حرکت مداوم: رؤیای ماشین بی توقف - وبلاگ علیپور رحمتی

یک هنرمند و مخترع بلژیکی به نام وِسِلی در اوت سال 1985 خاطرنشان کرد که انتها راز حرکت مداوم را کشف نموده است. بسیاری از کسان فکر کردند که شاید حیله جدیدی در کار باشد، زیرا معمولاً روزنامه ها اغلب حاوی مطالبی اند در خصوص ظهور بشقاب پرنده، هیولاهایی در دریاچه نیس و اختراعاتی نظیر اتومبیل با موتور آبی یا ماشین دارای حرکت مداوم، یعنی این افسانه قدیمی علمی که دستگاهی پس از به کار افتادن متوقف نشود.

اما این خبر را مؤسسه معتبری مانند دانشکده فنی توئنته (بلژیک) انتشار داده بود. در این مؤسسه پدر مخترع مذکور در جلسه ای با دیگر محققان و حتی رئیس دانشکده مزبور، اصول کار دستگاه اختراعی فوق را شرح داد. به طور خلاصه ماشین فوق شامل پیستونی است که به خاطر وزنه ای که بر روی آن قرار گرفته است به سوی بالا رانده می شود. هرچه وزنه مذکور سنگین تر باشد فشار بیشتری فراوری می شود و در نتیجه امکان اخذ انرژی بیشتری پدید می آید. مخترع دستگاه می گوید که با چهار پیستون از این نوع که به یک میل لنگ متصل شده می توان موتوری را برای صدها سال به حرکت درآورد. وی حتی می گوید که ماشین مذکور هر چه بیشتر به مقاومت برخورد کند ظرفیت بیشتری از خود نشان می دهد.

با وجود این، احتیاج به یک نمونه تجربی است تا بتوان عملاً قابلیت اجرای طرح فوق را به آزمایش گذاشت. بحث در خصوص این طرح بالا گرفت و گروه هایی از دانشجویان و استادان، له و علیه تئوری وِسِلی به بحث پرداختند، ولی در انتها دیگر کمتر کسی از میان مخالفان پرسشی جدید عنوان کرد. بدین صورت رؤیای حرکت مداوم همچنان ناخودآگاه بر ذهن بسیاری از دانشمندان جای گرفته است. گویی مبارزه ای شروع شده که انتهاش پیروزی است.

وسلی کاملاً به نظریه خود اطمینان دارد و در جستجوی کسی است که برای ساخت نمونه عملی اختراعش به او یاری اقتصادی کند. وی می گوید تا وقتی ماشین شگفت انگیز خود را به چشم نبیند از پای نخواهد نشست.

نمونه چنین ادعاهایی در ایران:

از سال 1848 به بعد که هرمان فون هلمهولتس آلمانی براساس نظریه لاوازیه (با بیان این اصل که انرژی نه خلق می شود و نه از بین می رود بلکه تغییر شکل می دهد) ترمودینامیک را بنیاد نهاد، این نکته پذیرفته شد که هر ماشین محرکه ای دارای مصرف انرژی بیشتر از صفر است. مدت ها قبل از آن، بر محافل علمی این اندیشه مطرح بود که شاید بتوان ماشینی ساخت که قادر به تغییر شکل کلی انرژی باشد و انرژی مورد احتیاج خود را نیز تأمین کند. همواره این اصل مطرح می شد که انرژی قبلی شده به ماشین را باید بدون آنکه رو به کاهش رود همچنان حفظ کرد. یا به عبارت دیگر، یک تعادل مطلق در مصرف و به کارگیری به وجود آورد، زیرا همانند نظریه فعلی وسلی، گردش ماشین نه در حال سرعت (هیچ انرژی داده شده) و نه در حال کُندی (هیچ انرژی اتلاف شده) نباید تغییر کند. ولی همواره مقداری انرژی از دست می رود (اصطکاک، مقاومت هوا،. …) و اگر بخواهیم از چرخش ماشین به عنوان نیروی محرکه استفاده کنیم چاره ای نداریم جز اینکه با رؤیای حرکت مداوم وداع گوییم.

