Fizikte insanlar, asırlardır, şu şekilde bilinen büyüleyici bir kavrama ulaşmaya çalışıyorlar: devamlı hareket. Bu konsept, ek enerji sağlamaya gerek kalmadan, kesintisiz hareketin sürekli olarak sürdürülme olasılığını artırıyor. Bu idealden, süresiz olarak mekanik iş yapabilen, enerji tükettiğinden daha fazla iş üretebilen makineler tasarlama fikri ortaya çıktı. Ancak fikir umut verici görünse de, mevcut görüşle çeliştiği için büyük zorluklarla karşı karşıyadır. termodinamik yasaları.
Bu yazıda sürekli hareketin ne olduğunu, mümkün olsaydı böyle bir makinenin nasıl çalışacağını ve şimdiye kadar bunun neden imkansız olduğunu ayrıntılı olarak ele alacağız. Bunun bilimsel ve teknik sonuçlarına, bunu başarmak için yapılan tarihsel girişimlere ve bugüne kadar öğrenilen derslere değineceğiz.
Sürekli hareket makineleri
W sürekli hareket makineleri İlk darbe sonrasında ortamdan enerji almaya ihtiyaç duymadan mekanik iş yapmayı vaat edenlerdir. İnsanoğlu yüzyıllardır bu idealin peşindeydi; çünkü bu tür bir makine teknolojide devrim yaratarak harici enerji kaynaklarına olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir. Ancak bu türden tüm fikirler bir engelle karşı karşıyadır: Birinci ve ikinci ilkeleri ihlal edeceklerdir. termodinamik kanunu.
Termodinamiğin birinci yasası, enerjinin ne yaratıldığını ne de yok edildiğini, sadece dönüştüğünü savunur. Sürekli bir makinenin çalışabilmesi için tükettiği enerjiden daha fazla iş üretmesi gerekir ki bu da bu yasaya açıkça aykırıdır. Termodinamiğin ikinci yasası aşağıdakilerle ilgilidir: entropiveya bir sistemin düzensizlik derecesi. Isının daima yüksek sıcaklıktaki alanlardan düşük sıcaklıktaki alanlara aktığını, bunun da kaçınılmaz olarak faydalı enerji kaybına doğru bir eğilim olduğu anlamına geldiğini belirtmektedir.
Herhangi bir makine bir enerji kaynağı kullanarak iş yapabilse de enerji girişinin sürekli yenilenmesi gerekir. Sürekli hareket eden makinelerde durum böyle değil; bu da onların temel fiziksel prensipleri ihlal ettiği ve yaratılmalarını neredeyse imkansız hale getirdiği sonucuna varılmasına yol açıyor.
Sürekli hareket makinesi nasıl çalışır?
Sürekli hareket makineleri için çeşitli sınıflandırmalar vardır, ancak en yaygın olanları üç türe ayrılır:
- El birinci tip herhangi bir dış enerji girişi olmadan iş üretebilecek makinelere karşılık gelir. Bu tür termodinamiğin birinci yasasını doğrudan ihlal eder.
- El ikinci tip termodinamiğin ikinci yasasını ihlal edecek şekilde termal enerjiyi herhangi bir ısı yayılımı olmadan kendiliğinden mekanik işe dönüştüren makineleri içerecektir.
- El üçüncü tip Makinelerin ne havayla ne de yerle herhangi bir sürtünmesi olmadan sonsuza kadar çalışabilmelerini hayal edin. İdeal dünyalarda teorik olarak mümkün olmasına rağmen, pratikte küçük sürtünmeler bile mevcut enerjiyi tüketecektir.
Teorik olarak, eğer bir makine her türlü sürtünmeyi ve enerji kaybını ortadan kaldırıyorsa, onun sonsuza kadar çalıştığını hayal edebiliriz. Ancak gerçekte nesnelerin çevreleriyle etkileşimi enerji kaybına neden olur ve bu da bir makinenin müdahale edilmeden sonsuza kadar çalışmaya devam etmesini imkansız hale getirir.
Tarihte en çok yinelenen fikirlerden biri, mıknatıslar Bu tür sürekli bir hareket oluşturmak için. Örneğin, 17. yüzyılda, metal bir topu tepeye çekmek için mıknatısların bir rampaya yerleştirildiği bir deney önerildi. Ancak mıknatıs topun bir daha düşmesine asla izin vermiyor ve cihazı kullanılamaz hale getiriyor.
