Stálého pohybu se vztahuje k myšlence pohybu (obvykle periodické), v systému, který může trvat neurčitou dobu, aniž by vnější dodávku energie, nebo materiálu , ani nevratné transformace systému.
Od renesance se vynálezci, ignorující principy mechaniky , pokoušeli budovat mechanické systémy schopné udržovat jejich pohyb v přesvědčení, že by mohli představovat neomezený zdroj práce .
Jejich mechanismy nemohly fungovat v souladu s jejich očekáváními, protože technické znalosti té doby stěží umožnily významně snížit jevy tření mezi pevnými částmi a pohyblivými částmi.
Věčný pohyb se nemůže stát zdrojem energie: to se vlastně rovná jeho spotřebování, aniž by bylo něco přidáno, zatímco podle prvního principu termodynamiky jej nelze ani vytvořit, ani zničit, ale pouze transformovat. Získání „věčného motoru“, zdroje energie využívajícího věčný pohyb, je proto nemožné. K vytvoření energie by bylo nutné, aby věčné hnutí také produkovalo trvalé zrychlení svého pohybu, bez něhož nemůže být zdrojem jiné energie než energie svého vlastního pohybu.
Ve starověkém světě je neustálý pohyb první vlastností hvězd, nadpozemského světa a božského. Toto rozlišení mezi supralunárním a sublunárním světem bude narušeno od středověku . Chybná koncepce hnutí, která popisuje sublunární svět zahájený Aristotelem , vyvolává tendenci každého těla k odpočinku. Násilné hnutí bude vždy pohlceno: „Nullum violentum potest esse perpetuum“. Nelze proto vést debatu o myšlence neustálého pohybu.
Nemožnost věčného pohybu připustil Simon Stevin (1548-1620), poté Galileo , jako axiom vhodný pro zakládání určitých demonstrací statiky ( clootcransbewijs ). Možná si svou důvěru v tento axiom získali v teoriích Girolama Cardana, který psal proti perpetuum mobile , snad jen shrnul několik rozptýlených poznámek Leonarda da Vinciho. Hodiny, které by se samy natahovaly, jsou chiméra; vždy začne klesat váha, která má největší hybnou sílu, a když dosáhne dna svého kurzu, hodiny se zastaví; proto tento závěr Leonarda da Vinciho : „Proti neustálému pohybu. Žádná necitlivá věc se sama nebude moci pohnout; pokud se tedy pohybuje, pohybuje se nerovnou silou, tj. nerovnoměrným časem a pohybem nebo nerovnou váhou. A touha po tom, aby první motor přestal, druhý okamžitě přestane. “Argumenty Leonarda da Vinciho a Cardana jsou vždy čerpány z principů peripatetické dynamiky , které moderní mechanici brzy zametou.
Dopis od Reného Descarta (1596 - 1650) otci Marinovi Mersennovi z13. listopadu 1629obsahuje první formulaci toho, co se stane principem setrvačnosti : „[...] zaprvé předpokládám, že pohyb, který je jednou vtisknut do nějakého těla, tam trvale zůstane, pokud jej neodstraní nějaká jiná příčina [...] “. S Descartem je pohyb, stejně jako odpočinek, stavem. Tento nový přístup znamená rozchod s akademickými koncepcemi hnutí. V dopise Christianovi Huygensovi z roku 1643: „Domnívám se, že povaha pohybu je taková, že když se tělo začne pohybovat, stačí to, aby vždy pokračovalo poté stejnou rychlostí a ve stejné linii. správně, dokud to není zastaveno nebo odkloněno z jiné příčiny. Kruhový pohyb vychází z toho, co Christian Huygens nazve „vis centrifuga“. Pravidla vědy pohybu, poprvé, dát do pořádku tím, Galileo, Descartes nebo Huygens bude definitivně připravit půdu pro racionální organizaci mechaniky u Isaac Newton (1643-1727).
v 1775Je Královská akademie věd v Paříži bere3. květnarozlišení „na již přezkoumat jakoukoli řešení problémů z kopírovat kostku , třídílné úhlu , nebo kvadratura kruhu , ani stroj inzerován jako neustálém pohybu“ .
Jedna reprezentace atomu je, že elektrony se točí kolem jádra v atomu (planetární model nebo Rutherfordův model ); to je nemožné, protože by pak vyzařovaly energii jako rádiová anténa (to je ukázáno z Maxwellových rovnic ); kvantové mechaniky ukazuje skutečnost, že elektrony tvoří „elektronický mrak“ kolem jádra, které nevytváří žádné záření.
V lidském měřítku se trajektorie planet jeví jako věčný pohyb (úpravy období jsou detekovatelné, ale opravdu velmi slabé).
Je správné, že pohyb planet kolem hvězdy je věčný, dokud systém neprochází žádnou modifikací, ale nikdy tomu tak není: příliv na Zemi rozptýlí energii systému Země / Měsíc rychlostí 3,75 terawatty , z nichž část, energie přílivu , lze využít. Tento druh věčného pohybu (zanedbáme-li tření) není v rozporu se zákony zachování energie, protože neposkytuje práci .
Zdá se, že použití gravitační pomoci pro zrychlení kosmické lodi se zdá být výjimkou z předchozí věty, ale odebraná energie je pro takový systém zanedbatelná (je také zcela nemožné měřit její dopad. Na masivní těleso).
V případě skutečných systémů nelze přesně předpovědět, jak dlouho budou stabilní. Dvě izolované hvězdy by se věčně pohybovaly kolem svého středu hmoty (viz problém se dvěma tělesy ).
