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澳洲永驻篇一

从物理学的发展历史来看，科学界对永动机的否定是 1775 年和 1842 年两大事件造成的，直接表明科学权威对待永动机的态度。不过，让我们先来仔细研究一下物理学的一些伟大发现的时间表，就会发现科学家对永动机的否定是极其轻率的，不可靠的。1506--1514年，哥白尼提出天球运行论，创立“日心说”，推翻了“地心说”。1581--1583年，布鲁诺提出具有古代朴素唯物主义、自然辩证法和新天文学观点。明确指出自然界的万事万物都处在普遍联系和不断运动变化之中。这一变化是统一的物质实体包含的各种形式不断转化的过程，事物经过相互转化，形成对立面的统一。

1589～1591年，伽利略进行自由落体实验，发现并确立了自由落体定律，推翻了此前亚里士多德认为的重的物体会先到达地面，落体的速度同它的质量成正比的观点。1609～1619年，开普勒发现三大行星运动定律。

1687 年，经典力学的集大成者牛顿发表了《自然哲学的数学原理》。1747 年富兰克林提出正电负电的概念。

1766 年-1790 年，瓦特改良了蒸汽机，使蒸汽机得到了更广泛的应用，成为改造世界的动力。

1775 年法国科学院宣布不再审理永动机的设计方案。1785-1789 年库仑发现静电和静磁力的平方反比定律。

1798 年郎福德通过实验指出热质说的错误，说明热是运动的一种表现形式。1820 年奥斯特发现电流的磁效应。1831 年法拉第发现电磁感应定律。

1834 年 w.r.哈密顿提出正则方程和哈密顿原理。1840 年焦尔发现电流的热效应定律。

1842 年 r.j.迈尔提出热功当量的概念和能量守恒定律的基本思想，后由焦尔用实验测定热功当量，并确定能量守恒与转换定律。

1848 年开尔文提出热力学温标及绝对零度是温度的下限。

1850 年克劳修斯提出热力学第二定律得定性表述，次年开尔文提出另一种表述。1864 年电磁学的集大成者麦克斯韦提出了电磁理论的基本方程组：麦克斯韦方程组。1865 年克劳修斯提出 ” 熵 ” 的概念。

1895 年 h.a.洛仑兹提出电磁场对运动电荷作用力的公式，该力即洛仑兹力。1897 年 j.j.汤姆孙发现电子。1906-1912 能斯脱提出热力学第三定律。

1932 年 e.o.劳伦斯和 m.s.利文斯顿建成回旋加速器。

从以上的时间表来看，科学界对永动机否定的权威是在物理学还相当幼稚相当不成熟的时候就已经下了永动机不可能成功的定论的。这当然是不正确的，现在再来简单回顾一下物理学的发展历史，看看物理学家是如何研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的，然后再进一步讨论。

力学是研究物质实体机械运动规律的科学。一般说来，力学包括“牛顿力学”在内的经典力学，基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的力学原理。力学知识最早起源于古代人们从对自然现象的观察和在生产劳动中不断积累的经验，从对日、月运行的观察和弓箭、车轮等的使用中了解一些简单的运动常识，如匀速的移动和转动。但是对力和运动之间的关系，只是在欧洲文艺复兴时期以后才逐渐有了正确的认识。随着人类社会的进步和发展，人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水等器具，逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识。如古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究，确定它们的基本规律，初步奠定了静力学即平衡理论的基础。伽利略在实验研究和理论分析的基础上，最早阐明自由落体运动的规律，提出加速度的概念。牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是开普勒的行星运动三定律)，提出物体运动三大定律。伽利略、牛顿奠定了动力学的基础。牛顿运动定律的建立标志着力学开始成为一门科学。此后，力学的研究对象由单个的自由质点，转向受约束的质点和受约束的质点系。这方面的标志是达朗贝尔提出的达朗贝尔原理，和拉格朗日建立的分析力学。其后，欧拉又进一步把牛顿运动定律用于刚体和理想流体的运动方程，这被看作是连续介质力学的开端。

牛顿在他的巨著《自然哲学的数学原理》里发表了三条牛顿运动定律；即惯性定律，加速度定律和作用与反作用定律。他规范了这些定律能支配着普通物体与天体的运动。特别值得一提的是，他研究出开普勒定律在理论方面的详解。先前创立发展微积分用于研究经典力学理论。牛顿深入研究了这些经验规律和初步的现象性理论，发现了宏观低速机械运动的基本规律，为经典力学奠定了基础。亚当斯根据对天王星的详细天文观察，并根据牛顿的理论，预言了海王星的存在，以后果然在天文观察中发现了海王星。于是牛顿所提出的力学定律和万有引力定律被普遍接受。他的《自然哲学的数学原理》采用的是欧几里得几何学的表述方式，处理的是质点力学问题，以后牛顿力学被推广到流体和刚体，并逐渐发展成严密的解析形式。1736年，欧拉写成了《力学》一书，把牛顿的质点力学推广到刚体的场合，引入了惯量的概念，论述了刚体运动的问题。16世纪以前

力学是物理学中发展较早的一个分支。古希腊著名的哲学家亚里士多德曾对“力和运动”提出过许多观点，他的著作一度被当作古代世界学术的百科全书，在西方有着极大的影响，以致他的很多错误观点在长达2000年的岁月中被大多数人所接受。16世纪-17世纪 人们开始通过科学实验，对力学现象进行准确的研究。许多物理学家、天文学家如哥白尼、布鲁诺、伽利略、开普勒等，做了很多艰巨的工作，力学逐渐摆脱传统观念的束缚，有了很大的进展。

英国科学家牛顿在前人研究和实践的基础上，经过长期的实验观测、数学计算和深入思考，提出了力学三大定律和万有引力定律，把天体力学和地球上物体的力学统一起来，建立了系统的经典力学理论。经典力学概括来说，是由伽利略及其时代的优秀物理学家奠基，由牛顿正式建立。所以牛顿曾说过，他是站在了巨人的肩膀上。18世纪-19世纪

由伽利略和牛顿等人发展出来的力学，着重于分析位移、速度、加速度、力等等矢量间的关系，又称为矢量力学。它是工程和日常生活中最常用的表述方式，但并不是唯一的表述方式：拉格朗日、哈密顿、卡尔·雅可比等发展了经典力学的新的表述形式，即所谓分析力学。分析力学所建立的框架是现代物理的基础，如量子场论、广义相对论、量子引力等。微分几何的发展为经典力学注入了蒸蒸日盛的生命力，是研究现代经典力学的主要数学工具。十九世纪后期，尖端的理论与实验挖掘出许多扑朔迷离的难题。经典力学与热力学的连结导出经典统计力学的吉布斯佯谬（熵混合不连续特性）。在原子物理的领域，原子辐射呈现线状光谱，而不是连续光谱。众位大师尽心竭力研究这些难题，引导发展出现代的量子力学。同样的，因为经典电磁学和经典力学在座标变换时的互相矛盾，终就创发出惊世的爱因斯坦相对论。19世纪末—20世纪初

