1.11. По здравому смыслу и вопреки ему

Развитие нынешней человеческой цивилизации с самых ранних её периодов, уходящих в неизведанные пока временные глубины, и до настоящего времени, протекало и протекает исключительно благодаря заложенному изначально в каждом человеческом индивидууме стремлении к преобразованию энергии.

Почти все действия человечка и человечества во все времена его осознанного существования были направлены на развитие методов и средств преобразования энергетических потоков, начиная с «приручения» открытого огня и кончая «обузданием» ядерной энергии.

Осваивая очередной источник энергии, человек всё более усиливал своё влияние на окружающую среду, включая живую материю. Однако не бывает правил без исключений.

Одним из таких отклонений от генеральной линии развития преобразовательных способностей является неистребимое, вопреки здравому смыслу, желание открыть вечный неисчерпаемый источник энергии (PERPETUUM MOBILE). Исходя из предназначения человека в Природе, стремление заполучить генератор вечного движения, противоестественно по нескольким причинам.

Во-первых, как показывает опыт досягаемых прошлых поколений, Мир представляет собой саморегулирующуюся систему, способную препятствовать развитию отдельных областей интеллектуальной деятельности человека, провоцирующих нарушения равновесия.

Древние Греки Левкипп и его ученик Демокрит в V в. до с.л. по совершенно до конца не выясненным причинам прониклись идеей атомизма и высказали гипотезу о структурном строении материи. Однако гениальнейшая догадка оказалась не ко времени. Её быстро забыли. Идею атомизма цивилизация востребовала только в эпоху освоения энергии пара в XVIII в. с.л.

Как только учёные вспомнили откровения Левкиппа и Демокрита, в естествознании началась интенсивные попытки штурма нового энергетического источника, использующего расщепление атомного ядра. Как известно, попытки оказались более чем успешными.

Аналогичная ситуация сложилась с изобретениями Леонардо да Винчи. Подводные лодки, парашюты, вертолёты и т.п. получили распространение много позже смерти великого естествоиспытателя Эпохи Возрождения. Даже если предположить, что в каком-то виде вечный (без абсолютизации понятия) двигатель возможен, то его распространение стало бы способным нарушить достаточно хрупкое равновесие нашего Мира.

Во-вторых, с появлением PERPETUUM MOBILE неминуемо наступит интеллектуальный тупик в развитии человечества. Получив в своё распоряжение неограниченную энергию на уровне каждого индивидуума в частности и государств, в целом, у человечества исчезнет мотивация к совершенствованию. Либо человечество досрочно покончит само с собой, либо превратится в энергетически обеспеченные растения, что отодвинет конец цивилизации на некоторое время.

В-третьих, в современном мире сложились определённые политические системы, в которых материальное управление человеческими отношениями осуществляется с помощью регулирования энергетических потоков разного содержания и свойства. Самыми эффективными экономическими рычагами управления, кроме накачивания мировой экономики необеспеченными материальным эквивалентом долларами, являются нефтяная и газовая трубы.

Вся планета «подсажена» на углеводородную иглу. Поскольку большинство мировых элит и людей, владеющих богатствами, в большей или меньшей степени связаны с добычей, транспортировкой, распределением и потреблением углеводородного топлива, то всякие попытки изменения структуры и способов обогащения этой относительно немногочисленной, но влиятельной части человечества встречали, встречают и будут встречать ожесточённое неприятие.

Источник вечного движения чисто гипотетически представляет явно выраженную угрозу сложившейся системе. Но сама идея может быть использована системой ей же во благо.

Показательный пример. Как вы полагаете, почему транспорт с электрическим приводом с таким трудом пробивается к массовому потребителю? В частности, потому что в средствах массовой информации циркулирует наглая и абсурдная по своей сути отмазка о сравнительно низкой экономической эффективности электрических силовых устройств.

Напомним, что двигатели внутреннего сгорания имеют в максимальном варианте КПД не превышающий п « 43 %, а для современных серийных электродвигателей п « 85 % является рядовым явлением.

В частности, утверждается, что широкому распространению электромобилей препятствует отсутствие необходимых аккумуляторов электрической энергии. Как-то странно получается. В тех отраслях использования аккумуляторов, которые не пересекаются с потреблением углеводородов, технологический прорыв на лицо.

Вспомним мобильные телефоны десятилетней давности. Их можно было с успехом использовать вместо гантелей при утренней разминке, а ведь до 90 % массы приходилось на аккумуляторные батареи. И хватало их на три часа работы в режиме ожидания. А что теперь? Каждый вертел в руках аккумулятор от современного мобильного телефона и обратил внимание на его компактность и достаточную энергоёмкость.

Применительно же к автомобилям, которые в настоящее время потребляют львиную долю переработанной нефти, таких устройств воспроизвести нельзя. На самом деле так не бывает. Если покатил технологический прогресс в какой-то отрасли, то его остановить можно только создавая искусственные препоны, что собственно и происходит последние 50 лет.

Известны в изобилии случаи, когда стоящие патенты, связанные с альтернативными двигателями, скупались массово через подставных лиц транснациональными компаниями и запирались в сейфы с целью препятствия их практической реализации.

С PERPETUUM MOBILE же ситуация несколько иная. Поскольку его практическая реализация нереальна, то с целью поддержания установившегося порядка торговли энергоносителями идею создания можно пиарить по полной схеме.

Это конкретно отвлекает внимание обывателей от действительно существующих реалий с альтернативными двигателями и переводит стрелки на совершенно других людей.

Прошвырнитесь по Интернету, на любом поисковике этой тупиковой ветви научно-технических изысков посвящено более миллиона страниц! Содержание иных сайтов, скажем прямо, не для слабонервного юного обывателя с неокрепшей естественнонаучной и технической психикой.

Судя по публикациям, вечные двигатели в изобилии уже давным-давно созданы и успешно работают, но существуют профессиональные сообщества, которые всячески мешают внедрению технологий, способных осчастливить всех без исключения людей невиданно.

И представьте себе, что роль мракобесов - гонителей отведена представителям официальной науки, как академической, так и университетской. Эти академики и профессоры, включая лауреатов всех мастей, постоянно выступают со своими досужими заумными заявлениями и доказательствами с целью дискредитации светлой идеи построения энергетического благоденствия человечества.

В средствах массовой информации в тоже время от времени устраивают «охоту на ведьм» показывая простым людям, как учёные из противности (сам не гам, и другим не дам) делают всё, чтобы вечно работающие сами по себе устройства не появились в скобяной лавке по очень доступной цене. Абсурд конечно, но воздействие на толпы добротно недообразованное население во всех странах, включая и нашу Родину, действует безотказно.

На самом деле с динамикой прогресса современной цивилизации не всё так просто. Применение к оценке объёма знаний эволюционных методов выявило целый ряд несоответствий теоретических предпосылок и реалий нашего многогранного мира.

По мнению подавляющего числа современных исследователей истории естествознания и техники начало современного летоисчисления помимо прочего ознаменовалось возникновением, практически одновременно (в историческом масштабе, разумеется) сразу трёх новых религий.

Возникли они исключительно для изменения существовавших в то время государственных устройств, в сторону большей абсолютизации власти и рационализации процессов управления.

События, последовавшие сразу после возникновения религий, дают основание предположить, что они являются своеобразным инструментом саморегуляции.

Самоутверждение раннего Христианства в Европе сопровождалось невиданными по масштабам войнами и жестокими истреблениями знаний накопленных многими языческими поколениями.

Цивилизация стараниями христианской церкви, которая в целом была сильнее государственной власти, оцепенела, затормозилась в своём стремительном развитии до начала Эпохи Возрождения. По-разному можно оценивать взаимодействие науки и религии. Негативные оценки всем хорошо знакомы. Но на процесс взаимодействия можно взглянуть и с другой стороны.

Допустим, что темп освоения новых источников энергии, взятый во времена Древней Греции сохранился бы и широко внедрённые водяные и ветряные двигатели получили бы своё логическое продолжение и развитие.

В таком варианте развития событий, уровень знаний и технологий, соответствующих освоению ядерной энергии наступил бы в конце XI в. с.л. т.е. до времен, когда Васко да Гама только собирался обогнуть Африку, а португальские мореплаватели ещё не открыли остров Мадагаскар.

Представляете атомное оружие в распоряжении испанских конкистадоров в Южной Америке. Они с обычными мушкетами практически полностью истребляли целые индейские анклавы.

А как вам танки, самолёты и взрывчатые вещества во времена крестовых походов? Есть мнение, что появление агрессивных по отношению к интеллектуальному творчеству религий способствовало снижению темпа освоения энергетических источников.

Запреты, налагаемые на процессы творчества, тормознули общее интеллектуальное развитие вплоть до Эпохи Возрождения. Практически 14 веков благодаря стараниям церкви прожила цивилизация с Аристотелем, официально полагая Землю неподвижной и плоской.

Именно в средневековый период, когда было запрещено даже размышлять о совершенствовании оставленных предками ветряных и водяных мельниц, возникло неугомонное до настоящего времени племя изобретателей PERPETUUM MOBILE.

Примерно в это же время появились тоже преследуемые церковью алхимики. В начальные периоды своего существования радетели вечного движения опирались на достижения великих механиков античности, так же как и алхимики, исходные знания получили из трудов Древних Греков и Римлян.

В отличие от античных естествоиспытателей в канву теоретических рассуждений средневековых учёных - отшельников вплетались суеверия, магические ритуалы, мистические толкования непонятных явлений и фактов окружающей действительности.

Средневековые мистики, к которым, несомненно, относились теоретики и изобретатели PERPETUUM MOBILE, а так же и алхимики, по большому счёту, были скорее атеистами, чем верующими людьми. Они не склонялись к абсолютизации божественного проявления в обыденной жизни.

В принципе всякую религию тоже можно рассматривать как некое мистическое представление об устройстве Природы. Естественнонаучные утописты, теоретики вечного движения и алхимических воззрений, природные и сверхъестественные явления не делили в отличие от теологов на мирские и на божественные.

Следствием такого подхода явилось отождествление Бога и Природы. В Природе вёлся поиск мистических связей между явлениями, которые бы могли открыть человеку, в конечном счете, новые энергетические возможности или вещества с необычными свойствами.

