当前位置:首页 » 理学法学 » 永动机和哲学
扩展阅读
中国网络原创新人乐团 2021-03-31 20:26:56
党政视频素材 2021-03-31 20:25:44
厦门大学统计学硕士 2021-03-31 20:25:36

永动机和哲学

发布时间: 2021-03-23 14:34:27

⑴ 为什么永动机是永远不能制成的

能量既不能凭空产生 也不能凭空消失 只能从一种形式转化成另一种形式 或者从一个物体转移到另一个物体 在转化和转移过程中 能量的总和不变 这就是能量守恒定律了 所以第一类永动机是不能做出来的
而能量的转化和转移是有方向的 就像热量可以自发的由热的物体转移到冷的物体 但不能自发的由冷的物体转移到热的物体 而不引起其他的变化 所以第二类永动机也是不能做出来的 制造永动机梦想的破灭

永动机这个名词不是很恰当。如飞轮之类,一旦开始运动,若无磨擦阻力作用,是可以永久继续运动下去的,这在实际上虽然不易实现,但是在道理上说得通,可以看作一种实际的极限情况。所谓永动机并不是指这种情况,不是试图去保持永恒的运动,而是期望在没有外界能源供给,即不消耗任何燃料和动力的情况下,源源不断地得到有用的功。如果这种永动机真的能够制成,那么就可以不使用任何自然能源无中生有地得到无限多的动力。在人们还没有掌握自然的基本规律时,这种想法曾经引诱许多有杰出创造才能的人,他们付出了大量的智慧和劳动,追求这种梦想的实现。但是,没有任何一部永动机被实际地制造出来,也没有任何一个永动机的设计方案能受住科学的审查。

早期著名的一个永动机设计方案,是13世纪法国人亨内考提出的。亨内考设计的装置当时并不叫作永动机,而是按它特别吸引人的性质,把它叫做"魔轮"。他在一个轮子的边缘上等距地安装12根活动短杆,杆端分别套上一个重球。无论轮子转到什么位置,右边的各个重球总比左边的各个重球离轴心更远一些。亨内考设想,右边更大的作用特别是甩过去的重球作用在离轴较远的距离上,就会压使轮子按照箭头所示的方向永不停息地旋转下去,至少要转到轮轴磨坏时为止。但是,实际上轮子转动一两圈后就停了下来。

后来,文艺复兴时期意大利的达·芬奇(Leonardo da Vinci,1452-1519)也造了一个类似的装置,。他设计时认为,右边的重球比左边的重球离轮心更远些,在两边不均衡的作用下会使轮子沿箭头方向转动不息,但实验结果却是否定的。达·芬奇敏锐地由此得出结论:永动机是不可能实现的。

事实上,由杠杆平衡原理可知,上面两个设计中,右边每个重物施加于轮子的旋转作用虽然较大,但是重物的个数却较少。精确的计算可以证明,总会有一个适当的位置,使左右两侧重物施加于轮子的相反方向的旋转作用(力矩)恰好相等,互相抵消,使轮子达到平衡而静止下来。

流水的落差可以推动水轮机对外提供动力,能否用流水来设计永动机呢?16世纪70年代,意大利的一位机械师斯特尔又提出了一个永动机的设计方案。他在设计时认为,由上面水槽流出的水,冲击水轮转动,水轮在带动水磨转动的同时,通过一组齿轮带动螺旋汲水器,把蓄水池里的水重新提升到上面的水槽中。他想,整个装置可以这样不停地运转下去,并有效地对外做功。实际上,流回水槽的水越来越少,很快水槽中的水就全部流进了下面的蓄水池,水轮机也就停止了转动。

浮力也是设计永动机的一个好帮手。是一个著名的浮力永动机设计方案。一连串的球,绕在上下两个轮子上,可以像链条那样转动。右边的一些球放在一个盛满水的容器里。设计者认为,右边如果没有那个盛水的容器,左右两边的球数相等,链条是会平衡的。但是,现在右边这些球浸在水里,受到了水的浮力,就会被水推着向上移动,也就带动整串球绕上下两个轮子转动。上面有一个球露出水面。下面就有一个球穿过容器底,补充进来。