Sürekli hareketle ilgili tarihi keşifler
Sürekli hareket makinelerine olan ilgi Orta Çağ'dan beri mevcuttur ve simya ve keşiflerle bağlantılıdır. Filozof Taşımalzemeleri altına dönüştürecek ve sonsuz enerjinin kaynağını sağlayacaktı. Ancak bilim adamlarının ve mucitlerin daha resmi prototipler yapmaya başlaması Rönesans döneminde oldu.
En ünlü girişimlerden biri şuydu: Villard de Honnecourt 13. yüzyılda aşırı dengesiz bir tekerleğe dayalı sürekli hareket makinesini öneren kişi. Bu fikir daha sonra benimsendi Leonardo da Vincisürtünme nedeniyle bu tür makinelerin imkansız olduğu sonucuna vardı. Aralarında Robert Boyle ve Nikola Tesla'nın da bulunduğu, zamanın önde gelen bilim adamlarından bazılarının çabalarına rağmen, sürekli hareketi geliştirmeye yönelik tüm girişimler şu ana kadar başarısız oldu.
Sürekli makineler yaratma girişimlerinin gelişimi ve düşüşü
Modern fizik ilerledikçe termodinamiğin temel ilkeleri daha açık bir şekilde ortaya çıkmaya başladı. 19. yüzyılda Kelvin ve Clausius'un ısı akışı ve enerji dönüşümüne ilişkin açıklamaları, sonsuza kadar enerji kaybı olmadan çalışan bir makinenin bilimsel bir hayal olduğunu doğruladı.
En 1775, Bilimler Akademisi Paris, sürekli hareket kavramı altında çalışan bir cihaz yapmanın imkansız olduğunu ilan etti. Bu beyan sadece mucitleri caydırmakla kalmadı, aynı zamanda bilimi sahte bilimsel zulümlerden de korudu. Buna rağmen bazıları, zamanın en gelişmiş fizik yasalarından habersiz olma motivasyonuyla bu tür cihazlar tasarlamaya çalışmaya devam etti.
Bu makineler neden çalışmıyor?
Yıllar geçmesine rağmen tüm çabalara rağmen sürekli hareket makinesinin çalışabileceğine dair bir kanıt bulunamadı. Bunun nedeni fiziğin temel prensibiyle çatışmalarıdır: enerji tasarrufu ve kapalı sistemlerde artan entropinin kaçınılmazlığı.
Ancak şunu belirtmekte fayda var ki, kuantum dünyası veya son derece küçük ölçeklerde, belirli olgular belirsiz süreçleri sürdürebilen sistemler gibi görünebilir. Bu, gelecekte kuantum fiziğindeki keşiflerin, bildiğimiz haliyle termodinamiğin mevcut yasalarına meydan okuyabileceği ve bize yeni enerji fırsatları sunabileceği yönünde bazı spekülasyonlara yol açtı.
Şimdilik klasik anlamda bir sürekli hareket makinesinin varlığının pek olası görünmediği bilimsel olarak kabul edilmektedir.
Sürekli envanter sistemleri
"Sürekli hareket" terimi aynı zamanda fizik dışı diğer bağlamlarda da kullanılır. sürekli envanter sistemleri. Bunlar, bir şirketin envanterindeki değişikliklerin gerçek zamanlı olarak kaydedilmesine olanak tanıyan muhasebe yöntemleridir. Bir ürünün her satışı veya alımı yapıldığında, sistem mevcut stoğu otomatik olarak günceller ve stoğu her zaman doğru şekilde gösterir. Adı her ne kadar veri güncelleme sürecindeki tutarlılığı ifade etse de bu sistemler tamamen ekipman ve yazılımların doğru çalışmasına bağlıdır.
Şu anda sürekli envanter sistemleri, istikrarlı ve doğru bir tedarik zincirinin sürdürülmesine bağlı olan büyük şirketlerin lojistiğinin önemli bir parçasıdır.
Bu sistemler, stok fazlalığının veya talep edilen ürünlerin eksikliğinin önlenmesini mümkün kılarak tüm operasyonların mümkün olduğu kadar verimli olmasını sağlar.
Sürekli envanter izleme, şirketlere önemli bir avantaj sağlar; çünkü kendi ürünlerinin net bir resmini oluşturarak müşteri memnuniyetini garanti eder ve daha iyi kaynak bulma kararları vermelerine olanak tanır.
Belki gelecekte bilim, fizik yasalarını yeniden yazmanın bir yolunu bulacaktır, ancak şimdilik, sürekli hareket makinesinin teorik alanın dışında çalışmasını engelleyen enerji sınırlamalarına maruz kalıyoruz. Ancak gelecekteki keşifler yeni kapılar açabilir ve sözde "sabit gerçeklerimize" meydan okuyabilir.