Мистицизм распространялся не только на предметы исследований, но и на всю окружающую действительность. Практически все объёкты живой и не живой материи рассматривались как воплощение, какой либо сверхъестественной идеи.

Особенно популярно было наделять мифическими, в частности, лечебными свойствами драгоценные камни, металлы и прочие кристаллические структуры.

Так, например, среди механиков - утопистов, и алхимиков было принято считать, что естественные магниты имеют душу и обладают уникальными лечебными и защитными свойствами.

Небезызвестный придворный врачеватель Гильберт (1544 - 1603 гг.) потчевал английскую королеву Елизавету толчёным магнитом, пока ей не стало совсем дурно. Это печальное обстоятельство, не сочетающееся с общепринятым мнением, привлекло внимание эскулапа, который, всерьёз занявшись магнетизмом, открыл магнитное поле Земли.

Среди большинства врачей бытовало мнение, что рубин способен, ввиду особых сверхъестественных свойств изгонять из тела больного лихорадку и ещё целый ряд недугов.

Считалось, что аметист способен защитить человека от чрезмерного опьянения и облегчать утреннее коматозное состояние. В средневековых фолиантах написано, что некоторым помогало.

В такой атмосфере симбиоза религии и мистики естественнонаучные устремления людей всё больше смещались в сторону мистического полюса. Алхимия всё больше доминировала над химией, метафизика превалировала над физикой. Философия превращалась в теософию, науку, претендующую на раскрытие особых божественных тайн.

Обыденным распространённым явлениям приписывали иррациональные свойства. В такие обстоятельства как нельзя лучше вписывались идеи о воспроизводстве источников вечного движения.

Основной алхимической идеей, по большому счёту, считалась идея вечности, сопровождаемая вечным движением. В этой связи, очевидно, именно в недрах алхимических лабораторий выкристаллизовалась уверенность в реальной возможности построения механизма, являющегося неистощимым источником энергии, которую затем можно превращать в работу. Другими словами, PERPETUUM MOBILE , по мнению некоторых средневековых естествоиспытателей, символизировал идею непрерывности и вечности.

Несмотря на то, что ни одной действующей модели вечного двигателя в те средневековые времена не существовало, находились «теоретики вечного движения», которые писали трактаты по методике конструирования таких аппаратов.

Не следует думать, что идея вечного движения оставила умы пылких патриотов сразу при наступлении просвещённого времени Эпохи Возрождения.

Идея вечного движения не угасла и после того как была осознана всеобщая значимость закона сохранения энергии. Во все времена идея открытия принципов построения реальных PERPETUUM MOBILE занимала не только безграмотных романтиков, но и известных в наше время учёных мужей.

Английский физик Роберт Бойль (1627 - 1691 гг.), один из создателей молекулярной физики, считал, что на основе процессов брожения можно создать вечный двигатель. Он описал свои наблюдения в сочинении «Подлинное описание одной странной самопроизвольно движущейся жидкости» где обстоятельно и со многими подробностями описывает сложные приготовления по созданию своеобразного физико-химического источника движения и его удивительное поведение.

В статье говорится, что некий учитель математики продемонстрировал ему сосуд в котором уже длительное время не прекращалось движение специально полученной химическим путём жидкости.

Бойль, с разрешения изобретателя, поместил этот сосуд с чудо жидкостью в своей лаборатории и обнаружил, в частности, следующее: «Движение этой странной жидкости было не просто переменным, но порою даже вихревым.

Чтобы убедиться в этом, я иногда бросал на поверхность жидкости маленькие кусочки соломы или частички какого-нибудь другого легкого материала, причем эти предметы каждый раз моментально отбрасывались к другой стороне сосуда.

Чтобы лучше рассмотреть это вихреобразное движение, я несколько раз снимал с поверхности довольно большие порции пены. Я имел возможность также наблюдать вихревое движение в средней части медленно образующихся полосок жидкости, причем все это продолжалось даже после полного ее охлаждения».

Описание заканчивается описанием того, как в один из дней сосуд лопнул, и таинственная жидкость из него вытекла. Сенсации не состоялось. Очевидно, Бойль наблюдал одну из продолжительных химических реакций, скорее всего процесс брожения.

Начало эпохи Возрождения ознаменовалось великими научными открытиями в астрономии, физике, математике, химии, биологии и других естественных науках.

Это обстоятельство заставило и христианскую церковь пересматривать свои взгляды на основы мироздания. Открытия Николаса Коперника, Галилео Галилея, Исаака Ньютона и других титанов научной мысли заставили теоретиков Христианства по-новому посмотреть на идею вечного движения.

До Эпохи Возрождения религиозные христианские каноны низводили человека до положения раба, которому не дано даже отдалённо мыслями и деяниями приблизится к промыслу Божьему. Достаточно вспомнить историю с Вавилонской башней, когда одни намерения о построении расценивались как гордыня непомерная и недопустимая, недостойная статусу рабов, хоть и сотворённых по образу и подобию.

После великих открытий ситуация поменялась. Церкви пришлось охмурять паству в совершенно новых условиях. Признание идеи вечного движения, по мнению теологов, могло послужить своеобразным мостиком между религиозной догматикой и научными реалиями. Изобретение PERPETUUM MOBILE стало рассматриваться, как богоугодное стремление чад быть похожими на своего всемогущественного создателя.

Позиция религии по отношению к проблеме вечного движения была беспроигрышной. В те славные времена гениев -одиночек, в науке снова стали популярны созерцательные методы античных натурфилософов, когда научные идеи оценивались более высоко, чем эксперимент.

А уж идей на предмет вечного движения можно было придумать сколько угодно и бесконечно долго спорить на предмет возможности создания таких конструкций. А такие мелочи как законы сохранения применительно к PERPETUUM MOBILE можно и не замечать.

Таким образом, в силу многих обстоятельств с совершенно разными целями идея вечного движения искусственно поддерживается, подогревая естественное стремление человека к максимально эффективному получению и преобразованию различных видов энергии.

Всякая история имеет своё начало, продолжение и окончание, правда не всегда удаётся установить точные временные и пространственные координаты возникновения того или иного события, да и окончания зачастую бывают размыты.

Временами случается так, что в прошлом одно и то же явление или событие происходит практически одновременно в нескольких, далеко отстоящих друг от друга местах. Причём события планетарного масштаба.

Мы уже упоминали про возникновение культурного земледелия и технологии получения бронзы. Много чего непонятного для нас происходило в прошлом, отчасти из-за того, что утрачены важные сведения, а отчасти из-за умышленных стараний самих людей по искажению исторической объективности.

Все разделы истории пишутся людьми, живущими интересами своего времени и находящимися в зависимости от более сильных личностей и обстоятельств.

Взять, к примеру, отечественных летописцев всех времён и народов. Как они могли быть объективными, если находились в услужении либо церковных, либо военных, либо государственных руководителей, насаждающих определённую идеологию. Естественно, что все описываемые события преломлялись через доминирующую государственную или религиозную идею. О какой объективности тут может идти речь. Только сопоставление как можно большего числа источников даёт теоретические предпосылки к установлению истины.

История PERPETUUM MOBILE, как и все прочие значимые естественнонаучные события теряется в глубине веков. Невозможно однозначно указать где, кто и когда впервые упомянул об идее вечного движения. Во-первых, не все древние мудрецы записывали свои откровения.

Во-вторых, раньше, так же как и сейчас, было принято особо важные теории и изобретения скрывать от посторонних глаз и ушей, чтоб враги не могли воспользоваться знаниями во вред.

Под руководством незабвенного Архимеда из Сиракуз (287 - 212 гг. до с.л.) во время осады города жители успешно использовали целый ряд сделанных им наступательных и осадных орудий, но ни одно из них не досталось Марцеллу, предводителю Греков. Все диковинные механизмы и их описания были уничтожены обороняющимися соотечественниками Архимеда, а сам он был убит одним из римских легионеров.

В литературе, посвящённой истории науки и техники принято считать, что одно из первых упоминаний о PERPETUUM MOBILE встречается в трудах индийского мыслителя, математика, физика, астронома и поэта Бахаскары.

Примерно в 1150 г. с.л. Бахаскара написал стихотворение, в котором он упоминает о необычном колесе с прикреплёнными в качестве спиц, сосудов, заполненных жидкостью, предположительно ртутью (рис. 1.68).

О такой же конструкции говорится в арабских рукописях XVI в. с.л. Ранние описания PERPETUUM MOBILE поражают соей лаконичностью и Рис. 1.68. Один из первых вари- неподтверждённой убеждённостью. антов вечного двигателя [9]              Так,              например,              Бахаскара принцип действия

двигателя описывает так: «Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе».

Следует отметить, что индийские и арабские источники сообщают не о проектах устройств, а о действующих якобы образцах, виденных ими воочию. Вращение колеса, по мнению авторов устройства, происходит вследствие разности моментов сил тяжести относительно оси вращения колеса.

Насколько это известно теперь, понятия момента, так же как и самих механических сил существовали в научной литературе того времени в весьма завуалированном виде. Дело в том, что только в X или XI в. с.л. аль Бируни перевёл на один из древнеиндийских языков, санкрист «Начала» Евклида и «Амальгест» Птолемея.

То есть, теоретических обоснований конструкции ожидать маловероятно. Многие конструкции ранних PERPETUUM MOBILE были основаны на вращении различного рода колёс, что не является удивительным. Наблюдения на бытовом уровне показывали, что для перемещения груза на колёсной телеге необходимо либо впрячь в телегу животное, либо впрячься самому, потому что только вращение колеса вокруг оси способно организовать движение. Естественное желание организовать движение без участия постороннего источника энергии. Кроме того, колесо, круг было символом совершенства.

Многие народы в течение нескольких тысячелетий поклонялись Солнцу, отождествляя его с высшим естественным божеством. В этой связи следует упомянуть наших далёких предков - древних славян, для которых круг являлся магическим символом, подобным главному богу - Яриле.

Древние Славяне - Арии ввиду изменений климата с Севера переселились в Индию, принеся живущим там племенам свою развитую культуру и передовые для того времени знания.

