Perpetual Motion Machines: Werken Tegen Fysieke Wetten

{h1}

Eeuwenlang hebben mensen geprobeerd eeuwigdurende bewegingsmachines te vinden. De wetten van de natuurkunde werken echter tegen hen.

Bijna zodra mensen machines maakten, probeerden ze "perpetuum mobile" -machines te maken die op zichzelf werken en die voor altijd werken. De apparaten zullen echter nooit werken en zullen waarschijnlijk nooit werken zoals de uitvinders hadden gehoopt.

"Kortom, eeuwigdurende beweging is onmogelijk vanwege wat we weten over de geometrie van het universum," zei Donald Simanek, een voormalig natuurkundig professor aan Lock Haven University van Pennsylvania en maker van The Museum of Unworkable Devices. "De natuur biedt geen voorbeelden van perpetuum mobile boven het atomaire niveau."

Wetten van thermodynamica

Voor zover ons bekend zouden perpetuum mobile machines de eerste en tweede wet van de thermodynamica schenden, vertelde Simanek aan WordsSideKick.com. Simpel gezegd stelt de Eerste Wet van de Thermodynamica dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, maar alleen van vorm naar vorm getransformeerd. Een machine met perpetuum mobile zou werk moeten produceren zonder input van energie. De tweede wet van de thermodynamica stelt dat een geïsoleerd systeem naar een staat van wanorde zal evolueren. Bovendien, hoe meer energie wordt getransformeerd, des te meer is het verspild. Een machine met eeuwigdurende beweging zou energie moeten hebben die nooit verspild is en nooit in een ongeordende staat is terechtgekomen.

Toch heeft de onschendbaarheid van de natuurkundige wetten de nieuwsgierigen niet belet hen te negeren of proberen ze te verbreken. Volgens het online museum van Simanek bevatten de eerste gedocumenteerde machines met eeuwigdurende beweging een wiel gemaakt door de Indiase schrijver Bhaskara in de 12e eeuw. Het zou zo blijven ronddraaien vanwege een onbalans die wordt veroorzaakt door kwikcontainers rond de rand. Andere pogingen zijn een 16e-eeuwse windmolen, 17e-eeuwse hevels en verschillende watermolens.

Terwijl de meeste perpetuum mobile-pogingen in de geest van wetenschappelijk onderzoek zijn geweest, hebben anderen geprobeerd om te misleiden en geld te verdienen. De beroemdste eeuwige beweging hoax werd bedacht door Charles Redheffer in 1812.

Een eeuw van wonderen en onheil

De perpetuum motion-machine van Redheffer fascineerde de gemeenschappen in Philadelphia en New York en bracht duizenden dollars binnen. Het werd twee keer ontmaskerd door ingenieurs, wat er uiteindelijk toe leidde dat Redheffer de stad uit rende, volgens 'Perpetual Motion: The History of an Obsession' (Adventures Unlimited, 2015) van Arthur W.J.D. Ord-Hume.

Het negentiende-eeuwse Amerika was een prime time voor hoaxes. Volgens Kimbrew McLeod, auteur van "Pranksters: onheil in de moderne wereld maken" (NYU Press, 2014), leidde de focus van het tijdperk van de Verlichting op wetenschap, leren en verkrijgen van kennis door persoonlijke ervaring en observatie ertoe dat steeds meer mensen verschijnselen opzochten dat ze voor zichzelf konden oordelen. Bovendien zorgden hogere alfabetiseringspercentages ervoor dat meer mensen bekend waren met concepten als eeuwigdurende beweging en graag een machine wilden zien die dit heeft bereikt.

Maar, zoals Barbara Franco schreef in 'The Cardiff Giant: A Hundred Year Old Hoax', 'mensen waren geïnteresseerd in de nieuwe wetenschappen zonder ze echt te begrijpen... Het negentiende-eeuwse publiek maakte vaak geen onderscheid tussen populaire en serieuze studies van onderwerpen. Ze hoorden lezingen, bezochten theaters, bezochten nieuwsgierigheidsmusea, circus- en opwekkingsbijeenkomsten met hetzelfde enthousiasme. '

Amy Reading, auteur van 'The Mark Inside: A Big Swindle, A Cunning Revenge, and a Small History of the Big Con' (Vintage, 2013), merkt een eigenaardig kenmerk op in het Amerikaanse gevoel voor plezier. Mensen lijken het leuk te vinden om te worden opgenomen in een verhaal waarvan ze weten dat het misschien niet waar is, er toch voor vallen en dan verrast worden door te leren dat ze zijn gedupeerd. Dat Redheffer eigenlijk de stad uit was, suggereert dat het publiek van begin 19e eeuw die vorm van entertainment wellicht nog niet volledig omarmde, hoewel dat in de daaropvolgende decennia wel het geval zou zijn.

Perpetuum mobile beweegt Philadelphia

Historici kennen de achtergrond van Redheffer niet voorafgaand aan de hoax, volgens Ord-Hume. Hij verscheen op het toneel in 1812 toen hij een huis in de buurt van de Schuylkill rivier opende voor het publiek te bekijken. Binnenin was een machine waarvan hij beweerde dat deze voor altijd in beweging kon blijven zonder ooit aangeraakt of anderszins geholpen te worden.

