Thursday, Jan 18th

Last update03:43:24 PM GMT

Động Cơ Vĩnh Cữu

Loài người vẫn từng ước muốn tạo ra một loại máy cơ khí không cần dùng bất cứ năng lượng nào mà vẫn có thể hoạt động không ngơi nghỉ. Người ta gọi đó là động cơ vĩnh cửu. Nhưng các nhà khoa học đã chứng minh rằng ước mơ đó không thể thực hiện được.

Ý tưởng tạo ra động cơ vĩnh cửu khởi nguồn ở Ấn Độ, sau đó được truyền tới các quốc gia theo đạo Hồi, rồi sang phương Tây vào thế kỷ 12. Phương án thiết kế nổi tiếng đầu tiên về động cơ vĩnh cửu là của một người Pháp tên Hauneiker, được mô tả như sau: ở giữa một bánh xe có đặt trục quay, trên vành bánh xe có phân bố 12 thanh gắn có thể thò ra, thụt vào và trên mỗi thanh có gắn quả cầu sắt. Người thiết kế cho rằng, quả cầu bên phải cách xa trục hơn quả cầu bên trái một chút, nên moment quay do quả cầu bên phải gây ra lớn hơn moment do quả cầu bên trái gây ra. Như thế, bánh xe quay hoài từ phải sang trái và có thể kéo máy móc nào đó quay theo.

Phương án này gây nên tiếng vang lớn và nhiều người đã dựa theo để chế tạo ra các động cơ vĩnh cửu với nhiều hình dạng khác nhau. Nhưng mọi động cơ đều chỉ quay được một lúc thì dừng lại. Các nhà khoa học sau này đã giải thích rằng tuy moment do mỗi quả cầu bên phải sinh ra là lớn nhưng số lượng quả cầu lại ít, còn moment mỗi quả cầu bên trái sản sinh là nhỏ nhưng số lượng quả cầu lại nhiều. Đó là nguyên nhân khiến bánh xe không thể quay tiếp tục. Ngoài ra, thiết kế trên cũng chưa giải quyết được vấn đề lực ma sát.

Nhưng người châu Âu không can tâm chịu thất bại, họ vẫn tin rằng có thể phát minh ra động cơ vĩnh cửu. Thế là các phương án thiết kế sản sinh càng ngày càng nhiều. Người ta nêu ra vô số các phương án: áp dụng “máy cấp nước xoắn ốc”, lợi dụng quán tính bánh xe; lợi dụng lực nối của nước hoặc tác dụng của ma quản. Nhưng mọi phương án đều thất bại.

Dần dần, mọi người nhận ra rằng, bất cứ máy móc nào tạo ra công đều phải tiêu hao năng lượng từ bên ngoài, chứ máy móc không thể tạo công. Nhưng các nhà khoa học thời ấy không sao dùng lý luận để giải thích được hiện tượng đã nhận biết đó, cho nên họ cũng chẳng làm thế nào thuyết phục mọi người đừng tìm cách khám phá động cơ mới.

Tới giữa thế kỷ 19, định luật Bảo Toàn và Chuyển Hóa Năng Lượng ra đời. Khi đó mọi người mới tỉnh ngộ: mọi vật chất trong thế giới tự nhiên đều có năng lượng, năng lượng có các hình thức khác nhau, có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác, từ vật thể này truyền sang vật thể khác và trong quá trình chuyển hóa đó, tổng năng lượng được bảo toàn, không thay đổi.

Tuy nhiên, sau thất bại của loạt động cơ vĩnh cửu, một số người vẫn mộng tưởng chế tạo một loại động cơ vĩnh cửu khác, hy vọng nó không vi phạm định luật thứ nhất của nhiệt động học, đồng thời vừa kinh tế vừa tiện lợi. Ví dụ như loại động cơ nhiệt có thể trực tiếp hút nhiệt lượng của biển hoặc khí quyển để biến thành cơ năng, với giải thích là năng lượng của biển và khí quyển là vô tận, loại máy nhiệt này có thể không ngừng vận chuyển tạo ra công, nghĩa là trở thành một động cơ vĩnh cửu.

Thế nhưng, nhà vật lý người Anh – Kelvin – vào năm 1851 đã nêu ra một nguyên lý phổ biến mới: Vật chất không thể hút lấy nhiệt lượng từ nguồn nhiệt đơn nhất, khiến hoàn toàn bíến thành công có ích mà không sản sinh ảnh hưởng khác. Như vậy, cách nghĩ về loại động cơ vĩnh cửu thứ hai cũng thất bại.


Oxford University

Harvard University

Cambridge University

Stanford University

Princeton University