为什么科学家不能发明永动机

为什么永动机禁止发明~

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。它违反了能量守恒定律，没有人提出禁止（也禁止不了），只是建议不要纠缠在研究、发明永动机的问题上。
不消耗能量而能永远对外做功的机器，它违反了能量守恒定律，故称为“第一类永动机”。在没有温度差的情况下，从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器，它违反了热力学第二定律，故称为“第二类永动机”。这两类永动机是违反当前客观科学规律的概念，是不能够被制造出来的。
永动机的分类：
（1）机械类：妄图依靠机械内循环，对启动能量进行增益，以试图突破能量守恒。并依靠能量增益，使增益的能量输出，并将输出能分化为两部分，一部分给机械提供动力。另一部分对外做功。
（2）电/磁动机：属于永动机范畴，但因不具备工业实用性，被称为玩具。概念，假设概念，磁铁与电磁场互动，使得能量突破能量守恒，磁动机获得了输出大于输入。
（3）热循环：试图突破热一，热二，但终究失败，温度平衡点与温度不可叠加和转化消耗上，无法在内部环境中进行百分百转化。
（4）空气压缩机：依靠压缩空气，至使温度升高。
（5）特斯拉线圈：属于官方资料，民间流传的据说是不完整的，但理论上与现实中线圈的确存在，它是一种在自然界收集电能量的一种器具。
（6）饮水鸟：爱因斯坦自食其言的传奇玩具，一个利用液体沸点与自然界温度的玩具机械。
（7）几何永动：这是集齐所有机械类理论于一体的永动机，并开阔创新，成就前无古人，也可能后无来者的失败永动机。
（8）液态永动：利用液体质量的密度与引力，或另一种单纯的水与气体引力相结合设计出的永动机。但因为守恒，利用液体质量的至今全部失败，而水与空气类型的似乎也是失败。
（9）倒吸虹：这个永动机，企图改变管道的粗细，在水管的上方加一个水箱，依靠水的压力，改变吸虹势能。但因出水口的限制，决定了水的压力，导致再次失败。

永动机”不是“永远在动的机器”，而是产出能量大于输入能量的机器。现实生活中，真空中运行的物体由于没有阻力作用，基本上运动都是持续的——确实是可以看做永远在运动，但是这些物体并不能向外输出能量。比如说地球，如果你给它装上一个巨大的齿轮来推动什么机器运转【这就等于向外输出能量了】，那么没几天地球就停止转动了。

热力学第二定律同样说明了时间不能倒流，所以，大家也别在讨论怎么样时间倒流了。好比你只能让一个杯子从桌子上掉在地上摔碎，无法让这个过程倒转，放回放录像不算哈！

好像大家都很关心能源的问题，中国最近提出了人造太阳计划，也就是可控核聚变，如果把这个技术难题攻破了，海洋里的氢就可以够人类用上40亿年不成问题，这也是为什么国家不响应你们支持永动机的朋友们去研究永动机了。相信我全球有大量的物理精英，他们应该比你们专业，大家都不搞永动机研究了，你们也就散了吧！

科学家是在能量守恒的基础上提出永动机不可能造出来，他们认为永动机违背了能量守恒定律，于是就有许多人死于科学家这句话，不再发明永动机，失去了伟大的创举的机会。解决人类能源问题是何等的重要，何等的有价值，有些人就是不信这一套，继续游走在科学的前沿寻找垂手可得自然能源，太阳能光伏发电这种高科技设备算不算是永动机呢？对于发明创造永动机者来说，他们可以避开违背能量守恒，去开拓一种利用自然资源做材料，吸收自然能源转化为动力资源，这何尚不是一种永动机的诞生呢？只要我们制造出来的设备不需要加油，不需要充电，为能源问题省去昂贵的资源费用，难道不可以称之为永动机吗？

违反热力学基本定律的不能实现的发动机。不消耗能量而能永远对外作功的机器，它违反了热力学第一定律，故称为“第一类永动机”。在没有温度差的情况下，从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器，它违反了热力学第二定律，故称为“第二类永动机”。

