永动机

“永动机”或“永久机器”我们经常听说，然而仔细想来，永动机真的为人所了解吗？什么是永动机呢？“永动机”一方面指的是不消耗能量但是能够永远不停地对外做功的机器，另一方面指的就是“永久机器”，也就是虽然不做功但可以不停地运动的机器。有很多科学家一直以来都费心尽力想研制成功“永动机”，但是多年来却一直没有人成功。幸运的是，永动机虽然没有被发明出来，但是研究过程中科学家们发现了一个对于科学发展史而言十分重要的定律，即能量守恒定律。这样来说，科学家的研究还是有成果的。

迄今为止，依然有很多人执著于研制永动机。如图28所示，这是人类史上最为古老的永动机之一。这种永动机的前端有一些重锤的铁棒悬挂在轮子边缘，重锤能够自由活动，从图上可以看出，不管轮子如何转动，右边的重锤总是比左边的重锤离中心远。于是右边的重锤带动左边的重锤开始运动，从而使轮子一直旋转。这样来说，轮子会一直旋转下去直到轮子磨损。这种想法很好，但是在现实中却不能够实现。原因是什么呢？

图28中的永动机发明于中世纪，虽然右边的重锤离中心远，但是仅有4个，左边重锤离得近，却有8个，因而实际上两边的重量仍然是平衡的，因此，此装置启动后，根本不会真正旋转起来，可能只能够左右晃动几下。

此外，让我们从另一个角度能量守恒定律来看，依据能量守恒定律，永动机根本就是天方夜谭，不符合科学规律，是无法制造出来的。但是，话虽如此，许多中世纪的科学家依然将大量的时间与精力投入在了研制永动机上面，这种热衷甚至更胜于从廉价的铅中提取黄金。

许多年以来，有好几百个永动机的研制方案被提出，但是没有一个方案成为现实。这些方案的每一个细节都非常重要，即使是忽略了其中任何的一个，都会使方案成为幻影。

17世纪，另一种永动机诞生了，是英国人伍士达发明的，原理是用一些装在车轮内部的圆球带动车轮转动，如图29所示。由于轮子内部的圆球总是停留在轮辐的附近，因而伍士达认为可以通过它们带动车轮转动。

如图30所示，这个永动机曾经被陈列在洛杉矶的一个酒店，用途是招揽客人，但是这个永动机同上面提到的永动机一样无法实现。当时的很多人都误以为这是真正的永动机，因为他们认为轮子的确是在圆球的带动下旋转起来的，殊不知一切都是假象，酒店早就为这个装置装上了电动机，因而事实根本不是大家所看到的那样。不过这不失为一个拿来招揽客人的好办法，因而得到了很多店的推崇与效仿，目的都是想通过“永动机”来提高业绩。

这种做法满足了顾客的好奇心，而它成功的妙处就在于商家把电动机隐藏了起来，让顾客看不到，从而使顾客认为他们看到的就是真正的永动机。

从古至今，对于永动机的研制，有多少人尝试就有多少人失败。但是执著于研制永动机的过程也并不是徒劳无获，人们已经逐步认识到永动机只是镜花水月，是一个美丽的幻影，虽然经历了种种失败，却也有很多重要的科学原理为人们所发现。

如图31所示，这是另外一种“永动机”的模型图。它的基本原理是利用重力差，在轮子上挂一条重铁链，不管什么时候，永远是右边的链条比左边的链条长，如此一来两边就产生了重力差，链条掉下来会带动轮子转动，进而使得整个机器也运转起来。

我们可以看到发明者的构想本身就是个错误，那么显然这种永动机也是不可能实现的。虽然轮子左边的链条是竖直的，右边的链条是斜挂的，但是它们无论如何都会保持平衡，因而即使右边的链条比左边的链条重，也是不可能拉动左边的链条的，那么永动机的失败也是必然的。

巴黎曾经在1860年举办了一场博览会，这场博览会上展示了一部制作精巧的机器，由于这部机器制作得太过巧妙与隐秘，曾经一度让大家相信它就是一部永动机。在这个机器的内部有几个一直在滚动的圆球，表面看好像是这些圆球带动着机器的运转。起初大家并不相信，用尽了一切可以想到的办法试图让它停止转动，甚至有一些参观者用双手阻止轮子的转动，但是当他们松开手之后，轮子又继续转动起来。

由此，大家开始认为这就是一部真正的永动机，但实际上事实并不是这样，我们知道轮子能够转动，原理很简单，就是轮子得到了动力。然而这部机器之所以巧妙，就是轮子的动力源自参观者阻止轮子转动的各种动作产生的力，参观者在短时间内是不可能识破这点的。一般来说，参观者想阻止轮子的转动，就会给轮子施加一个反方向的作用力，于是发明者就利用了这种参观者的心理，使用了一个巧妙隐蔽的装置将这些来自参观者的作用力转换为促使轮子转动的力。装置这样精巧隐蔽，怪不得使很多人被蒙骗，误以为真正的永动机诞生了呢。