Stiinta si tehnica

24 mai 2012

În accepția modernă, un perpetuum mobile este un dispozitiv care își menține o mișcare ciclică permanentă încălcând legile de conservare acceptate, sau încălcând ireversibilitatea fenomenelor din natură, ireversibilitate de asemenea acceptată.

Se discută despre următoarele tipuri de perpetuum mobile:

Perpetuum mobile de speța întâi, care inițial viza violarea primului principiu al termodinamicii. Actual în această categorie intră toate dispozitivele care violează principiul conservării energiei, indiferent în ce formă.
Perpetuum mobile de speța a doua, care inițial viza violarea celui de al doilea principiu al termodinamicii. Actual în această categorie intră toate dispozitivele care violează comportarea statistică a materiei la nivel molecular.
Perpetuum mobile de speța a treia, concept de dată recentă. În această categorie intră dispozitivele care, deși nu schimbă energie cu exteriorul (sunt sisteme izolate), violează ireversibilitatea fenomenelor.

Vezi și

Istoricul mașinilor cu mișcare perpetuă se confundă cu istoria fizicii. Încercările de a realiza o astfel de mașină au dus la dezvoltarea cunoștințelor științifice.

În jurul anului 500 î.Hr. filozoful grec Anaxagora afirmă că din nimic nu se obține nimic, și nimic nu poate fi anihilat.
În jurul anului 300 î.Hr. filozoful grec Aristotel afirmă că natura are oroare de vid, concept care a dus la stagnarea științifică timp de aproape 2000 de ani.
În jurul anului 1100 astronomul și matematicianul indian Bhāskara II descrie un perpetuum mobile format dintr-o roata cu spițe umplute cu mercur.
În anul 1235 meșterul francez Villard de Honnecourt descrie un perpetuum mobile format dintr-o roată dezechilibrată, cu șapte ciocane articulate.
În 1269 Pierre de Maricourt (Petrus Peregrinus) descrie un perpetuum mobile care se baza pe acțiunea unui magnet natural.
În jurul anului 1480 italianul Francisco di Giorgio descrie câteva mecanisme hidraulice cu circuit închis al apei.
În 1480 Leonardo da Vinci face câteva schițe despre roata dezechilibrată și șurubul de apă al lui Arhimede. În jurul anului 1490 Leonardo da Vinci explică momentele forțelor la o roată cu greutăți și demonstrează imposibilitatea mișcării spontane a unei astfel de roți.
În 1562 iezuitul german Johannes Taisnierus (Johann Tausner) descrie un perpetuum mobile format dintr-o rampă, un magnet și o bilă de fier.
În 1586 olandezul Simon Stevin demonstrează imposibilitatea funcționării unui perpetuum mobile bazat pe planuri înclinate.
În 1640 matematicianul René Descartes afirmă că „în natură, suma cantităților tuturor tipurilor de materie și a vitezelor lor este constantă”. Confuzia dintre energie și putere conduce la dispute.
În 1645 A. Martin inventează un ceas hidraulic acționat prin capilaritate.
În 1648 englezul John Wilkins explică de ce nu funcționează mașina lui Taisnierus.
În 1660 matematicianul, fizicianul și astronomul olandez Christian Huygens stabilește legile conservării momentului cinetic al corpurilor în rotație.
În 1685 Robert Boyle descrie un perpetuum mobile chimic. Se presupune că ar fi observat o reacție chimică oscilantă.
În 1685 Denis Papin propune un perpetuum mobile care violează echilibrul lichidelor în tuburi comunicante.
În 1686 Gottfried Wilhelm Leibniz relevă erorile lui Descartes și definește energia potențială drept produsul forței și a înălțimii.
În 1712 Johann Ernst Elias Bessler, zis Orffyreus prezintă în Germania prima sa mașină cu mișcare continuă. Primește bani pentru a construi alte mașini și scrie o carte, Perpetuum Mobile Triumphans. Descrierea mașinii îi este trimisă lui Isaac Newton, care însă nu răspunde. Frauda este descoperită în 1727.
În 1742 Johann Bernoulli senior descrie un mecanism bazat pe osmoza dintre două lichide.
În 1750 Pierre Jaquet Droz construiește un ceas cu un mecanism cu lamă bimetalică acționată de variațiile de temperatură ale mediului ambiant.
În 1751 Louis Antoine LePlat construiește un ceas tras de un mecanism acționat de vânt.
În 1763 Andrew Doswill construiește un dispozitiv cu un rotor de fier care se rotește într-un câmp magnetic staționar.
În 1775 la sugestia lui Pierre Simon Laplace, Academia Franceză de Științe publică în analele sale un text care începe cu:Construcția unei mașini cu mișcare perpetuă este absolut imposibilă. De atunci, Academia refuză examinarea oricărui dispozitiv care se pretinde a fi un perpetuum mobile.
În 1775 englezul Coxe construiește un ceas acționat de recipiente cu mercur deplasat de presiunea barometrică.
În 1815 un oarecare Ramis în München prezintă un dispozitiv electrostatic cu mișcare perpetuă, acționat de fapt de pile galvanice Zamboni.
În 1827 William Congreve, ofițer, savant și ceasornicar propune un perpetuum mobile acționat prin capilaritatea unor bureți scufundați într-un lichid.
În jurul anului 1815 elvețianul David Robert Geiser construiește un ceas perpetuu, frauda fiind descoperită după moartea sa.
În 1843 James Prescott Joule determină echivalentul mecanic al caloriei și a altor forme de energie.
În 1848 Hermann von Helmholtz formulează principiul conservării energiei.
În jurul anului 1880 Ludwig Boltzmann interpretează căldura drept un fenomen mecanic, care poate fi descris prin metode statistice.
În 1872 John Worell Keely prezintă un dispozitiv oscilant care ar scoate energie din eter. După moartea sa, în 1898 se descoperă că dispozitivul era acționat cu aer comprimat.
În 1880 James Clerk Maxwell descrie experimentul mental al Demonului Maxwellian.
În 1880 Rudolf Clausius formulează primele două legi ale termodinamicii în forma cunoscută astăzi.
În jurul anului 1900 biroul de patente german refuză cca. 320 de cereri de brevete pentru mașini cu mișcare perpetuă.
În 1903 John William Strutt, (Lord Rayleigh) construiește un ceas cu radiu, a cărei funcționare a fost explicată doar prin teoria relativității a lui Albert Einstein.
În 1910 Walther Nernst formulează a treia lege a termodinamicii, lege reformulată ulterior de Max Planck.
În 1955 rusul Belousov descoperă o reacție chimică oscilantă, care pare a contrazice principiul al doilea al termodinamicii. Cercetările sunt continuate în 1968 de Jabotinski.
În 1995 Aldo Costa depune o cerere de brevet pentru o roată cu mișcare perpetuă gravitațională, obținută prin „unificarea mecanicilor clasică și cuantică”.
În 2003 Mihail Smeretcianski obține un brevet francez pentru o mașină de tip perpetuum mobile, bazată pe flotabilitate.

