初中物理课外阅读

“永动机”

来源:视频教程 | 中学生心理健康 | 阅读人次

关于“永动机”和“永恒运动”,无论是它们的直接的意义或者引申的意义,大家已经谈得很久了,但是,并不见得每一个人能够真正认识这些话所含的意义。永动机是想象中的一种机械,它能够不停地自动运动,而且,还能够做某种有用的功(例如举起重物等)。这样的机械虽然早就有许多人不断地想制造,却到现在还没有人能够制造成功。许多人的尝试都失败了,这使人们肯定地相信永动机是不可能制造的,并且从这一点确立了能量守恒定律──这是现代科学上的基本定律。至于所谓“永恒运动”,说的是一种不做什么功的不停运动的现象。
                      
  图40画的就是一种设想的自动机械──这是永动机的最古设计的一种,这个设计到现在还有永动机的幻想者在复制出来。在一只轮子的边缘上,装着活动的短杆,短杆的一端装着一个重物。无论轮子的位置怎样,轮子右面的各个重物一定比左面的重物离轮心远,因此,这一边(右边)的重物总要向下压,就使轮子转动。这样,这只轮子就应该永远转动下去,至少要转到轮轴磨坏才停止。发明家原来是这样想的。但是,真正制造出来以后,它却并不会转动。发明家的设计在事实上行不通,这又是为什么呢?
  原因是这样的:虽然轮子右面的各个重物离轮心总比较远,但是这些重物的个数总比左边的少。请看图40:右边一共只有4个重物,但左边却有8个之多。结果轮子就保持平衡状态,于是轮子自然也就不会转动,只在摇摆几下之后,停到像图上所画的位置上。
  现在已经肯定地证明,能够永远自动运动(特别是在运动的时候还要做出功来)的机械,是不可能制造出来的,因此,如果有谁正在向这方面努力,那会是一种毫无希望的劳动。在从前,特别是中世纪,人们为了研究和解决这个“永动机”(拉丁名字叫perpe-tuummobile)的构造问题,白白花了不知道多少时间和劳力。在那个时候,发明永动机甚至比用贱金属炼黄金更叫人人迷。
  普希金的作品《骑士时代的几个场面》里,就曾经描写过一位名叫别尔托尔德的这类幻想家:
  什么叫做perpe-tuummobile?马尔丁问。
  “perpe-tuummobile,”别尔托尔德回答他说,“就是永恒的运动。只要我能够想法得到永恒的运动,那么我就将设法望到人类创造的边缘……你可知道,我亲爱的马尔丁!炼制黄金自然是一件动人的工作,这方面的发现可能也是有趣而且有利的,但是,如果得到了perpe-tuummobile……啊……”
  人们曾经想出几百种“永动机”,但是这些永动机没有一架曾经转动过。每一个发明家,就像我们所举的例子里那样,在设计的时候总有某一方面给忽略了,这就破坏了整个设计。这儿是另外一种想象的永动机:一只圆轮,里面装着可以自由滚动的沉重的钢球(图41)。这位发明家的想法是,轮子一边的钢球,总比另外一边的离轮心远,因此,在它们的重力作用之下,一定要使轮子旋转不息。
                       
  他的想法当然是不会实现的,原因跟图40所画的那个轮子一样。虽然这样,但是在广告狂的美国,却有一家咖啡店为了吸引顾客,特地设置了一只很大的这样的轮子(图42),当然,这只轮子看来虽然像真的是由于沉重钢球的滚动在旋转,但它实际上只是由一架隐蔽着的电动机来带动的。

                    
  这一类幻想的永动机的模型还有许多,有一个时期曾经被装在钟表店的橱窗里,用来吸引顾客注意:这些模型都是暗地里受到电力的作用才旋转的。
  有一架广告用的“永动机”给我添了许多麻烦。我的工人学生们,看到了这个东西之后,对于我苦口婆心说明的永动机不可能制造的一切证明都怀疑起来。那架“永动机”上的球儿,滚来滚去的,果然在转动着那只轮子,而且还被这只轮子举高起来,这比各种证明更有说服力;他们不肯相信这架“永动机”只是受到发电厂送来的电流作用才转动的。幸好那时候电厂在例假日都停止送电,这才使我有机会解决这个问题。我告诉学生在例假日再去看看,他们照样做了。
  “怎么样,看到那‘永动机’了吗?”我问。
  “没有,”那些学生红着脸回答说,“我们看不见它:它给报纸遮住了……”
  能量守恒定律终于又得到了那些学生的信任,而且再也不会失去这个信任了。

------分隔线----------------------------
分享到:
------分隔线----------------------------
各年级视频辅导入口