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。如图所示：轮子中央有一个转动轴，轮子边缘安装着12个可活动的短杆，每个短杆的一端装有一个铁球。方案的设计者认为，右边的球比左边的球离轴远些，因此，右边的球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大。这样轮子就会永无休止地沿着箭头所指的方向转动下去，并且带动机器转动。这个设计被不少人以不同的形式复制出来，但从未实现不停息的转动。

仔细分析一下就会发生，虽然右边每个球产生的力矩大，但是球的个数少，左边每个球产生的力矩虽小，但是球的个数多。于是，轮子不会持续转动下去而对外做功，只会摆动几下，便停在右图中所画的位置上。

从哥特时代起，这类设计方案越来越多。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。

能量既不能凭空产生 也不能凭空消失 只能从一种形式转化成另一种形式 或者从一个物体转移到另一个物体 在转化和转移过程中 能量的总和不变 这就是能量守恒定律了 所以第一类永动机是不能做出来的
而能量的转化和转移是有方向的 就像热量可以自发的由热的物体转移到冷的物体 但不能自发的由冷的物体转移到热的物体 而不引起其他的变化 所以第二类永动机也是不能做出来的 制造永动机梦想的破灭

永动机这个名词不是很恰当。如飞轮之类，一旦开始运动，若无磨擦阻力作用，是可以永久继续运动下去的，这在实际上虽然不易实现，但是在道理上说得通，可以看作一种实际的极限情况。所谓永动机并不是指这种情况，不是试图去保持永恒的运动，而是期望在没有外界能源供给，即不消耗任何燃料和动力的情况下，源源不断地得到有用的功。如果这种永动机真的能够制成，那么就可以不使用任何自然能源无中生有地得到无限多的动力。在人们还没有掌握自然的基本规律时，这种想法曾经引诱许多有杰出创造才能的人，他们付出了大量的智慧和劳动，追求这种梦想的实现。但是，没有任何一部永动机被实际地制造出来，也没有任何一个永动机的设计方案能受住科学的审查。

早期著名的一个永动机设计方案，是13世纪法国人亨内考提出的。亨内考设计的装置当时并不叫作永动机，而是按它特别吸引人的性质，把它叫做"魔轮"。他在一个轮子的边缘上等距地安装12根活动短杆，杆端分别套上一个重球。无论轮子转到什么位置，右边的各个重球总比左边的各个重球离轴心更远一些。亨内考设想，右边更大的作用特别是甩过去的重球作用在离轴较远的距离上，就会压使轮子按照箭头所示的方向永不停息地旋转下去，至少要转到轮轴磨坏时为止。但是，实际上轮子转动一两圈后就停了下来。

后来，文艺复兴时期意大利的达·芬奇（Leonardo da Vinci，1452-1519）也造了一个类似的装置，。他设计时认为，右边的重球比左边的重球离轮心更远些，在两边不均衡的作用下会使轮子沿箭头方向转动不息，但实验结果却是否定的。达·芬奇敏锐地由此得出结论：永动机是不可能实现的。

事实上，由杠杆平衡原理可知，上面两个设计中，右边每个重物施加于轮子的旋转作用虽然较大，但是重物的个数却较少。精确的计算可以证明，总会有一个适当的位置，使左右两侧重物施加于轮子的相反方向的旋转作用（力矩）恰好相等，互相抵消，使轮子达到平衡而静止下来。

流水的落差可以推动水轮机对外提供动力，能否用流水来设计永动机呢？16世纪70年代，意大利的一位机械师斯特尔又提出了一个永动机的设计方案。他在设计时认为，由上面水槽流出的水，冲击水轮转动，水轮在带动水磨转动的同时，通过一组齿轮带动螺旋汲水器，把蓄水池里的水重新提升到上面的水槽中。他想，整个装置可以这样不停地运转下去，并有效地对外做功。实际上，流回水槽的水越来越少，很快水槽中的水就全部流进了下面的蓄水池，水轮机也就停止了转动。