Motor perpetuum mobile, soluţia unor australieni la criza energetică

Fizica ne învaţă că nu se poate construi un perpetuum mobile, o maşină care să producă mai multă energie decât consumă, şi totuşi doi australieni susţin că au asamblat aşa ceva. Nu este vorba de un sistem care doar poate funcţiona la nesfârşit deoarece produce destulă energie pentru a-şi întreţine mişcarea, ci unul care poate fi folosit pentru a obţine energie. Conform spuselor celor doi inventatori, motorul lor foloseşte magneţi şi poate produce de cinci ori mai multă energie decât consumă. Nu putem decât să ne arătăm uimiţi de ceea ce susţin cei doi, pentru că această înseamnă că s-a descoperit o modalitate de a crea energie dintr-o cantitate iniţială foarte mică.

Din păcate, reportajul televiziunii SkyNews ne prezintă de fapt un caz clasic de invenţie care nu a părăsit laboratorul. Deşi inventatorii spun că mai mulţi experţi au văzut motorul şi au recunoscut că au de-a face cu ceva revoluţionar, nu există încă vreun test independent care să confirme afirmaţiile lor. Energia electrică generată de o astfel de unitate poate ajunge la 24 de kW pe zi, de-ajuns pentru nevoile unei case. Dacă ar intra în producţie, costul ei ar fi de aproximativ 5.000 $.