这样的永动机也没有制成,是不是因为要下面的球能够通过容器底,而又不能让水漏出来,制造起来技术上有困难呢?技术上的困难并不是主要问题,主要问题还是出在设计的原理上。当下面的球穿过容器底的时候,它和容器底一样,要承受上面水的压力,而且是因为在水的最下部,所以它受到的压力很大。这个向下的压力,就会抵消上面几个球所受的浮力,这个水动机也就无法永动了。

此外,人们还提出过利用轮子的惯性,细管子的毛细作用,电磁力等获得有效动力的种种永动机设计方案,但都无一例外地失败了。其实,在所有的永动机设计中,我们总可以找出一个平衡位置来,在这个位置上,各个力恰好下互抵消掉,不再有任何推动力使它运动。所有永动机必然会在这个平衡位置上静止下来,变成不动机。

层出不穷的永动机设计方案,都在科学的严格审查和实践的无情检验下一一失败了。1775的,法国科学院宣布"本科学院以后不再审查有关永动机的一切设计"。这说明在当时科学界,已经从长期所积累的经验中,认识到制造永动机的企图是没有成功的希望的。

各种永动机设计方案的失败,制造永动机美好梦想的破灭,对于每一个寻找永动机的人是一个不小的打击。但是,反思这一失败的探索过程,它从反面给人类以启迪,一些科学家从这一否定的结论中开始思考,提出这样一个问题:永动机不可能制成,是不是说明自然界存在着一条法则,它使我们不可能无中生有地获得能量?也就是说自然界各种能量之间存在着一定的转化关系。这方面的思考是能量转化和守恒原理建立的线索之一。德国著名物理学家和生理学家亥姆霍兹(H. Helmholtz,1821-1894)就是从永动机不可能实现的这个事实入手研究发现能量转化和守恒原理的。他在论文中写道:“鉴于前人试验的失败,人们……不再询问‘我如何能利用各种自然力之间已知和未知的关系来创造一种永恒的运动',而是问道‘如果永恒的运动是不可能的,在各种自然力之间应该存在着什么样的关系?'”

19世纪中叶,能量转化和守恒原理得到了科学界的普遍承认。这一原理指出:自然界的一切物质都具有能量,对应于不同的运动形式,能量也有不同的形式,如机械运动的动能和势能,热运动的内能,电磁运动的电磁能,化学运动的化学能等,他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。当运动形式发生变化或运动量发生转移时,能量也从一种形式转化为另一种形式,从一个系统传递给另一个系统;在转化和传递中总能量始终不变。

还有另外一种非常美妙的幻想,它并不违反能量转化和守恒原理。假如能把空气或海水里的热能,通过一种巧妙的机器,全部转化成我们所需要的机械功,这可以成为取之不尽、用之不竭的能源。发明这种机器的想法,比起前面要凭空产生能量的想法聪明得多了。如果这种机器真能发明的话,还有另一好处,一方面我们可以把一种东西里面的热能取出来做功,同时还会使这种东西的温度降低。这样,我们可以在海洋上设置一些巨大的工厂,利用海水里的热能,来进行各种不同的工作,比如利用它来发电,一只轮船可以利用海水中的热量,不必烧煤或烧油,就能到世界各地去航行,这岂非美事!这可称作第二种永动机,也是不可能实现的,因为它和热力学第二定律相违背。

热力学第二定律是由无数次实践证明了的客观规律。它可以表述为:“从单一热源吸取热量使之完全变为有用的功而不产生其他影响是不可能的。”这也就是说,热机不可能有100%的效率,它要在把从高温热源吸收的一部分热量变为有用功的同时,把另一部分热量放到低温热源。

追寻永动机的失败经历,可以给我们两点启示:首先,失败的经历也有积极的科学研究价值,永动机的种种设计方案的失败,引起了人们的反思,启发了能量转化和守恒的思想,成为能量转化和守恒原理建立的思考线索之一;其次,要依据科学规律办事。历史上追求永动机的人们,并不是因为他们没有一种良好的愿望,也不是他们缺乏刻苦钻研的精神,只是由于他们做的是违背客观规律的工作。在人们还没有认识能量传递和转化的规律之前,对那些寻求永动机的努力遭到的失败,我们只能感到遗憾,但是,如果在今天还有人去设计永动机,那他就是愚蠢的,是违反科学规律的,也是永远不会成功的。

⑵ 怎么用哲学解释造不出永动机

按照唯物辩证法的原理,永动机是可以制造的,谁找到制造方法谁就对人类巨大贡献。可以的,按照唯物辩证法原理要创造一个生长翅膀能飞的人都是可以的,需要的是设计出制作的技术方案。

⑶ 为什么说根据物理常识永动机是不可能真的存在的

“永动机”是一种设想出来的机器,它指的是那些不需要外界输入能源或能量,亦或者是在仅有一个热源的条件下,能够不断运动并且对外做功的机械,而机械本身则不消耗能量。很显然,这违背了能量守恒定律,是不可能存在的!