Более поздние мыслители, начавшие изучать движение на постоянной основе как, например, Аристотель и его многочисленные последователи, считали круговое движение совершенным.

Немаловажно, что вращение колеса можно рассматривать как некий периодический, т.е. повторяющийся процесс, а периодические процессы играли в жизни людей важную роль. Взять хотя бы наглядно различимые процессы смены для и ночи, а так же времён года.

Собственно одним из основных канонов, определяющих поведение людей во времени стали календари, которые во все времена создавались на основе анализа периодических природных процессов.

Вначале это были, как правило, лунные календари, а потом они заменялись более точными - солнечными, но в основе тех и других лежали наблюдения за периодическими процессами.

Для количественной оценки периодичности процессов космического масштаба древние мудрецы строили, так называемые, пригоризонтальные обсерватории, такие как Аркаим на Южном Урале и Стоунхендж в Шотландии.

Таким образом, нет ничего удивительного, что первые варианты PERPETUUM MOBILE копировали по форме Солнце и Луну, совершавшие размеренное периодическое вечное движение.

Колесо было частым атрибутом вечного движения, но не единственным. Природная кажущаяся вечность движения небесных тел моделировалась вполне земными процессами.

Блаженный Августин пересказал легенду о светильнике храма Венеры, который горел без дозаправки маслом более полутора тысяч лет. Опять-таки в летописях 1345 г. упоминается, что на могиле дочери Цицерона, по имени Тулия, был тоже обнаружен светильник с бесконечным сроком действия. Бесконечное движение в этом случае заменяется бесконечным излучением электромагнитных волн оптического диапазона.

С момента возникновения и в период начального становления три основные религии, Христианство, Мусульманство и Буддизм по-разному относились к интеллектуальной и творческой деятельности своих чад, мусульманская церковь была более терпимой к научно-техническому творчеству.

В то время как в средневековой Европе пылали инквизиторские костры, и всякое смотрение в небо рассматривалось как первый шаг к еретичеству, в азиатских странах Арабского Востока строились обсерватории и одним из основных достоинств правителей считалась образованность.

Показательна в этой связи судьба сочинений Древних Греков и Древних Римлян в европейских и азиатских странах Ближнего Востока. После утверждения в качестве основной христианской религшии в европейских государствах развернулась бескомпромиссная борьба с язычеством во всех его проявлениях, в том числе и в научном и художественном наследии.

Сочинения язычников, включая Фалеса Милетского, Анаксимандра, Анаксагора, Демокрита, Пифагора, Платона, Аристотеля и многих других были адептами юной религии преданы огню.

Гениальное наследие древнегреческих естествоиспытателей осталось только в арабских переводах. Азия не усматривала в сочинениях древних мыслителей идеологической опасности.

Когда в Европе возникли первые университеты с исключительно богословскими факультетами, всё было в порядке. Но даже примитивно организованная средневековая жизнь требовала помимо толкователей Библии специалистов в области медицины, юриспруденции, строительства и т.д.

Католическая церковь стала перед проблемой выбора для университетского образования основополагающего философского учения. Нужен был стержень, на который затем следовало бы нанизывать различного рода научные направления, развитие которых требовало время и обстоятельства.

В конце концов, ведь нужно было организовывать и проводить военные компании. Громить, например, Сарацинов. Для войны нужна была оборонительная и наступательная техника, её надо было создавать. Были нужны специалисты с достаточным уровнем фундаментальных знаний.

Посмотрели окрест, а все фундаментальные сочинения оказались языческими и их во имя чистоты веры спалили в торжественной обстановке при огромном стечении радостного народа. Что делать?

Пришлось поступиться некоторыми принципами и купить в арабских странах сочинения Древнегреческих и Древнеримских философов и естествоиспытателей.

Далее фолианты с арабских языков снова были обращены в латынь, после чего подвергнуты рассмотрению. Анализ содержания научных трактатов производили не по их значимости и новизне, а по совпадению основных развиваемых положений с канонами Библии.

Вопрос ставился конкретно. Потребует ли внедрение того или иного учения пересмотров основных положений Библии? Если потребует, то теория признавалась специальной комиссией непригодной к распространению в университетской среде.

Пифагор и его последователи были отвергнуты сразу, а вот к Аристотелю присмотрелись внимательнее. Он подошёл по всем параметрам с его геоцентрической системой Мира.

А что? Земля по Аристотелю неподвижна и располагается в центре мироздания, потому что именно вокруг неё по хрустальным сферам перемещаются все прочие небесные тела.

По Библии Земля тоже является планетой исключительной, Богом избранной, так сказать. Именно совпадение библейских канонов и основных положений устройства Мира по Аристотелю определило выбор теории и её повсеместное внедрение. Таким образом, средневековая Европа по развитию научно-технического потенциала несколько уступала странам Ближнего и Дальнего Востока.

Рис. 1.69. Арабский вариант PERPETUUM MOBILE

Период раннего средневековья отмечен появлением наряду с индийскими вариантами проектов PERPETUUM MOBILE арабского происхождения.

Как правило, это были всё те же колёса и неистребимое стремление обеспечить постоянную разность моментов сил относительно оси вращения.

На рис. 1.69 приведен проект вечно движущегося колеса с полым ободом, заполненным водой и ртутью. Очевидно, что восточные конструкторы уже осознавали, что плотность воды p(H2O) « 1-103 кг/м3, а ртути - p(Hg) « 13,6-103 кг/м3, т.е. при одинаковых объёмах ртуть будет обладать массой в 13,6 раз большей. В этом весь замысел.

Центр масс воды, в котором сосредоточена сила тяжести F1, расположен на расстоянии г1 от оси вращения, в то время как, линия действия силы F2 проходит от оси вращения на удалении г2. Условия равновесия колеса можно записать как уравнение моментов сил тяжести относительно оси вращения

РА - Р2Г2 = 0 .

Естественно, что колесо, будучи предоставленным, самому себе начнёт вращение, потому что

F1r1 gt; F2f2 .

Если полый обод колеса заполнить жидкостями так, как это показано на рисунке, то его можно рассматривать как физический маятник, который в начальный момент времени выведен из состояния равновесия.

Естественно, что вращения колеса при этом не случится, а возникнут обыкновенные затухающее колебания, амплитуда которых, как и положено, станет уменьшаться во времени по экспоненциальному закону

Ф = Фш exP(- at) ,

где фш - максимальный угол отклонения, a - коэффициент затухания, обусловленный потерями на трение в оси и сопротивлением движению среды, t - время.

Подавляющее большинство ранних проектов PERPETUUM MOBILE строилось без учёта основных закономерностей классической механики Ньютона, которая оперировала такими кинематическими понятиями как путь, траектория, перемещение, скорость и ускорение, и динамическими характеристиками движения.

В те поры, о которых идёт речь, такими понятиями как сила, момент силы, масса, количество движения, кинетическая и потенциальная энергия ещё не оперировали. Отсутствовало точное определение механической системы, а силы не делились на внешние и внутренние, естественно, что свойства внешних и внутренних сил были не установлены.

Напомним некоторые дополнительные сведения из классической механики, которые, по нашему мнению, облегчат понимание, почему древние авторы вечного движения были столь оптимистичны при оценке реальных возможностей своих детищ.

Вернёмся к четвёртому закону Ньютона. Если на материальную точку действует одновременно несколько сил, то ей сообщается ускорение, равное геометрической сумме тех ускорений, которые каждая сила сообщила бы, действуя по отдельности.

ma = ma, + ma2 +              + ml =

= F1 + F2 +              +              Fn = У F1

k=1

Запишем уравнение второго закона Ньютона в виде

- dV d(mV) dp

F = m— = —*   = —= •

точки

dt dt dt

Величина, стоящая в скобках (скалярное произведение массы точки на вектор её скорости) называется импульсом точки или количеством её движения.

Естественно, что эта величина векторная и её направление совпадает с направлением вектора скорости (рис. 1.70), т.е. импульс материальной точки всегда направлен по касательной в данной точке траектории по вектору скорости.

Импульс материальной точки служит количественной векторной мерой механического движения

Импульс не имеет специальной единицы измерения, его размерность устанавливается его уравнением

кг - м

[p]=

с

Как уже отмечалось, векторное уравнение второго закона Ньютона является одной из форм уравнения второго закона Ньютона, на основании которой доказывается одна из общих теорем динамики, теоремы об изменении импульса.

Теорема читается так: «Производная по времени от импульса материальной точки равна действующей на эту точку силе».

Умножим уравнение второго закона Ньютона на бесконечно малый промежуток времени dt

Fdt = dp, d(mv) = Fdt              ,

величина Fd- называется элементарным импульсом действующей силы. Последнее уравнение выражает собой математическую запись теоремы об изменении импульса: «Дифференциал импульса (количества движения) материальной точки равен элементарному импульсу, действующей на точку силы».

Проинтегрируем уравнение импульса силы с учётом того, что переменными величинами являются скорость и время

v2              -2

j d(mv) = j Fdt.

v1              t1

Если сила не является функцией времени, то процесс интегрирования достаточно прост

mv2 - mv1 = F(t2 -11), Ap = FAt              .

Изменение импульса материальной точки за конечный промежуток времени равно вектору действующей силы. Если к точке приложена система сил

k=n

Fk

Z Fk- dt=d(mv).

k=1

При решении практических задач большое значение имеет частный случай теоремы об изменении импульса. Если материальная точка не подвержена действию сил, или система сил эквивалентна нулю, то

k=np

если ZFk = 0, то d(mv)= 0, ^ mv = const              .

k=1

Уравнение является законом сохранения импульса материальной точки. Если система сил, действующих на движущуюся материальную точку эквивалентна нулю, то вектор импульса остаётся неизменным как по модулю, так и по направлению.

Ввиду постоянства массы точки, уравнение указывает на неизменность вектора скорости, т.е. точка движется равномерно и прямолинейно.

Использование закона сохранения импульса при решении практических задач, в ряде случаев, позволяет существенно упростить процесс, т.к. в этом случае отпадает необходимость составлять дифференциальные уравнения второго закона Ньютона и интегрировать их.

Механической системой называется совокупность взаимодействующих между собой материальных точек или тел. Вследствие взаимодействия точек положение и движение каждой из них зависит от положения и движения остальных.

