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

Fordító: Reka Lorinczy Lektor: Péter Pallós

Around 1159 A.D.,

1159 körül

a mathematician called Bhaskara the Learned

a tudós matematikus Bhászkara

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

felvázolt egy kereket, íves küllői higannyal töltött tartályok voltak.

He reasoned that as the wheels spun,

Úgy gondolta, hogy a kerék forgása közben

the mercury would flow to the bottom of each reservoir,

a higany a tartályok aljára áramlik,

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

így a kerék egyik fele mindig nehezebb lesz a másik oldalánál.

The imbalance would keep the wheel turning forever.

Az egyensúlyhiány örökké mozgásban tartja a kereket.

Bhaskara's drawing was one of the earliest designs

Bhászkara készítette a legrégebbi feljegyzett vázlatot

for a perpetual motion machine,

az örökmozgó gépről,

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

a külső energiabevitel nélkül vég nélkül energiát szolgáltató berendezésről.

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

Gondoljunk a szélkerékre, melyet a saját szele forgat.

Or a lightbulb whose glow provided its own electricity.

Vagy az önmaga által generált árammal működő izzóra.

These devices have captured many inventors' imaginations

Ezek az eszközök sok kutató érdeklődését keltették fel,

because they could transform our relationship with energy.

mert megváltoztathatják kapcsolatunkat az energiával.

For example, if you could build a perpetual motion machine

Például, ha tudnánk olyan örökmozgót készíteni,

that included humans as part of its perfectly efficient system,

tökéletesen hatékony rendszerébe beépített emberrel,

it could sustain life indefinitely.

akkor a végtelenségig életben maradhatnánk.

There's just one problem.

Csak egy gond van.

They don't work.

Nem működik.

Ideas for perpetual motion machines

Az örökmozgók

all violate one or more fundamental laws of thermodynamics,

ellentmondanak a termodinamika egy vagy több törvényének,

the branch of physics that describes the relationship

a fizika energiaátalakulásokkal

between different forms of energy.

foglalkozó tudományterületén.

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

A termodinamika első törvénye kimondja, hogy energia nem keletkezik, nem tűnik el.

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

Nem nyerhetünk ki több energiát, mint amennyit a rendszerbe betápláltunk.

That rules out a useful perpetual motion machine right away

Ez kizárja működő örökmozgó létezését,

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

mert egy gép nem termel több energiát, mint amennyit elhasznál.

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

Nem marad többlet, mely gépet működtessen vagy feltöltsön telefont.

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

Mi lenne, ha a gép csak önmagát tartaná mozgásban?

Inventors have proposed plenty of ideas.

A feltalálóknak több ötletük is volt.

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

Egyesek a Bhászkara-kerék dinamikus egyensúlyának elvét használták,

with rolling balls or weights on swinging arms.

golyókkal vagy karokon mozgó súlyokkal.

None of them work.

Egyik sem működik.

The moving parts that make one side of the wheel heavier

A mozgó részek, melyektől a kerék egyik fele nehezebb,

also shift its center of mass downward below the axle.

a tömegközéppontot is a tengely alá mozdítják el.

Az alacsonyan lévő súlypont miatt

With a low center of mass,

the wheel just swings back and forth like a pendulum,

a kerék csak ingaszerűen mozog ide-oda,

then stops.

míg végül megáll.

What about a different approach?

Mi a helyzet más megközelítéssel?

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

A XVII. században Robert Boyle felvetette

for a self-watering pot.

az önműködő öntöző ötletét.

He theorized that capillary action,

Elmélete szerint

the attraction between liquids and surfaces

a folyadék és az edény fala között ható kapilláris erő

that pulls water through thin tubes,

felszívja a vizet a kis átmérőjű csövön,

might keep the water cycling around the bowl.

és keringeti a vizet az edényben.

But if the capillary action is strong enough to overcome gravity

De ha a kapilláris erő legyőzi a gravitációt,

and draw the water up,

és felemeli a vizet,

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

akkor azt is megakadályozza, hogy visszafolyjon az edénybe.

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

Vannak mágneses változatok, mint ez a rámparendszer.

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

Feltételezzük, hogy a fent található mágnes felvonzza a golyót,

fall back down through the hole,

amelyik visszaesik a lyukon,

and repeat the cycle.

és a ciklus ismétlődik.

This one fails because like the self-watering pot,

Ez is elbukik, mint az önműködő öntöző:

the magnet would simply hold the ball at the top.

a mágnes egyszerűen nem hagyná a golyót átesni a lyukon.

Even if it somehow did keep moving,

Ha mégis valahogy mozogna,

the magnet's strength would degrade over time

a mágnes idővel veszítene erejéből,

and eventually stop working.

és végül a gép megállna.

For each of these machines to keep moving,

Mindegyik gép a működéséhez

they'd have to create some extra energy

többletenergiát kellett előállítson,

to nudge the system past its stopping point,

hogy túllendítse a rendszert a holtponton,

breaking the first law of thermodynamics.

ellentmondva a termodinamika első törvényének.

There are ones that seem to keep going,

Egyesek úgy tűnik, hogy működnek,

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

de valójában ott is kiderül, hogy energiát vesznek fel

from some external source.

külső forrásból.

Even if engineers could somehow design a machine

Még ha sikerülne is a mérnököknek megtervezniük

that didn't violate the first law of thermodynamics,

a termodinamika első törvényének nem ellentmondó gépezetet,

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

a második törvény miatt a valóságban nem működne.

The second law of thermodynamics

A termodinamika második törvénye kimondja,

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

hogy súrlódás miatt energiaveszteség keletkezik.

Any real machine would have moving parts

A valóságban minden gépezetnek vannak mozgó részei,

or interactions with air or liquid molecules

ezek kölcsönhatásba lépnek a levegő- vagy a vízmolekulákkal,

that would generate tiny amounts of friction and heat,

ez súrlódás és hő miatti kis veszteségekhez vezet,

even in a vacuum.

még vákuumban is.

That heat is energy escaping,

A hő energiaveszteség,

and it would keep leeching out,

és ez folyamatos elszivárgáshoz vezet,

reducing the energy available to move the system itself

csökkentve a rendszer mozgásához rendelkezésre álló energiát,

until the machine inevitably stopped.

míg az elkerülhetetlenül le nem áll.

So far, these two laws of thermodynamics

Tehát a termodinamika e két törvénye

have stymied every idea for perpetual motion

meghiúsított minden örökmozgóról alkotott elképzelést,

and the dreams of perfectly efficient energy generation they imply.

és minden tökéletesen hatékony energia-előállítási álmot.

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

Nehéz biztosan kijelenteni, hogy soha nem fogjuk felfedezni az örökmozgót,

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

hiszen olyan sok ismeretlen dolog van még a világegyetemben.

Perhaps we'll find new exotic forms of matter

Lehet, hogy felfedezzük az anyag új, egzotikus formáját,

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

s majd rákényszerülünk újragondolni a termodinamika törvényeit.

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

Lehet, hogy létezik örökmozgó kis kvantumskálán.

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

Határozottan állíthatjuk, hogy soha nem adjuk fel a kutatását.

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

Most igazából csak a kutatásunk van örök mozgásban.