250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 23)

Hiệp Khách Quậy Mặc dù việc xây dựng những cỗ máy chuyển động vĩnh cửu có lẽ là chủ đề không nên có mặt trong một quyển sách nói về các mốc son trong vật lí học, song những tiến bộ quan trọng về vật lí học thường liên quan đến ý tưởng nằm ngoài rìa vật lí học, đặc biệt khi các nhà khoa học tìm cách xác định vì sao một... Xin mời đọc tiếp.

Máy chuyển động vĩnh cửu

1150

Bhaskara II (1114–1185), Richard Phillips Feynman (1918–1988)

Mặc dù việc xây dựng những cỗ máy chuyển động vĩnh cửu có lẽ là chủ đề không nên có mặt trong một quyển sách nói về các mốc son trong vật lí học, song những tiến bộ quan trọng về vật lí học thường liên quan đến ý tưởng nằm ngoài rìa vật lí học, đặc biệt khi các nhà khoa học tìm cách xác định vì sao một dụng cụ vi phạm các định luật vật lí.

Máy chuyển động vĩnh cửu đã được đề xuất trong hàng thế kỉ, ví dụ vào năm 1150 khi nhà toán học-thiên văn học Ấn Độ Bhaskara II mô tả một bánh xe cùng với các bình chứa thủy ngân mà ông tin rằng sẽ quay mãi mãi khi thủy ngân dịch chuyển bên trong các bình chứa, giữ cho bánh xe nặng hơn ở một bên trục. Nói chung, chuyển động vĩnh cửu thường ám chỉ bất kì dụng cụ hay hệ thống nào hoặc là: 1) mãi mãi sinh ra nhiều năng lượng hơn nó tiêu thụ (vi phạm Định luật bảo toàn năng lượng) hoặc (2) tự phát trích xuất năng lượng từ môi trường xung quanh nó để sinh công cơ học (vi phạm Định luật thứ hai nhiệt động lực học).

Máy chuyển động vĩnh cửu yêu thích của tôi là Bánh cóc Brown của Richard Feynman, được thảo luận vào năm 1962. Hãy tưởng tượng một bánh cóc tí hơn được gắn vào một bánh xe guồng nhúng chìm trong nước. Do cơ chế bánh cóc một chiều, khi các phân tử ngẫu nhiên va chạm với bánh xe guồng, bánh xe chỉ có thể quay theo một chiều và chuyển động đó có thể dùng để thực hiện công, ví dụ như nâng một vật nặng. Như vậy, thông qua việc sử dụng một bánh cóc nhỏ, nó có thể gồm một cái chốt khớp với răng cưa nghiêng của một bánh răng, thì cánh guồng sẽ quay mãi mãi. Thật mãn nhãn!

Tuy nhiên, chính Feynamn đã chỉ ra rằng Bánh cóc Brown của ông phải có một cái chốt rất nhỏ để phản ứng với các va chạm phân tử. Nếu nhiệt độ T của bánh cóc và cái chốt bằng với nhiệt độ của nước, thì cái chốt tí hon ấy sẽ liên tục không hoạt động được, và chẳng có chuyển động nào xảy ra hết. Nếu T hơi nhỏ hơn nhiệt độ của nước, thì bánh xe guồng có thể được làm cho quay theo một chiều, nhưng khi quay như thế, nó sẽ khai thác năng lượng từ gradient nhiệt độ, điều đó không vi phạm Định luật thứ hai của nhiệt động lực học.

Trang bìa tạp chí Popular Science, số tháng Mười 1920

Trang bìa tạp chí Popular Science, số tháng Mười 1920, được vẽ bởi họa sĩ Mĩ Norman Rockwell (1894–1978), miêu tả một nhà phát minh tìm kiếm một cỗ máy chuyển động vĩnh cửu.

XEM THÊM. Chuyển động Brown (1827), Bảo toàn năng lượng (1843), Định luật thứ hai của nhiệt động lực học (1850), Con quỷ của Maxwell (1867), Siêu dẫn (1911), Chim uống nước (1945).

250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí | Clifford A. Pickover
Bản dịch của Thuvienvatly.com
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Mời đọc thêm