Определение количества точек или тел, входящих в состав данной системы определяется исходя из удобства решения, поставленной задачи.

Рассмотрим простейшую механическую систему, состоящую всего из трёх материальных точек (рис. 1.71), на которые, в общей сложности, действуют десять сил. Все эти силы целесообразно поделить на две категории.

Силы, вызванные взаимодействием точек системы между собой объединить понятием внутренние силы данной системы.

На основании третьего закона Ньютона, все шесть внутренних сил проявляются попарно, причём можно выделить силы с одинаковыми модулями (силы действия и противодействия равны по модулю, и направлены в противоположные стороны).

Внутренние силы принято обозначать верхним индексом i. Силы, вызванные взаимодействием данной системы с внешними объектами, называются внешними силами и обозначаются верхним индексом е.

F1,2 + F2,1 = 0, F2,3 + F3,2 = 0, F1,3 + F3,1 = 0,

Для внутренних сил, на основании третьего закона Ньютона можно записать следующие соотношения

F1,2 + F2,1 + F1,3 + F3,1 + F2,3 + F3,2 = 0

Уравнение распространяется на механические системы любой сложности. Геометрическая сумма (главный вектор) всех внутренних сил любой механической системы равна нулю

k=n

R1 = У Fk = 0.

k=1

Совмещая уравнение внутренних сил с законом сохранения импульса материальной точки, получим

k=n^ ^

если УF1 ^ R1 = 0, то d(mV) = 0, ^ mV = const              ,

k=1

другими словами, внутренние силы не могут изменить импульс материальной системы.

С позиций создания PERPETUUM MOBILE, это обстоятельство закрывает возможность создания устройств, принцип действия которых основывается на том или ином взаимодействии элементов, составляющих данную механическую систему в виде колёс или взаимодействующих тел.

Когда хотят привести наглядный пример справедливости уравнений закона сохранения импульса, то вспоминают «правдивую» историю барона Мюнхгаузена о способе доставания своего боевого коня (рис. 1.72) и себя самого из болота.

Вспомните, как барон, ловко обхватив лошадь своими крепкими прусскими ногами, с огромной силой рванул себя за косичку. Рывок (импульс) был настолько силён, что лошадь вместе с седоком оказалась на суше.

Красивая история, слов нет, но при всём уважении к природной честности барона, следует отметить всё же, что лошадь, рука барона и его знаменитая косичка, всё это тела, принадлежащие одной механической системе. В соответствии с уравнением закона сохранения импульса любое изменение силового взаимодействия между телами одной и той же системы не приведёт к изменению её импульса, потому как силы - внутренние.

Ещё один пример. Взрыв топливно-воздушной смеси в цилиндрах автомобильного двигателя, преобразование возвратно-поступательного движения поршней во вращение коленчатого вала, трансформация движения в коробке передач, вращение карданного вала и приводов - всё это происходит под действием внутренних сил (рис. 1.73) которые не могут изменить механического состояния системы (автомобиля).

Рис. 1.73. Система сил, действующих на автомобиль

И только наличие внешней силы трения, которая, по сути, является силой взаимодействия автомобиля с поверхностью дороги, делает возможным его движение.

Если автомобиль поставить на гладкую поверхность, то несмотря на то, что коленвал будет делать несколько тысяч оборотов в минуту, спидометр показывать много километров в час, движение не будет наблюдаться.

Каждый, кто управлял автомобилем зимой, это состояние, сопряжённое с участками дороги, покрытым льдом, хорошо себе представляют. Внутренние силы появляются во всех своих возможностях, но изменения в движении не происходит.

Масса конструкций ранних PERPETUUM MOBILE своим появлением своим появлением пытается протестовать против уравнений закона сохранения импульса, являющихся, по большому счёту, следствием третьего закона Ньютона, который кажется всем, начинающим изучать естествознаение, необыкновенно простым и понятным.

Однако появление на протяжении нескольких столетий, как до открытия этого закона, так и поле, конструкций вечных двигателей, эксплуатирующих внутренние силы, говорит об обратном. Не так этот закон прост и уж совсем не ограничен непосредственным толкованием своего уравнения.

Отметим, что все многочисленные в настоящее время отрасли человеческих научных знаний физического характера начинались с механики. Первоначально была построена механическая картина мира, а уж потом в эту картину вплетались элементы термодинамики, молекулярной физики, электричества, магнетизма, оптики и т.д.

Не следует думать, что индийские и арабские механики, работали только над неосуществимыми прожектами. Отнюдь. Например, в XTT в. с.л. некто ал-Джазари, прославившийся изобретением механических и гидравлических автоматов, опубликовал шести томное сочинение «Книга о познании хитроумных механических приспособлений», в котором рассмотрел множество вполне реальных механизмов и устройств, предназначенных, в большинстве своём для практического использования.

К хитроумным приспособлениям автор относил насосы для перекачивания жидкостей, мельницы для помола зерна, водяные часы (клепсидры), солнечные часы (гномоны).

Большое внимание в своей работе ал-Джазари уделил механическим и гидравлическим автоматам - игрушкам, предназначенным для услады взоров восточных владык.

Многие элементы машин и механизмов, приведенные в книгах ал-Джазари впоследствии были использованы европейцами в Эпоху Возрождения. Описанные конструкции предполагали использование литья металлов, которое вошло в обиход европейской промышленности только в конце XV в. с.л.

Европейская механика, как впрочем, и некоторые другие научные направления отставала от достижений ученых Востока, не менее чем на 300 лет.

Рис. 1.74. Двигатель с шарнирными соединениями элементов

Арабским механикам был известен принцип передачи вращательного движения зубчатыми колёсами и шарнирные соединения.

В одном из вариантов PERPETUUM MOBILE арабские авторы (рис. 1.74) применили деревянные бруски, соединённые шарнирными петлями, которые в настоящее время широко распространены при изготовлении различного рода дверей и окон, всего того, что должно вращаться вокруг неподвижной оси вращений, проходящей через ось симметрии шарнира.

В конструкции двигателя с шарнирно соединёнными элементами налицо всё та же попытка эксплуатации разности моментов сил тяжести относительно оси вращения.

С позиций механики конструкции рассматриваемых PERPETUUM MOBILE представляют собой простые механические системы с одной степенью свободы.

Как отмечалось ранее, первые публикации о двигателях, энергетически не зависимых от внешней среды, появились в начале XII с.л., но это совсем не значит, что до этого проблема вечного движения не интересовала древних философов и изобретателей.

т-г              Рис.              1.75. Аристотель и Александр

Надо сказать, что основы теории машин и механизмов были заложены в античный период. В Древней Греции проблемой движения вообще, судя по принятой в научной литературе версии, впервые на систематической основе начал заниматься под руководством Платона, незабвенный Аристотель (рис. 1.75).

Аристотель считал круговое движение совершенным. По мнению древнего мыслителя круговые движения могли быть вечными, если они инициируются перводвигателем, под которым понималась некая высшая, неподвластная человеку энергия.

Небесные тела, совершающие круговые движения Аристотель считал посто-

янными, неизменными и вечными. Поскольку авторитет Аристотеля у современников был огромен, плюс он был наставником Александра Македонского, то идея вечного движения активно обсуждалась.

В Древней Греции появились наставления по использованию простейших механизмов и было дано определение понятию «машина». Античный математик, изобретатель и архитектор Витрувий (рис. 1.76) в одном из своих сочинений даёт следующее определение: «Машина есть взаимно связанное соединение деревянных частей, обеспечивающее наибольшую выгоду при поднятии тяжестей. Она приводится в действие искусственно, а именно круговым движением».

Определение Витрувия конечно весьма огра- Рис. L76. Витрувий              ничено, но концовка фразы об искусственном

приведении в действие машины круговым движением даёт основание полагать, что наличие вечного внутреннего движения не предполагалось

Вместе с тем многие научные школы Древней Греции оставили после себя инструкции по постройке и использовании машин и механизмов. У Аристотеля можно встретить описание машин, действие которых основано на использовании простейших элементов, таких как рычаг, клин, наклонная плоскость, колесо и блок, причём наиболее распространены были именно колёса, блоки и полиспасты.

Конечно, как и подобает великому преобразователю энергии, и в древние времена человечество любило придаваться любимой забаве - войне.

А чтобы в процессе забав преобразовывать энергию наиболее эффективно, были нужны разнообразные средства обороны и нападения. Широкое распространение получили боевые колесницы и разного рода метательные орудия. Как для колесниц, так и для метательных орудий, луков, арбалетов, баллист, катапульт, онагров были нужны источники энергии. При этом пред конструкторами ставились конкретные задачи, решать которые было необходимо в установленные промежутки времени. Тут не до фантазий на лирическую тему об источниках вечной энергии. Можно и головы лишится. Наряду с военной техникой, в древности произошла революционная смена источников энергии.

С начала своего осознанного поведения человечество использовало для своих преобразовательных целей только свою мускульную силу и нехитрые приспособления из подручных материалов. Затем к процессу преобразований в качестве источников энергии были привлечены одомашненные животные. Следующими источниками энергии стали ветер и вода. Появление водяных и ветряных мельниц ознаменовало собой начало нового энергетического периода.

Отвлекаясь от Древних Греков, отметим, что, судя по последним археологическим находкам, на территории нашей Родины жили племена, которым за долго до греков были доступны технологии массового строительства боевых колесниц, для этого даже организовывались специальные городища - мастерские.

По одной из гипотез таким древнейшим заводом по производству средств передвижения гражданского и военного назначения являлся открытый недавно на Южном Урале древнейшее на планете поселение Аркаим.

Многовековое и целенаправленное уничтожение исторических памятников славянского наследия и отрицание официальной исторической наукой наличия Древнейшей Северной Цивилизации сделали своё дело. На протяжении достаточно длительного времени считалось, что культура, включая комплекс технических и технологических знаний, славянским племенам была привита ранними христианами путём распространения знаний Древних Греков и Древних Римлян.

Однако в последнее время археологические находки благодаря вмешательству первых лиц России удалось сделать достоянием общественности и в который уже раз пытаться восстановить истинное положение вещей.

