河南省考报名查询系统:永动机是什么？

永动机的想法起源于印度，公元1200年前后，这种思想从印度传到了伊斯兰教世界，并从这里传到了西方。　　在欧洲，早期最著名的一个永动机设计方案是十三世纪时一个叫亨内考的法国人提出来的。从哥特时代起，永动机的设计方案越来越多。17世纪和18世纪时期，人们又提出过各种永动机设计方案，有采用“螺旋汲水器”的，有利用轮子的惯性、水的浮力或毛细作用的，也有利用同性磁极之间排斥作用的。宫廷里聚集了形形色色的企图以这种虚幻的发明来挣钱的方案设计师。有学识的和无学识的人都相信永动机是可能的。这一任务像海市蜃楼一样吸引着研究者们，但是，所有这些方案都无一例外的以失败告终。他们长年累月地在原地打转，创造不出任何成果。通过不断的实践和尝试，人们逐渐认识到：任何机器对外界做功，都要消耗能量。不消耗能量，机器是无法做功的。这时的一些著名科学家斯台文、惠更斯等都开始认识到了用力学方法不可能制成永动机。　　19世纪中叶，一系列科学工作者为正确认识热功能转化和其它物质运动形式相互转化关系做出了巨大贡献，不久后伟大的能量守恒和转化定律被发现了。人们认识到：自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，可从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递的过程中能量的总和保持不变。能量守恒的转化定律为辩证唯物主义提供了更精确、更丰富的科学基础。有力地打击了那些认为物质运动可以随意创造和消灭的唯心主义观点，它使永动机幻梦被彻底的打破了。　　在制造第一类永动机的一切尝试失败之后，一些人又梦想着制造另一种永动机，希望它不违反热力学第一定律，而且既经济又方便。比如，这种热机可直接从海洋或大气中吸取热量使之完全变为机械功。由于海洋和大气的能量是取之不尽的，因而这种热机可永不停息地运转做功，也是一种永动机。如左图所示：　　然而，在大量实践经验的基础上，英国物理学家开尔文于1851年提出了一条新的普遍原理：物质不可能从单一的热源吸取热量，使之完全变为有用的功而不产生其它影响。这样，第二类永动机的想法也破产了。　　永动机的想法在人类历史上持续了几百年，这个神话的被驳倒，不仅有利于人们正确的认识科学，也有利于人们正确的认识世界。

永动机是一类所谓不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。
事实上，“永动机思想”是人类由来已久的一种愿望。这是一个非常“美好”的原望，但它却是根本不可能实现的愿望。因为这一愿望直接违背客观规律。

那些人没本事做出来当然说它不存在了，以前的人都不知道现在的原子弹核弹是什么吧，哈哈哈。故步自封还洋洋得意乱下绝伦说不可能存在，傻瓜思维。哪个科学家敢说不存在的来找我，我可以教他做。

