14 - PERPRETUUM MOBILE

Podvale i obmane

Inicijativa da se napravi perpetuum mobile bila je toliko snažna da su se prevare uobičajile. Godine 1813. Čarls Redhefer je u Njujorku izložio mašinu koja je zadivila publiku – proizvodila je neograničenu energiju bez ikakvih ulaganja. Ali kada je Robert Fulton pažljivo pregledao mašinu, otkrio je skriveni pojas od žice crevare koji ju je pokretao. S tim kablom je bio povezan čovek na tavanu koji je potajno okretao kotur.

Entuzijazam je poneo i naučnike i inženjere, svi su krenuli da projektuju perpetuum mobile. Godine 1870. urednike časopisa Scientific American obmanula je mašina koju je napravo E. P. Vilis. Objavili su priču senzacionalnog naslova Najveće otkriće u istoriji (Greatest Discovery Ever Yet Made). Kasnije su istraživači utvrdili da se Vilisov perpetuum mobile napajao iz skrivenog izvora energije.

Godine 1872. Džon Ernst Vorel Keli izveo je najsenzacionalniju i najunosniju podvalu tog vremena. Izmamio je od investitora gotovo pet miliona dolara, što je krajem devetnaestog veka bila kraljevska suma. Njegov perpetuum mobile zasnivao se na rezonantnim akustičnim viljuškama za koje je tvrdio da su bile u interakciji sa „eterom“. Keli beše bez ikakvog naučnog obrazovanja. On je pozivao bogate investitore u kuću i prikazivao kako njegov uređaj hidropneumatski pulsirajući vakuumski motor fijuče bez ikakvog spoljnog izvora energije. Investitori, bez daha pred prizorom, zadivljeni ovom mašinom koja se sama pokretala, a raspoloženi za ulaganja, utrkivali su se da mu napune džepove novcem.

Kasnije su ga neki razočarani investitori ljutito optuživali za prevaru pa je odležao u zatvoru. Ipak je umro kao bogataš. Tek kad je umro istraživači su otkrili njegovu tajnu lukavštinu. Pretražili su mu kuću do samih temelja i otkrili cevi u podu i u zidovima podruma kroz koje se potajno sprovodio komprimovan gas u njegove mašine. Cevi su se energijom napajale pomoću zamajca.

Čak su se i Američka mornarica i predsednik Sjedinjenih Država zanosili ovakvom mašinom. Godine 1881. Džon Gamdži je izmislio mašinu na tečni amonijak. Usled isparavanja hladnog amonijaka, gasovi koji su se širili pomerali su klip, te su na taj način mašine mogle da se napajaju energijom pomoću toplote okeana. Američka mornarica bila je toliko zaneta idejom o neograničenom eksploatisanju energije iz okeana da je odobrila ovaj uređaj, i čak ga je predstavila predsedniku Džejmsu Garfildu. Problem je bilo to što se para nije pravilno kondenzovala u prethodno tečno stanje, te ciklus nije mogao da se dovrši.

Američkom zavodu za patente i žigove (U. S. Patent and Trademark Office – USPTO) podneto je toliko predloga da ova institucija odbija da odobri patent za takav uređaj ako se ne predstavi funkcionalan model. U određenim, retkim okolnostima, kada revizori patenta ne nađu nikakvu očiglednu zamerku modelu, patent se priznaje. Zato se navodi: „Zavod obično ne zahteva da se demonstrira funkcionalnost uređaja, izuzev u slučajevima perpetuum mobile mašina.“ (Ova rupa omogućila je mnogim beskrupuloznim pronalazačima da ubede naivne investitore da finansiraju njihove pronalaske, tvrdeći kako je Zavod zvanično priznao njihovu mašinu.)

S naučne tačke gledišta, potraga za perpetuum mobile mašinom nije bila besplodna. Sasvim suprotno – iako pronalazači nikada nisu napravili perpetuum mobile, ogromna energija i vreme uloženi u konstrukciju te legendarne mašine naveli su fizičare da pažljivo prouče prirodu toplotnih motora. (Na isti način, bezuspešna potraga alhemičara za kamenom mudrosti koji pretvara olovo u zlato, doprinela je da se otkriju neki osnovni zakoni hemije.)

Na primer, Džon Koks je šezdesetih godina osamnaestog veka konstruisao sat koji bi mogao zauvek da radi pokretan promenama u atmosferskom pritisku. Promene u pritisku vazduha bi aktivirale barometar a on bi potom navijao sat. Ovaj sat je funkcionisao, a postoji i dan-danas. Sat može da radi zauvek, jer se energija uzima spolja, kroz promene u atmosferskom pritisku.

Perpetuum mobile poput Koksovog sata naveo je naučnike na hipotezu da bi takve mašine mogle večno raditi samo kada bi im se energija dopremala spolja, odnosno, kad bi se očuvala ukupna energija. Ova teorija je, na kraju, dovela do prvog zakona termodinamike koji kaže da se ukupna količina energije ne menja. S vremenom su postulirana još dva zakona termodinamike. Drugi zakon termodinamike kaže da ukupna količina entropije (neuređenosti) uvek raste. (Grubo govoreći, po ovom zakonu toplota može spontano da teče samo od toplijih ka hladnijim mestima.) Treći zakon termodinamike tvrdi da je nemoguće dosegnuti apsolutnu nulu.

Uporedimo li svemir s igrom čiji cilj je izdvajanje energije, ova tri zakona mogu se preformulisati:

Fizičari oprezno ističu da ovi zakoni ne moraju uvek apsolutno da važe. Ipak, do sada se nije naišlo na odstupanja. Ko god se nameri da opovrgne ove zakone, protiv sebe ima vekove pažljivo izvedenih naučnih eksperimenata. Uskoro ćemo razmotriti moguća odstupanja od ovih zakona.

Ove zakone koji se svrstavaju u krunska dostignuća nauke devetnaestog veka, obeležila je tragedija koliko i trijumf. Jedan od najzaslužnijih za formulisanje ovih zakona, veliki nemački fizičar Ludvig Bolcman, izvršio je samoubistvo, delom i zbog kontroverze koju je izazvao definisavši ih.

| 1 | 2 | 3 | 4 |

Perpetuum mobile : Ludvig Bolcman i entropija

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