Греции и Риму в этом смысле повезло больше. Их естественнонаучные памятники, в отличие от России, вытаптывали только в средние века, а потом воздали должное.

Таким образом, состояние техники и технологий до начала современного летоисчисления вполне располагало к размышлениям о вечном источнике энергии. Энергии во всех её известных видах требовалось всё больше и больше а теоретического осмысления невозможности построения PERPETUUM MOBILE повсеместно ещё не наступило, поэтому попытки поиметь в своё распоряжение нечто неиссякаемое, были более чем вожделенными.

Технология постройки и эксплуатации водяных и ветряных мельниц, распространившихся во всей Европе в ранние периоды средневековья, в течение длительного времени не изменялись, потому что конструкторское творчество находилось под запретом.

За этим строго следила христианская церковь. Проекты устройств с источниками энергии длительного использования начали обнаруживаться в немногочисленных сочинениях европейских естествоиспытателей сразу после распространения арабских цифр, которые, кстати сказать, родом из Индии, куда они попали вместе с племенами Ариев в период Великого Переселения Древних Славян в связи с глобальными климатическими изменениями.

Начиная с XIII в. с.л. страны феодальной Европы начинают интенсивно развиваться. Причина развития проста как, правда. Войны на религиозной почве приняли невиданные масштабы. Для войны нужна армия, оружие, амуниция, транспортные средства и провиант.

Чтобы это всё обеспечивать в достаточных, количествах нужна, как бы сейчас сказали, развитая промышленность и сельское хозяйство. На ограниченных площадях европейских государств это было возможным только при интенсификации развития процессов производства и преобразования энергии.

Инквизиция была вынуждена уже в который раз ослаблять свои запреты в области интеллектуальной и культурной деятельности своих верующих чад, речь шла о безопасности многих европейских государств, тут не до чрезмерного контроля чистоты веры.

Как только прекратились преследования модернизаторов старинных инструментов и приспособлений, так начали обнародоваться накопившиеся за долгие годы вынужденного затворничества идеи и рационализаторские предложения, включая и источники энергии продолжительного срока действия.

Научно технический и технологический потенциал европейских государств в период раннего средневековья и века, предшествующие Эпохе Возрождения находился под определённым влиянием достижений стран Востока.

Свидетельством тому являются конструкции PERPETUUM MOBILE. Европейские учёные и инженеры стали активно участвовать в развитии хозяйственных потенциалов своих стран. В Европе оживилось строительство, поэтому были востребованы самой жизнью архитекторы, прорабы и квалифицированные рабочие строительного профиля. Именно среди архитекторов появились первые предложения о создании вечных двигателей.

Архитектор из Пикардии, некто Вийяр д Оннекур, создавший себе имя на проектировании соборов, опубликовал сочинение о самодвижущихся машинах.

В его коллекции приведен вполне реальный проект водяной лесопилки, предназначенной для распускания брёвен на доски (рис. 1.77). Как видно из приведенной схемы принцип действия пилы такой же как и

Рис. 1.77. «Вечная» водяная пила у водяной мельницы, с той разницей, что у

Вийярда вращательное движение рабочего колеса, движимого потоком воды, преобразуется в возвратно-поступательное перемещение самой пилы и поступательное перемещение бревна.

Человек все происходящие вокруг него события склонен автоматически соизмерять с продолжительностью собственной жизни. Что мог подумать средневековый человек, родившийся на берегу реки или речушки и на тех же самых берегах отошедший в миры иные, о конструкции, предложенной Вийярдом, ярким представителем начала инженерного возрождения Европы?

С позиций жизненного цикла отдельно взятого человека устройство обладает неограниченным сроком службы. Чем не вечный источник энергии? Пока течёт речка брёвна теоретически можно пилить. Другое дело, что с позиций основной задачи человека в этом Мире такой источник в ограниченный промежуток времени станет неэффективным. Но это уже совсем иная история.

Рис. 1.78. «Молотковый» источник вечного движения

В этом же сборнике откровений знаменитого архитектора приводятся схемы PERPETUUM MOBILE в их «классическом» варианте. На рис. 1.78 приведен проект двигателя, подобно индийским и арабским образцам, использующим для своей реализации разность моментов сил тяжести относительно оси вращения колеса.

Европа в очереди желающих осчастливить человечество энергетическими изысками была не первой и даже не второй. Лидировали в своих стремлениях победить законы сохранения, которые им ещё даже были, судя по всему, не известны, индусы, арабы и китайцы. Европейцы только творчески перерабатывали варианты предшественников.

Действительно, если схему устройства Вийярда сравнить с арабскими колёсами, то не составит труда обнаружить, что во все устройства заложен один и тот же принцип разности моментов сил тяжести относительно оси «вечного вращения».

В одном случае на эту идею работают сосуды заполненные ртутью и определённым образом закреплённые на колесе. В другом случае в полый обод колеса помещены жидкости с разной плотностью. В третьем, который особенно напоминает схему Вийярда, для достижения обсуждаемого эффекта используются шарнирно соединённые деревянные бруски. У Вийярда деревянные бруски заменены опять же на шарнирно закреплённые молоточки.

Как уже отмечалось ранее, все эти схемы пытаются эксплуатировать изменения внутренних сил механических систем. Интересным является ещё и то, что Вийярд в своём опусе демонстрирует осведомлённость в конструктивных особенностях аппаратов своих восточных предшественников и критикует за неминуемую несбыточность их устремлений.

А что касается двигателя с шарнирно закреплёнными молоточками, то успех этого «предприятия» рекомендован автором как неминуемый.

Схему своего PERPETUUM MOBILE он снабдил такой многообещающей ремаркой: «Долгое время мастера спорили о создании колеса, которое вращалось бы само по себе. Смотри здесь, как привести такое колесо в движение с помощью нечетного числа молоточков или посредством ртути».

Обратите внимание, долгое время, как-то не сподобились, всё спорили, а тут вот так просто, молоточков на колёсико навесили шарнирно, и пожалуйста. Готов благодетель человеческий. Этот пассаж лишний раз показывает насколько неистребимо стремление и навязчива уверенность в несбыточном, в общем-то грамотного для своего времени специалиста и не последнего архитектора. Вийярда почитали за честь копировать и модернизировать его конструкции.

Так, например, тоже архитектор Александр Капра посвятив свою книгу «Новая военная архитектура» в общем-то, строительству, не преминул уже в 1683 г. сослаться на Вийярда и предложить конструкцию с иным числом и иной формой молоточков.

Рис. 1.79. Магнитный вариант

В районе 1270 г. с.л. в Пьер де Марикур, занимавшийся опытами с магнетизмом и оставивший после себя сочинение «Послание о магните», впервые в Европе предложил конструкцию магнитного вечного двигателя.

Как станет ясно из дальнейшего рассмотрения, появление на естественнонаучной арене новых источников энергии или новых типов взаимодействия материальных объектов в большинстве своём приводило к появлению новых вариантов PERPETUUM MOBILE (рис. 1.79).

По представлениям Марикура в природе существуют магнитные полюса, естественно божественного происхождения, которые взаимодействуя с магнитной «ложкой», обеспечивают вечное движение, т.е. земной магнит в проекте Марикура получал «силу вращения» от небесных полюсов.

Поскольку Марикур всю свою сознательную жизнь занимался магнетизмом, то к природным магнитам он питал благоговейные чувства, считая, что их поведением управляют высшие небесные силы. Марикур при конструировании своих двигателей пытался копировать вечное вращение небесных сфер.

Начало общего подъёма интеллектуального уровня в Европе в XTV - XV вв. с.л. сопровождалось бурным развитием всех сфер человеческой деятельности.

Смена экономических формаций в рассматриваемый период времени сопровождалась возникновением противоречий между производительными силами и производственными отношениями, так, по крайней мере, считали почитаемые до недавнего времени, классики диалектического материализма.

В этом что-то есть. Самым главным отличительным элементом феодального строя является собственность на землю и не такие всеобъемлющие права на работников, как в рабовладельческом строе.

Крепостные крестьяне были вынуждены состоять при феодалах, потому что у последних в собственности была земля. Кроме того, феодалы владели скотом и, хоть примитивными, но все же, орудиями производства.

Феодальные хозяйства, в большинстве своём, были натуральными. От гвоздей до мыла, включая самогонную водку, всё производилось и потреблялось внутри этого образования.

Исключение составляли сельхозпродукты, ими обменивались, а иногда даже продавали. Такая простота никак не стимулировала развитие новых технологий и уж тем более науки, как таковой.

Сельскохозяйственные орудия труда, которые использовались в раннем феодализме мало, чем отличались оттого, что применялось на полях Древней Греции и Египта. Всё та же соха, правда, чаще с железным лемехом, всё тот же серп; косы, лопаты, заступы, мотыги, цепи для обмолота, система земледелия - первые семь веков новой эры практически не менялись. Примитивные инструменты устраивали примитивные по своей сути феодальные хозяйства. Всем было тепло и сыро, как в южных болотах.

Естественно, фундаментальные исследования оставались поначалу, практически, невостребованными, а вот прикладные науки в этой связи стали всё более и более обслуживать потребности развивающихся технологий.

Строительство, металлургия, судостроение, транспортные средства, цеховое оборудование - все это требовало определенного уровня знаний. Новые технологии и конструкции машин сделали необходимым использование новых материалов и компонентов.

В средневековой Европе, появились трактаты по медицине, географии, астрономии, правда, в переводах с греческого языка. Эти источники древней мудрости стимулировали научные интересы учёных. Возобновились астрономические наблюдения, повысился интерес к математике и механике. Однако все задачи учёных этого периода истории были весьма отдалены от нужд практики. Одним словом наука развивалась исключительно для науки.

С целью более полного контроля над интеллектуальной сферой человеческой деятельности церковь была вынуждена в области естествознания ввести некие каноны, которых следовало бы придерживаться всем любопытствующим.

Прежде чем перейти к рассмотрению наиболее распространённых и интересных схем вечных источников энергии, основанных на использовании тех или иных механических принципов и законов, целесообразно на наш взгляд охарактеризовать общий уровень естественнонаучных знаний Эпохи Возрождения.