永远运动下去的，能够为人类提供不灭动力的机器。

“永动机思想”是人类由来已久的一种愿望。这是一个非常“美好”的原望，但它却是根本不可能实现的愿望。因为这一愿望直接违背客观规律。
　　事实上，“永动机思想”是人们在还没弄清客观世界的“能量守衡”规律以前的一种幼稚的愚钝的思想。从古到今，很多爱动脑筋的人，包括一些能工巧匠曾经探索过“永动机”。科技史上，有些人甚至为这一“愿望”穷尽毕生精力。经过无数次的试验、无数次的失败、再无数次的改进……最终还是失败！人类从大量的这类实践中终于找出了这一“愿望”之所以失败的原因是：这一“愿望”违背了客观世界的“能量守衡”规律。客观的事物是依客观的规律运动的，而“客观规律”却不会以人的主观意志为转移。
　　流动的水可以推动水轮做功，说明流动的水具有能量。自然界里的水流动的能量是从哪里来的呢？是从太阳光中获得的（注意：不是地球引力给的）！地球表面积大部分是海洋，除此之外，陆上还有很多江河湖泊，这广袤的水面在太阳的照射下吸收了太阳光的能量（注意：不单是“水面吸收”这一途经）使一部分水蒸发上天，（从而使之增加了“势能”）最后以“雨”、“雪”等形态降落到地球上。降到高山上、高原上（包括所有相对高的地方）的雨水及雪再融化而来的水汇聚成泉水、小溪，再汇聚成江河。
　　水之所以会流动就是因为水流的上下水位间有落差（水位差），水在地球引力作用下从上水位流向下水位，把其在上水位时所具有的“势能”转化成了其流动所具有的“动能”。水流对水轮做功就把能量传递给水轮，水轮获得了能量就可以拖动机器来“做功”，比如：碾米、磨面，以及现代人用水轮发电机组来发电，等等。
　　到了枯水季节，可以利用的水能就不够满足我们人类活动的需求。于是，有人便产生了一个愿望：如果可以不用外来能源提供能量就能让水永远不停地循环流动来带动机器做功该是多么美好的事啊。
　　有个能工巧匠设计了如此一个系统：用压力管道把高水头的水池中的水引下来冲击一个“水轮机”，用该“水轮机”带动一个“砂轮机”用于磨刀，同时再带动一个“水泵”用于把对“水轮机”做功后的尾水再提升到高水头的水池中去以补充高水位，从而达到不用外来能量就可以让水循环流动重复做功的目的。这就是一个比较典型的“永动机”模型。当人们还没有认识客观世界的“能量守衡”规律时，不管怎么看，都觉得这个系统就是可行的：由于地球引力的作用，水会从高水位的水池中经由引水管奔流而下，冲击在水轮机的叶轮上，从而砂轮机和水泵都会被带动，转动的沙轮就可以磨刀；转动的水泵叶轮就会把对水轮机做功后的尾水抽到高位水池。由于水泵把高位水池中流走了的水又补充回来，所以，高位水池中的水就永远流不完！这个系统不就可以永远运转下去吗？人们啥时候想起要磨刀，就可以在这个沙轮上磨、想磨多久就可以磨多久。然而，这个系统就是经不起实践的检验。不管怎样对其进行改良，高位水池中能够流出来做功的水终归要全部流尽！！我这举的是古代的万千的例子之其中一个。现今的一些“永动机”探索者可能会说：你那个“永动机”未免太简单了吧，那时候的科技水平太低，当然不能成功。而今的科技进步了，远非是古代可比的。我们设计的“永动机”比它不知要复杂多少倍！我们是采用了当今最新、最先进的“理论”，我们的设计思路又是何等的精妙，使用的材料又是高科技的何种产物，制造工艺又是何等的先进！但是请注意，从古到今，所有的，而且是只能存在于人们的愿望之中的“永动机”都具有一个共同的属性：“不用自身系统之外的能量，而且永远能对系统之外做功。”正是这一属性就决定了所有“永动机”的必然归宿：“在实践中失败”！