De machine van Redheffer was gebaseerd op een 'verondersteld' principe 'van eeuwigdurende beweging die veronderstelt dat een voortdurende neerwaartse kracht op een hellend vlak een continue horizontale krachtcomponent kan produceren', zei Simanek. De machine had een zwaartekracht aangedreven slinger met een grote horizontale versnelling op de bodem, volgens Ord-Hume. Een ander, kleiner versnelling gekoppeld aan de grotere. Zowel de grote versnelling als de as konden afzonderlijk draaien. Op de versnelling waren twee hellingen geplaatst en op de hellingen waren gewichten. De gewichten moesten de grote versnelling weg van de as duwen, en de wrijving zou ervoor zorgen dat de as en het tandwiel ronddraaiden. De draaiende versnelling zou op zijn beurt de vergrendelde kleinere versnelling van stroom voorzien. Als de gewichten zijn verwijderd, stopt de machine.

Volgens het Visual Education Project verschillen bronnen over het bedrag dat Redheffer nietsvermoedende Filadelfiërs heeft aangerekend om zijn machine te zien. Sommigen zeggen dat hij $ 5 in rekening heeft gebracht, anderen zeggen dat hij $ 1 in rekening heeft gebracht, en anderen zeggen dat vrouwen gratis of voor $ 1 zijn verhuurd. Hoe dan ook, de prijs heeft het gefascineerde publiek niet afgeschrikt en de machine werd een sensatie. Weddenschappen tot $ 10.000 werden op de echtheid ervan geplaatst.

Redheffer was zo tevreden over zijn machine en de ontvangst dat hij lobbyde bij de staat Pennsylvania om fondsen te werven voor een grotere.Op 21 januari 1813 stuurde de staat inspecteurs om te onderzoeken voordat ze het geld uitdeelden. Het systeem van Redheffer viel toen uit elkaar.

De eerste debunking

Volgens Ord-Hume zagen de inspecteurs bij hun aankomst dat de machine zich in een kamer bevond met een gesloten deur en ontbrekende sleutel. Ze konden het alleen door een raam bekijken. Een van de inspecteurs, Nathan Sellers, had zijn zoon Coleman meegenomen. Young Coleman merkte dat de tandwielen in de machine niet werkten zoals Redheffer beweerde. De tandwielen in de versnellingen werden aan de verkeerde kant gedragen. Dit betekende dat de gewichten, as en uitrusting niet de kleinere versnelling aan de zijkant aandreven; de kleinere versnelling voedde het grotere apparaat.

Nathan Sellers geloofde zijn zoon en stelde vast dat de machine een hoax was. In plaats van Redheffer echter te confronteren, huurde hij Isaiah Lukens, een lokale ingenieur, in om zijn eigen perpetuum mobile te bouwen, die eruit zou zien en "zou werken" zoals Redheffer dat deed, volgens Ord-Hume. Lukens construeerde een machine die op Redheffer leek, maar had een ogenschijnlijk solide plint en een vierkant stuk glas aan de bovenkant. Vier houten sierlijsten, zogenaamd decoratief, waren op de top van het glas en bevestigd aan de houten palen. Lukens plaatste een uurwerkmotor in de plint. Een van de kruisbloemen was in feite een winder. Het kan de hele dag worden opgewonden en de motor van stroom voorzien. De motor zou de as draaien, wat de tandwielen zou aandrijven.

Sellers en Lukens toonden hun machine aan Redheffer, die overweldigd was toen hij zag dat zijn nepmachine schijnbaar voor het echte werk werkte, volgens de website van The University of Houston, The Engines of Our Ingenuity. Hij bood hen geld aan om te weten hoe het was gedaan. Sellers en Lukens hebben hem ter plekke niet veroordeeld, maar laten liever het nieuws van de hoax verspreiden door heel Philadelphia.

Perpetuum Mobile verhuist naar New York

Hoewel Philadelphia op Redheffer was, betekende de langzame communicatiesnelheid in de tijd dat New York nog steeds een doelwit was. Redheffer zette zijn machine opnieuw op. Nogmaals, hij trok grote menigten. Onder de toeschouwers bevond zich Robert Fulton, een ingenieur die het best bekend was om de eerste succesvolle commerciële stoomboot te ontwikkelen. Ord-Hume schrijft dat toen Fulton de machine zag, hij riep: "Wel, dit is een krukbeweging!"

Fulton had gemerkt dat de snelheid van de machine en het geluid dat het maakte ongelijk waren, zoals het geval zou zijn als het met de hand zou worden aangezwengeld. Sommige rapporten stellen dat de machine ook een beetje wiebelde. Volgens Ord-Hume beschuldigde Fulton Redheffer ervan, die zich bruusk maakte en verklaarde dat zijn machine echt was.

