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永动机真的存在吗?

永动机的简史
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。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。

网上找了一篇关于永动机原理图给大家分享下:

 

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永动机工作原理
图(1)是量子隧道效应的原理图,意思大家都应该知道,电子可以按波函数描述的那样具有穿越比自身能量大的能量间隙,当然是通过看不见的量子隧道。

按照这个原理制作一个隧道结如图2所示,低能极(左)上的电子E0,以一定的几率通过隧道效应穿过ΔE能隙达到高能极E1(右),由于ΔE>E0,因此,E1>E0,显然通过隧道效应到达右极板上的电子能量是高于左极板的,用金属导线连接两个极板,电子就会从右极流向左极,就会有电流并可以驱动电机W做功,右极板上的电子回到左极板。显然,这个过程是可以无限循环下去的,电流和功率W就会不断的输出。
不难看出,
这个构想其实只考虑了一方面,固然左边的粒子可以通过隧道效应跑到右边,右边的粒子也可以通过隧道效应跑到左边,而且由于相应能量差更小的原因,右边跑到左边的更多,最后二者趋于平衡,物理学当中有这种实验好像,铁和铜放置一起,时间久了会互相渗透。所以永动机无法实现啊。但是也许有其他一种应用!而且不应该单纯考虑左极板向右极板的电子转移吧,应该也考虑右极板也的电子也可以以相同的方式转移到左极板。我相信电子有这样的跃迁概率,但还应该把焦点放在证明从左到右和从右到左的电子迁移率是不对称的,才能证明永动机的存在!

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