十九世纪末二十世纪初，经典物理学的各个分支学科均发展到了完善、成熟的阶段，随着热力学和统计力学的建立以及麦克斯韦电磁场理论的建立，经典物理学达到了它的顶峰，当时人们以系统的形式描绘出一幅物理世界的清晰、完整的图画，几乎能完美地解释所有已经观察到的物理现象。由于经典物理学的巨大成就，当时不少物理学家产生了这样一种思想：认为物理学的大厦已经建成，物理学的发展基本上已经完成，人们对物理世界的解释已经达 到了终点。物理学的一些基本的、原则的问题都已经解决，剩下来的只是进一步精确化的问题，即在一些细节上作一些补充和修正，使已知公式中的各个常数测得更精确一些。然而，在十九世纪末二十世纪初，正当物理学家在庆贺物理学大厦落成之际，科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。首先是世纪之交物理学的三大发现：电子、x射线和放射性现象的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”：“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。这些实验结果与经典物理学的基本概念及基本理论有尖锐的矛盾，经典物理学的传统观念受到巨大的冲击，经典物理发生了“严重的危机”。由此引起了物理学的一场伟大的革命。爱因斯坦创立了相对论；海森堡、薛定谔等一群科学家创立了量子力学。于是诞生了现代物理学。

现代物理学推翻了绝对空间的概念：即在不同空间发生的事件是绝然不同的。例如，静挂在移动的火车车厢内的时钟，对于站在车厢外的观察者来说是呈移动状态的。但是，经典力学仍然确认时间是绝对不变的。

在日常经验范围中，采用经典力学可以计算出精确的结果。但是，在接近光速的高速度或强大引力场的系统中，经典力学已被相对论力学取代；在小距离尺度系统中又被量子力学取代；在同时具有上述两种特性的系统中则被相对论性量子场论取代。虽然如此，经典力学仍旧是非常有用的。因为：它比上述理论简单且易于应用。

虽然经典力学和其他“经典”理论（如经典电磁学和热力学）大致相容，在十九世纪末，还是发现出有些只有现代物理才能解释的不一致性。特别是，经典非相对论电动力学预言光速在以太内是常数，经典力学无法解释这预测，并导致了狭义相对论的发展。经典力学和经典热力学的结合又导出吉布斯佯谬（熵无定义）和紫外灾难（黑体发射无穷能量）。为解决这些问题的努力造成了量子力学的发展。自二十世纪末后，不再能虎山独行的经典力学，已与经典电磁学被牢牢的嵌入相对论和量子力学里面，成为在非相对论性和非量子力学性的极限，研究质点的学问。20世纪末——至今

在相对论和量子力学建立起来以后，现代物理学经过七十多年的发展，已经达到了成熟的阶段。人类对物质世界规律的认识达到了空前的高度，用现有的理论几乎能够很好地解释现在已知的一切物理现象。可以说，现代物理学的大厦已经建成。在这一点上，目前这种情况与上一个世纪之交的情况很相似。因此，有少数物理学家认为今后物理学不会有革命性的进展了，物理学的根本性的问题、原则问题都已经解决了，今后能做到的只是在现有理论的基础上在深度和广度两方面发展现代物理学，对现有的理论作一些补充和修正。然而，由于有了一百年前的历史经验，多数物理学家并不赞成这种观点，他们相信物理学迟早会有突破性的发展。另一方面，虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的，到了非要彻底改造现有理论不可的程度。在这方面，目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交，经典物理学发生了“严重的危机”；而在本世纪之交，以笔者看来，现代物理学表面上看似并无“危机”。实际上却存在着极大的潜在危机。这种危机主要表现在：

一、基础物理学

基础物理中的经典力学，不知道力的本质是什么，不知道力与运动、静止之间相互转化的关系；不知道永恒运动是绝对的，静止是相对运动中的一种特殊形式。作用力和反作用力对立统一是造成世间一切机械永恒运动的终结原因。更不知道二力大小相等，方向相反，作用在同一直线所构成的圆周曲线运动两个不同对称切点上的动力机制和原理。

二、理论物理学

在理论物理的某些领域和研究方向上，却走上了更加神秘莫测，高深、抽象化，脱离了社会生产的实际需要。不知道物理的自然辩证法——即打破牛顿静力平衡和静止中能量的守恒，重建牛顿动力平衡和运动中能量的守恒。更不知道，在一个非欧几何空间中，创造爱因斯坦广义相对论里提出的弯曲时空，利用一个万向支点和一根阿基米德省力杆杠将其存在的保守力场一分为二，即可获得无限、无穷的能量来解决目前世界面临日渐枯竭的能源危机。

通过简单回顾物理学的发展历史，不难看出，无论是经典物理学还是现代物理学，在当时的历史背景下，只有经典牛顿力学从某种意义上来说比较成熟一些。但是，从牛顿的整个理论来看其所阐述的规律（第三运动定律）仅是属于静力学讨论的范畴。虽说牛顿是古典力学的奠基人，牛顿力学的建立和发展，决定着后来物理学家的思想、研究和实践的方向，在自发唯物主义思想的指导下，创立了万有引力理论，但晚年的牛顿在研究行星为什么会围绕太阳运转时，由于信奉了上帝，认为除万有引力的作用外，还有一个“切线力”，这个“切线力”只能是来自上帝的“第一推动力”。根据牛顿第三运动定律，我们假设一切物体所受到的两个力大小相等，方向相反，并且同时作用在一条直线的公共点上，通过计算两个力的合力为零。这就决定了该定律没有直接给出在一个非欧几何空间里物体是如何实现产生动力的机制和原理。机械能守恒定律也还未确立，热力学及电动力学、电磁学几乎没有起步，连瓦特改良的蒸汽机也还不成熟，内燃机远未诞生（１８８３年汽油机制成，１８９７年柴油机制成），1879 年爱迪生才发明了电灯。1775 年以前所有的永动机设计方案都是必然注定失败的，所以 1775 年 法国 皇家 科学院否定永动机根本就是一种草率的不可靠的决定。

