Ο Ινδός Μαθηματικός και Αστρονόμος Bhaskaracharya (Μπασκαραχάρια, 1114-1185) περιγράφει λοιπόν σε ένα σύγγραμμά του ένα αεικίνητο μηχανισμό με τα λόγια: «Η μηχανή γυρίζει με μεγάλη δύναμη, γιατί ο υδράργυρος βρίσκεται σε μια πλευρά του τροχού εγγύτερα στον άξονα από ότι στην άλλη.» Η συσκευή που περιγράφει ο Μπασκαραχάρια κατασκευάστηκε από πολλούς μεταγενέστερους ερευνητές με ίδια μορφή ή σε διάφορες παραλλαγές και φυσικά δεν αποτελούσε αεικίνητο. Η πιο απλή από αυτές τις κατασκευές αποτελείται από ένα τροχό, στην περίμετρο του οποίου βρίσκονται λιγότερο ή περισσότερο σύνθετοι βραχίονες που μεταβάλλουν το κέντρο βάρους κατά την περιστροφή. Ενώ μπορεί οπτικά να δίνεται η εντύπωση του αεικίνητου, στην πραγματικότητα το σύστημα ισορροπεί κάποια στιγμή. Σήμερα άλλωστε γνωρίζουμε ότι ο περιστρεφόμενος τροχός παράγει στον άξονα θερμότητα λόγω τριβών και πρέπει να υπερνικήσει τον ατμοσφαιρικό αέρα, άρα μετά από κάποιες στροφές θα έχει καταναλώσει την ενέργεια από την αρχική εξωτερική ώθηση και θα διακόψει την αυτοδύναμη κίνησή του.
Η αναζήτηση του αεικίνητου
αεικίνητο: Μια μηχανή η οποία, αφού τεθεί σε λειτουργία, συνεχίζει να λειτουργεί επ' άπειρον χωρίς την παροχή ενέργειας.
Αν και η Φυσική έχει καταλήξει με τα δύο θερμοδυναμικά αξιώματα στην άποψη ότι ένα αεικίνητο είναι αδύνατον να κατασκευαστεί, παρουσιάζονται συχνά εφευρέτες, κάθε ηλικίας και μορφωτικού επιπέδου, οι οποίοι δηλώνουν ότι έχουν βρει κάτι «τελείως καινούργιο» ή έχουν βελτιώσει το εφεύρημα κάποιου άλλου, το οποίο «θα λειτουργεί πλέον επ' άπειρον»! Στελέχη σε ερευνητικά κέντρα και εκπαιδευτικά ιδρύματα, αντιμετωπίζουν πολύ συχνά επίμονους επισκέπτες με ιδέες για αεικίνητα.
Καταρχάς, οι κανόνες της Φυσικής που ονομάζουμε αξιώματα, είναι απλώς αρχές, δηλαδή πορίσματα που επιβεβαιώνονται σε κάθε μέτρηση και κάθε υπολογισμό. Λόγω, λοιπόν, της παγκοσμιότητας και της γενικής αποδοχής αυτών των αρχών, θεωρούμε ότι αυτές επέχουν θέση αξιώματος, δηλαδή αποτελούν θεμελιώδεις υποθέσεις που δεν χρειάζονται απόδειξη. Σε αντίθεση με τα «άλυτα» προβλήματα της Ευκλείδειας Γεωμετρίας (τριχοτόμηση της οξείας γωνίας, τετραγωνισμός του κύκλου κλπ.), τα οποία αποδεδειγμένα δεν λύνονται με τους προκαθορισμένους κανόνες, τα αξιώματα της Φυσικής είναι εμπειρικές αρχές, οι οποίες ίσως κάποτε αποδειχθούν περιορισμένης ισχύος στο χώρο ή στο χρόνο.
Απ' τη μια πλευρά έχουμε λοιπόν τη μέχρι απόλυτης βεβαιότητας επανάληψη των ίδιων αποτελεσμάτων σε τεράστιο πλήθος μετρήσεων και υπολογισμών. Και απ' την άλλη πλευρά υπάρχει στην επιστήμη πάντα η δυνατότητα να ανατραπούν ή, όπως συμβαίνει συχνότερα, να διευρυνθούν και να γενικευτούν κάποια πορίσματα που θεωρούνται σήμερα αυτονόητα. Βέβαια, κριτήριο επιτυχίας για μια μηχανή δεν είναι το αν υπακούει αυτή στον α' ή το β' νόμο της Φυσικής, αλλά αν αυτή λειτουργεί. Δηλαδή αν κάνει αυτό, το οποίο ισχυρίζεται ο κατασκευαστής της. Με αυτό το κριτήριο είμαστε σε θέση να δηλώσουμε εκ προοιμίου ότι μέχρι σήμερα δεν έχει υλοποιηθεί ένα αεικίνητο, παρά τις πάμπολλες προσπάθειες, θεωρητικές και κατασκευαστικές.