شاید دستیابی به حرکت مداوم، رؤیا و آرزویی بیش نباشد، اما حرکت نامحدود و یا به عبارت دیگر حرکت دورانی دراز مدت، که سال ها و حتی قرن ها طول بکشد تا متوقف شود، چنین نیست. گذشته از حرکت اجرام آسمانی، ماهواره ها سال ها و سال هاست که به دور زمین می گردند. گردش ماهواره ها شباهت زیادی به نظریه حرکت مداوم بر اساس چرخ نامتعادل دارد، نظریه ای که یکی از نظریه های ثابت در حوزه ایجاد حرکت مداوم محسوب می شود و ازسوی دیگر هم غیر عملی است، زیرا بازده آن از صد در صد هم افزون تر می شود یا به عبارت بهتر، انرژی بیشتری از آنچه مورد احتیاج است آزاد می شود.

اساس کار چرخ نامتعادل به این صورت است که یک سری وزنه که هر کدام به دور محوری می چرخد به صورت عمودی در ارتباط با محور افقی چرخ قرار می گیرند. وزنه ها چنان اند که به هنگام پایین آمدن فاصله بیشتری از محور می گیرند تا به هنگام بالا رفتن، و این موجب می شود که دور چرخ اضافه شودو

نقص این نظریه در این است که وزنه های پایین آمده با آنکه تعداد دور بیشتری به وجود آورند چون تعدادشان از روزنه های بالا رونده کمتر است باعث خواهد شد که در نهایت تعداد دور چرخ صفر شود.

در سده سیزدهم یک فرانسوی به نام ویلار هونکورت ماشینی بر اساس ایده فوق ساخته بود که بیشتر بر اساس اینرسی حرکت می کرد تا چیز دیگر. این مطلب در خصوص اختراعات مارکوس ورسستر که یکی از آنها در سال 1638 نزد چارلز اول پادشاه انگلیس به نمایش گذاشته شد نیز صادق است. چرخ اختراعی وی دارای چهار متر قطر و نیز چهل وزنه متحرک 23 کیلویی بود که به خاطر اینرسی بسیار زیادش هرگاه آن را به کار می انداختند مدت های زیادی بدون توقف به دور خود می چرخید، ولی البته دارای حرکت مداوم نبود.

آزمایش های مشابهی نیز با آب انجام گرفته است. در اوایل سده هفدهم یک انگلیسی به نام رابرت فولد سعی کرد که یک آسیاب آبی با حرکت مداوم بسازد. مایع از ته طرف بسیار بزرگی به وسیله یک لوله خارجی به سطحی بالاتر از سطح آب ظرف راهنمایی می شد و سپس به دلیل شکل زانویی لوله به پایین می ریخت. ایده این اختراع آن بود که وزن زیاد آب درون ظرف که بیش از وزن آب درون لوله بود، مایع درون آن را به جلو می راند، و به این ترتیب نوعی واکنش دائمی ایجاد می شد. ولی این نکته در نظر گرفته نشده بود که فشار آب در عمق مشخص همواره ثابت است و بستگی به بزرگی سطح مورد نظر ندارد.

در همه این ماشین های آبی از وسیله ای استوانه ای شکل و مارپیچ برای به حرکت انداختن جریان آب استفاده می شد، حتی لئوناردو داوینچی نیز مدتی به مطالعه یکی از این ماشین ها پرداخت ولی بعد به خاطر مطمئن شدن از غیر عملی بودنش آن را به کناری گذاشت.

همچنین یک نفر آلمان به نام هن فون لمسال در سال 1661 کرد که طبق اصل یاد شده آسیایی با حرکت مداوم بسازد ولی پیروز نشد.