1842年能量守恒与转换定律的发现说明了什么？说明了一部无需消耗任何能量或无中生有能量的机器是不存在的，但却被主体从主观上人为地抽象异化为“永动机”。须知，当年，焦耳（jamesprescottjoule，1818-1889））、鲁道夫·朱利叶斯·埃曼努埃尔·克劳修斯（rudolf julius emanuel clausius，1822～1888）和赫姆霍兹（ltz，1821-1894）等科学家试图在探讨永动机时所遇到的失败正好说明一部不消耗任何能量的机器是不存在的，伟大的能量守恒定律思想足以证实这一点。不过当时把违反热力学第一、二定律且不消耗能量或只有单热源输入的机器等同于永动机，（参见《大学基础物理学》清华大学出版社上册2003年8月第一版第285页热力学第二定律及其微观意义），这在逻辑上是错误的——即没有对机器和永动机两者在概念内涵与外延上作了科学的界定，从而导致了人们在对永动机的意识问题上造成极大的混乱.，此后这种观点以讹传讹，普遍成了学界上的一大亮点和特色，为许多人不假思索地盲从和接受。

以上所述，从经典物理学到现代物理学发展的大趋势上看，其存在的问题是全面的、根本的，其危机是深刻的、巨大的。

理论上存在的缺陷和暗藏的潜在危机以及技术上的不慎滥用，将导致技术上的危机，技术上的危机则加速人类走向毁灭的时间进度。看看眼前的一幕幕场景：核泄漏，环境污染，生态破坏，物种灭绝，人口爆炸，资源枯竭，沙漠扩大，森林速减，粮食短缺，愚昧和野蛮的战争行为仍在交火不断地进行等等，这不能不说从最初存在决定意识的本源层面上无不受到带有缺陷，甚至错误的相关技术理论之间连锁反应引导所致，正在把人类推向绝境。长此下去，世界末日是迟早的事，人类必将从地球上消失。

人类至今不能控制自然，自主生命，不仅造不出一只小小的蚂蚁，连人类自身的许多疾病也治不了。对于和谐的自然存在而言，人类的技术不仅十分落后，而且孕育著灭绝人类的极大危险性。目前迫在眉睫的紧要关头就是如何解决人类面临的化石能源危机问题。

实际上17、18世纪的科学家对永动机的否定是极其轻率的，不严谨的，也是不科学的，但却成了后来科学界否定永动机唯一强大的思想武器，影响了以后几乎所有的科学家和有知识的平民，包括 1905 年左右爱因斯坦在专利局当小职员时都嘲笑当时申请的永动机专利。对于永动机的研制和设计，历来 让更多的人参与了这种嘲笑。从客观的角度来看，科学权威对于研制一种不需要消耗任何能源或者无中生有能量的机器——其实这种机器从热力学理论来讲理应定义为“永静机”而不是“永动机”，人们在定义永动机的问题上犯了一个严重的逻辑错误。当然，真正的科学家否定其存在（不消耗任何能量抑或无中生有能量的机器）是正确的，这应该引起注意。现在看来科学权威否定的是“永静机”而不是“永动机”本身，永动机从此便成了替罪的羔羊。设想，“既要让马儿跑得快，又不给马儿多吃草”，世上岂有这样的美事？由于愚昧和无知观念的误导，人们便往往将永动机的自然属性强加到“无需消耗任何能源或者无中生有能量的机器”的定义中去，于是“指鹿为马”的思维定式，必然注定陷入形而上学的泥潭不能自拔。从而思维的自相矛盾无法解决，诉诸于一种非理性的幻想，这是何等不可思议的。至于为什么会出现这种荒诞不经的错误认知和定义，那是思维与存在的关系问题，属于哲学和逻辑学讨论的范畴，这里毋庸赘述。在当时科技落后的历史背景下，人们幻想制造一种无需消耗任何能源或者无中生有能量的机器（永静机），继而又把这种违反物理学定律的机器本来理应称作“永静机”错误理解为“永动机”，真是颠倒黑白，如此之类，正足以诬罔视听，贻误后生矣。于是“永动机”便成了无需消耗任何能源或者无中生有能量机器的代名词，这种错误的定义是毫无道理可言，违反最起码、最基本的逻辑常识——逻辑的本质是寻找事物的相对关系,即前提的判断（s=“不消耗任何能源或无中生有能量的机器”）是假的，推出的结论（p=“永动机”）必然是假的，因此何以“永动”？没有任何物理学意义。

第一，科学意义上的永动机，指的是在客观条件允许下运用自然界无限万有的可再生能源（能量）来制造源源不断满足人类永久性做功需要的动力机器。永动机是根据电磁感应原理和瑟尔效应，充分利用永磁材料和电磁体来制造产生动力的机械装置。其基本特征是永动机产生的能量大于它所“消耗”（热力学专用术语，以下电动力学所使用“消耗”概念即引申之意）的能量，它产生的能量大于自身消耗的能量，并没有违反物理学定律，增加产生的多余能量是因为永动机吸收和利用了周围空间的物质能量，故产生的能量大于人造机器所消耗的能量。能量在各动力系统中的转化与交换仍然是守恒的。

第二，深入探讨永动机的内在机制和原理，仍是现代物理学研究的前沿课题，对于永动机这个课题，不能用传统的热力学思想和一些不合适宜的力学观念去研究。如果我们认为永动机是一种无需消耗任何能量而源源不断地产生对外做功的机器，或者无中生有能量的机器，那是一种主观意识脱离客观存在的人为抽象概念和定义，是一种对物理学天真、幼稚、无知的表现。迄今为止，企图设计那种无需消耗能量的机器（除电动力学中第一类永动机利用到自然界无限万有的可再生能源——水能尚需讨论外），无人能制造成功。

第三，综合和总结古今中外一切有关永动机的研究，研制成败与否的关键只在于是不是遵循了物理学定律--即能量守恒与转化定律。可以说一部永动机的研究历史是从空想、幻想到变成现实的发展过程。能量守恒定律揭示了 各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的。如此说来，热力发动机：(蒸汽机、内燃机)和电动机等等产生动力的机器发明也都是遵循这一自然规律，否则不可想象的。

千百年来，无数的能人、科学家通过艰苦努力，在机器产生动力所获取各种不同能量形式的探索问题上很大程度得益于热力学理论研究发展的指导，先于1766年-1790年发明了改造世界的动力机器——蒸汽机，后于1883年和1897年分别研制出汽油机和柴油机。内燃机的成功研制进一步证明，机器产生动力和持久运转，与能量守恒定律和所消耗的各种能量形式的有无限性有关。从逻辑上来说我们可以这样假设，认为内燃机所消耗的热能是无限可再生能源，那么内燃机就成了真正科学意义上的永动机了。可是鉴于目前的技术水平和热力学理论研究的局限性，从永恒运转这个意义上来考虑，内燃机肯定不会 被列入永动机的范畴。因为内燃机所使用消耗的热能是不可再生能源，能量是有限的（即化学反应的不可逆性所致）。所以，在热力学理论这条道路上探讨永动机是行不通的，而且注定是没有任何希望的。基于热力学所涉及讨论的不可再生能源，或者说有限能量不能解决维持机器运转的永动性。因而，必须从大自然中探寻无限的可再生能源，探寻无穷万有的物质能量来源源不断满足机器永久性运转的需要，永动机的研究才有希望。