Fulton deed een aanbod: Redheffer zou hem laten proberen de werkelijke bron van de energie van de machine bloot te leggen, en als hij dat niet kon, zou hij betalen voor de schade die bij de poging werd veroorzaakt. Redheffer ging akkoord - waarschijnlijk onder druk van de bezoekersaantallen - en Fulton begon de planken van de muur naast de machine los te wrikken en onthulde een katendraad. Het snoer liep door de muur naar de bovenverdieping. Fulton haastte zich naar boven, waar hij een oude man vond zitten op een stoel, een slinger draaide met één hand en een korst brood at met de andere.

Zich realiserend dat ze waren gedupeerd, verwoestte de menigte toeschouwers de machine ter plekke. Redheffer vluchtte onmiddellijk de stad uit.

Er is weinig bekend over Redheffer na-hoax. Volgens "Citizen Spectator: Art, Illusion, and Visual Perception in Early National America" ​​(University of North Carolina Press, 2011) van Wendy Bellion, bouwde hij in 1816 een andere machine, maar liet niemand het zien. Hij kreeg er octrooi voor in 1820, maar niets is bekend over het apparaat of wat er van Redheffer is geworden. Het patent zelf ging verloren bij een brand.

De "onmogelijkheid" van perpetuum mobile

De hoer van Redheffer is de beroemdste perpetuum mobile-poging in de geschiedenis, maar het is verre van de enige. De meesten waren echter niet bedoeld om het publiek van hun geld te beroven.

Waarom blijven mensen eeuwigdurende bewegingsmachines proberen wanneer alle natuurwetten suggereren dat ze onmogelijk zijn?

"Mijn gevoel is dat ze worden gemotiveerd door hun onvolledige kennis van de natuurkunde," vertelde Simanek aan WordsSideKick.com. "De visie van de uitvinders van de eeuwige beweging op de fysica is een verzameling van niet-verwante vergelijkingen voor specifieke doeleinden: ze slagen er niet in de grootste kracht van de natuurkunde te begrijpen - de logische eenheid ervan.

"Bijvoorbeeld, de wetten van de thermodynamica ontstaan ​​niet door fiat, ze zijn af te leiden van de wetten van Newton en het kinetische model van gassen en zijn experimenteel uitvoerig getest... Je kunt niet zomaar een wet negeren die je niet leuk vindt zonder de hele logische structuur van de natuurkunde naar beneden halen. "

Simanek merkte op dat de meeste uitvinders van de eeuwigdurende bewegingsmachine niet geloven dat hun machines de wetten van de fysica overtreden. "Sommigen veronderstellen dat bepaalde specifieke wetten niet van toepassing zijn, meestal behoud van energie en de wetten van de thermodynamica."

"Zou er een plaats kunnen zijn waar de geometrie (en de fysica) anders zijn?" Zei Simanek. 'Misschien, maar we hebben geen idee waar we die plek kunnen vinden, en je kunt je afvragen of we daarheen zouden kunnen gaan of het kunnen gebruiken voor onze doeleinden... Dat is leugenspeculatie en science-fiction, geen wetenschap.'

Als een perpetuum mobile wel werkte, zou het bepaalde eigenschappen moeten hebben. Het zou "wrijvingsloos en volkomen stil in werking zijn, het zou geen warmte afgeven vanwege zijn werking en zou geen enkele straling uitzenden, want dat zou een verlies van energie zijn", zei Simanek. Toch zou zo'n machine niet voor altijd draaien, omdat "door zijn rotatie zijn onderdelen voortdurend zouden versnellen en we weten dat materie bestaat uit geladen deeltjes, en dat versnellende ladingen energie wegstralen." Dit zou veranderingen aan de machine veroorzaken, waardoor deze uiteindelijk trager of stop zou worden.

Maar toch, "als een machine een wiel met een constante snelheid gedurende een zeer lange tijd zou kunnen draaien, zonder meetbare snelheidsvermindering, en met absoluut geen inputenergie, zouden we het, voor alle praktische doeleinden, als een eeuwigdurende beweging kunnen beschouwen... zou alleen maar een nutteloze nieuwsgierigheid zijn, want als we zouden proberen er werk uit te halen, zou het snel tot stilstand komen, "zei Simanek.

De meeste uitvinders van machines met perpetuum mobile hebben een ander doel voor ogen. "Ze willen 'over-unity' prestaties - een machine die nuttiger werk oplevert dan de energie-input," zei Simanek.Dan zou je energie over hebben voor gebruik.

Behalve het oplichten van het publiek, zou dit het ultieme doel van Redheffer kunnen zijn. Zelfs nadat de hoax onthuld was, speculeerden de kranten van Philadelphia dat de stad haar kans om gratis waterpompen te gebruiken gemist had, volgens The Engines of Our Ingenuity. En het patent van Redheffer uit 1820 was volgens het Visual Education Project voor 'machines met het doel macht te winnen'. Maar dat waren eerder wensen dan werkelijkheden.

Extra middelen

  • Het museum van onwerkbare apparaten
  • Visual Education Project


Video Supplement: What is Consciousness? What is Its Purpose?.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com