Содержание
Вечный двигатель бойля принцип работы
Экология жизни. Наука и открытия: Надежда найти вечный двигатель даёт изобретателям огромные силы и энергию для работы. Самое главное — направить эту энергию в нужное русло.
Вечный двигатель (лат. Perpetuum Mobile) — воображаемое устройство, позволяющее получать полезную работу бо́льшую, чем количество сообщённой ему энергии.
Самодвижущееся колесо немецкого изобретателя Орфиреуса два месяца вращалось в запечатанной комнате, двери которой охраняли гренадёры.
В время демонстраций оно не только вращалось со скоростью 50 оборотов в минуту, но и поднимало грузы до 16 кг.
В 1725 году Пётр I собирался в Германию, чтобы лично осмотреть вечный двигатель, который изобретатель Орфиреус согласился продать России за 100 000 ефимков (1 ефимок — около рубля).
В 1775 году Парижская академия наук приняла своё знаменитое решение не рассматривать проекты вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания.
Но до сих пор на научных конференциях в России и других странах с завидным постоянством звучат идеи об извлечении энергии из вакуума, пульсирующих полях (которые исключают часть отрицательной работы в замкнутом контуре), преобразованиях энергии при изменениях внутренней структуры пространства-времени, о так называемой «свободной энергии».
Некоторым учёным удаётся получить патенты на особо заумные изобретения, где патентное бюро не в силах сразу распознать вечный двигатель. Более того, великие учёные прошлого, в том числе Роберт Бойль и Иоганн Бернулли, предлагали собственные конструкции вечного двигателя. Многие годы посвятил изобретению вечного двигателя Леонардо да Винчи.
Вечный двигатель Бхаскары, 1150 г
Первое упоминание в исторической литературе о конкретном устройстве вечного двигателя относится к 1150 году. Индийский поэт, математик и астроном Бхаскара в своём стихотворении описывает некое колесо с прикрепленными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью.
Принцип действия этого первого механического «перпетуум мобиле» основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещённых на окружности колеса.
Как описывает сам автор, «наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе».
Вращающееся колесо часто использовалось в древних вечных двигателях. В каком-то смысле «вечное движение колеса» имело даже религиозный смысл. Ещё в ведической религии колесо символизировало божественное начало. Наука уже в самом начале своего развития стала заимствовать для своих целей некоторые религиозные атрибуты, воплощая их на практике в виде конструктивных элементов различных машин.
Разные модификации колеса Бхаскары встречаются в литературе арабских стран в последующие века. В Европе первые чертежи вечных двигателей появляются одновременно с введением арабских цифр, то есть в начале 13 века.
Рисунок одного из самых старых проектов «перпетуум мобиле» в Европе (около 1235 г. ) из альбома Вийяра д’Оннекура
По какой-то причине не сохранилось свидетельств, что над вечными двигателями работали европейские инженеры в античную эпоху, то есть в Древней Греции и Древнем Риме, хотя у них вполне хватало квалификации и знаний для таких экспериментов. Вероятно, в то время просто отсутствовал спрос (общественный заказ) на вечный источник энергии. Проблему энергии успешно решало неограниченное количество рабов, доступных для использования в любое время практически бесплатно.
Таким образом, в Европе проекты вечных двигателей появились только после 12 века. В эпоху Возрождения европейские учёные и изобретатели принялись изучать эту тему с новой силой. Например, Леонардо да Винчи посвятил этому значительную часть своей жизни.
Он начал со схем «вечного колеса», известных с прошлых веков, затем пробовал использовать выталкивающую силу воды, водяное колесо, Архимедов винт, с помощью которого древние греки поднимали воду для орошения полей.
Естественно, каждый раз Леонардо терпел неудачу, но он долго не сдавался.
На одном из этапов изобретатель произвёл точный расчёт моментов сил для проекта «вечного колеса» и пришёл к выводу: «Суммарный момент сил, вращающих колесо в одну сторону, в точности равен суммарному моменту сил, вращающих колесо в другую сторону».
Для своего времени это было серьёзное научное открытие. Фактически, Леонардо да Винчи приблизился к открытию закона сохранения энергии.
Кстати, этот закон сформулировал в 1842 году немецкий естествоиспытатель Юлиус Роберт фон Майер, который ещё в 10-летнем возрасте пытался сконструировать вечный двигатель.
В возрасте 28 лет учёный опубликовал работу «Замечания о силах неживой природы» в журнале «Анналы химии и фармации». В ней он указал на эквивалентность затрачиваемой работы и производимого тепла и тем обосновал первый закон термодинамики.
В конце концов, Леонардо тоже признал, что вечного двигателя не может существовать. В его записях присутствует фраза: «Я пришёл к выводу о невозможности существования “вечного колеса”. Поиск источника вечного движения – одно из самых глубоких заблуждений человека».
К счастью, в последующие столетия учёные не прислушались к выводу Леонардо да Винчи. Они продолжили попытки изобрести вечный двигатель, делая иногда по ходу поисков замечательные научные открытия.
Вечный двигатель Иоганна Бернулли представляет собой до гениальности простую конструкцию (см. рисунок). В сосуд, в котором находится смесь тяжёлой и лёгкой жидкостей, опущена трубка. Верхний конец трубки открыт, а нижний закрыт мембраной, пропускающей внутрь трубки только более лёгкую жидкость из смеси.
Тогда под действием давления более тяжёлой смеси оказавшаяся в трубке лёгкая жидкость будет подниматься. Если правильно подобрать высоту трубки, а также соотношение плотностей жидкостей, то лёгкая жидкость поднимется настолько, что будет выливаться из трубки.
Это приведёт к вечному круговороту, и «таким образом, движение жидкости будет вечным».
Роберт Бойль, как и его коллега Иоганн Бернулли, ссылался на круговорот воды в природе — якобы реальный пример вечного двигателя.
Бернулли считал, что круговорот воды в природе обусловлен разностью плотностей солёной и пресной воды, а вот Бойль объяснял его действием капиллярных сил.
Поднимающаяся по капилляру жидкость должна, по мнению изобретателя, выливаться обратно в сосуд, если длина капилляра не слишком велика.
Как показывает история, такие попытки «сумасшедших» изобретений действительно двигают науку вперёд. Это и есть «вечный двигатель» для науки и технического прогресса. Неудачные эксперименты помогают иначе взглянуть на проблему, лучше разобраться в силах природы и открыть новые ранее неизвестные законы природы.
Например, в конце 16 века голландский математик и инженер Симон Стевин показал чертёж, который на необразованных сограждан мог произвести впечатление вечного двигателя. На этом рисунке два шара справа как будто не могут уравновесить четыре шара слева от вершины треугольника. Таким образом, цепочка шаров якобы должна вечно вращаться против часовой стрелки.
На самом деле Симон Стевин нашёл условие равновесия тел на наклонной плоскости — ещё одно научное открытие.
Другими словами, учёные начали искать неизвестные ранее законы природы, в том числе условия равновесия тел, исходя из постулата о невозможности вечного двигателя. Теперь, глядя на схему очередного «перпетуум мобиле», учёный прежде всего задаёт вопрос: какие силы не не учёл изобретатель на своей схеме вечного двигателя?
Вакуумная энергетическая установка Н.А. Шестеренко (ВЭУШ) на соплах Лаваля. Подробнее см. в книгах автора «ВЭУШ. Генератор вакуумной энергии» и «ВЭУШ и «НОУ-ХАУ». Получение энергии из физического вакуума. Христос творящий»
Изобретатели работают над новыми конструкциями вечного двигателя до сих пор.
Физика и химия значительно продвинулись вперёд за прошедшие века, поэтому у авторов таких изобретений гораздо богаче «инструментарий» для применения.
В своих конструкциях они используют не только механические конструкции, но и законы гидравлики, проводят опыты с магнетизмом, используют химические реакции, пытаются применить законы квантовой механики и т. д.
Сверх-единичный двигатель Клема
Для некоторых одержимых изобретателей их работа становится делом всей жизни, идеей фикс. Эти люди убеждены, что вечный двигатель существует и ранее уже неоднократно был изобретён, но могучие корпорации и правительства стран не дают таким изобретениям ход.
Авторы таких изобретений якобы часто умирают при загадочных обстоятельствах.
В воспалённой логике изобретателей это легко объяснить: ведь создание вечного двигателя навсегда изменит ход человеческой истории, полностью перевернёт существующие представления о науке, изменит порядок вещей в экономике и технологиях, лишит источников денег и власти сильных мира сего.
Магнитный двигатель
До сих пор в патентное ведомство США каждый год подаются десятки заявок на конструкцию вечного двигателя. Авторы современных изобретений — иногда умные и талантливые люди, которые отличаются богатой технической фантазией и большим опытом практической деятельности, но у них часто не хватает базовых теоретических знаний по физике.
Правда, во многих современных «изобретениях» воскресают в том или ином виде технические идеи, предложенные в средние века, а то и в 12-13 столетиях. Например, до сих пор большой популярностью пользуются вечные двигатели с вращающимся ротором. Часто используются пневматические механизмы, пружинные вечные двигатели, гидравлика, химические реакции, электромагнитные поля.
Некоторые конструкции на первый взгляд даже сложно классифицировать — то ли это вечный двигатель, то ли действительно рабочая машина, которая задействует некие плохо изученные физические процессы.