随着人类对物质世界的结构、时间、空间和能量以及运动规律认识的进一步深化，尤其是电动力学的蓬勃发展把人们对大自然获取能量的探索视野带到了对电能利用的新时代。1831年英国科学家法拉第自从发现了电磁感应定律和原理之后，这对于永动机的可行性研究从此开辟了一条崭新的道路。根据电磁感应定律和原理，法拉第发明了世界上最简单的第一台电动机和发电机雏形。在法拉第发现电磁感应原理的第二年，受法拉第发现的启示，法国人皮克希应用电磁感应原理制成了最初的手摇式直流发电机。1866年，德国的西门子发明了自励式直流发电机。1869年，比利时的格拉姆制成了环形电枢，发明了环形电枢发电机。1882年，美国的戈登制造出了输出功率447kw，高3米，重22吨的两相式巨型发电机。电动机和发电机的成功研制，堪称真正科学意义上的永动机，因为它们利用到了大自然中的可再生能源——水能。发电机和电动机的有机结合使用是电动力学中的第一类永动机，这在物理学的发展历史中具有划时代的里程碑意义的。不过，这一类永动机的使用，由于受到地理条件的限制，即在有水源的地方方可利用水利发电机来发电给电动机提供电能使之持久运转，因而没有得到极其广泛的运用，即取代传统的内燃机，彻底解决目前化石能源面临的危机。因此，探讨电动力学中的第二类永动机迫在眉睫。

自从1831年英国科学家迈克尔·法拉第（michael faraday，公元1791～公元1867）发现电磁感应定律以来，人们利用水能来发电，又通过电动机将电能转化为机械能做功，这原本就是科学意义上的永动机。是以水能这一无限能源来直接制造动力的机器，截止到1946年，英国民间科学家约翰·瑟尔 john roy robert searl（1932-5-2出生于英国旺蒂奇(wantage)）才真正间接从永磁体中获取能量来制造世界上第一台永动机——瑟尔效应发电机。这是在永动机研制历史上具有里程碑意义的伟大发明。参见《自由能源-约翰·瑟尔的故事》视频资料http:///v_show/。

年前英国民间科学家约翰瑟尔运用了电磁感应定律和原理，采用永磁材料和电磁体，将变化的电场通过磁化、吸附和捕获自由电子储存在磁介质里形成具有永磁体所固有的场能特性。然后将这些处于无序的磁场能按照一定的顺序排列设置于非欧几何的弯曲空间里，在整个圆周力程曲面轨道上建立旋转磁场引导和推动若干小磁铜环滚筒，实现机械装置运转。成功研制出世界上第一台具有实用性的永动机——瑟尔效应发电机。然而不幸的是，由于世俗偏见、愚昧无知和狭隘自私的心理，持有反对永动机制造的黑恶势力给毁坏掉了。2011 年8月，我们成功地做了一次电动-发电实验。就是用3.8千瓦的单相异步电动机，通过皮带轮传动，能够使额定功率为10千瓦的三相交流发电机正常发电，发出500伏特的电压。通过计算，额定电流为18.1安培，功率因数为0.8，总的有功功率为7.24千瓦，有望设计成自持供电循环的新型发电机，也就是当下我们所要进行探讨和研制电动力学中的第二类永动机(参见国外http:///us/63267078/、http:///us/63279313/、http:///v_show/)。但是，鉴于目前电器市场上没有现成的自动控制开关和相关匹配的电器元件，我们暂时无法设计出来。针对此次实验，我们发现电动发电机的有机结合构成一个整体系统，在该系统中产生的电能量及其有功功率7.24千瓦，明显大于输入3.8千瓦的功率能量。出现这种情况，我们当时也是始料未及的。按照经典物理学定律的描述，电能转化为机械能，机械能再转化为电能理应守恒的，但是却出现“不守恒”的现象。我们仔细分析出现这种情况的原因是：

第一，当启动电动机时，电动机周围旋转磁场，通过电磁转矩作用于转子旋臂可以假设由若干省力杠杆构成，在一定功率条件下，省力杠杆具有增力效应，转子旋臂杠杆作圆周曲线运动除了一大部分受到周围旋转磁场的作用力以外，还有一小部分受到了垂直于地表重力场的作用。于是，转子旋臂杠杆所受到的合力是电磁力和重力两者的总和。所以，总的机械力大于该系统消耗的电磁力。

第二，电动机运转时机械总动能的合力通过皮带轮传动到达发电机，克服了摩擦力和电磁阻力。当电动机转速在完全满足发电机额定转速的条件和要求下时就能正常发电。因此，产生的总能量（7.24千瓦）大于该系统所消耗的能量（3.8千瓦）。

第三，电动机转子旋臂杠杆在重力和电磁力两者的作用下，沿着某一始点向终点作圆周曲线运动是一个“不对称回路”，电动机借助保守力（重力和电磁力）对转子旋臂杠杆发生作用，回避了势动能的转化，即“沿原路返回”，从而解除功恒为零的情形，实现电能量的创生。

关于永动机探讨的几点建议：

第一、从对点电荷在静磁场中的微观量子行为的探讨，上升到从宏观视角来考察对质点动力或刚体动力在保守力系统中所作的半周曲线运 动的实验研究和理论分析。通过单摆实验，我们发现一切物体在保守力场（万有引力、永磁力）中只能作半周力程曲线运动，若要完成整个圆周运动，必需由电磁力或永磁力来打破牛顿静力平衡和静止中能量的守恒，重建牛顿动力平衡和运动中能量的守恒，完成另一个半周力程曲线运动，才能实现由有限圆周运动向无限圆周运动的转化。

第二、始终利用保守势能做功，避免“原路返回”，即动能向势能转化，解除功恒为零的情形，进一步完善法拉第电磁感应实验——电动发电实验，利用保守力（万有引力和永磁力）这一无限能源，实现能量的创生。

第三、比较深入研究瑟尔效应发电机的工作原理及其相关的视频资料。

第四、创造有利条件根据电磁感应定律和原理，采用永磁材料和电磁体，将变化的电场通过磁化、吸附和捕获自由电子储存在磁介质里形成具有永磁体所固有的场能特性。然后将这些处于无序的磁场能按照一定的顺序排列设置于非欧几何的弯曲空间里，在整个圆周力程曲面轨道上建立旋转磁场引导和推动转子旋臂，对该实验作进一步的深入探讨。

