Возможно ли вечное движение? - физиков.нет
Винтажный Клуб для гитаристов
3 голосов
/

Я знаю, что вечный двигатель (устройство, которое производит работу без источника энергии) будет нарушать несколько физических законов, первым, что приходит на ум, является сохранение энергии . Я также понимаю, что утверждение о возможном вечном движении, вероятно, не будет соответствовать научному методу, бритве оккума и т. Д.

Меня интересует, существует ли какая-то логическая и интуитивно значимая (для мирян) демонстрация того, что вечное движение универсально невозможно , основанное только на аксиомах, коренящихся в наблюдаемых физических явлениях, а не в очевидные причины, почему это просто невероятно и несовместимо с некоторыми из наших физических законов.

Некоторые нарушения физических законов, такие как перемещение быстрее скорости света, могут оказаться маловероятными, поскольку они могут вызвать парадоксы или логические невозможности, такие как нарушение причинности . В этом случае аксиомы, необходимые для установления парадокса (замедление времени), наблюдаются эмпирически, и встречное требование потребует существования новых 1011 * разрешающих парадокс законов , которые не установлены, или разрешения парадоксов что трудно представить.

И наоборот, идея о том, что какое-то изобретение невозможно из-за нарушения одного только физического закона, трудна, поскольку требует доказательства невозможности .

Итак, не полагаясь на утверждение, что физический закон вездесущ (например, сохранение энергии), существует ли какая-то невозможность или логический парадокс, который мог бы возникнуть из-за существования машины, которая могла бы производить работу без бесконечно бесконечного источника энергии?

Наконец, я прекрасно понимаю, что вечное движение - это немного грязное слово, которое, скорее всего, затронет людей, поэтому, пожалуйста, найдите время, чтобы дать мне понять, как я могу сделать этот вопрос менее оскорбительным и избежать неизбежного. вниз голосов.

Ответы [ 6 ]

6 голосов
/

Вместо того, чтобы думать о сохранении энергии, вы должны вместо этого взглянуть на второй закон термодинамики (который вечные двигатели почти всегда нарушают). Концепция энтропии полностью числовая (лог числа микросостояний системы), поэтому нарушение законов термодинамики / статистической механики равносильно нарушению законов статистики, которые являются чисто логически полученными! И если вам придется выйти из области математики, чтобы показать, как работает ваша машина, я бы посчитал это парадоксом в моей книге.

3 голосов
/

Итак, не полагаясь на утверждение, что физический закон вездесущ (например, сохранение энергии), существует ли какая-то невозможность или логический парадокс, который мог бы возникнуть из-за существования машины, которая могла бы производить работу без бесконечно без источника энергии?

Кажется, это ваш основной вопрос.

Проблема здесь в том, что, если бы машина существовала, она бы де-факто придерживалась физических законов своей вселенной, поскольку она является частью этой вселенной, поэтому законы машины являются частью законов этой вселенной. .

Все, что я могу сказать, это то, что у нас нет оснований предполагать, что парадокс в законах мы считаем, что управление вселенной подразумевает, что во Вселенной что-то не так.

Это даже не говорит нам о том, что наши выведенные законы неверны, поскольку у нас нет никаких оснований утверждать, что вселенная должна регулироваться законами без парадоксов. Если мы построили его, мы построили его из наших законов, поэтому наши законы должны создавать парадокс (если он есть). Либо мы правы (и у нас нет оснований предполагать, что мы неправы, когда работает проклятая машина), и с нашими законами все в порядке, либо мы ошибаемся, и почему эта проклятая машина вообще работала?

И хотя модно полагать, что Вселенная должна следовать математическим законам, у нас также нет никаких оснований для этого. До сих пор мы на шаг опережали закон (извините) в построении коварно умных математических моделей вселенной (ну, на самом деле, на шаг позади), но у нас нет оснований предполагать, что такие модели лежат в основе. Мы все будем чувствовать себя ужасно глупо, если есть Бог, и он / она просто создает магические вещи и нарушает правила, не обращая внимания на арифметику. Но мы не знаем, что это не так.

Так что, если бы она существовала, ваша машина была бы просто задом для объяснения на вечеринках, и мы все равно должны были бы получить религию. Но он будет существовать, как и любой парадокс, который будет с ним, и так будет работать Вселенная, и с этим не будет проблем.

До тех пор, пока вселенная не исчезла, она, конечно, была своей обратной стороной. : -)

Но я могу это исправить.

Хитрость в том, чтобы перехитрить Вселенную. Я буду дядей обезьяны (спасибо, Дарвин), если позволю вселенной отнять у меня себя. Если мы проектируем машину, но на самом деле не делаем ничего глупого, как собираем ее, у нас не останется никаких реальных парадоксов, которые заставляют нас выглядеть глупо и высмеивают все то время, которое я потратил на изучение сложного анализа (или пытаясь ).