Έτσι, κάθε ισχυρισμός ότι «μια νέα επιστημονική θεωρία αποδεικνύει» τη δυνατότητα λειτουργίας αεικίνητων, π.χ. με την εισαγωγή νέων εννοιών που είναι άγνωστες στη Φυσική, όπως της λεγόμενης ελεύθερης ενέργειας κ.ά., είναι ψευδο-επιστημονικός. Απ' την άλλη πλευρά, το γεγονός της μέχρι σήμερα (και με πάσα βεβαιότητα και στο προβλεπτό μέλλον) αποτυχίας στην κατασκευή ενός αεικίνητου, δεν σημαίνει ότι καθίστανται αδιάφορα τα πάμπολλα ιστορικά στοιχεία γι' αυτές τις φανταστικές μηχανές. Η συζήτηση για κάθε εκδοχή αεικίνητου δίνει την ευκαιρία, αφενός να κατανοήσουμε το επίπεδο γνώσεων και τον τρόπο σκέψης των ερευνητών της εκάστοτε εποχής και, αφετέρου, να εντοπίσουμε τα σημεία που αυτή η «αεικίνητη μηχανή» αντιβαίνει στους φυσικούς νόμους και γι' αυτό δεν είναι δυνατόν να έχει πραγματοποιηθεί η κατασκευή / λειτουργία της.
Ορισμοί
Αεικίνητο πρώτου είδους: Κάθε μηχανή, η οποία βρίσκεται συνεχώς σε λειτουργία και παράγει έργο, χωρίς παροχή απ' έξω ενέργειας σε οποιαδήποτε μορφή και χωρίς τα εξαρτήματα και υλικά που συναποτελούν αυτή τη μηχανή, να υφίστανται κάποια αλλοίωση με το χρόνο.
Αεικίνητο δεύτερου είδους: Κάθε μηχανή σε περιοδική λειτουργία, η οποία μετατρέπει ολοκληρωτικά θερμική ενέργεια σε άλλη μορφή (μηχανική, ηλεκτρική κλπ.)
Αεικίνητο τρίτου είδους: Όπως το αεικίνητο πρώτου είδους, χωρίς να παράγεται έργο.
Αεικίνητο πρώτου είδους θα ήταν ένα ζεύγος κινητήρα-γεννήτριας, όπου ο κινητήρας παρέχει κινητική ενέργεια στη γεννήτρια και αυτή του επιστρέφει ηλεκτρική ενέργεια για την κίνησή του, πάντα χωρίς απώλειες. Αεικίνητο δεύτερου είδους θα ήταν κάθε σύστημα, το οποίο θα αξιοποιούσε για τη λειτουργία του τη θερμότητα του περιβάλλοντος, π.χ. ένα όχημα που θα εκινείτο εκμεταλλευόμενο τη θερμότητα του αέρα. Αεικίνητο τρίτου είδους, τέλος, μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι ένα σύστημα ήλιος-πλανήτες ή κάθε πυρήνας ατόμου με τα ηλεκτρόνιά του, τα οποία φαίνεται να λειτουργούν χωρίς ανταλλαγή ενέργειας με το περιβάλλον τους, πράγμα που δεν είναι σωστό.
Στη μεσαιωνική και αναγεννησιακή βιβλιογραφία χωρίζονται τα αεικίνητα σε: perpetuum mobile naturae και perpetuum mobile physicae. Η πρώτη κατηγορία αφορούσε συστήματα της φύσης (ήλιος, άστρα, εποχές του έτους κ.ά.), τα οποία θεωρούνταν αεικίνητα, κυρίως επειδή λειτουργούσαν με το θέλημα του θεού. Η δεύτερη κατηγορία ήταν τα συστήματα που θα κατασκεύαζε ο άνθρωπος, παραδειγματιζόμενος από τα θεϊκά έργα. Αυτές οι επιδιώξεις των ερευνητών θεωρούνταν τότε, άλλοτε αναγνώριση του θεϊκού έργου και προσπάθεια απομίμησής του και άλλοτε ύβρις. Οι ασχολούμενοι με αυτά τα θέματα δεν απείχαν πολύ από την προσαγωγή στην «Ιερά Εξέταση» και τη θανατική καταδίκη τους ...