Именно период Ренессанса характеризовался массовым появлением прожектов PERPETUUM MOBILE. Это было удивительное с точки зрения естествознания (математики, физики, химии, биологии, астрономии, географии, зоологии, геологии) время.

Бок обок с гениями, память о которых будет существовать пока дееспособна теперешняя цивилизация, «творили» многочисленные маги, чародеи, колдуны и прорицатели. Они были, конечно, во все времена, и сейчас, в наш, якобы, просвещённый век, в них человечество не испытывает дефицита, а даже совсем наоборот.

Достаточно вспомнить легендарного «психо-тэрапэвта» Кашпировского, на оздоровительные сеансы которого всего лишь несколько лет назад народ собирался на стадионы тысячами.

Чего же изумляться контрастам Эпохи Возрождения, когда на одном заседании Королевской Академии наук в Кембридже великий Ньютон рассказывал о своих гениальных прозрениях и открывал перед учёными мужами тайны движения планет

-              m,m2

Ч11 2

gr

„3

и вполне серьёзно, тут же дискутировался вопрос: «О количестве чертей способных поместится на булавочном острие».

Рис. 1.80. Архит Тарентский

Выдавать желаемое за действительное люди начали с незапамятных времен, и практиковали такое занятие не только люди обыкновенных ума и смысла жизни, но и яркие представители интеллектуальной элиты своего времени.

Современник Платона и Аристотеля, Архит Тарен- ский (428 - 347 гг. до с.л.) прославился своими успехами в математике, механике и военном деле (рис. 1.

80). Он впервые привлёк математические методы к описанию механических движений.

Архит был уверен в бесконечности Вселенной:

«Окажись я на краю Вселенной, то есть на сфере неподвижных звёзд, мог бы я вытянуть вовне руку или палку в ней? Допущение, что не мог бы вытянуть, нелепо. Но если вытяну, тогда то, что вовне, окажется либо телом, либо местом (что совершенно безразлично).

Таким образом, сколько раз не допускай границу Вселенной, всякий раз мы будем аналогичным образом подходить к ней и задавать тот же самый вопрос».

Вместе с тем, в одном из его сочинений упоминается факт создания, им летающего деревянного голубя, который помимо прочего умел хлопать крыльями.

[о|117,-ГГ              t MzXMF gt;)

То.J--              .

Рис. 1.81. Альберт Великий

Много лет спустя (1193 - 1280 гг. с.л.), в славные средневековые времена, когда церковь уже стала приветствовать, научные увлечения, в дозволенных рамках, своих иерархов разного уровня, один из служителей культа, Альберт Великий (рис. 1.81) помимо теологии и богословия занимался логикой, ботаникой, географией, астрономией, минералогией, зоологией и даже психологией.

Одним словом - универсал, энциклопедист. Особое внимание Альберт уделял химии, а ещё больше - алхимии, опубликовав «Малый алхимический свод», который в какой-то мере соответствует современному учебнику по технологии постановки опытов в химической лаборатории.

Алхимический свод в переводе В.Я. Рабиновича содержит, в частности, такое откровение: «Вот почему я, ничтожнейший из философов, вознамерился ясно изложить истинное искусство, свободное от ошибок, для моих единомышленников и друзей; но таким, однако, образом, чтобы они увидели и услышали то, что для них самих сокрыто и остается невидимым, неслышимым и не умопостигаемым. Вот почему я прошу тебя и заклинаю тебя именем Творца всего сущего утаить эту книгу от невежд и глупцов.

Тебе я открою тайну, но от прочих утаю эту тайну тайн, ибо наше благородное искусство может стать предметом и источником зависти. Глупцы глядят заискивающе и вместе с тем надменно на наше Великое Деяние, потому что им самим оно недоступно.

Поэтому они и полагают наше Великое Деяние отвратительным, но верят, что оно возможно. Снедаемые завистью к делателям сего, они считают тружеников нашего искусства фальшивомонетчиками.

Никому не открывай секретов твоей работы! Остерегайся посторонних! Дважды говорю тебе: будь осмотрительным, будь упорным в трудах твоих и при неудачах не расхолаживайся в рвении своем, помня о великой пользе, к коей ведет твой труд».

Однако славу и восторги современников он снискал не за свои научные работы и многочисленные печатные труды, а за слух о якобы изобретённом им говорящем механическом человеке.

уважение страх и почитание одновременно.

Рис. 1.82. Подводная лодка Дреббеля на Темзе

Именно благодаря механическому говорящему человеку Альберт не только в пределах Баварии, но и её европейских окрестностях стал почитаться как знаменитый маг и чародей, наделённый особыми способностями, не доступными обывателям. В средние века были среди народа, включая и венценосных особ, были популярны всевозможные механические устройства, эмитирующие своим внешним видом и издаваемыми звуками человека и животных. Поющие птицы, танцующие человеческие фигурки, гавкающие и мяукающие первороботы вызывали у людей

Показателен в этом смысле пример Нидерландского учёного и искусного мастера Корнелия ван Дреб- беля (1572 - 1633 гг.), который построил по своему проекту первую в мире действующую подводную лодку и успешно испытал её на Темзе (рис. 1.82, 1.83).

Рис 1.83. Конструкция подводной лодки

По этому поводу летописец Ал- кмаара Корнелис ван дер Вуде писал: «Он (Дреббель) сделал судно, которое могло передвигаться под водой посредством весел, и проплыл на нем расстояние в две нидерландские мили - от Вестминстера до Гринвича. А мог бы проплыть, если бы захотел, даже пять или шесть миль; на судне все можно было видеть без свечи и читать библию или любую другую книгу».

Немецкий ученый Иоганн Фабер, это знаменательное событие в области покорения человечеством водной стихии описал так :«Люди, которые плавали под водой на этом судне, изобретенном замечательным нидерландским гением Корнелисом Дреббелем и сконструированном в Лондоне (Англия), где корабль можно увидеть даже и сейчас, торжественно клялись мне, что в то время, как на поверхности реки бушевал шторм, они, находившиеся глубоко под водой, не испытывали никаких затруднений.

На судне могли находиться 24 человека, восемь из которых гребли, а остальные оставались в своих маленьких каютах; отсутствие воздуха на протяжении 24 часов не доставляло им страданий, и они довольствовались тем воздухом, что был заключен в малом сосуде; по истечении этого срока они поднимались на поверхность, сняв верхнюю крышку судна и оставив его открытым на некоторое время, запасались свежим воздухом, после чего, закрыв судно крышкой, могли погрузиться в воду столь глубоко, сколь этого желал капитан — даже на глубину 50 морских саженей (около 91 м).

Но вот что удивит вас еще в большей степени: они вели судно по компасу и знали, где находятся, а судно с большой легкостью перемещали посредством весел. Совершенно невероятным кажется следующее обстоятельство: та часть судна, где сидели гребцы, не имела дна, так что они все время видели воду; и, тем не менее, это не приводило их в ужас, поскольку, находясь на своих местах чуть повыше воды, они никогда не касались ее ногами».

Так вот, всенародную признательность Корнелис Дреббель получил вовсе не за свои гениальные изобретения, а за проект вечного двигателя. Дреббель написав в 1606 г. трактат «О природе элементов и о том, как они вызывают ветер, дождь, молнию, гром и чем они полезны», посвятил его королю Англии Иакову I, на страницах сочинения описывались подробности конструкции PERPETUUM MOBILE.

Став известным и популярным благодаря об упоминании, о вечном источнике энергии, Корнелис закрепляет успех, написав в 1626 г. сочинение под недвусмысленным заглавием «Об изобретении PERPETUUM MOBILE».

На страницах трактата, в частности, описывается двигатель, приводимый в действие движущей силой космоса, проявляющейся в форме «Вечного Огня».

Дреббель полагал, что только сила «Вечного Огня» способна стать источником вечного движения. Для ограниченного промежутка времени в развитии цивилизации он оказался совершенно прав. Освоив энергию пара и перейдя в конечном счёте к тепловым машинам типа ДВС (двигатель внутреннего сгорания) человечество на долго связало своё благополучие с «Огненной Стихией» о которой так много рассуждали ещё древние греки.

По мере углубления знаний об окружающем мире и совершенствовании материаловедения и технологий в Европе в большом количестве начали появляться автоматы (греч. аитоцатос; - самодействующий, самодвижущийся), часто выдаваемые авторами проектов за PERPETUUM MOBILE.

Рис. 1.84. Страсбургские часы

В частности, за источник вечного движения часто выдавались обыкновенные механические часы. Такие механизмы были известны и ранее, например, ходячая статуя Дедала в Афинах и летающий деревянный голубь Архиты Тарентского, но массово первороботы появились в средние века.

Большую популярность приобрели часы, совмещённые с различными движущимися фигурками животных и людей. В Страсбурге на соборе были установлены часы с 12 движущимися фигурками и даже с поющим петухом (рис. 1 84).

Наибольшую популярность приобрели автоматы, изобретенные и изготовленные Вокансоном из Гренобля (1709-1782 гг.). Вокансон (рис. 1.85) пиарил свои, несомненно весьма совершенные изделия, покровами вечного движения исключительно для придания им популярности. Всё вечное, начиная от движения небесных тел и кончая сменой дня и ночи, вызывали у многих людей суеверный страх и уважение.

Рис. 1.85. Вокансон и устройство его утки

PERPETUUM MOBILE, изготовленные умелым французом дожили до настоящего времени. Многие из них в целостности и рабочем состоянии хранятся в парижском музее искусств. Один из шедевров позднего средневековья представляет собой ходящую и крякающую, и не только, утку (рис. 1.85).

Появление часовых механизмов, приводимых в периодическое движение потенциальной энергией сжатой пружины или опускающихся под действием силы тяжести грузов, способствовало продвижению в народ идеи вечного источника энергии, причём со ссылками на примеры вечного движения небесных тел.

Часы завораживали народ. Периодичность действия гномонов (солнечных часов) и клепсидр (водяные часы) была практически всем людям очевидна (рис. 1.86), хотя принцип действия сложных клепсидр часто скрывали от наблюдателей, а вот нескончаемое перемещение стрелок по циферблату без знания основ естественного устройства Природы казалось фантастикой.