Motor perpetuum mobile, soluţia unor australieni la criza energetică

Cum era de aşteptat, mai mulţi investitori s-au grăbit să-şi ofere suportul financiar pentru producerea maşinii care ar fi in stare să genereze energie electrică gratuită. Conform inventatorilor, ea ar putea fi disponibilă anul viitor. Deşi sperăm din tot sufletul că ceea ce ne este prezentat în acest clip este real, nu putem să nu fim circumspecţi în legătură cu un lucru ce ar putea obliga fizicienii să rescrie manualeleşi companii precum Electrica S.A. să ajungă faliment.

22 mai 2012

Experimentul lui Darwin

marți, 15 mai 2012

Ultimul experiment al lui Darwin: Fotografii din secolul XIX

Omul de ştiinţă britanic a deţinea o colecţie de fotografii care îl înfăţişau pe un bărbat cu faţa contorsionată în diverse ipostaze, sub acţiunea unor stimuli electrici. Lui Darwin îi făcea plăcere să le arate fotografiile invitaţilor pe care îi avea la cină şi să-i roage să identifice emoţiile specifice fiecărei grimase a bărbatului din poze.

Fotografiile fuseseră realizate cu ani în urmă de neurologul francez Duchenne de Boulogne, care a catalogat expresiile faciale drept "gimnastica sufletului", după cum scrie Daily Mail.

Cu toate că a "intervievat" doar 24 de oameni, Darwin a publicat o carte bazată pe răspunsurile acestora.
Nemulţumiţi de superficialitatea studiului lui Darwin, cercetătorii de la Universitatea Cambridge l-au reluat folosindu-se de avantajele aduse de tehnologia modernă. Cu ajutorulinternetului, 18.000 de participanţi au catalogat grimasele bărbatului din imagini, iar cercetătorii speră că vor ajunge astfel să înţeleagă mai bine modul în care muşchii faciali reuşesc să redea sentimentele omeneşti.

Vezi și

Unul dintre ultimele experimente ale lui Charles Darwin, care pare mai mult un truc pe care evoliţionistul îl folosea pentru a-şi distra oaspeţii la masă, a fost readus la viaţă.
Darwin deţinea o colecţie de fotografii care prezintă un francez cu faţa contorsionată din cauza unui tratament cu şocuri electrice, într-o gamă de grimase.
Deci, se pare că undeva între desert şi băutura de final, Darwin îşi confrunta oaspeţii cu diferite imagini şi îi punea să descrie expresiile omului prin propriile cuvinte.
Darwin a adunat apoi 24 de răspunsuri de la diferite persoane. Scopul lui era de a determina dacă emoţiile universale de bază există, şi dacă acestea sunt modificate de istoria persoanei, limbă sau cultură.

Acum, Universitatea Cambridge a repetat experimentul, dar sprijiniţi de avantajele internetului, iar întrebările au fost testate pe 18,000 de oameni.
Universitatea a adăugat: "Una din problemele cu care se confrunta Darwin era dacă le sugera sau nu posibile răspunsuri participanţilor, sau îi lăsa să folosească propriile cuvinte".
Darwin a selectat fotografiile dintr-o colecţie originală de 73 de imagini, realizată de un fiziolog francez numit Benjamin Amand Duchenne.
Duchenne a descoperit muşchii responsabili pentru crearea expresiilor faciale folosind un dispozitiv electric. Îniţial, acesta a vrut să descopere care sunt muşchii responsabili pentru controlul mâinii.
Imaginile sunt surprinse pe persoane care fac anumite grimase cu ajutorul dispozitivului, cât grimase simulate, fără ajutorul acestuia.
În timp ce 24 de rezultate nu îi puteau da lui Darwin un rezultat de încredere, un studiu realizat pe 18,000 de persoane poate da rezultate ştiinţifice.
Dar mai important este faptul că aceste răspunsuri arată diferenţa între cultura de azi şi cea din epoca lui Darwin.
Până acum, cercetătorii au observat că lumea a evoluat atât trans-cultural cât şi trans-istoric.