浮力也是设计永动机的一个好帮手。是一个著名的浮力永动机设计方案。一连串的球，绕在上下两个轮子上，可以像链条那样转动。右边的一些球放在一个盛满水的容器里。设计者认为，右边如果没有那个盛水的容器，左右两边的球数相等，链条是会平衡的。但是，现在右边这些球浸在水里，受到了水的浮力，就会被水推着向上移动，也就带动整串球绕上下两个轮子转动。上面有一个球露出水面。下面就有一个球穿过容器底，补充进来。

这样的永动机也没有制成，是不是因为要下面的球能够通过容器底，而又不能让水漏出来，制造起来技术上有困难呢？技术上的困难并不是主要问题，主要问题还是出在设计的原理上。当下面的球穿过容器底的时候，它和容器底一样，要承受上面水的压力，而且是因为在水的最下部，所以它受到的压力很大。这个向下的压力，就会抵消上面几个球所受的浮力，这个水动机也就无法永动了。

此外，人们还提出过利用轮子的惯性，细管子的毛细作用，电磁力等获得有效动力的种种永动机设计方案，但都无一例外地失败了。其实，在所有的永动机设计中，我们总可以找出一个平衡位置来，在这个位置上，各个力恰好下互抵消掉，不再有任何推动力使它运动。所有永动机必然会在这个平衡位置上静止下来，变成不动机。

层出不穷的永动机设计方案，都在科学的严格审查和实践的无情检验下一一失败了。1775的，法国科学院宣布"本科学院以后不再审查有关永动机的一切设计"。这说明在当时科学界，已经从长期所积累的经验中，认识到制造永动机的企图是没有成功的希望的。

各种永动机设计方案的失败，制造永动机美好梦想的破灭，对于每一个寻找永动机的人是一个不小的打击。但是，反思这一失败的探索过程，它从反面给人类以启迪，一些科学家从这一否定的结论中开始思考，提出这样一个问题：永动机不可能制成，是不是说明自然界存在着一条法则，它使我们不可能无中生有地获得能量？也就是说自然界各种能量之间存在着一定的转化关系。这方面的思考是能量转化和守恒原理建立的线索之一。德国著名物理学家和生理学家亥姆霍兹（H. Helmholtz，1821-1894）就是从永动机不可能实现的这个事实入手研究发现能量转化和守恒原理的。他在论文中写道：“鉴于前人试验的失败，人们……不再询问‘我如何能利用各种自然力之间已知和未知的关系来创造一种永恒的运动'，而是问道‘如果永恒的运动是不可能的，在各种自然力之间应该存在着什么样的关系？'”

19世纪中叶，能量转化和守恒原理得到了科学界的普遍承认。这一原理指出：自然界的一切物质都具有能量，对应于不同的运动形式，能量也有不同的形式，如机械运动的动能和势能，热运动的内能，电磁运动的电磁能，化学运动的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。当运动形式发生变化或运动量发生转移时，能量也从一种形式转化为另一种形式，从一个系统传递给另一个系统；在转化和传递中总能量始终不变。

还有另外一种非常美妙的幻想，它并不违反能量转化和守恒原理。假如能把空气或海水里的热能，通过一种巧妙的机器，全部转化成我们所需要的机械功，这可以成为取之不尽、用之不竭的能源。发明这种机器的想法，比起前面要凭空产生能量的想法聪明得多了。如果这种机器真能发明的话，还有另一好处，一方面我们可以把一种东西里面的热能取出来做功，同时还会使这种东西的温度降低。这样，我们可以在海洋上设置一些巨大的工厂，利用海水里的热能，来进行各种不同的工作，比如利用它来发电，一只轮船可以利用海水中的热量，不必烧煤或烧油，就能到世界各地去航行，这岂非美事！这可称作第二种永动机，也是不可能实现的，因为它和热力学第二定律相违背。

热力学第二定律是由无数次实践证明了的客观规律。它可以表述为：“从单一热源吸取热量使之完全变为有用的功而不产生其他影响是不可能的。”这也就是说，热机不可能有100%的效率，它要在把从高温热源吸收的一部分热量变为有用功的同时，把另一部分热量放到低温热源。