　　无数的实践证明：做多少“功”就得耗多少“能”，消耗能量做功的结果又只能使被做功的对象获得等量的（可能是另一种形式的）“能量”。某系统内的总能量不可能由于该系统的设计制造者采用了“非常高明”的科技手段，而创生出额外多余的能量来！还拿我举例的那个模型来说，当人们认识了“能量守衡”的规律后，就不难理解这个系统的高位水池中能够流出来做功的水为什么终归会流尽了。为了方便分析，我们先不考虑该系统对外做功――“磨刀”，并把这个系统“理想化”――“没有任何的能量损失”。只考虑维持该系统的循环――“永动”（这种不用于对外做功,但可以永远循环地运动的“人工装置”我们称其为“准永动机”）。在这个系统中，“能量来源”就是高位水池中的水的“势能”。地球引力靠消耗水的“势能”来对水做“功”，做功的结果使水流获得了“动能”，水流又消耗自身的“动能”对“水轮机”做功……，直到几经转化的“能量”又把从高位水池中流出来的水提升回高位水池的原有水位。系统在循环运转中虽没有一丁点儿的能量损失，也只是顶多能够维持系统的循环。实践中，连这种对人类没有“使用价值”的“准永动机”也不能在常规的时空中实现！不管经过多少次的改良，这个系统的“水泵”要吗是流量赶不上经由引水管奔流而下的水的流量；要吗虽赶得上引水管中的流量，但“扬程”就达不到高位水池中的原水位。所以，随着该系统运转时间的推移，高位水池中的水就会越来越少。这是因为，除了“水泵”把尾水升高到高位水池的水位要做功之外，“水轮机”、“砂轮机”、“水泵”它们的转轴都要用轴承来定位，轴承难免有很小一点摩擦阻力，它们要转动就要克服摩擦阻力做功；“水泵”抽水时，水在泵的涡壳中旋转、在泵的管道中输送也要克服阻力，也需要做功；高位水池中的水经由引水管奔流下来的时候，引水管也难免对水流有很小一点阻力，水流克服这一点阻力也是要做功的；等等。所有的这些“功”中只有“把尾水升高到高位水池的水位”才是对于实现系统的循环“目的”有用的，才能叫做“有用功”；而其余的“功”（还没有包括“磨刀”）都属“损耗”，以及，水流冲击“水轮机叶轮”时发出的响声；水流与“水轮机叶轮”的撞击产生了“些微”的“热”；水流从“水轮机叶轮”上流下来时多少还有一些残余“动能”掉到尾水池中也转化成“热”，等等，这些也属“损耗”。所有这些“损耗”过程都是不可逆的过程，损耗的“能量”都不会自发地还原成系统中可用的“能量”。
　　因“功”是“能”的量度，所以，我们可以把系统做“有用功”所耗的“能量”与系统为循环所消耗的“总能量”之比叫做该系统的“效率”。在“理想”情况下没有任何能量损耗，所以，“准永动机”的效率就等于“1”。即，“效率”等于“1”的系统不用外来能量补充也会永动下去。在常规的时空中，由于技术条件的原因，“损耗”不可能为零！所以，实际“系统”的“效率”就必然小于“1”。“效率”小于“1”的系统如果没有外来能源补充被损耗的“能量”，则随着运转时间的推移，系统内的“能量”就会逐渐被损耗至尽，最终只能是停下来。然则，设计“永动机”的“目的”不单是要系统循环“永动”，且着重的，还需使系统对外“做功”！存在于人们的“愿望”中的“永动机”对外做“功”也是“目的”，所以，它对外做的“功”也是“有用功”。这样，“永动机”要用于“目的”的“能量”就比“准永动机”多出了“对外做功”这一块。那么，“愿望”中的“永动机”的效率就应该大于“1”。这就是说，所有的“永动机”探索者们都认为能量是不该守衡的。他们要吗认为做功可以不需要能量，要吗认为能量可以通过精心设计的机器创生出来。不然，他们怎样来解释“愿望”中的“永动机”的“效率”是大于“1”的呢。事实上，上述的系统如果对外做功——“磨刀”，那将会更加缩短该系统从运转状态过渡到停止状态所需的时间。这是因为“磨刀”所做的功对于系统的“循环”实质上是无用的，只能属于“损耗”，由于“损耗”的增加，该系统的“效率”就进一步减小了！毫无疑问，“效率”越低，系统从运转过渡到停止所需的时间就越短。所以，现实中不会有象“愿望”中的那种“效率”大于“1”的情形。“效率”的最大极限就是“1”。
　　从古到今的“永动机”探索者有两种：一种是属不知道“能量守衡”的人，比如，古人（也包括一些现代人在还不知道“能量守衡”的时候也可能会探索“永动机”）；另一种是知道“能量守衡定律”，而且会粗略地描述该定律，但就是不相信能量会守衡的人。归根也是不明白“客观世界中能量是守衡的”这一规律的这种人。

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