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

Pourquoi les machines à mouvement perpétuel ne fonctionnent-elles pas ? - Netta Schramm

Traducteur: Hélène Vernet Relecteur: Yessenia Ramirez

Around 1159 A.D.,

Aux alentours de 1159 ap. J.-C.,

un mathématicien appelé Bhaskara l'Érudit,

a mathematician called Bhaskara the Learned

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

esquissa un modèle de roue contenant des réservoirs de mercure incurvés.

He reasoned that as the wheels spun,

Il pensait qu'une fois la roue en mouvement,

the mercury would flow to the bottom of each reservoir,

le mercure coulerait au bas de chaque réservoir

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

laissant un côté de la roue perpétuellement plus lourd que l'autre.

Ce déséquilibre permettrait à la roue de continuer à tourner pour toujours.

The imbalance would keep the wheel turning forever.

Bhaskara's drawing was one of the earliest designs

L'esquisse de Bhaskara fut un des premiers modèles

for a perpetual motion machine,

de machine à mouvement perpétuel,

un appareil qui peut fonctionner indéfiniment,

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

sans aucune source d'énergie extérieure.

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

Imaginez un moulin à vent qui créerait la brise

dont il a besoin pour continuer à tourner,

Or a lightbulb whose glow provided its own electricity.

ou une ampoule dont l'éclat lui fournit sa propre électricité.

Ces appareils ont capturé l'imagination de beaucoup d'inventeurs

These devices have captured many inventors' imaginations

parce qu'ils pourraient transformer notre rapport avec l'énergie.

because they could transform our relationship with energy.

For example, if you could build a perpetual motion machine

Par exemple, s'il était possible de créer une machine à mouvement perpétuel

that included humans as part of its perfectly efficient system,

qui inclurait des hommes dans son système parfaitement efficace,

it could sustain life indefinitely.

elle pourrait maintenir la vie indéfiniment.

There's just one problem.

Il y a juste un seul problème :

They don't work.

elles ne fonctionnent pas.

Ideas for perpetual motion machines

Toutes les idées de machines à mouvement perpétuel

all violate one or more fundamental laws of thermodynamics,

violent une ou plusieurs lois fondamentales de la thermodynamique,

the branch of physics that describes the relationship

la branche de la physique décrivant les relations

between different forms of energy.

entre différentes formes d'énergie.

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

La première loi de la thermodynamique

dit que l'énergie ne peut être créée, ni détruite.

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

L'énergie sortante ne peux pas être supérieure à l'énergie entrante.

That rules out a useful perpetual motion machine right away

Cela écarte toute possibilité de machine à mouvement perpétuel profitable,

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

parce qu'une machine peut seulement produire

la quantité d'énergie qu'elle consume.

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

Il ne resterait rien pour alimenter une voiture ou recharger un téléphone.

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

Et si vous vouliez juste que la machine

continue à se mouvoir par elle-même ?

Inventors have proposed plenty of ideas.

Les inventeurs ont proposé pleins d'idées.

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

Plusieurs sont des variations de la roue en déséquilibre de Bhaskara

with rolling balls or weights on swinging arms.

avec des balles roulantes, ou des poids sur des bras pivotants.

None of them work.

Aucune d'elles ne fonctionne.

Les parties en mouvement rendant un côté de la roue plus lourd

The moving parts that make one side of the wheel heavier

also shift its center of mass downward below the axle.

déplacent aussi son centre de gravité vers le bas, sous l'axe.

Avec un centre de gravité bas,

With a low center of mass,

the wheel just swings back and forth like a pendulum,

la roue ne fait que se balancer d'un côté à l'autre, comme un pendule,

puis s'arrête.

then stops.

Pourquoi pas une approche différente ?

What about a different approach?

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

Au 17ème siècle, Robert Boyle eut l'idée

for a self-watering pot.

d'un pot auto-irriguant.