只要我们能够深入对保守力系统性质的探讨和分析，就有可能突破和超越传统经典物理学的局限性，有所创新，成功研究开发永动机这一改变世界能源危机的先进科技。

热力学定律与永动机，他们注定不能在一起

在当时科技落后的历史背景下，人们幻想制造一种无需消耗任何能源或者无中生有能量的机器，并把它叫做永动机。从这种既要马儿跑又要马儿不吃草的定义就知道，它是永远不可能被制成的，但是，要人们接受这个事实还是费劲周折的。第一类永动机——魔轮：

十三世纪时法国的亨内考提出的第一类永动机——魔轮。

它通过安放在转轮上一系列可动的悬臂实现永动，向下行方向的悬臂在重力作用下会向下落下，远离转轮中心，使得下行方向力矩加大，而上行方向的悬臂在重力作用下靠近转轮中心，力矩减小，力矩的不平衡驱动魔轮的转动。后来达芬奇等diy达人都尝试过永动机的制作，皆以失败告终。

失败的原因：右侧重垂在重力作用下远离转动轴，力矩随之增大，驱动魔轮转动，但由于左侧重垂数量更多，平衡了系统力矩，永动无法实现。

第一类永动机的失败，引发了大家对机械能和热能关系的探讨。人们用理论证明了它的失败——能量转化与守恒定律和焦耳提出的热力学第一定律。

热力学第一定律是什么？请接着往下看

这个视频做了一个小小的“实验”，从地上抛出一个小球，给小球足够的动能飞到空中，到顶点时动能全部转化成势能，小球又落下，落下的过程中势能又完全转化成动能，最后小球落到地面。但是最后小球的速度减少了，为什么呢？势能说：“我把能量全还给动能了！”然而动能说：“我的能量没有以前多了！” 热力学第一定律先生说：“这事儿我能hold住。”

原来，在小球运动的过程中，与周围的气体分子摩擦，产生了热，这个热能就是动能少的那部分能量，是动能把能量给了这些分子。

用热力学第一定律解释：物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和。小球的运动过程中，不存在吸收热量的过程；存在对外界做功。用q表示热量，w表示做功，u表示物体的内能，就可以用数学表达式表示出这个过程： δu=q+w，其中q=0，w<0。

这时你可能要问了，为什么w<0呢？

那是因为小球在对外界做功，把能量传给了别人，自己的能量就会减少，所以w<0；相反，如果外界对小球做功，那也就是外界把能量传给小球，能量增加，所以w>0。于是，我们就得出了热力学第一定律的定义：

物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和.数学表示：δu=q+w

这时，我们可以推出其他定律的阐释方法：

1、系统在绝热状态时，功只取决于系统初始状态和结束状态的能量，和过程无关。

2、孤立系统的能量永远守恒。

3、系统经过绝热循环，其所做的功为零，因此第一类永动机是不可能的（即不消耗能量做功的机械）。

4、两个系统相互作用时，功具有唯一的数值，可以为正、负或零。热力学第一定律，就这样为第一类永动机魔轮判下了死刑！

==================我是分割线===================== 第二类永动机

不甘心的人类认识到能量不能凭空创造出来，把视线转移到海洋、大气乃至宇宙，希望从中吸取热量，并将这些热能作为驱动永动机转动和功输出的源头——这便是第二类永动机的基本原理。

首个第二类永动机利用海水的热量将液氨汽化，推动机械运转。但是这一装置无法持续运转，因为汽化后的液氨在没有低温热源存在的条件下无法重新液化，因而不能完成循环。卡诺设计了一种工作于两个热源之间的理想热机——卡诺热机，卡诺热机从理论上证明了热机的工作效率与两个热源的温差相关。德国人鲁道夫·克劳修斯和英国人开尔文在研究了卡诺循环和热力学第一定律后，提出了热力学第二定律。这一定律指出：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。热力学第二定律的提出宣判了第二类永动机的死刑，而这一定律的表述方式之一就是：第二类永动机不可能实现。

通过卡诺机来解释一下：

热量从温度高的t1传递到工作物质（中间的圆），使能量全部转换为机械能，迫使工作物质对外做功w。这不就是第二类永动机么？它是不可能的！除非我们在下面加一个低温装置，用来吸收热量。

整个过程就变成：高温物体t1放热给工作物质，使热能部分转换为机械能，对外界做功；还有一部分能量不可避免地被低温物体吸收。所以，第二类永动机不可能制成。

克劳修斯这样表述：    不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；

不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响； 不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。

开尔文这样表述：

对任意之循环运转装置，在只与单一热库交换热量之情形下，而产生对外作功之效应是不可能的。此为热机之观点，即热无法百分之百转为功。

第二类永动机不可能实现。

再延伸一点，如果把过程倒过来：

要高温物体从低温物体吸热，就需要外界对工作物质做功，那就是冰箱啦~  

克劳修斯这样表述：

对于任意之循环运转装置，在不输入功的情形下而自发性的产生使热由冷体传向热体之效应是不可能的，此为冷机之观点。

澳洲永驻篇二

作者： nocry 于 2010-08-13 13:33:4

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lutec 1000电能放大器是john christie 和 lou brits 两位工程师发明的。2001年他们在the cairns post（cairns是澳大利亚东北角一城市）发布他们的这一发明时，招惹了很多人的愤怒和歇斯底里的抨击，声称他们的这台机器是无法申请到专利的，并且不时受到死亡威胁，还散布谣言，说他们都已经死于非命。在他们回避任何采访，默默地艰难的忍受了6年激烈批评压力之后，今天他们终于又出现在公众面前，并且在世界60多个国家成功申请了专利，其中包括美国、中国和印度。

lutec 1000可将输入电能放大10倍输出。它的驱动力来源于永久磁铁的磁力和输入的电脉冲。该机器具有的电能放大性能于今年初进行了测试之后，得到了国际sgs权威认证。他们现在正忙于造可用于生产的样机，将首先在澳大利亚国内生产。

帖子附图:

澳洲永驻篇三

分析常见几种有趣的“永动机”

广西北海合浦廉州中学物理组 秦付平

我们知道，永动机有两类：不消耗能量而能永远对外做功的机器，它违反了能量守恒定律，故称为“第一类永动机”。在没有温度差的情况下，从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器，它违反了热力学第二定律，故称为“第二类永动机”。在人类科学发展史上曾出现过无数的学者进行开发“永动机”，其中不乏很多科学家，下面列举几种有趣不可实现的永动机。

一、重力“永动机”

