※ [本文转录自 Gossiping 看板 #1SJ7Jn4f ] 作者: jfsu (水精灵) 标题: Re: [问卦] 各位相信永动机吗? 时间: Sat Jan 26 22:55:28 2019 ※ 引述《s27052705 (小饱)》之铭言： : 各位相信永动机这种东西吗? : 刚刚点开YT看影片被这个标题吸引 : 某位老师打脸了一位说要做出永动机的学生 : 光一个能量守恒定律就打趴那位学生的脸 : 所以现在还有人相信永动机这种东西吗? 不管是现在吵(炒)的很热的核能，还是太阳能、离岸风电等等，大家对於乾净的能源 的渴望与担忧，恰好成为某些狂热发明家的大肆宣传的手段。他们宣称发明了可以 提供大家免费能源「吃到饱」的机械，加上媒体的渲染，一堆投资者与追随者几乎 将他们视为seafood崇拜。每隔一段时间，总是会有一些人排队等着上当。 「永动机」(perpetual motion machine)，顾名思义，指的是可以不断运动并且不会 丧失任何能量，或是能量的产出量超过消耗量的机械。从市井小民到科学家，永动机 可说是他们一生立志追求的「圣杯」；也有人说他们的行为就像是古代的链金术士， 尽管成功的机会微忽其微，却如飞蛾扑火，一股劲的投身其中。只不过，就算链金术士 失败时，他们会知道自己失败了...。 即使到了今天，宣称自己发明永动机的新闻仍时有所闻，投资人更是心甘情愿的投入 大把大把的钞票。你会觉得怎麽这些人容易上当受骗？你知，我知，连独眼龙也知， 这样一个机械违反了大多数基本的物理与化学定律，难道学校没有教吗? 我只能说，傻子太多，骗子都不够用了。 将时光拉回到过去，在西元8世纪时，就有人尝试制造永动机。它的构造类似迷你版的 摩天轮，藉由内藏磁铁的吸引与排斥来转动轮子。之後永动机的构造多是承袭这类的 设计，有个轮子之类的东西，可以在没有额外能源的供应下转完一圈并产出有用的东西。 （事实上，这些轮子在每次旋转时，因摩擦的关系，都会丧失一些能量，根本无法 产出什麽有用的鬼东西出来。） 从文艺复兴时代开始，越来越多人提出永动机的idea。英国医生和哲学家傅勒德（ Robert Fludd），也是欧洲最後一个着名的炼金术士，在1618年设计了利用水冲击 带动水轮来作工（磨麦子），一方面又将水再抽到高处，再循环应用。（不过，这样的 机器，从来没有成功造成过。）不久，英国皇家学会的威尔金斯（J.Wilkins）认为 可以用化学力、磁力与重力等三种方式去做出永动机。想当然尔，实际上连个屁也 没有做出来。 然而类似的设计，还是不断地出现，连鼎鼎大名的达文西(Leonardo da Vinci)也对此 产生兴趣。尽管他将此比喻为点金石，认为成功的意义不大，但私底下还是画了不少 具有精密巧妙结构、可以自行运动的永动机。 直到1775年，有感於永动机的专利申请案太多，加上人们逐渐觉悟，永动机可能是 一件不存在的东西，法国皇家科学会决定不再接受有关永动机的专利申请。 由於名利所趋，还是有人深陷於永动机的制造美梦，甚至藉此进行讹诈。1870年， 美国康乃狄克州有一位机械师威里斯（E. P. Wills）造了一具用「不平衡轮」带动的 永动机。然而不久，即被人发现有个隐藏的动力来源。连当时科学美国人(Scientific American )杂志都惨遭愚弄。之後，一名叫凯利（J. E. W. Kelly）的老兄真的很会， 宣称发明了永动机，利用内部的几只音叉共振可以吸取乙太(Ether)的能量，并从投资人 身上诈取了500万美金。在他死後，有人拆除他的永动机，发现这个机械的「永动」 完全是靠着隐藏在地板内的压缩空气所造成的。 