追寻永动机的失败经历，可以给我们两点启示：首先，失败的经历也有积极的科学研究价值，永动机的种种设计方案的失败，引起了人们的反思，启发了能量转化和守恒的思想，成为能量转化和守恒原理建立的思考线索之一；其次，要依据科学规律办事。历史上追求永动机的人们，并不是因为他们没有一种良好的愿望，也不是他们缺乏刻苦钻研的精神，只是由于他们做的是违背客观规律的工作。在人们还没有认识能量传递和转化的规律之前，对那些寻求永动机的努力遭到的失败，我们只能感到遗憾，但是，如果在今天还有人去设计永动机，那他就是愚蠢的，是违反科学规律的，也是永远不会成功的。

能量的转化虽然在理论上是守恒的，但是就人类的认识的局限性和技术而言，不可能全部发现，更不能说全部无损耗的逆转化利用了，总有是有损耗的，所以科学家不能发明永动机。就自然界而言，无损耗的可逆的永动转化也是不存在的。

尼古斯特拉斯他做到了，

因为利益，为了社会秩序

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兴文县15299417851： 为什么说永动机不可能发明出来 - ？
隐于十味： 依据能量守恒定律,永动机不可能被制造发明.

兴文县15299417851： 为什么科学家不能发明永动机 - ？
隐于十味： 能量的转化虽然在理论上是守恒的,但是就人类的认识的局限性和技术而言,不可能全部发现,更不能说全部无损耗的逆转化利用了,总有是有损耗的,所以科学家不能发明永动机.就自然界而言,无损耗的可逆的永动转化也是不存在的.

兴文县15299417851： 为什么造不出永动机 - ？
隐于十味： 没有人造出永动机是因为永动机的理论是错误的;你的心脏一直在跳动是因为你一直在吃东西,一直在吸收能量,你停止吸收能量试试?地球的转动也是一样,有引力的作用,呵呵

兴文县15299417851： 为什么人类造不出永动机 - ？
隐于十味： 如果有的永动机号称可以“不消耗任何能量而持续地对外做功”,那么它很明显违反了能量守恒定律,因为能量无法凭空产生也不会凭空消失,而持续做功必然会产生热能,从而必须不断补充能量.如果有的永动机号称可以“在没有温差的情况下从自然界中不断吸取热量而使之持续地转变为机械能”,这虽然没有违反能量守恒定律,但是却违背了热力学第二定律——机械能可以100%转化为内能,但内能却不可能完全转化为机械能,而不引起其他任何变化.英国科学家焦耳花了近20年时间做实验,从实践上证明了永动机不可能存在.作为违反客观科学规律的永动机,是不可能被造出来的.

兴文县15299417851： 永动机为什么不能被发明出来?？
隐于十味： 永动机的作用原理严重违反了能量守恒定律,至少现在这条定律还是正确的,永动机早在工业革命刚开始就有人提出来,但是这只是一厢情愿罢了,就算以目前人类的科技手段顶多能造出半永动机

兴文县15299417851： 为什么说永动机是不可能被制造出来的 - ？
隐于十味： 人们所说的永动机不是字面上理解的永远运动下去的机器.它指的是那种不消耗能量却能输出能量的机器(第一类永动机),这样的机器因为不遵守能量守恒定律,所以是不可能制作出来的.还有一类永动机虽然遵守能量守恒,但不遵守热力学第二定律,这类永动机企图将全部的热能转化为机械能.所以永动机和分子在永远运动是两回事.

兴文县15299417851： 为什么不能创造出来永动机?? - ？
隐于十味： 第一类永动机:不提供能源,却能源源不断地输出能量,不符合能量守恒定律.第二类永动机:例如,从单一热源吸收热量并源源不断地做功,而不产生其它影响,违反热力学第二定律,不符合热现象具有方向性的特点.所以,永动机不可能出现.

兴文县15299417851： 为是么不能发明永动机呢? - ？
隐于十味：[答案] 理论上可以,但是由于外界环境,阻力,不可能像在真空中一样实现.

兴文县15299417851： 为什么人类目前还没有发明永动机?？
隐于十味： 因为永动机要求能量转化效率100%,而这实际上不可能,热能转化后无法利用