Следует отметить, что до изобретения храповика с собачкой - устройства, обеспечивающего периодическое порционное снабжение механизма энергией, использовали различные оригинальные принципы. Так, например, в Древнем Китае, судя по всему, первые в мире механические часы приводились в действие сложной гидротехнической системой (рис. 1.86) со сложной системой регулирования скорости привода. Время отмечалось звоном колокольчиков, интенсивность и спектр их звучания был связан со значением текущего времени.

Рис. 1.86. Гномон), Клепсидра и механические с водяным приводом часы

В качестве временного эталона использовались законы движения тел в поле земного тяготения. Французский дворянин Никола Гролье придумал отмечать временные интервалы в 60 с скатывающимися по наклонным винтовым направляющим стальными шариками. Из объёмного резервуара (рис. 1 87) запасённые предварительно там, в изобилии одинаковые шары с помощью механического дозатора управляемого обратной механической связью попадали на направляющие, скатывались в течении примерно одной минуты и падая перемещали на определённый угол стрелки часов и приводили в действие обратную связь, которая освобождала для скатывания очередной шар.

Это устройство успешно выдавалось за PERPETUUM MOBILE. От многочисленных любопытствующих, процесс перемещения шаров с нижнего приёмного устройства в верхний резервуар, естественно, скрывался. В этом и был весь фокус вечностью этого движения.

Is

ш

її ш

Как уже неоднократно отмечалось ранее, идеи неопределённо продолжительного движения, как правило, возникали на почве передовых естественнонаучных идей. Поя-

Ш 1 IjTI              вились успехи в области механики, возникли PERPE-

Рис. 1.87. Вечные часы Николы Гролье

il Tfi              TUUM MOBILE с механическими принципами, начали ос

ваивать энергию пара, появились вечные тепловые машины.

Аналогичные всплески возникали в периоды успехов электричества и магнетизма. Первыми во временном ряду стали появляться вечные двигатели с механическими принципами организации движения. Несмотря на многообразие конструкций различного рода колёс, снабжённых рычагами и коромыслами с перемещающимися грузами и резервуарами их объединяет гравитационная идея использования эффекта разности моментов сил тяжести при прямом и обратном ходе рабочего органа PERPE- TUUM MOBILE.

В ряде случаев в механических устройствах использовалась положительная разность между силой Архимеда и силой тяжести, т.е. выталкивающая сила. По сути, практически все конструкции механических двигателей представляют собой полеты фантазий авторов, в основе которых лежат всё те же простые стремления получить пресловутую и вожделенную разность механических моментов.

Рассмотрим это обстоятельство более подробно, для чего воспользуемся общим векторным уравнением для момента силы относительно некоторой произвольной точки О

,(?)=(? х F)

где п - радиус-вектор, соединяющий моментную точку и точку приложения силы F. Скалярную форму уравнения можно представить следующим образом

,(f) = |r||F|sin(r;F)

Рис. 1.88. Момент силы относительно оси вращения колеса

Как видно из уравнения, модуль момента силы зависит от угла между радиус-вектором и линией действия силы.

Рассмотрим колесо, способное только вращаться вокруг горизонтальной оси (рис. 1.88). Если в различных точках обода колеса прикладывать одну и ту же по модулю и направлению силу F, то момент этой силы относительно оси вращения, проходящей через точку О перпендикулярно плоскости чертежа будет различным.

Всё дело в значении sin(r;F). Естественно, что синус будет равен единице, когда линия действия силы с горизонталью, пересекающей ось вращения, будет составлять 900, момент силы в этих двух точках будем максимальный.

Момент будет равен нулю при sin (r;F ) =0, т.е. при совпадении линии действия силы с перпендикуляром к оси вращения.

Показательным, в этом смысле, может быть пример с колебаниями математического маятника (рис 1.89). Если нить маятника отпустить из положения, характеризуемого углом, скажем, Ф =104°, то в отсутствии потерь, чего по известным причинам быть не может, нить, пройдя положение статического равновесия (ф = 1800), должна подняться до крайнего положения, определяемого углом ф = 256 .

По идее, в этом случае должен начаться

бесконечный колебательный процесс. На самом Рис. 1.89. Математический маятник              r              „              г

деле, процесс колебаний будет вследствие потерь затухающим (рис.1.90), за каждый период качаний некая часть предварительно запасённой потенциальной энергии будет трансформироваться в виде работы против сил сопротивления, что приведёт к затуханию колебаний, протекающих в воздухе, по экспоненциальному закону.

Аналогичным образом станут вести себя и колёса механических PERPETUUM MOBILE. В случае колебательной системы момент силы тяжести на уровне симметричных углов будет иметь одинаковый модуль.

Рис. 1.90. Затухающие колебания

При конструировании PERPETUUM MOBILE авторы проектов пытаются конструктивными ухищрениями добиться разности величин таких моментов. Причём арсенал предлагаемых способов не так уж велик.

Естественно самое простое, это прикладывать внешнюю силу, не являющуюся внутренней силой для данной механической системы.

Когда такая сила используется при пуске, то это одно дело, а когда она действует постоянно, то идея вечности как-то пропадает и конструкция превращается в обычный преобразователь одного вида энергии в другой.

Поскольку момент силы определяется наряду с её модулем и плечом, то были предложены конструкции, позволяющее изменять плечи приложения сил на прямом и обратном ходу активного элемента, чаще всего разнообразных колёс.

Как правило, это достигается соответственным перемещение груза за счёт особенностей конструкции. Жаль, что все мыслимые относительные перемещения тел и их отдельных частей вызваны внутренними силами, которые, как известно не могут изменять импульс любой механической системы, включая и PERPETUUM MOBILE.

Разности моментов можно достигать, так же, изменением массы грузов путём скатывания, отсыпания, истечения и т.д. При всех известных вариантах масса грузов возрастает скачком или плавно в верхних точках рабочего колеса, а в нижних точках масса уменьшается. Основная трудность реализации такой захватывающей идеи PERPETUUM MOBILE заключается в необходимости вещество, изменяющее массу, доставлять в верхние области колеса для организации нового цикла.

В некоторых известных конструкциях плечо и действующая сила меняются одновременно. Это приводит к существенному усложнению конструкции и результату эквивалентному всем предыдущим.

Помимо чисто механических принципов построения двигателей за всю многолетнюю историю несостоявшихся попыток их реализации были испробованы и варианты использования сил не только гравитационного происхождения.

Чаще других пытались заставить работать на идею силы инерции и силы Архимеда. В более поздние времена под знамёна вечного движения призывали силы электрического и магнитного происхождения.

Теорема моментов сил для случая рычага была доказана ещё великим Архимедом из Сиракуз (287 - 212 до с. л), на протяжении многих веков в бесконечном количестве вариантов её пытались применить в своих конструкциях изобретатели PERPETUUM MOBILE.

На рис. 1.91 приведены три конструкции двигателей, использующие постоянные по массе грузы и изменяемые плечи гравитационных сил.

Рис. 2.62. Варианты PERPETUUM MOBILE, использующие гравитационный принцип

В первом случае изменение плеча достигается за счёт особой конструкции лабиринтов, по которым перемещаются стальные или свинцовые шары. Во втором случае шары с диаметральными сквозными отверстиями нанизаны на радиально расположенные спицы. В основу «вечности движения» третьего типа двигателя положен принцип шарнирно закреплённых грузов, положение которых фиксируется дополнительным косозубым колесом.

С каждой конструкцией связана своя захватывающая история, сопряжённая, как правило, с элементами авантюризма и профессионального пиара. Так например, во времена короля Англии Карла I Эдуарду Сомересту маркизу Вустершир- скому, достаточно зрелому пятидесятилетнему дворянину вздумалось получить дополнительную известность на поприще изобретения и постройки вечно движущегося механизма.

Естественно, затея была посвящена горячо любимому королю. Строили с размахом. Колесо имело диаметр более 4 м. По 14 камерам специальной формы могли перемещаться под действием силы тяжести и наложенным связям шары массой по 22,5 кг каждый. Строительство механизма, судя по летописным данным, сопровождалось многочисленными публичными демонстрациями и разъяснениями особенностей конструкции.

Неоднократно строительство посещал король Карл I, что придавало затее особый шарм и популярность. Насколько в подробностях в различных письменных источниках был отражен этап строительства, настолько скудны сведения об испытаниях. Такие сведения попросту отсутствуют. Известно, что после испытаний сэр Сомерест, он же маркиз Вустерширский резко переключился на строительство сухопутного парусного экипажа, что тоже было затеей с некотором смысле вполне авантюрной.

Даже у великих учёных всех времён и народов были ученики, которые пытались приумножить сои научные багажи путём участия в создании PERPETUUM MOBILE.

Например, Клеменс Септимус, один из учеников самого Г алилео Г алилея. Несмотря на то, что Галилей, как известно, не очень то жаловал идеи вечного движения, Септимус опубликовал проект источника вечной энергии, принцип действия которого основан на использовании барабана с подвижной непроницаемой перегородкой, пространство по обе стороны которой заполнено жидкостями с различными плотностями.

Пространство FAG по намерениям Септимуса (рис. 1.92) заполнялось ртутью, а в объём FBG помещалось, например, масло. Сила тяжести, сосредоточенная, первоначально в точке D по модулю будет больше аналогичной силы тяжести объёма FB G, заполненного маслом.

Центр масс левого «ртутного» объёма начнёт, как полагал конструктор перемещаться по линии DE, увлекая за собой всю конструкцию. На самом

Рис. 1.92. Идея Клеменса              деле в этой конструкции следует иметь в виду, что

Септимуса              начальное положение механической системы обла

дает избыточной потенциальной энергией. В связи, с чем возникнут затухающие гармонические колебаний, т.к. в соответствие с законом сохранения энергии, система будет стремиться к минимизации потенциальной энергии. Никакого вечного движения не возникнет, а возникнут тривиальные затухающие по экспоненциальному закону колебания.

На рис. 1.93 приведена схема ещё механизма, действие которого основано на использовании ассиметричного ремня, левая часть которого соединяет шкивы напрямую, а правая часть проходит через систему роликов. Как полагали энтузиасты вечного движения, по причине того, что правая часть ремня тяжелее, то справа возникнет дополнительная вертикальная сила, под действием которой ремень станет всё время опускаться. В ряде конструкций ремень замещался цепью, что, собственно, смысла не изменяло.