top/κορυφή
Ιστορικά στοιχεία
Θεωρητικό αεικίνητο
© Hans-Peter Gramatke
Η ιδέα του αεικίνητου εμφανίζεται για πρώτη φορά στην Ανατολή και συγκεκριμένα τον 12ο αιώνα μ.Χ. στις Ινδίες. Στην αρχαία Ελλάδα και στη Ρώμη, αλλά και κατά την ύστερη Αρχαιότητα δεν φαίνεται να έχει υπάρξει αναφορά σε κάποια αεικίνητη μηχανή, ούτε ως θεωρητική εκδοχή.
Ο Ινδός Μαθηματικός και Αστρονόμος Bhaskaracharya (Μπασκαραχάρια, 1114-1185) περιγράφει λοιπόν σε ένα σύγγραμμά του ένα αεικίνητο μηχανισμό με τα λόγια: «Η μηχανή γυρίζει με μεγάλη δύναμη, γιατί ο υδράργυρος βρίσκεται σε μια πλευρά του τροχού εγγύτερα στον άξονα από ότι στην άλλη.» Η συσκευή που περιγράφει ο Μπασκαραχάρια κατασκευάστηκε από πολλούς μεταγενέστερους ερευνητές με ίδια μορφή ή σε διάφορες παραλλαγές και φυσικά δεν αποτελούσε αεικίνητο. Η πιο απλή από αυτές τις κατασκευές αποτελείται από ένα τροχό, στου οποίου την περίμετρο βρίσκονται λιγότερο ή περισσότερο σύνθετοι βραχίονες που μεταβάλλουν το κέντρο βάρους κατά την περιστροφή. Ενώ μπορεί οπτικά να δίνεται η εντύπωση του αεικίνητου, στην πραγματικότητα το σύστημα ισορροπεί κάποια στιγμή. Σήμερα γνωρίζουμε άλλωστε ότι ο περιστρεφόμενος τροχός παράγει στον άξονα θερμότητα τριβών και πρέπει να υπερνικήσει τον ατμοσφαιρικό αέρα, άρα μετά από κάποιες στροφές θα έχει καταναλώσει την ενέργεια από την αρχική εξωτερική ώθηση και θα διακόψει την αυτοδύναμη κίνησή του.
Από το 13ο αιώνα έχει διασωθεί ένα σημειωματάριο του Villard de Honnecourt (Ονεκούρ), ο οποίος παρουσιάζει διάφορα μεγαλοπρεπή οικοδομήματα και μια σειρά από μηχανές, ανάμεσά τους και ένα αεικίνητο με μάζες (σφυριά) που μεταβάλλουν κατά την περίστροφή τους το κέντρο βάρους. Δεν είναι γνωστό, αν τα σχέδια αυτά του Ονεκούρ υλοποιήθηκαν ποτέ, πάντως σίγουρα το αεικίνητο δεν λειτούργησε, γιατί αποτελεί παραλλαγή της ιδέας του Μπασκαραχάρια. Κατά την Αναγέννηση σχεδίασαν ή προσπάθησαν να κατασκευάσουν αεικίνητα οι DeGeorgio, Leonardo da Vinci και Vittorio Zonca, από τους οποίους ο Λεονάρντο προσεγγίζει την άποψη ότι η λειτουργία του αεικίνητου ανήκει στην περιοχή του αδύνατου και ταυτίζει τους αναζητητές αεικίνητων με τους Αλχημιστές: «Εσείς ερευνητές της αέναης κίνησης, πόσα ματαιόδοξα φανταστικά έργα δεν έχετε δημιουργήσει κατά τις αναζητήσεις σας ... Πρέπει να κάνετε καλύτερα παρέα με τους δημιουργούς χρυσού».
