永動機真的存在嗎?
永動機的簡史
永動機的想法起源于印度,公元1200年前后,這種思想從印度傳到了伊斯蘭教世界,并從這里傳到了西方。在歐洲,早期最著名的一個永動機設計方案是十三世紀時一個叫亨內考的法國人提出來的。從哥特時代起,永動機的設計方案越來越多。17世紀和18世紀時期,人們又提出過各種永動機設計方案,有采用“螺旋汲水器”的,有利用輪子的慣性、水的浮力或毛細作用的,也有利用同性磁極之間排斥作用的。宮廷里聚集了形形色色的企圖以這種虛幻的發明來掙錢的方案設計師。有學識的和無學識的人都相信永動機是可能的。這一任務像海市蜃樓一樣吸引著研究者們,但是,所有這些方案都無一例外的以失敗告終。他們長年累月地在原地打轉,創造不出任何成果。通過不斷的實踐和嘗試,人們逐漸認識到:任何機器對外界做功,都要消耗能量。不消耗能量,機器是無法做功的。這時的一些著名科學家斯臺文、惠更斯等都開始認識到了用力學方法不可能制成永動機。
19世紀中葉,一系列科學工作者為正確認識熱功能轉化和其它物質運動形式相互轉化關系做出了巨大貢獻,不久后偉大的能量守恒和轉化定律被發現了。人們認識到:自然界的一切物質都具有能量,能量有各種不同的形式,可從一種形式轉化為另一種形式,從一個物體傳遞給另一個物體,在轉化和傳遞的過程中能量的總和保持不變。能量守恒的轉化定律為辯證唯物主義提供了更精確、更豐富的科學基礎。有力地打擊了那些認為物質運動可以隨意創造和消滅的唯心主義觀點,它使永動機幻夢被徹底的打破了。
在制造第一類永動機的一切嘗試失敗之后,一些人又夢想著制造另一種永動機,希望它不違反熱力學第一定律,而且既經濟又方便。比如,這種熱機可直接從海洋或大氣中吸取熱量使之完全變為機械功。由于海洋和大氣的能量是取之不盡的,因而這種熱機可永不停息地運轉做功,也是一種永動機。然而,在大量實踐經驗的基礎上,英國物理學家開爾文于1851年提出了一條新的普遍原理:物質不可能從單一的熱源吸取熱量,使之完全變為有用的功而不產生其它影響。這樣,第二類永動機的想法也破產了。永動機的想法在人類歷史上持續了幾百年,這個神話的被駁倒,不僅有利于人們正確的認識科學,也有利于人們正確的認識世界。
網上找了一篇關于永動機原理圖給大家分享下:

永動機工作原理
圖(1)是量子隧道效應的原理圖,意思大家都應該知道,電子可以按波函數描述的那樣具有穿越比自身能量大的能量間隙,當然是通過看不見的量子隧道。
按照這個原理制作一個隧道結如圖2所示,低能極(左)上的電子E0,以一定的幾率通過隧道效應穿過ΔE能隙達到高能極E1(右),由于ΔE>E0,因此,E1>E0,顯然通過隧道效應到達右極板上的電子能量是高于左極板的,用金屬導線連接兩個極板,電子就會從右極流向左極,就會有電流并可以驅動電機W做功,右極板上的電子回到左極板。顯然,這個過程是可以無限循環下去的,電流和功率W就會不斷的輸出。
不難看出,這個構想其實只考慮了一方面,固然左邊的粒子可以通過隧道效應跑到右邊,右邊的粒子也可以通過隧道效應跑到左邊,而且由于相應能量差更小的原因,右邊跑到左邊的更多,最后二者趨于平衡,物理學當中有這種實驗好像,鐵和銅放置一起,時間久了會互相滲透。所以永動機無法實現啊。但是也許有其他一種應用!而且不應該單純考慮左極板向右極板的電子轉移吧,應該也考慮右極板也的電子也可以以相同的方式轉移到左極板。我相信電子有這樣的躍遷概率,但還應該把焦點放在證明從左到右和從右到左的電子遷移率是不對稱的,才能證明永動機的存在!
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