例1 文艺复兴时期，意大利的达芬奇设计了如图1所示的装置。他设计时认为，在轮子转动过程中，右边的小球总比左边的小球离轮心更远些，在两边不平衡的力矩作用下会使轮子沿箭头方向转动不息，而且可以不断地向外输出能量。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。下列有关该装置的说法中正确的是（）

a．如果没有摩擦力和空气阻力，该装置就能永不停息地转动，并在不消耗能量的同时不断地对外做功．

b．如果没有摩擦力和空气阻力，忽略碰撞中的能量损耗，给它一个初速度，它能永不停息地转动，但在不消耗能量的同时，并不能对外做功．

c．右边所有小球施加于轮子的动力矩并不大于左边所有小球施于轮子的阻力矩，所以不可能在不消耗能量的同时，不断地对外做功．

d．在现代科学技术比较发达的今天，这种装置可以永不停息地转动，在不消耗其它能量的基础上，还能源源不断地对外做功．

解析：该设计中，当轮子转动时，虽然右边的小球总比左边的小球离轮心更远些，但是右边小球的个数总比左边的少，实际上右边所有小球施加于轮子的动力矩等于左边所有小球施于轮子的阻力矩，轮子在不受到外力作用时将保持平衡状态．如果没有摩擦力和空气阻力，且忽略碰撞中的能量损耗，给轮子一个初速度，轮子就能依靠惯性永不停息地转动。故正确答案为bc。

二、风力“永动机”

例2 利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具，如图2所示，在平板车上装了一个电风扇，风扇转动时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆受力而向前运动，对这种设计，下列分析中正确的是（）

a．根据牛顿第二定律，这种设计能使小车运行

b．根据牛顿第三定律，这种设计能使小车运行

c．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第二定律

d．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第三定律

解析：风扇吹出的风对风帆有向前的作用力，风又给风扇一个向后的作用力，因此对于整个装置而言，作用力和反作用力都是内力，小车不会运动，故选d．

三、浮力“永动机”

例3 有人设计了如图3所示的“浮力永动机”。永动机的传动绳上均匀地固定了许多密度小于水的小球，容器底部的管道内径与小球直径相等，并为光滑配合。设计者认为，左边容器里的小球受到浮力的作用向上运动，管道中的小球也将被带着向上运动，一旦这个小球要升出管道，其下的一个小球就会进入管道而不使水漏出，因此永动机将永不休止地顺时针转动。找一只塑料瓶，把瓶底去掉，倒置。再取3至4只乒乓球，用一根线从它们的直径穿过，均匀地分布于线上，并用胶水粘牢。按图4所示把线的上、下端固定，在容器中注满水，然后把线的下端剪断，看看这些球是否能在浮力的作用下向上运动？正确分析和解释你所见到的现象，这种永动机的荒谬之处也就揭露出来了。

解析：这种浮力永动机像所有的“永动机”一样是不可能工作的。浮力是依靠上下压力差形成的，如图5所示，设小球体积为而球3呢？它的上压强为，球

1、球2所受的浮力为，它的下压强

。故：，圆柱．即等于以小球中心截面为底的，以h3为高的圆柱所排开的水受的重力．很显然，f1＋f2不会大于f3，整个系统将向下运动，直到容器中的水流完为止。

四、磁力“永动机”

例4 17世纪70年代，英国捷斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力永动机，其结构如图6所示，在斜面顶端放一块强磁铁m，斜面上、下端各有一个小孔p、q，斜面下有一个连接两个小孔的弯曲轨道。维尔金斯认为：如果在斜坡底放一个铁球，那么在磁铁的引力作用下，铁球会沿斜面向上运动，当球运动到p孔时，它会漏下，再沿着弯曲轨道返回到q，由于这时球具有速度可以对外做功。然后又在磁铁的吸引下回到上端，到p处又漏下，对于这个设计，下列判断中正确的是（）

a．满足能量守恒定律，所以可行

b．不满足热力学第二定律，所以不可行

c．不满足机械能守恒定律，所以不可行

d．不满足能量守恒定律，所以不可行

解析：在这个实验中，如果把上面的磁铁取走，则小球第一次从上面的p孔掉下来，对外做功后，小球就不能再回到p孔，小球之所以能对外做功，是依靠磁铁不断对小球做功，所以这个设计违背了能量守恒定律，所以是不可行的，选项d正确。

五、电场“永动机”

例5 有人设计了一种如图7所示的机器：两根相互垂直的刚性绝缘细杆，相交于杆的中点，位于竖直平面内，杆的端点上各有一带正电的小球a，b，c，d。一水平的固定转轴pp’通过两杆的交点与两杆固定连接。转轴的一端有一皮带轮，通过皮带可带动别的机器转动，两杆与其端点的带电小球处在一方向与x轴平行的静电场中，电场的场强大小随y而改变，可表示为e＝。在y＝0处，场强e＝0；在y＞0的区域，场强沿x轴正方向，其大小随y的增大而增大；在y＜0的区域，场强沿x轴负方向，场强的大小随|y|的增大而增大。由于杆端的带电小球受到静电场的作用，相互垂直的杆将绕固定轴转动，与轴连接的皮带轮通过皮带就能带动其它机器运转。设计者断言他可以实现一种不需要提供能量又能不断对外做功的永动机．你认为这种机器可能实现吗？为什么？如认为不能实现，则指出其设计中存在何种错误，并说明理由。

解析：根据能量守恒定律，任何一部机器，可以使能量从一种形式转化为另一种形式，但不能无中生有地创造能量，所以想要实现一种不需要向它提供能量但又能不断地对外做功的永动机是不可能的。题中设计方案的错误之处在于设想的静电场是不可能存在的。理由如下：假设空间中存在这样的电场，即该电场的电场线平行，但相邻电场线的距离不等，如图8所示．根据等势面与电场线垂直，可在该电场中找到两个等势面，图中的则 与平行，距离设为d，由题意知：

与，由此得到 间电势差间电势差

；

；

；

；

显然这样的静电场是不存在的。

六、放射性永动机

例6 如图9所示的装置是一位物理学家设计的一种使用放射性元素钍的“永动机”。它是在密闭的玻璃球壳1中，放入玻璃管2，将具有放射性的钍盐3密封在玻璃管中，4是两片彼此紧靠的金属箔，5是贴在玻璃球壳内侧的金属板，金属板接地。这个装置之所以称为“永动机”，是当两片金属箔吸收到放射线而带同种电荷时将不停地排斥，每次排斥时向左右张开，触到金属板的内壁，立即收回，如此往复，形成金属箔的“永动”。下列说法中正确的是（）

a．金属箔是由于吸收到α射线而张开的b．金属箔是由于吸收到β射线而张开的c．此装置可看作是第一类永动机

d．此装置可看作是第二类永动机

解析：放射性元素钍具有β放射性，出射的粒子──电子被金属箔所吸收，金属箔带上同种电荷，互相排斥，金属箔张开。随着放射性元素钍不断地进行β衰变，它所提供的出射粒子──电子的数量将不断减少，所以这种装置并非“永动机”，故正确答案为b。