Στον πίνακα των ερευνητών για το αεικίνητο προστίθενται στους επόμενους αιώνες όλο και περισσότερα ονόματα, μέχρι τον Johann Bessler (Μπέσλερ), ο οποίος περί το 1715 παρουσίασε στους κατάπληκτους θεατές ένα αεικίνητο που λειτουργούσε για αρκετό καιρό, μόνο που οι πληροφορίες αναφέρουν ότι αποδείχθηκε μια μεγαλειώδης απάτη και ο Μπέσλερ εξαφανίστηκε. 'Αλλες λεπτομέρειες γι' αυτό το θέμα δεν έχουν γίνει γνωστές. Πάντως, το 1775 αποφάσισε η Γαλλική Ακαδημία Επιστημών να μη δέχεται πλέον εισηγήσεις για αεικίνητα. Με τη διατύπωση των θερμοδυναμικών αξιωμάτων στα μέσα του 19ου αιώνα, αποκλείστηκε και θεωρητικά η δυνατότητα για τη δημιουργία μιας τέτοιας μηχανής, αν και μέχρι σήμερα ακόμα ισχυρίζονται αφελείς ή πονηροί ότι κατέχουν την τελική ιδέα του αεικίνητου!
Θεωρητικό αεικίνητο
© Hans-Peter Gramatke
Ο προβληματισμός γύρω από το αεικίνητο είναι ένα από τα θέματα που ελκύει ανθρώπους με ροπή προς παραδοξολογίες και αποκρυφισμούς, γι' αυτό άλλωστε υιοθετούνται τέτοιες ιδέες από διάφορους παραθρησκευτικούς κύκλους, οι οποίοι συχνά περιγράφουν σε βιβλία τους ή σε ομιλίες τους αεικίνητες μηχανές. μηχανές που όμως ποτέ δεν κατασκευάστηκαν ή δεν λειτούργησαν. Συνηθέστατα αγνοούν δε τα μέλη αυτών των ομάδων και τους στοιχειώδεις νόμους της Φυσικής και σίγουρα δεν είναι οι ερευνητές που διαθέτουν τις γνώσεις για να βελτιώσουν ή να γενικεύσουν αυτούς τους νόμους. Απ' την άλλη πλευρά, πρέπει να επισημανθεί ότι δεν είναι πάντα εύκολο να δειχθεί και θεωρητικά ότι μια κατασκευή δεν είναι δυνατόν να λειτουργήσει, γιατί σε κάθε πολυπλοκότερο σύστημα εμπλέκεται ένα πλήθος δευτερευουσών ή αφανών διεργασιών, οι οποίες σε ενεργειακά θέματα πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη.
Για παράδειγμα, υπάρχει ένα υδραυλικο-μηχανικό σύστημα με συγκοινωνούντες σωλήνες διαφορετικού μήκους, οι οποίοι περιέχουν υγρά με σημαντική διαφορά στην πυκνότητα, π.χ. νερό και υδράργυρο. Τα σφαιρίδια που θα κινούνται αενάως στους δύο σωλήνες, επιπλέουν και στα δύο υγρά. Κάθε σφαιρίδιο που ανεβαίνει λόγω άνωσης στον αριστερό σωλήνα, πέφτει στον τροχό και τον κινεί με την ορμή του, ενώ στη συνέχεια καταλήγει στο δεξιό σωλήνα. Εκεί, το αυξημένο συνολικό βάρος των σφαιριδίων προωθεί τη στήλη που έχει σχηματιστεί κι έτσι διαφεύγει στο κάτω μέρος πάλι ένα σφαιρίδιο, το οποίο ανεβαίνει στην επιφάνεια του υγρού στον αριστερό σωλήνα κ.ο.κ. Αν και αυτή η διάταξη δεν είναι δυνατόν να λειτουργήσει ως αεικίνητο, δεν φαίνεται να είναι εύκολο να εντοπιστεί η ακριβής αιτία.
Υπάρχει ακόμα ένα μεγάλο πλήθος ιδεών για αεικίνητα, τα οποία (δεν) λειτουργούν με μαγνήτες, με χημικά μέσα ή με φλόγα. Το «αιώνιο φως» χωρίς προσθήκη καύσιμης ύλης φαίνεται να έχει καλλιεργηθεί ανά τους αιώνες κυρίως σε κύκλους θρησκευομένων. Από τον πρώτο μ.Χ. αιώνα υπάρχουν σχετικές περιγραφές του Ρωμαίου στρατιωτικού, πολιτικού, φυσιοδίφη και ιστορικού Gaius Plinius Secundus (Πλίνιος ο Πρεσβύτερος, 23-79 μ.Χ.). Στην ιστοσελίδα του Hans-Peter Gramatke () υπάρχει μια αναλυτική παρουσίαση των περισσότερων γνωστών διατάξεων για τη δημιουργία αεικίνητου, με εικόνες, εξομοιωμένες κινήσεις κλπ.
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου