Why don't perpetual motion machines ever work? - Netta Schramm

¿Por qué nunca funcionan las máquinas de movimiento perpetuo? Netta Schramm

Traductor: Ciro Gomez Revisor: Lidia Cámara de la Fuente

Around 1159 A.D.,

Alrededor de 1159 dC,

a mathematician called Bhaskara the Learned

un matemático llamado Bhaskara el Sabio

sketched a design for a wheel containing curved reservoirs of mercury.

bosquejó un diseño para una rueda que contenía depósitos curvos de mercurio.

He reasoned that as the wheels spun,

Argumentó que al girar las ruedas,

the mercury would flow to the bottom of each reservoir,

el mercurio fluiría al fondo de cada depósito,

leaving one side of the wheel perpetually heavier than the other.

dejando un lado de la rueda perpetuamente más pesado que el otro.

The imbalance would keep the wheel turning forever.

El desequilibrio mantendría la rueda girando para siempre.

Bhaskara's drawing was one of the earliest designs

El dibujo de Bhaskara fue uno de los primeros diseños

for a perpetual motion machine,

de una máquina de movimiento perpetuo,

a device that can do work indefinitely without any external energy source.

un dispositivo que puede trabajar indefinidamente

sin ninguna fuente de energía externa.

Imagine a windmill that produced the breeze it needed to keep rotating.

Imagina un molino de viento que produce el viento que necesita para seguir girando.

Or a lightbulb whose glow provided its own electricity.

O una bombilla cuyo resplandor proporcione su propia electricidad.

These devices have captured many inventors' imaginations

Estos dispositivos han cautivado la imaginación de muchos inventores

because they could transform our relationship with energy.

porque podrían transformar nuestra relación con la energía.

For example, if you could build a perpetual motion machine

Por ejemplo, si pudieras construir una máquina de movimiento perpetuo

that included humans as part of its perfectly efficient system,

que incluya humanos como parte de su sistema perfectamente eficiente,

it could sustain life indefinitely.

podría sostener la vida indefinidamente.

There's just one problem.

Sólo hay un problema.

They don't work.

No funcionan.

Ideas for perpetual motion machines

Las ideas para máquinas de movimiento perpetuo

all violate one or more fundamental laws of thermodynamics,

violan una o más leyes fundamentales de la termodinámica,

the branch of physics that describes the relationship

la rama de la física que describe la relación

between different forms of energy.

entre diferentes formas de energía.

The first law of thermodynamics says that energy can't be created or destroyed.

La primera ley de la termodinámica

dice que la energía no puede ser creada o destruida.

You can't get out more energy than you put in.

No puedes sacar más energía de la que pones.

That rules out a useful perpetual motion machine right away

Eso elimina de inmediato una máquina de movimiento perpetuo útil

because a machine could only ever produce as much energy as it consumed.

porque una máquina solo podría producir la misma energía que consume.

There wouldn't be any left over to power a car or charge a phone.

No quedaría nada para alimentar un automóvil o cargar un teléfono.

But what if you just wanted the machine to keep itself moving?

Pero ¿y si solo se quisiera que la máquina se mantuviera en movimiento?

Inventors have proposed plenty of ideas.

Los inventores han propuesto muchas ideas.

Several of these have been variations on Bhaskara's over-balanced wheel

Varios de estas han sido variaciones en la rueda sobreequilibrada de Bhaskara

with rolling balls or weights on swinging arms.

con bolas rodantes o pesos en brazos oscilantes.

None of them work.

Ninguno funciona.

The moving parts that make one side of the wheel heavier

Las partes móviles que hacen más pesado un lado de la rueda

also shift its center of mass downward below the axle.

también desplazan su centro de masa hacia abajo por debajo del eje.

With a low center of mass,

Con un centro de masa bajo,

the wheel just swings back and forth like a pendulum,

la rueda solo oscila hacia adelante y hacia atrás como un péndulo,

then stops.

luego se detiene.

What about a different approach?

¿Qué hay de un enfoque diferente?

In the 17th century, Robert Boyle came up with an idea

En el siglo XVII, a Robert Boyle se le ocurrió una idea

for a self-watering pot.

para una olla de riego automático.

He theorized that capillary action,

Teorizó que la esa acción capilar,

the attraction between liquids and surfaces

la atracción entre líquidos y superficies

that pulls water through thin tubes,

que tira del agua a través de tubos delgados,

might keep the water cycling around the bowl.

podría mantener el ciclo de agua alrededor de la taza.

But if the capillary action is strong enough to overcome gravity

Pero si la acción capilar es tan fuerte como para superar la gravedad

and draw the water up,

y elevar el agua,

it would also prevent it from falling back into the bowl.

también evita que caiga de nuevo en el recipiente.

Then there are versions with magnets, like this set of ramps.

Hay versiones con imanes, como este conjunto de rampas.

The ball is supposed to be pulled upwards by the magnet at the top,

Como que la pelota es impulsada hacia arriba por el imán en la parte superior,

fall back down through the hole,

cayendo a través del agujero

and repeat the cycle.

y repitiendo el ciclo.

This one fails because like the self-watering pot,

Esta falla porque, al igual que la olla de riego automático,

the magnet would simply hold the ball at the top.

el imán simplemente mantendría la bola en la parte superior.

Even if it somehow did keep moving,

Incluso si de alguna manera se mantiene en movimiento,

the magnet's strength would degrade over time

la fuerza del imán se degradaría con el tiempo

and eventually stop working.

dejando finalmente de funcionar.

For each of these machines to keep moving,

Para que cada una de estas máquinas se mantenga en movimiento,

they'd have to create some extra energy

tendrían que crear algo de energía adicional

to nudge the system past its stopping point,

para empujar el sistema más allá de su punto de parada,

breaking the first law of thermodynamics.

rompiendo la primera ley de la termodinámica.

There are ones that seem to keep going,

Hay algunas que parecen seguir adelante,

but in reality, they invariably turn out to be drawing energy

pero en realidad, invariablemente resultan estar atrayendo energía

from some external source.

de alguna fuente externa.

Even if engineers could somehow design a machine

Incluso si los ingenieros pudieran de alguna manera diseñar una máquina

that didn't violate the first law of thermodynamics,

que no violara la primera ley de la termodinámica,

it still wouldn't work in the real world because of the second law.

todavía no funcionaría en el mundo real debido a la segunda ley.

The second law of thermodynamics

La segunda ley de la termodinámica

tells us that energy tends to spread out through processes like friction.

nos dice que la energía tiende a disiparse a través de procesos como la fricción.

Any real machine would have moving parts

Cualquier máquina real tendría partes móviles

or interactions with air or liquid molecules

o interacciones con moléculas de aire o líquido

that would generate tiny amounts of friction and heat,

que generaría pequeñas cantidades de fricción y calor,

even in a vacuum.

incluso en el vacío.

That heat is energy escaping,

Ese calor es la energía que se escapa

and it would keep leeching out,

y que sigue escapándose,

reducing the energy available to move the system itself

reduciendo la energía disponible para mover el propio sistema

until the machine inevitably stopped.

hasta que la máquina se detendría inevitablemente.

So far, these two laws of thermodynamics

Hasta ahora, estas dos leyes de la termodinámica

have stymied every idea for perpetual motion

han obstaculizado cada idea de movimiento perpetuo

and the dreams of perfectly efficient energy generation they imply.

y los sueños de generación de energía perfectamente eficiente que implican.

Yet it's hard to conclusively say we'll never discover a perpetual motion machine

Sin embargo, es difícil decir con certeza

que nunca descubriremos una máquina de movimiento perpetuo

because there's still so much we don't understand about the universe.

porque todavía hay mucho que no entendemos del universo.

Perhaps we'll find new exotic forms of matter

Tal vez encontremos nuevas formas exóticas de materia

that'll force us to revisit the laws of thermodynamics.

lo que obligaría a revisar las leyes de la termodinámica.

Or maybe there's perpetual motion on tiny quantum scales.

O tal vez hay movimiento perpetuo en pequeñas escalas cuánticas.

What we can be reasonably sure about is that we'll never stop looking.

Lo que podemos estar razonablemente seguros es que nunca dejaremos de buscar.

For now, the one thing that seems truly perpetual is our search.

Por ahora, lo único que parece

verdaderamente perpetuo es nuestra búsqueda.