结语：科学在不断进步，永动机的研究却从来没有停止。中国乃至世界不知有多少民间科学家甚至专家，学者，教授，花费了大量宝贵的时间、金钱、心血来坚持不懈地寻找这样一种不存在的事物，不能不令人扼腕。他们之中当然也不乏别有用心的骗子，常见的手法是出售或转让他的“永动机图纸”、“永动机技术”等等。其实，只要一些最最基本的物理学常识，就可以识破这种骗术。

澳洲永驻篇四

永动机主题公园

李树森

永动机是指不消耗能量而能永远对外做功的机器，它是违反能量守恒的永不停止运动的发动机。它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，历经800多年，到现在永动机还未能发明，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承受住科学的审查。

永动机没有被实际地制造出来，但是，却留下了大量的设计方案，李树森认为，这些方案是一笔财富，方案可以复制成实体的不永动的或永动的机械，他萌生了在国内某一个地区创建“永动机主题公园”的创意，要通过永动机主题公园的运作方式，将各个历史时期具有代表性的永动机的样品展示出来，让人们看到永动机的发展雏形，看到永动机跨越的时光，看到人们对永动机的痴迷，看到人们的愚昧，看到人们的智慧，看到人们的创新能力，供游客参观回味，供游客了解永动机的发展史。

下面，结合创意人对永动机主题公园的认识程度，对该园的发展作初步描述。

一.定位

1.高起点。永动机主题公园的规模达到国内一流水平。

2.高吸引力。永动机主题公园对游客的吸引力达到国际一流水平。

3.可持续。永动机主题公园的服务年限超过200年，祖先留下了长城、故宫和颐和园，使北京市民常年享受福利，拥有稳定的财源收入，我们为后代留下一座主题公园，也是在增加一条长远的财源通道。

4.少辩论。在园区的企业文化中，对永动机的过去、现在和将来不作平判。

二.目标

1.永动机主题公园的规模能够游客参观一天。

2.使永动机主题公园的营业收入能够保持公园的良好运营，具有盈利能力，再扩建能力。

三.目的1.为建园地区增添一处具有独到和创新特色的旅游景点，吸引更多的人到永动机主题公园来观光，提高旅游产业的创汇能力。

2.利用人们对永动机主题公园的欣赏、探密、评论、批判、争论等行为，增添人们对永动机主题公园的关注度，吸引更多的高端揭密人员到园区调研、吸引更多的积极

维护能量守恒定律权威和尊严的科技人员到园区调研，扩大争议程度，不怕被误解，使赞同方和反对方等各种人群都成为主题公园的游客。

3.将永动机3个字占为己有。永动机三字历史悠久，文化底蕴深厚，它的发展经历是失败连着失败，但围绕着对失败原因的探索，又衍生了认知自然规律的新概念，我们不能把永动机当做失败和愚昧的代名词，可以考虑注册永动机主题公园的商标权，在国内保持这一品牌的唯一性，这将是投资方的偏得，可以考虑由永动机主题公园的运营商，申请各个新推出永动机的外观专利权，保持各种重点造型的垄断能力，力争长期保持园区的新颖性和独特性。

4.使参观永动机主题公园的青少年，见识到多种多样的机械传动机构，开阔视野，提高想象力，学会创造能力。

四.特点

1.园区内分布的永动机历史悠久,形成多种版本的传说，这样，可以根据人们喜好和需要，整理出不同版本的历史小故事，增添园区的历史和文化内涵。

2.内容充实丰富。在园区内，既有13世纪的永动机，又有21世纪的永动机，在取力方式上涉及有重力，浮力，永磁力，惯性，弹力，静压力等，充分体现人们研制永动机的多样性。

澳洲永驻篇五

永动机幻想的破灭

10010426:杨仲豪

内容提要：本文从永动机的概念、历史上曾经出现过的永动机以及永动机幻想破灭的原因等几个方面描述永动机从出现到破灭的整个过程，最后得出我们从中应吸取的教训.关键词：永动机、幻想、热力学第一定律、热力学第二定律

引言：

人类的历史需要感谢那些在科学研究上做出科学贡献的人，因为他们的研究人类社会才能更加地先前发展。我们今天能过上如此舒服的生活就更是的感谢他们了！当然在科学研究中同样会遇到歧路，而在近代永动机便是一条让众多有杰出创造才能的科学家一去不复返的歧路。我们也在物理课中对永动机有过一点了解，不过接下来就让我们更深入地了解一下永动机幻想的破灭。

一、永动机是什么

首先我们先了解一下永动机的概念：永动机是指违反热力学基本定律的永不停止运动的发动机。

不过现在有人认为永动机这个名词不是很恰当，他们说：“如飞轮之类，一旦开始运动，若无摩擦阻力作用，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。”他们还认为：“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。”事实上，这种说法还是很有道理的。在时代的发展中曾经出现了两类永动机：第一类永动机是指某物质循环一周回复到初始状态，不吸热而向外放热或作功的机器；第二类永动机是从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其它影响的热机。

二、永动机想法的起源及出现过的永动机

永动机的想法起源于印度，公元1200年前后，这种思想从印度传到了伊斯兰教世界，并从这里传到了西方。在欧洲，早期最著名的一个永动机设计方案是十三世纪时一个叫亨内考的法国人提出来的。如图所示：轮子中央有一个转动轴，轮子边缘安装着12个可活动的短杆，每个短杆的一端装有一个铁球。方案的设计者认为，右边的球比左边的球离轴远些，因此，右边的球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大。这样轮子就会永无休止地沿着箭头所指的方向转动下去，并且带动机器转动。这个设计被不少人以不同的形式复制出来，但从未实现不停息的转动。仔细分析一下就会发现，虽然右边每个球产生的力矩大，但是球的个数少，左边每个球产生的力矩虽小，但是球的个数多。于是，轮子不会持续转动下去而

对外做功，只会摆动几下，便停下来。

达·芬奇的永动机

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。

斯特尔的永动机

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。

磁力永动机

大约在1570年，意大利有一位教授叫泰斯尼尔斯，提出用磁石的吸力可以实现永动机。他的设计如图所示，a是一个磁石，铁球c受磁石吸引可沿斜面滚上去，滚到上端的e处，从小洞b落下，经曲面bfc返回，复又被磁石吸引，铁球就可以沿螺旋途径连续运动下去。大概他那时还没有建立库仑定律，不知道电场力大小是与距离的平方成反比变化的，只要认

真想一想，其荒谬处就一目了然了。

浮力永动机

浮力也是设计永动机的一个好帮手。下图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，左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，现在左边这些球浸在水里，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，各个力恰好相互抵消掉，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。从哥特时代起，这类设计方案越来越多。17世纪和18世纪时期，人们又提出过各种永动机设计方案，有采用“螺旋汲水器”的，有利用轮子的惯性、水的浮力或毛细作用的，也有利用同性磁极之间排斥作用的。宫廷里聚集了形形色色的企图以这种虚幻的发明来挣钱的方案设计师。有学识的和无学识的人都相信永动机是可能的。这一任务像海市蜃楼一样吸引着研究者们，但是，所有这些方案都无一例外的以失败告终。他们长年累月地在原地打转，创造不出任何成果。