一直以来,总有各种各样的人尝试去制作“永动机”,他们制作出了许许多多奇怪的机械,让人们看起来像是“永动机”一样,但其实并不是如此。

⑷ 从哲学的角度论述,大自然为什么不会让人们制作出永动机

一言以蔽之,世界是物质的,一切从实际出发

⑸ 永动机的原理是什么

可以实现。
看我的一篇论文。
对永动机的可行性探讨
一、
什么是永动机
永动机,大家可能会认为是能够永远运动下去的机器。如果对永动机的定义是这样的,那么用太阳能就可以做到。然而,众所周知,永动机是“世界上七大科学难题”中的第一项,所以大家认为永动机的定义是错误的。永动机的真正定义应该是:一个给予一定能量就可以永远地运动的机器。说到这里,大家肯定会认为这是不可能的,但我仔细研究了“能量守恒定律”后,发现这并不是不可行的。
二、
能量的变化
在运动的过程中,能量是不停地变化的。在变化的过程中,避免不了一部分能量被消耗掉。既然能量会自灭,那能量能不能自生呢?回答是肯定的。正是由于这个量上的差别,才使古往今来千千万万科学家认为永动机是不可能的。那么能量怎样自生呢?我举两个很简单的例子:
1、
声音
声音很常见,但就在声音这种司空见惯的能量里,它可以通过物体来延续甚至增加。就比如说回音,声音在空间里传播引发共振就产生回音。回音可以将相同能量的声能放大2-3倍。
2、
光亮
光亮的自生早在19世纪爱迪生就发现了。一次,他在医生给他母亲治病而光亮不够时,把镜子放在油灯后面,光亮立即增加了许多。这就是光的自生。通过镜面对光的反射来增加光的强度。汽车的车灯内部结构就充分体现了这一点。
这两种能源可以通过简单的物体反射来自生,那么其他能源能否和光、声能一样自生呢?回答也是肯定的。电能是生活中最常见的能源了,它可以转换成任何一种能源,通过电能转换成声能或光能,就完成了对电能的自生。但通过电能转换成声能或光能,再由声能或光能自生能量的话,非常麻烦。如果用电能转换成其他能量,会不会简单一点呢?我这里介绍一种用电能转换成动能,再由动能自生完成对电能自生的方法。
三、永动机方案
下面是电能自生的方案。
这套方案的原理是:通过电动机把电能转换成动能,带动大齿轮转动,同时带动小齿轮,再带动发电机把动能转换成动能。最主要的环节即是大齿轮带动小齿轮,由于大齿轮的周长比小齿轮长,在转动的过程中大齿轮转一圈,则小齿轮大于一圈,摩擦力和阻力相等,只要增加的电能大等于消耗的电能,即完成自生过程。大家可能诧异,这不过是一个封闭的循环电路,它怎么输出能量?这一点很简单,只要把电动机的轴延长即可。
上述方案即为简单永动机方案,当然,它的应用范围有限,实用性不高。等着大家创造更先进的永动机方案!