Jde o to mít stroj, který má cyklický pohyb a vydává více energie, než dostává, pro použití jako motor. S vědomím, že cyklické stoupání a klesání váhy nebo plováku nedává energii, ani cyklické stlačení a dekomprese pružiny, je zřejmé, že takové stroje jsou nemožné. Argument z rezonance také neobstojí, protože rezonance také nevytváří energii.
Jeden z prvních záznamů popisujících věčné kolo pohybu je přičítán indickému matematikovi Bhāskarovi II ( 1114 - 1185 ). Kolo s trubkami naplněnými kapalinou, jejíž tvar není ve skutečnosti znám .
První známý diagram, jak produkovat věčný pohyb, je dán skicářem Villarda de Honnecourta , Plate IX, s tímto komentářem: „Maint ior se sunt maistre spor de faire torner une ruee par li only Ves ent ci con en puet made by non -pery nebo rtěnkou “ . "Mnoho dní zápasilo, aby se kolo samo otočilo." Takto to můžeme udělat nerovnou paličkou nebo rtěnkou “ .
Leonardo da Vinci nabízí některé kandidáty na neustálý pohyb, malé náčrtky rychle zahozené bez komentáře. Jak již bylo řečeno, Leonardo věděl, že věčný pohyb je nemožný.
Johann Bessler (1681-1745) navrhl plný buben vyhloubený z dutin, ve kterých se nakláněla závaží a poháněla kolo. Tvar dutin je navržen tak, aby se váhy během výstupu přibližovaly k ose otáčení a při sestupu se od ní vzdalovaly. Důkladný výpočet podle Newtonových zákonů (uvedený v roce 1687) však ukazuje, že kolo nemůže nabrat žádnou rychlost otáčení, pouze získat stejnou rychlost na konci revoluce za předpokladu, že nedochází k žádnému tření (ani v ose otáčení, ani v posunutí koulí), což je naprosto neproveditelné.
Nejslavnější rockové skupiny kola byl postaven markýzem z Worcesteru, kdo dělal demonstrace na Charlese I. st Anglie v roce 1638: to měří 4,30 m v průměru a obsahuje čtyřicet hmotnosti 23 kilogramů. Hmotnost podešve byla tedy značná, a to natolik, že její setrvačnost umožňovala zůstat v rotaci po poměrně dlouhou dobu, což vyvolalo iluzi trvalého pohybu .
Starým snem mít volnou energii je použít neustále se otáčející kolo (jehož mechanické tření by se nám podařilo udržet na zanedbatelné úrovni) jako zdroj elektrické energie elektromagnetickou indukcí , tj. Umístit dynamo na věčný pohyb kolo. Ukážeme ale, že Laplaceova síla se potom chová přesně jako třecí síla. Celková dodávaná elektrická energie (jakmile se kolo zastaví) pak přesně odpovídá kinetické energii dodávané uživatelem původně (a znovu, v ideálním případě: i v nejlepším možném systému musí být odstraněny ztráty a tření).
Mechanismy mohou vytvářet iluzi věčného pohybu. Ve skutečnosti je pohyb vždy udržován zdrojem energie, který je víceméně obtížně detekovatelný.
Výše popsané stroje jsou prvotřídní stroje, které porušují první princip termodynamiky . Stroje druhého řádu by porušily druhý princip termodynamiky . Lze si například představit loď, která bere mořskou vodu, zotavuje se z entalpie fúze a hází získaný led do moře.
Příkladem zjevného porušení druhého principu jsou Maxwellov démon nebo Feynmanova ráčna a ráčna . Předpokládá se, že tyto mechanismy jsou schopné přeměňovat teplo na práci během monotermálního cyklu. Nastolují tedy otázku platnosti druhého principu (tj. Hypotézy monotónního růstu makroskopické entropie „izolovaných“ systémů). Tyto dva mechanismy ve skutečnosti nijak neumožňují prokázat, že druhá zásada není dodržována. Skutečný pokles entropie plynu dosažený například působením Maxwellova démona (otevřením a zavřením ve správný čas malých dveří v přepážce oddělující nádrž na plyn na dva uzavřené oddíly) je možný bez porušení. Druhého princip termodynamiky. Vezmeme-li v úvahu ekvivalenci makroskopické entropie / nedostatek informací od makroskopického pozorovatele, pro respektování hypotézy monotónního růstu entropie „izolovaných“ systémů stačí, aby toto snížení entropie plynu doprovázelo větší nebo stejná ztráta informací uchovávaných démonem o stavu plynu a o jeho vlastním stavu.
Dnes tedy víme, že myšlenkový experiment odpovídající Maxwellovu démonovi neumožňuje vyvrátit hypotézu, podle níž má druhý princip termodynamiky zásadní charakter. Fyzici dnes přestali hledat výjimky z prvního zákona termodynamiky a stěží věří, že je možné v budoucnu porušit druhý zákon termodynamiky díky pokroku v nanotechnologii .
Román The Night of the time of René Barjavel inscenoval ztracenou civilizaci, pro kterou věčný pohyb nemá tajemství.
Ve filmu Extravagantní plavba mladého a podivuhodného TS Spiveta , filmu napsaného, vyrobeného a režírovaného Jean-Pierre Jeunetem , vydaného v roce 2013, mladý hrdina vynalezl stroj na neustálý pohyb, který ve skutečnosti není, protože je udržován síla, kterou nelze použít k výrobě energie.