La scienza spiegata: La fisica delle macchine a moto perpetuo

Che cos’è il moto perpetuo?

Una macchina a moto perpetuo è (come dice il nome) una macchina che si muove perpetuamente; non si ferma mai. Mai. Quindi, se ne creassi una oggi e la mettessi in moto, continuerebbe ad andare avanti fino al Grande Gelo. Chiamarlo “molto tempo” è un eufemismo di proporzioni epiche.

Se non lo sapete, il Grande Congelamento è la fine teorica di, beh, tutto. È il punto in cui l’universo si è espanso così tanto da raggiungere uno stato di energia libera termodinamica zero. In altre parole, è il punto in cui il cosmo, nel suo insieme, sarà incapace di sostenere il movimento. Tutto lo spaziotempo sarà allo zero assoluto (la temperatura più fredda conosciuta, dove ogni movimento si ferma).

In breve, il Big Freeze è essenzialmente un tempo di eterna, incessante, assoluta immobilità. Fortunatamente, non accadrà per altri 100 trilioni di anni o giù di lì.

In ogni caso, la cosa importante da ricordare è che una vera macchina a moto perpetuo sarebbe in grado di funzionare almeno così a lungo.

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Ci sono molti progetti su internet che sostengono di essere progetti funzionanti per macchine a moto perpetuo. Se si guardano questi progetti, non è troppo inverosimile pensare che alcune di queste macchine potrebbero (se progettate correttamente) muoversi senza fermarsi. E se potessimo farlo, le implicazioni sarebbero sbalorditive. Avremmo essenzialmente una fonte eterna di energia. Più di questo, sarebbe energia gratuita.

Purtroppo, grazie alla fisica fondamentale del nostro universo, le macchine a moto perpetuo sono impossibili.

Ora, so che probabilmente ci sono molte persone che stanno dicendo: “Non si dovrebbe mai dire ‘mai’ nella scienza”. E mi sembra giusto. Ammetto che nuove conoscenze potrebbero arrivare; tuttavia, affinché le macchine a moto perpetuo siano possibili, queste nuove conoscenze dovrebbero rompere la fisica come la conosciamo. Ci sbaglieremmo semplicemente su tutto, e quasi nessuna delle nostre osservazioni avrebbe senso.

Se questo non è “impossibile”, è quanto di più vicino si possa ottenere nella scienza. Quindi analizziamo le macchine a moto perpetuo e perché non saremo mai in grado di costruirne una.

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La Fisica del moto perpetuo

La prima legge della termodinamica è la legge della conservazione dell’energia. Essa afferma che l’energia si conserva sempre. Significa che l’energia non può essere né creata né distrutta. Invece, cambia semplicemente da una forma all’altra. Per mantenere una macchina in movimento, l’energia applicata deve rimanere con la macchina senza alcuna perdita. Solo per questo fatto, è impossibile costruire macchine a moto perpetuo.

Perché? Per costruire una macchina a moto perpetuo dobbiamo realizzare molte cose:

1.) La macchina non deve avere parti che si “sfregano”: Ogni parte in movimento non deve toccare altre parti. Questo è dovuto all’attrito che si creerebbe tra le due. Questo attrito, alla fine, farà perdere alla macchina la sua energia in calore. Rendere le superfici lisce non è sufficiente, poiché non esiste un oggetto perfettamente liscio. Il calore sarà sempre generato quando due parti sfregano l’una sull’altra (e questa generazione di calore è un trasferimento di energia, cioè la macchina in movimento perde energia).

2.) La macchina deve funzionare nel vuoto (niente aria): La ragione di questo ha a che fare con la ragione elencata nel numero uno. Far funzionare la macchina in qualsiasi luogo farà perdere energia alla macchina a causa dell’attrito tra le parti in movimento e l’aria. Anche se l’energia persa a causa dell’attrito dell’aria è molto piccola, ricordatevi che stiamo parlando di macchine a moto perpetuo, se c’è un meccanismo di perdita, alla fine, la macchina perderà comunque la sua energia e si esaurirà (anche se ci vorrà molto, molto tempo).

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3.) La macchina non dovrebbe produrre alcun suono: Anche il suono è una forma di energia; se la macchina produce un suono, significa che sta anche perdendo energia.

Per amore della discussione, diciamo che in qualche modo, siamo in grado di costruire una macchina a moto perpetuo. Saremo in grado di ottenere energia da essa? Sì, ma solo fino all’energia che viene utilizzata come input per avviare il movimento. Una macchina a moto perpetuo nella vita reale sarà solo un deposito di energia. Dobbiamo ricordare che l’energia non può essere creata; deve sempre provenire da qualcosa.

Quindi, se vi capita di costruirne una, avrete bisogno di energia per avviare il movimento. Questa è l’unica energia che potrete raccogliere, dato che, come detto in precedenza, l’energia non può essere creata. Un dispositivo abbastanza inutile, in realtà.

Informazioni aggiuntive da parte di Jethro Andal.

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