⑹ 永动机的原理

周德超先生的《简答永动机原理》很能说明问题,我继上转帖其‘续1’在此,并陆续转帖下文。 欢迎讨论回复。

简答永动机原理【续1】
在地球上,借用自然的差异结构【非平衡态】制造永动机是很简单的事情。例如:垒一高烟筒,底部向阳面开个抽风口,日照就会产生气流,带动一小装置,夜间利用储存自我带动,这就是一个简单永动机了;再更简单将一漂浮物扔入大海,你想让它不动都是办不到的‘高科技’。
但上述所言都不是真正意义上的永动机!
怎样证明物质在运动,人们选择参照物似乎就证明了物质在运动。但这只是处于观察者角度的证明,不是物质运动本质原因及状态的证明——换句话说,物质为什么在运动,它的‘参照系’是‘能’,即运动是‘能’做功过程中的运动。所以长期以来人们形成了以‘能’为中心解析运动的思维模式。
那么,做功的‘能’又是从哪里来的呢,更直接的说:什么是‘能’?实际上人们称作‘能’的那种东西是物质具有的作用于它物质的性质。一切物质都具有作用于它物质的性质,所以,一切物质都是‘能’。
‘能’和‘能’有一种对衡关系,当两种‘性质’发生相互作用,会产生差异,差异使物质运动,运动使物质实现平衡而静止。可见,非平衡是运动的原因,平衡是静止的原因,运动与静止只不过是非平衡与平衡的表现形式。
因为‘能’只不过是物质相互间作用的性质,所以‘能’是物质的属性;因为任何物质都具有性质【属性】,所以任何物质都是‘能’;因为任何物质【能】都不能独立的证明及发挥自身的性质,所以任何物质的性质【能】都只能在相互作用的关系中才成其为‘能’。因此,物质世界可以高度的抽象概括成物质‘性质’及物质‘关系’的世界。
真正意义上的运动原因是由物质‘关系’组成的非平衡差异结构而确定的运动原因;真正意义上的永动机也是由物质‘关系’对应的‘自组织’形式及规律所展开的、‘自然的非平衡机制’而确定的永动形式。
关键词及短语:人们称作‘能’的那种东西是物质具有的作用于它物质的‘性质’。

⑺ 永动机的观点,哲学上是机械唯物主义还是

第一类永动机是指不需要能量只对外作功的机器,因为自然界的能量只能相互转化而不能消失,也不能被被凭空创造,即能量守恒定律,而第一类永动机显然是不符合能量守恒定律的,因而是不可能被造成的.

第二类永动机是指从低温热源吸热向高温热源放热,对外作功而不因起其它变化的机器,因为热量不可能自发从低温热源传向高温热源,而不因起其它变化,这是热力学第二定律.第二类永动机是违背热力学第二定律的,因而是不可能造成的.

综上,永动机是违背科学定理的,因而不可能实现.现在仍然有一部分人还在潜心钻研永动机,这些人只片面地强调人的主观能动性,而忽视科学定理对人的实践的制约作用,因而永动机的观点是一种唯心主义的观点,而不是机械唯物主义观点.

⑻ 哲学上说:运动是绝对的,物理上说:永动机是不存在的,那么宇宙运动是绝对的,宇宙就是一个永动机吗谁能回答

我帮你整理一下思路吧,热力学第二定理推出一个“熵”的概念,具体的论述好象是别的能量可以百分之百的变为热能,热能不可以百分之百的转化成别的能量。现实世界中热能好象是能量的尸体,一个系统中温度均匀的热能是没法再利用的。所以根据能量守恒定理,无中生有的永动机是不可能的,这种不去讨论它。另一种想从环境中(如海洋里)获取热量转化为电能等,并兼制冷功能,这也是不可能的。
而哲学认为宇宙无始无终,变化永恒,只有能量的流动只能造就目前变花份繁的世界。按“熵”的概念,宇宙早晚会变成所有地方温度都均匀的“热寂”,失去能量的流动,一片温热的、死亡的世界。
这个由“熵”引出来的宇宙哲学矛盾,一直困扰着大批科学家,快把他们搞疯了~
--------------------------------------------------------
其实各处温度均匀的热能没法再利用转化,只是目前条件下的认知定理,这个条件是微至原子及稍以下尺寸,大至几百光年,不考虑万有引力造成黑洞等许多现代科学还无法解释的超宏观变化和夸克以下超微观变化。如所谓“热寂”的热能在引力的作用下变成黑洞的话,那么其象尸体一样的热能总是会体现出能量的本质,(在黑洞里边科学家也无法说清是咋回事,只能麻糊的归成物质和能量的集合)。此黑洞在下次爆炸的话,那当初热量总是会转化成物质或别的能量的。
所以你认为宇宙就是一台永动机也许是对的,和日常中永动机是不永在的并不矛盾。
总结一下思路,能量的损耗最终成为热量并不可再利用,只是我们的环境中的定理。对一个大如宇宙的系统来说,能量是不存在损耗的,热能也是能量,必定另有机制进行转换变化。(这只是个人观点,有待整理)