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目前人类使用最多的是化石能源 , 在这之外也积极发展新能源 , 比如太阳能、风能、核能等 。
这些能源虽然比化石能源环保 , 可是价格却非常昂贵 , 只有经济发达的国家才有力量去发展 。
那么这个世界上就不存在免费清洁的能源吗?
人类离不开能源
寻找永动机其实不光是我们现代人在找能源 , 早在13世纪 , 就有人声称要发明一种不需要能量就能永远工作的器械 , 这个就是后来大名鼎鼎的“永动机” 。
这是因为在机械不发达的年代 , 能源来自于人力或者牲畜 , 人和动物都是要吃饭的 , 不吃饭就没办法工作 。
这个道理本质上和燃烧煤、石油、天然气这样的化石能源是一样的 , 就是能量的转化问题 。
人们假想的永动机
人类吃饭 , 是将食物的化学能转化为热能 , 然后人类劳动就是把热能再转化为动能输出 。
燃烧化石能源就是直接把远古的生物能 , 某种程度上也是化学能 , 转化为热能 , 之后再将热能转化为我们需要的其他能量 , 比如电能、动能等 。
能量之间可以相互转换 , 但是不会凭空产生 , 更不会凭空消失 , 从这方面来看 , 永动机并不符合 。
几种常见的能量转换
文艺复兴时期 , 达芬奇就曾经做过永动机实验 , 最后发现结果与自己想的不同 , 因此他得出结论 , 永动机不存在 。
然而其他人未必有达芬奇的智慧 , 在接下来的几百年时间里 , 各路科学家们将毕生的心血扑到了永动机上 。
直到19世纪 , 能量守恒定律被发现 , 科学家们才意识到永动机的不可行 。
从那之后 , 永动机就再也没有在正规的科学场合出现了 。
达芬奇最先意识到永动机不可能实现
充满争议的瑟尔发动机来自英国的“发明家”约翰·瑟尔 , 设计了一款不需要持续输入能量的发动机 , 可以产生动力 , 可用于飞机的引擎和汽车的发动机 。
瑟尔发动机 , 又称瑟尔机 , 由1-3个圆环和1-66个转子嵌套组成 , 由内到外依次是金属钕、特氟龙层、永磁体和铜 。
转子靠磁力吸附在大转子上 , 当转子围绕大环高速旋转后 , 他们之间会产生磁悬浮 。
瑟尔发电机设计图
瑟尔称 , 他发明的设备经过初期启动后 , 就可以保持永久运动 , 并且转子和圆环之间没有摩擦 , 因此可以使用很久的时间 。
理论上来说 , 这是不需要额外能量输入的永动设备 。
瑟尔发动机的工作原理是 , 利用金属钕发射电子 , 电子经过特氟龙层的缓冲 , 之后被磁场引导 , 然后转子开始运转 , 对外输出能量 。
因此 , 唯一需要能量的地方就是让金属钕产生自由电子这里 , 之后的一切都不再有能量输入 。
瑟尔发动机模型
反过来 , 发动机的能量可以用来激发金属钕 , 所以只需要一个初始能量 。
看起来好像是一种非常高效的发动机 , 如果技术成熟之后 , 能量可以免费 。
但是很多国家的科学家站出来反对 , 认为瑟尔的发动机就是一个换了皮的永动机 。
因为按照能量守恒来看 , 他的发动机根本不可能实现 。
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