在制造第一类永动机的一切尝试失败之后，一些人又梦想着制造另一种永动机，希望它不违反热力学第一定律，而且既经济又方便。比如，这种热机可直接从海洋或大气中吸取热量使之完全变为机械功。由于海洋和大气的能量是取之不尽的，因而这种热机可永不停息地运转做功，也是一种永动机。同样有很多人在这种永动机上撞的头破血流，有很多的想法被提出，在这里也就不再做过多的阐述了。

三、永动机无法出现的原因

在那个时代，有许许多多有能力、有才华的科学家在永动机上撞的头破血流，他们一次又一次的努力着、尝试着，但迎接他们的知识一次次的失败。在这个过程中，有一些人从疯狂中清醒了，他们开始重新审视自己研究的这个项目，他们开始认识到从用力学方法不可能制成永动机，他们开始试图用科学方法检验永动机想法的可能性。随着热力学第一、第二定律的发现，永动机的幻想彻底破灭了！

（1）第一类永动机幻想的破灭

热力学第一定律的发现从理论上证明了第一类永动机是不可能制造出来的。

大量的实验表明，要使一个系统的热运动状态发生变化（如使物体的温度升高或物态变化），既可以通过做功的方式，也可以通过加热的方式。一般地说，自然界实际发生的热力学过程往往是上述两类基本过程的综合，即系统既发生宏观位移而做功，又由于存在温度差而与外界交换热量。如果以a表示系统对外界做的功，q表示外界传给系统的热量，△e为系统内能的增量，则：q=△e+a；

这也就是热力学第一定律常用的一种表达式。

而第一类永动机是指某物质循环一周回复到初始状态，不吸热而向外放热或作功的机器。即在循环一周期的过程中有：△e=0；q=0;a>0。

从此我们可以得出第一类永动机是不符合热力学第一定律的，也就证明了第一类永动机的无法实现！

（2）第二类永动机幻想的破灭

在第一类永动机失败后，第二类永动机的构想又被人提了出来。第二类永动机的设想比之前的第一类永动机更具有欺骗性，甚至于在1881年美国人约翰·嘎姆吉设计的零永动机居然引起了美国海军的高度重视。不过伪科学毕竟是伪科学，只要我们牢记真理，那么不论它的形式多么具有迷惑性我们也可以拆穿它！而热力学第二定律就是拆穿第二类永动机的一把宝剑！下面我就先具体介绍一下热力学第二定律。

热力学第二定律是热力学定律之一，是指热永远都只能由热处转到冷处。

rudolph clausius）和英国人开尔文（lord kelvin）在热力学第一定律建立以后重新审查了卡诺定理，意识到卡诺定理必须依据一个新的定理，即热力学第二定律。他们分别于1850年和1851年提出了克劳修斯表述和开尔文表述。这两种表述在理念上是相通的。

克劳修斯表述： 不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。

开尔文表述： 不可能从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其它变化。(这是从能量消耗的角度说的，它说明第二类永动机是不可能实现的）。

当然热力学第二定律不是凭空想出来的，它是通过几代科学家的观察、实验、论证的基础上出现的。虽然从微观上理解，热力学第二定律是涉及大量分子的运动的无序性变化的规律，也就是说它就是一条统计规律。所以它只适用于大量分子的集体。由于宏观热力学过程总涉及大量的分子，对他们来说，热力学第二定律总是正确的。也正因为这样，它就成了自然科学中最基本而又最普遍的规律之一。

现在我们再看第二类永动机，它是从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其它影响的热机。这明显就和开尔文表述相悖，也就说明了第二类永动机的无法实现！

四、我们从中吸取的教训

首先我们必须赞扬那些极具创造能力的人，正是在他们的不懈努力下，一个个创造性的发现才出现在人类社会中，是他们的发现促进了整个人类社会的发展，是他们创造了人类辉煌的明天！当然在科学发展的道路上也并非是一帆平坦，在科学发展相对落后的时代，在当时社会环境的影响下，即使是多么天才的人，他们对某些事物的认知也会出现不可避免的偏差，从而导致他们走上歧路。我们不能因为他们一时的错误就对他们百般指责甚至是彻底否定，毕竟人无完人！我们不能忽略他们已然做出的贡献，毕竟我们或许还不如他们！当然有许许多多的人走进了歧路，可是还是有很多的人最终走上了正确的道路，他们或许一直走在正确的道路上或许是从歧路上回来的，他们继续努力着，将自己的一生都彻底地奉献在科学的发展上！

说到这里我想说一点别的东西，在写这篇论文的过程中我上网查资料的时候有一个让我感到震惊的事情：在网上有很多人声称自己造出了永动机，还有一些人为了制造永动机耗尽自己的一生积蓄，这些事情都让我感到费解。我想说的是人无论做什么事情都要有客观可能性根基，古往今来，不知有多少人设想过制造永动机，期望机器一经开动，不需补充任何能量就永远不停地运转下去。但是，这种设想没有客观根据，因而是永远也不可能实现的。英国著名科学家焦耳年轻时有过一段追求永动机的经历，失败以后得出结论说：“不要永动机，要科学”。他踏上科学道路以后，终于在热力学方面作出了贡献。一切在科学研究和实际工作中希望获得成功的人们，都应该做那些有可能性的事情，不要把那些根本不可能的东西当作可能的东西去追求。否则，就会误入歧途，白白浪费时间和精力。牛顿在这方面留下过深刻的教训。早年他按可能性办事，发现了万有引力定律，在自然科学上取得许多辉煌的成就。但在晚年，他感到了困惑：物体在不受外力作用时，靠惯性运动；那么，使物体开始运动的第一次外力从哪里来？于是，他竟提出了“上帝第一推动”的谬说，追求没有可能性的宇宙第一推动力研究，结果浪费了时间，留下了笑柄。

五、结语

第一、二类永动机的失败向我们揭示出了一个普遍的真理，那就是我们无论做什么事情首先都得符合客观自然规律，要想前进就得先选择一条正确的道路并坚定不移地走下去！

参考文献：

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【2】 武际可.永动机漫话【ol】.力学史与方法论论文集 , 2003 年.【3】 司德平.第一类永动机幻梦的破灭【ol】.物理实验2006年 01期.【4】 方舟子.该如何验证永动机【ol】.北京科技报, 2004-12-22.【5】 张锡娟,朱海星.永动机与热力学定律[ol].现代物理知识,2003,14(3):21-24.