Людей всегда окружало беспрестанное движение: изо дня в день вращались небесные тела, текла вода, море наступало на сушу и отступало обратно. Perpetuum mobile naturae, вечное движение природы, вдохновляло поэтичных римлян, но они даже не мечтали тягаться с богами. Прошло немало веков, прежде чем зародилась дерзкая мысль искусственно воссоздать это движение и применить на благо человечества.

Рождение идеи

Историки склоняются к версии, что первым, кому пришла идея «вечного двигателя», был индийский математик и астроном Бхаскара Ачарья. В научном труде «Венец систем» он среди прочего описал колесо с прикрепленными к нему под углом к его оси запаянными сосудами, заполненными ртутью. Так как число сосудов было нечетным, предполагалось, что количество ртути на одной из сторон перевесит, колесо прокрутится, ртуть снова перевесит и так далее. Ученый был уверен, что колесо, устроенное таким образом, если его насадить на лежащую на двух неподвижных опорах ось, будет непрерывно вращаться само по себе.

Так возникла идея «неравновесного колеса», которая столь понравилась арабам, что они на протяжении десятилетий придумали несколько его разновидностей. Ни одна из них, разумеется, не работала: оказалось, что имеет значение не только количество и вес грузов, но и их распределение. Обе стороны колес уравновешивали друг друга, и вращения не происходило.

Примерно в 1235 году «неравновесное колесо» наконец докатилось до Европы: его нарисовал в своей рукописи, которая ныне хранится в Парижской национальной библиотеке, французский архитектор Виллар д’Оннекур. От индийских или арабских проектов «колесо Виллара» отличает только тип грузов — молоточки с рычагами. Видимо, сам он не пробовал построить вечный двигатель, иначе подпись не была бы настолько хвастливой: «Долгое время мастера спорили насчет создания колеса, которое вращалось бы само по себе. Смотри, как привести его в движение».

Вскоре слова perpetuum mobile стали означать не величественную гармонию природы, а машину, непрерывно работающую без приложения дополнительной энергии извне до тех пор, пока ее элементы не износятся. Устройство должно было не просто радовать глаз своим движением, но еще и совершать полезную работу.

Помимо разновидностей «неравновесного колеса» в те годы часто предлагался еще один принцип вечного двигателя: вытекающая из емкости вода вращает колесо, которое, в свою очередь, закачивает отработанную воду обратно, попутно приводя в движение что-нибудь нужное.

Гениальный Леонардо да Винчи изучил оба принципа и, убедившись, что ни одно «неравновесное колесо» не работает, попробовал ввести в схему еще один фактор — выталкивающую силу воды. Увы, и он не подействовал: жидкость выталкивала грузы с силой, равной затратам энергии на их погружение, — колесо продолжало оставаться неподвижным.

Около 1487 года Леонардо сделал несколько подробных чертежей. Судя по его описанию «водно — колесных» типов вечного двигателя, Леонардо сначала полагал, что вода станет «возвращаться и повторять процесс неограниченно долго», но впоследствии осознал ошибку. Он выяснил, что главную роль при этом играет не перевес массы грузов с одной стороны относительно оси, а расстояние до нее, то есть положение центра масс. Колесо не будет вращаться, потому что при любой схеме обязательно найдется положение, где центры масс взаимно уравновесят друг друга: «Невозможно, чтобы груз, который опускается, мог поднять в течение какого бы то ни было времени другой, ему равный, на ту высоту, с какой он ушел». К воде это тоже относится, поэтому ни насосы, ни водяной винт не смогут поднять столько же воды, сколько вытекло вниз.

Леонардо да Винчи, вероятно, одним из первых понял и теоретически доказал, что вечный двигатель невозможен и не будет создан, записав в своем блокноте: «Поиск источника вечного движения можно назвать одним из наиболее бессмысленных заблуждений».

Добавить комментарий