После массовых неудачных попыток реализации механических проектов взоры некоторых романтиков вечного движения были устремлены на законы гидростатики и гидродинамики.

Понимая, что в жидкостях сила Архимеда Рис. 1.93. Ассиметричный ремень              г

многократно по модулю больше, чем в воздухе,

изобретатели PERPETUUM MOBILE изощрялись в методах её использования для

своих сокровенных целей.

Когда развитие цивилизации достигло уровня использования энергии ветра и воды, когда в массово начали строиться ветряные и водяные мельницы, идея вечного движения начала рассматриваться в плоскости текущей воды или всплывающих и тонущих тел.

Наблюдения за работой водяных мельниц привели к мысли организовать замкнутый цикл, создать такую конструкцию, которой бы не требовалось близость реки, пруда, озера.

На рис. 1.94 приведены три характерные конструкции водяных мельниц для помола зерновых, работающие по замкнутой траектории движения энергоносителя, т.е. воды.

Рис. 1.94. Варианты гидравлических двигателей с сухими водяными мельницами

По большому счёту все они представляют собой сочетание винта Архимеда, который и был изобретён великим греком исключительно для подъёма воды. Правда ходят упорные слухи, что винт имени Архимеда из Сиракуз был известен ранее в Египте и Месопотамии. Но кто же теперь это установит точно, был в употреблении или не был у египтян шнек? Для данного рассмотрения не важно, кто у кого позаимствовал, важно, что его при влекли для создания PERPETUUM MOBILE.

Предполагаемый принцип работы устройств рассмотрим на примере левого рисунка. Вода из большого резервуара N шнеком (он же винт Архимеда) поднимается в резервуар А, из которого по специальному лотку В падает на турбину D.

Турбина одновременно приводит в движение рабочий орган мельницы М и вращает посредствам двух косозубых колёс G и F винт Архимеда.

Следует обратить внимание, что в рассматриваемой конструкции впервые появляется активный элемент, напоминающий колесо водяной пропеллерной турбины, более эффективно, чем прочие устройства преобразующей поступательное движение потока во вращательное движение вала.

Конструкция, показанная на среднем рис. отличается от предыдущей устройством активного элемента, здесь используется традиционное колесо с плоскими лопатками, расположенными под некоторым углом к падающему на них потоку. Кроме того используется иная схема привода.

Правая конструкция дополнена вторым винтом Архимеда, для увеличения объёма воды, поднимаемой из большого резервуара наверх. Понятно, что основная заморочка при попытке запуска таких гидравлических машин заключалась в способе поднятие отработанной воды наверх. Тут нужно было некое устройство с КПД, превышающим 100 %, иначе вечного движения не получить.

Обмануть неумолимость закона сохранения энергии пытались, применяя каскады рабочих колёс. На винт Архимеда (рис. 1.95) насаживались несколько колёс, расположенных на разной высоте.

Архимедов винт имел спиральные лопасти на внутренней поверхности основного цилиндра. По замыслу авторов винт Архимеда должен был поднимать воду на уровень самого верхнего резервуара, из которого она должна была попадать не в основной нижний резервуар, а вряд промежуточных.

Рис. 1.96. Поплавковая схема

Струи, истекающие из промежуточных резервуаров, должны были по мысли конструкторов дополнительно раскручивать винт, повышая тем самым вероятность возникновения вечного движения.

Коэффициент полезного действия лучших образцов турбин современных гидроэлектростанций не на много превышает 80%, а колёса, используемые в рассматриваемых конструкциях PERPETUUM MOBTLE, имели КПД ниже 50%. Естественно, что при таком раскладе трудно рассчитывать на успех заманчивого предприятия.

Известны попытки непосредственного использования силы Архимеда (рис. 1.96). Внутри герметичного, заполненного жидкостью барабана располагались пересекающиеся тяги, с насаженными на них пробковыми поплавками сферической формы.

Тяги через специальные уплотнения выступали над внешней боковой поверхностью цилиндрического барабана. На внешних концах тяг были закреплены грузы, которые по замыслу разработчиков должны были перемещаться всплывающими поплавками, создавая необходимую разность моментов силы тяжести относительно оси вращения барабана. Таким образом, сила Архимеда в данном случае

Рис. 1.97. Гидравлика и пневматика меха 4.

использовалась в качестве регулятора величины момента сил тяжести.

Изменяющаяся сила Архимеда использовалась в проекте двигателя, схема которого изображена на рис. 1.97. В жидкости 1 находится ротор, снабжённый шестью полыми стержнями 2, входящими в трубу с продольной щелью, являющуюся одновременно приводным валом.

На периферии полых стержней располагались эластичные ёмкости, которые через щель в полом приводном валу могли заполняться воздухом, для чего предназначалось устройство, состоящее из кривошипа 3 и воздушного

Работа этого двигателя представлялась авторами происходящей по следующей схеме. После внешнего пуска механизма, за счёт периодического сжатия и растяжения меха, снабжённого ниппелем, в нём создавалось избыточное давление воздуха. Воздух периодически поступал через полые стержни 2, пузыри надувались, создавая дополнительную силу Архимеда, которая и обеспечивала необходимый вращающий момент.

Специальный кулачёк, находящийся над поверхностью жидкости 1, был соединён с кривошипом. Этот кулачёк соприкасался с клапанами на полых стержнях, они открывались, и воздух их ёмкостей выпускался. Другой кулачёк, находящийся под поверхностью жидкости клапаны закрывал, эластичные ёмкости снова заполнялись воздухом.

Рис. 1.98. Вращающееся Силой Архимеда колесо

В описанной выше конструкции, авторами, опять таки не учитывается то обстоятельство, что ко всему прочему, для наполнения эластичных ёмкостей воздухом необходимо преодолеть давление столба жидкости.

Следующая конструкция гидравлического двигателя (рис. 1.98) должна была обеспечить, по мнению автора, вечное движение, за счёт превышения момента силы Архимеда над моментом сил трения колеса.

Движение, естественно, не возникало, потому что вектор архимедовой силы направлен не перпендикулярно поверхности жидкости, а перпендикулярно касательной, проведенной к поверхности образующей колеса, т.е. сила Архимеда в данном случае составляет перпендикуляр с осью вращения колеса. Радиальная сила, как известно, не может вызвать движения.

о а

Рис. 1.99. Использование

В особую группу гидравлических PERPETUUM MOBILE можно выделить устройства, использующие капиллярный эффект. Идея, положенная энтузиастами вечного движения в основу этих устройств достаточно проста.

Жидкость, как правило, это вода, по фитилям или капиллярным трубкам поднимается в некий резервуар (верхний фрагмент рис. 1.99), а оттуда падает на турбину (водяное колесо), приводя её во вращательное движение по обычной схеме.

Имелись конструкции каскадных устройств с промежуточными резервуарами, расположенными на разной высоте. Резервуары гидравлически замыкались капиллярными устройствами. Двигатели, как и следовало ожидать, оказывались не работоспособными. Дело в том, что конструкторы не учитывали, что капиллярный подъём жидкости не может сопровождаться её истечением из капиллярной трубки, силы поверхностного натяжения будут удерживать уровень жидкости на срезе капиллярной трубки, так же как и из капиллярах тканей жидкость стекать не будет.

капиллярного и гравитационного эффектов

В 1832 г. в свет вышла книга Иоганна фон Поппе , изданная в Тюбингене «PERPETUUM MOBILE и искусство управления». В этом сочинении был описан двигатель Вильяма Конгрева активным элементом которого являлась бесконечная лента из пористого вещества с цепочкой грузов по её внешнему контуру. Лента натягивалась на три ролика (средний фрагмент рис. 1.99), верхний из которых сочленялся с традиционным колесом.

Погружение двух нижних роликов в воду, по разумению изобретателя, погруженная часть ленты должна была пропитаться водой. Капиллярные силы должны были поднять воду вверх по вертикальной части ленты.

Предполагалось так же, что грузы в области наклонной плоскости своим весом должны выдавливать воду из пористой ленты. Напомним, что идея наклонной плоскости и соединённых цепью грузов не нова.

Стевин Симон сотней лет ранее предлагал эту идею (нижняя часть рис. 1.99), но, как и предыдущая гидравлическая схема была неработоспособной, по причине наступление через непродолжительное время состояние равновесия.

Неудачи на протяжении нескольких веков в строительстве PERPETUUM MOBTLE ни как не поумерили пыл энтузиастов. К благородному ордену изобретателей энергетического эльдорадо время от времени примыкали и признанные классики естествознания.

Времена эпохи среднего и позднего Возрождения принесли огромное количество проектов вечных источников энергии, что в исторической ретроспективе не представляется удивительным.

Дело в том, что, как уже отмечалось ранее, эпоха Возрождения стала возможной благодаря смене политики церковного руководства в Западной Европе, выразившейся в пересмотре своего отношения к интеллектуальной деятельности человека.

Многие запреты, существовавшие в течение длительного времени были постепенно сняты. Достаточно вспомнить, что Галилео Галилей подвергался репрессивным преследованиям со стороны Инквизиции только за то, что он осмелился своим студентам фрагментарно изложить гелиоцентрическую теорию Николаса Коперника (1473 - 1543 гг.) и высказаться о ней позитивно, а Исаака Ньютона (1642 - 1727 гг.) уже не преследовали, хотя по средневековым представлениям крамолы в его гравитационном законе было куда как больше, чем у Коперника, Джордано Бруно и Г алилея вместе взятых.

Другие времена, другие нравы. Послабление в запретах на научно-техническую деятельность привело к взрывообразному процессу познания окружающего Мира. Были сделаны основополагающие открытия в математике.

Ньютон и Лейбниц разработали основы дифференциального и интегрального исчисления, положенные в основу современного математического анализа. Введенные в обиход Ньютоном законы классической механики позволили осознанно подойти к формулировке законов сохранения.

Вместе с тем за короткий промежуток времени было обнаружено множество новых явлений и эффектов, которые начали интенсивно привлекать к идее создания вечных двигателей, основанных на механических, гидравлических, электрических и магнитных принципах.