He theorized that capillary action,

Il émit l'hypothèse que l'action capillaire,

the attraction between liquids and surfaces

- l'attraction entre les liquides et les surfaces

that pulls water through thin tubes,

qui pousse l'eau à travers de minces tubes -

might keep the water cycling around the bowl.

pourrait permettre à l'eau de continuer à circuler en cycle autour du pot.

But if the capillary action is strong enough to overcome gravity

Mais si l'action capillaire était assez forte pour surpasser la gravité

et faire remonter l'eau,

and draw the water up,

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

elle l'empêcherait aussi de tomber de nouveau dans le pot.

Il existe aussi des versions avec aimants, comme ce jeu de rampes.

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

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

La balle est supposée être tirée vers le haut par l'aimant au sommet,

fall back down through the hole,

retomber à travers le trou,

and repeat the cycle.

puis répéter le cycle.

This one fails because like the self-watering pot,

Celle-ci ne marche pas car, comme le pot auto-irriguant,

the magnet would simply hold the ball at the top.

l'aimant maintiendrait simplement la balle au sommet.

Même si elle continuait à se mouvoir malgré tout,

Even if it somehow did keep moving,

the magnet's strength would degrade over time

la force de l'aimant diminuerait au fil du temps

et s'arrêterait finalement de fonctionner.

and eventually stop working.

For each of these machines to keep moving,

Pour que toutes ces machines continuent à se mouvoir,

they'd have to create some extra energy

elles doivent créer de l'énergie supplémentaire

to nudge the system past its stopping point,

pour pousser le système au-delà du point d'arrêt

ce qui briserait la première loi de la thermodynamique.

breaking the first law of thermodynamics.

There are ones that seem to keep going,

Certaines semblent continuer à se mouvoir

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

mais, en réalité, il s'avère qu'elles puisent invariablement de l'énergie

from some external source.

d'une source extérieure quelconque.

Même si les ingénieurs pouvaient inventer une machine

Even if engineers could somehow design a machine

that didn't violate the first law of thermodynamics,

qui ne viole pas la première loi de la thermodynamique,

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

elle ne pourrait toujours pas marcher dans la réalité, à cause de la deuxième loi.

The second law of thermodynamics

La deuxième loi de la thermodynamique

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

nous dit que l'énergie a tendance à s'éparpiller

dans des procédés tels que la friction.

Any real machine would have moving parts

Toute machine réelle posséderait des parties mobiles

or interactions with air or liquid molecules

ou des interactions avec l'air ou les molécules liquides

that would generate tiny amounts of friction and heat,

qui génèreraient des quantités infimes de friction et de chaleur,

even in a vacuum.

même dans le vide.

That heat is energy escaping,

Cette chaleur est de l'énergie qui s'échappe,

and it would keep leeching out,

et elle continuerait à s'échapper,

reducing the energy available to move the system itself

réduisant l'énergie disponible pour faire mouvoir le système lui-même

until the machine inevitably stopped.

jusqu'à ce que la machine s'arrête inévitablement.

Jusqu'à présent, ces deux lois de la thermodynamique

So far, these two laws of thermodynamics

have stymied every idea for perpetual motion

ont entravé toutes les idées de mouvement perpétuel

and the dreams of perfectly efficient energy generation they imply.

et les rêves de générer de l'énergie

de façon parfaitement efficace qu'elles impliquent.

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

Pourtant, il est difficile de conclure que nous ne découvrirons jamais

une machine à mouvement perpétuel,

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

car il y a encore tant de choses que nous ne comprenons pas sur l'univers.

Perhaps we'll find new exotic forms of matter

Peut-être découvrirons-nous de nouvelles formes exotiques de matière

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

qui nous forcerons à revisiter les lois de la thermodynamique.

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

Ou peut-être existe-t-il un mouvement perpétuel

aux infiniment petites échelles quantiques.

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

Ce dont nous pouvons raisonnablement être sûrs,

c'est que nous ne nous arrêterons jamais de chercher.

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

Pour le moment, la seule chose qui semble vraiment perpétuelle,

c'est notre quête !