Теперь, где мой Нобелевский приз? И достойный напиток, пока ты у него. : -)

2 голосов
/

Общая аксиома, к которой вы можете обратиться: «Нет единичного случая, когда тепло самопроизвольно течет от холодного объекта к более горячему объекту. Для этого вам нужен какой-то внешний источник энергии, специально вытягивающий тепло из более холодного объекта и положить его в горячий предмет. "

Другими словами, холодильники возможны, но для них всегда требуется источник питания.

Вечный двигатель, генерирующий энергию из ничего, по определению нарушает это, поскольку вы можете подключить его к шнуру питания холодильника, а затем (устройство для вечного движения) + (холодильник) представляет собой устройство для самопроизвольного перемещения тепла от холода к горячей.

2 голосов
/

Разница между аксиомой и теоремой - это вкус. Как только вы определите свои аксиомы, следующие теоремы будут действительны, как аксиомы. Фактически вы можете изменить теорию и использовать теоремы в качестве аксиом, а аксиомы - в качестве теорем.

Вечный двигатель первого рода, нарушающий сохранение энергии, поэтому несовместим с законами физики. Вечный двигатель второго типа, который может уменьшить энтропию вселенной, менее строг. Можно показать, что это очень (крайне) маловероятно в нашей вселенной. Но не исключено, что законы физики были бы другими. См., Например, http://www.wolframscience.com/,, в котором компьютерное моделирование показывает, что некоторые нетривиальные законы клеточных автоматов не обязательно эволюционируют в возрастающую энтропию, но заставляют ее колебаться с большой вероятностью. Однако, если этот факт можно использовать для создания вечного двигателя в такой вселенной, я не думаю, что он был изучен.

0 голосов
/

Это просто из-за отсутствия наблюдения: как сообщество ученых, мы никогда не видели воспроизводимого вечного двигателя или нарушения законов - в частности, ни сохранения энергии, ни второго закона термодинамики - что такая машина могла бы нужно подразумевать.

Вы, кажется, придаете большое значение нарушению причинности как причине для того, чтобы признать, что быстрое, чем легкое путешествие невозможно, - что это является каким-то чисто логическим доказательством сверхсветовой невозможности. Это, однако, не так - здесь мы имеем точно такие же основания для неверия в сверхсветовые сигналы, как и для неверия в вечное движение. Мы никогда не видели причину, предшествующую следствию, или, точнее, некоторые физические процессы, по-видимому, имеют постоянный временной порядок, мы никогда не видели их в каком-либо другом порядке, поэтому мы постулируем, что этот порядок должен быть независимый наблюдатель. См. Мои комментарии к физике интерпретации понятия причинности в моем ответе здесь и здесь - это полностью экспериментальное понятие и имеет ничего общего с аксиоматическим математическим доказательством. Действительно, абстрактное определение причинности, оторванное от обращения к эксперименту, само по себе может оказаться невозможным.

Отказ от сверхсветовой сигнализации на том основании, что он нарушает причинность, таким образом, кажется, только на другом уровне, чем отказ от вечного движения. Нет принципиальной разницы в том, что мы отрицаем их просто потому, что они будут против всех экспериментов , которые мы проделали до сих пор в каждом случае. Причинность, возможно, более доступна для нас, потому что мы видели, как физические процессы соответствуют последовательному времени, упорядочивающему всю нашу жизнь. Ребенок четырех лет был бы немедленно сбит с толку, если бы осколки разбитого стекла спрыгнули с пола и снова собрались. К этому, возможно, добавляются наши культурные / религиозные предрассудки против и, следовательно, сопротивление мысли о «времени» в терминах, отличных от «здравого смысла», что делает причинность кажущейся такой большой проблемой по сравнению с другими чисто экспериментальными представлениями.

0 голосов
/

Предположим, у вас есть точечная масса, идущая вдоль пути в однородном гравитационном поле, и ее ускорение всегда равно ускорению гравитации плюс вектор ускорения, перпендикулярный той части пути, по которой он движется. Если мы определим потенциальную энергию как mgh, а ее кинетическую энергию - как mv ^ 2/2, то математически можно доказать, что ее потенциальная энергия плюс ее кинетическая энергия останутся постоянными. С другой стороны, я полагаю, что второй закон термодинамики никогда не был доказан из упрощенной квантово-механической теории, где гравитационная постоянная равна нулю, а электроны и ядра являются точечными массами без ядерной химии, поэтому вечный двигатель второго рода мог бы быть реальной возможностью, наблюдаемой на временных масштабах, слишком коротких для того, чтобы происходили другие эффекты, такие как солнце, выгорающее из энергии, замораживающей всю Землю, или радиоактивный распад. Мой ответ на Есть ли доказательства второго закона термодинамики? объясняет, почему второй закон термодинамики может быть неверным в соответствии с этой упрощенной теорией.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...