Perpetuum mobile

Perpetuum mobile Villarda de Honnecourta (kolem roku 1230)

Perpetuum mobile (latinsky: věčně v pohybu. Česky také: Věčný stroj, samohyb) je hypotetický stroj, který pro svůj chod nepotřebuje žádný vnější zdroj energie. Obecně se předpokládá, že takový stroj nemůže existovat, neboť je to v rozporu s fyzikálními zákony. Takový stroj by totiž byl v rozporu buď s prvním nebo druhým termodynamickým zákonem.

Realizace perpetua mobile je podle současného poznání stavu vesmíru vyloučena. Znamenala by zpochybnění základních fyzikálních zákonů, které jsou ověřeny jak vědeckými experimenty, tak několika staletími technické praxe.

Rozdělení

Podle toho, který z termodynamických zákonů by byl porušen existencí konkrétního stroje, se perpetua mobile rozdělují do dvou základních kategorií. Kategorie jsou označovány jako „perpetuum mobile prvního druhu“ a „perpetuum mobile druhého druhu“.

Kritéria a porušení zákona

Perpetuum mobile porušuje při své činnosti alespoň jeden z následujících fyzikálních zákonů: první věta termodynamická a druhá věta termodynamická. První věta termodynamická je zákon o zachování energie. Druhá věta termodynamická má několik částí, tou nejdůležitější je tvrzení, že teplo se šíří vždy ve směru od teplejší ke studenější části. Bez toho, aby se do systému dodávala energie se entropie systému buď zvětšuje nebo zůstává stejná.

Stroje, které se jeví jako perpetuum mobile a přitom neporušují žádný z termodynamických zákonů ve skutečnosti využívají neobvyklé zdroje energie. Jsou to tedy perpetua mobile pouze zdánlivě. Například je možné vyrobit hodiny nebo jiný stroj s malou spotřebou energie, který ke svému chodu bude využívat malých rozdílů teplot nebo tlaku mezi dnem a nocí. Takový stroj tedy má k dispozici neobvyklý zdroj energie, jeho použití je ale velmi omezené.

První druh

Perpetuum mobile prvního druhu produkuje nejméně tolik energie, kolik sám spotřebuje. Jakmile je jednou stroj spuštěn, může pracovat neomezeně dlouhou dobu. To se jeví jako porušení zákona o zachování energie. Mnohé návrhy strojů z této skupiny používají magnety jako nevyčerpatelný zdroj energie a vyhýbají se vzájemnému dotyku jednotlivých pohyblivých částí. Mnohé takové stroje dokážou pracovat velmi dlouho. Problém je v tom, že ve skutečnosti nejsou schopny poskytnout žádnou skutečnou mechanickou práci k pohonu nějakého vnějšího zařízení.

Druhý druh

Perpetuum mobile druhého druhu je takový stroj, který přeměňuje teplo na jiný typ energie, aniž by přitom porušil zákon zachování energie. Takový stroj by musel porušovat druhou větu termodynamickou, protože nutně snižuje entropii daného systému, aniž by ji jinde zvyšoval.

Firma Steorn

Sean McCarthy a Richard Walshe z irské firmy Steorn vynalezli stroj, který vydává o 285 % více energie, než spotřebovává, chová se tedy jako perpetuum mobile. Toto zařízení funguje tak, že jsou tři elektromagnety uspořádány do hvězdice , ty se střídavě spouštějí a mezi nimi probíhá kovová kulička. Tento míček oběhne celé zařízení až 28 000 krát za minutu.