ساختن ماشینی که به وسیله چرخش خود به خود کار سنگینی را به انجام رساند شاید رؤیایی بیش نباشد، اما سعی بر استفاده از نیروهای موجود در دنیا برای ایجاد ماشینی که خود انرژی مورد احتیاجش را تأمین کند دیگر رؤیا تلقی نمی شود. در این زمینه می توان چند مثال زد: ساعت هایی که به نسبت دمای روز و یا شب با انبساط و انقباض فنرها کار می نمایند، ثابت نماینده های سطح به وسیله نیروهای جاذبه، باتری های خورشیدی که امکان تغذیه مدارهای الکترونیکی را بدون هیچ هزینه ای طی سال ها فراهم می سازند، و…

امروزه ساخت ماشینی با حرکت مداوم برای ما ناممکن به نظر می رسد (هر چند که برخی از دانشمندان خود به ساخت چنین ماشینی اعتقاد دارند) ولی به وجود آوردن ماشینی که با حرکت نامحدود خود تقریباً تا ابدیت به کار پردازد، یا به عبارت دیگر مصرف انرژی اش چنان ناچیز باشد که صدها و هزاران سال به کار خود ادامه دهد، به هیچ وجه ناممکن نمی نماید. در حال حاضر در آمریکا دستگاه های تنظیم نماینده سیالات با تغییرات اوربیتالی ساخته شده اند که برای کار کردن تا سال 2360 میلادی، بدون پیوند به هیچ گونه منبع انرژی برنامه ریزی شده اند.

ولی انگیزه اصلی همچنان ساخت ماشینی است که به خودی خود به کار بپردازد.

محققاً چنین چیزی تا به امروز وجود نداشته است، هرچند که طرح هایی در این مورد وجود دارد که ما را به ایده ماشین با حرکت مداوم بسیار نزدیک می سازد. به طور مثال، با صرف نظر از موتورهای یونی که بر اساس اختلاف قطب مغناطیسی مثبت و منفی میان آسمان و زمین کار می نمایند، ایده دیگری که هم اکنون بسیاری از پژوهشگران در گوشه و کنار دنیا به مطالعه اش مشغول اند، عبارت است از بهره گیری از تفاضل گرمازایی بین سطح دریا و جو زمین، به وسیله ساخت پمپ گرمایی که بتوان با آن کشتی ها را به جلو راند. تفاضل گرمایی یکی از مواردی است که تا به امروز مورد مطالعه و تحقیق بسیار واقع شده است.

در سال 1871 جیمز کلارک ماکسول، نشان داد که می توان حتی با جدا کردن مولول های گرم از مولکول های سرد، یک سیال انرژی به دست آورد و به این منظور باید مولول های گرم را که سریع ترند، از درون منفذی که میان دو محفظه نزدیک به هم قرار گرفته است گذراند. یک قرن بعد از آن لوئیس م.بریلون صدق این ادعا را ثابت کرد و گفت که این روش فقط در صورتی قابل اجراست که عاملی بر سر راه منفذ مذکور قرار بگیرد که توانایی تشخیص مولکول های گرم از سرد را داشته باشد و نیز مصرف انرژی اش کمتر از میزان انرژی فراوری شده با تفاضل گرمازایی باشد.

عده ای همچنان در خصوص دستیابی به ماشین دارای حرکت مداوم و بدون اتلاف انرژی اصرار می ورزند. ناممکنی که بسیار مورد توجه انسان هاست و تعداد بی شمار اختراعاتی که معمولاً در این زمینه به هیئت تحریریه مجله های علمی ارسال می شود، گویای این نکته است.

نمونه ای خدعه آمیز، از آنِ دیوید جونز انگلیسی طراح ماشین های خیالی است. وی در سال 1981 در یکی از جلسه های انجمن بریتانیا ماشین با حرکت مداوم دروغینی به معرض نمایش گذاشت که با یک منبع انرژی مخفی تغذیه می شد. وی در انتها با زحمت زیاد توانست حاضران را متقاعد کند که ماشین وی حیله ای بیش نبوده است. شهرت ماشین دروغین وی تا آنجا پیش رفت که حتی در نمایشگاه بین المللی شیکاگو نیز نمونه هایی از آن را به نمایش گذاشتند.

ماخذ:

Muy Intersante; Oct.1987

نوشته خوان روبردو

ترجمه مرتضی تفریشی (از اسپانیا)

مجله دانشمند دهه 60