naučnika Leonarda da Vinčija. Iako je javno odbacivao tu ideju, poredeći je s bezuspešnom potragom za kamenom mudrosti, van očiju javnosti u svojim beležnicama je pravio vešto osmišljene nacrte samopokrećućih mašina bez gubitaka, uključujući centrifugalnu pumpu i dizalicu za obrtanje ražnja nad vatrom.

Kraljevskoj akademiji nauka u Parizu je do 1775. godine poslato toliko planova da je u zvaničnoj izjavi ove institucije navedeno kako „neće više primati predloge za izradu mašine perpetuum mobile niti će se baviti njima“.

Artur Ord-Hjum, istoričar perpetuum mobile uređaja, pisao je o neumornoj predanosti ovih pronalazača koji su radili znajući da su im izgledi za uspeh ništavni, poredeći ih s drevnim alhemičarima. Ali dodao je: „Čak je i alhemičar... znao kad je bitka izgubljena.“

| 1 | 2 | 3 | 4 |

U nastavku: Podvale i obmane

Prikaz knjige Fizika nemogućeg

Mičio Kaku

Fizika nemogućeg

304 strana

Cena u knjžarama: 1296 dinara Cena kod izdavača: 990 dinara + poštarina 100 dinara

Cena preko AM: 890 dinara + 100 dinara poštarina