往好处想，追寻永动机所投入的热情与时间，推动了物理学家开始研究热机(Heat engine)的特性，一如链金术士虽没有点石成金，但间接引领出化学上某些定律。 科学家在研究过许多这类的永动机之後，最後提出一个假设，这类机械必须从外界获得 动力来源(能量)，才能够持续运转。换句话说，宇宙间的总能量是不变的，这到後来 导出了热力学第一定律：「质能总和不可能增加，也不可能减少」。之後又提出了 第二与第三定律，分别是「熵(Entropy，乱度、失序之意)的总值一定会不断地增加」 热量由高温流向低温者)，与「绝对零度是达不到的」。 英国科学家史诺(C.P.Snow)做了个比较科普的叙述：如果把宇宙比喻成一场比赛， 而比赛的目的是取得能量，那麽上述的三项定律将改写成： 1.不可能占便宜(不能不劳而获，质能守恒。第一定律) 2.不可能平手(无法回到原来的状态，因为乱度一直在增加。第二定律) 3.无法退出比赛(无法达到绝对零度。第三定律) ps.感谢热力学All Star: 拉普拉斯（Laplace）、拉瓦节（A.L. Lavoisier）、 伦福特（Rumford），戴维（H. Davy）、焦耳（J. P. Joule）、梅耶（J. R. Mayer） 、亥姆霍兹（H. Von Helmholtz）、克劳秀士（R. J.Clausius）、凯尔文爵士 （Lord Kelvin）、吉布斯（J. W. Gibbs）等人在热力学的贡献，在建立定律的过程中， 每一观念的意义逐渐清晰，而渐渐接近於目前的型式。 前面提到的永动机，根据物理学家波兹曼(Ludwig Boltzmann)等人的研究，可以分成 两类：「第一类永动机」因为违反了热力学第一定律，即产出的能量比消耗的还多， 因而不可能实现。(总是会有个隐藏、外来的能量来源，若不是发明者故意隐瞒， 就是他们自己也没意识到这个存在)。 然而「第二类永动机」的性质就有点暧昧不明了。它遵守热力学第一定律，可是却 违反热力学第二定律。理论上，第二类永动机并不会产生废热(效率百分之百)，但 热力学第二定律告诉我们，这样的机械是不可能存在，因为废热总是会产生，整个 宇宙的乱度一定会不断增加。 就是这点，进一步限制了永动机的可能性。掰～ 举个例，当男生站在马桶前，惊觉「少年喷过山，老来滴脚盘」，或是女生在穿衣镜 前乔奶「拖高、集中、用力、抓狂、放弃」最终柴山变寿山、寿山变走山，那种 恨铁不成钢，恨奶不成形的心情，其实，你正目睹热力学第二定律的作用。 又或是学生在教室的状态与上下课时完全不同，自然现象也一样，整齐状态不会长久， 会慢慢变成混乱状态。老化、生锈、腐败、衰变、解体与崩溃的过程，全都是 热力学第二定律的的展现。 或许你会问，说了那麽多，制造出永动机的可能性到底有多高? 「差不多有三、四层楼那麽高！」 「那这类机械真的不可能存在吗?」略带失望的你问。 「事实是这样子的。在C87，流传着一个女人单挑整批舰队的传说，然而，要作出一部 永动机，你必须挑战数百年来上述热力学All Star的实验，并提出否定热力学三大定律 的证明，这势必从头到尾彻底改变目前物理学基本的定律，扭转对物理学的理解。 截止我po文为止，仍未出现过违反上述这些定律的情况！」 「何不修改物理定律呢？」你继续问：「严格来说，它们不见得永远成立，对吧？」 「Well，这是你的回家作业。」关键字：特斯拉、零点能、暗能量、永动机 以上 Reference 1.Wiki 2.不可能的物理学 -- 对流血一周仍然不死的生物千万不能大意……。 --

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