Наверное, можно упомянуть конструкцию «невозможного» двигателя EmDrive, который создаёт тягу в замкнутом контуре. Он прошёл испытания в лаборатории Космического центра им. Линдона Джонсона НАСА.
Научная работа с описанием этого двигателя, вроде бы нарушающего закон сохранения импульса, прошла независимую экспертизу и опубликована в авторитетном научном журнале, а опыты на Земле показали действительное наличие тяги.
Испытательная установка EmDrive в лаборатории Космического центра им. Линдона Джонсона НАСА
Работающий на непонятном принципе двигатель выдаёт тягу даже в вакууме, где исключена любая тепловая конвекция. Физики выдвигают разные объяснения работы EmDrive. Некоторые говорят, что в резонаторе EmDrive могут появляться пары фотонов, которые находятся в противофазе друг с другом.
Такие пары уносят импульс в сторону, противоположную движению двигателя. И взаимодействие таких фотонов способствует возникновению электромагнитной волны с нулевой поляризацией. Импульс такая волна все же переносит.
Есть теория, что тяга EmDrive представляет собой последствие появления «квантового вакуума виртуальной плазмы» частиц, появляющихся и исчезающих в замкнутом контуре пространства-времени.
Надежда найти вечный двигатель даёт изобретателям огромные силы и энергию для работы. Самое главное — направить эту энергию в нужное русло. Тогда побочным результатом их работы могут стать реальные научные и технические открытия, как у Леонардо да Винчи, Роберта Бойля, Иоганна Бернулли, Симона Стевина, Юлиуса Роберта фон Майера и других «сумасшедших» изобретателей.
Как и Парижская академия наук, патентное ведомство США формально не выдаёт патенты на «перпетуум мобиле». Это правило действует больше ста лет.
Тем не менее, в Международной патентной классификации сохраняются разделы для гидродинамических (раздел F03B 17/00) и электродинамических (раздел H02K 53/00) вечных двигателей, поскольку патентные ведомства многих стран рассматривают заявки на изобретения лишь с точки зрения их новизны, а не физической осуществимости.
Хорошо, если работа над вечным двигателем помогает двигать вперёд научно-технический прогресс. Но с сожалением приходится констатировать, что в большинстве случаев это не так. У отдельных изобретателей одержимость вечным двигателем похожа на психическое расстройство.
Говорят, что эта болезнь часто развивается по стандартному сценарию: сначала «пациент» пытается построить свой вариант классического «вечного колеса» — колеса, одна сторона которого всегда оказывается тяжелее другой благодаря системе рычагов, перекатывающихся шариков, переливающейся жидкости и так далее.
Работа ребёнка над таким механизмом может быть реальным подспорьем в учёбе, оно помогает школьнику разогреть интерес к физике и точным наукам. Важно не перейти тонкую грань, когда вера в возможность создания вечного двигателя не проходит, а превращается в навязчивую идею на протяжении всей жизни. опубликовано econet.ru
Как работает «вечный двигатель» и примеры его конструкции
Вечный двигатель это то, что невозможно даже в теории. Он противоречит сам себе.
Вечный двигатель будоражит умы ученых и изобретателей всего мира. Сейчас многие одержимы им примерно так же, как в свое время алхимики были одержимы идеей получения золота из свинца.
Все из-за того, что он — вечный двигатель — принесет очень много пользы не только в краткосрочной перспективе, но и на далекое будущее. Главное понимать, что вечный двигатель это не совсем то, что многие себе представляют.
Это куда более продвинутая вещь, но в то же время более простая, чем принято считать. А еще есть несколько концепций такого двигателя. Давайте разберемся с некоторыми из них.
Можно ли запатентовать вечный двигатель
Прежде всего стоит определится, что запатентовать вечный двигатель невозможно.
То есть, если вы найдете способ обмануть законы физики, вам, конечно, скажут спасибо, но коммерческих прав на свое изобретение вы иметь не будете.
Максимум, вы получите Нобелевскую премию и сможете рассчитывать на всемирное уважение. Если вас это устраивает — стоит постараться и поработать в этом направлении.
Патенты на вечный двигатель перестали рассматриваться очень давно. Например, Патентное ведомство США не принимает такие заявки уже более ста лет, а Парижская академия наук с 1775 года не рассматривает проекты таких двигателей.
Что такое вечный двигатель
Если говорить о том, что такое вообще вечный двигатель, то все основные определения сводятся к тому, что это воображаемое устройство, которое работает неограниченно долго. А самое главное, у него должен быть КПД более 100%. То есть количество выдаваемой им энергии должно быть больше, чем та, которую он потребляет для работы. Это вечный двигатель первого рода.
На латыни вечный двигатель будет Perpetuum Mobile
Есть еще понятие вечного двигатель второго рода. Такой механизм должен получать тепло от одного резервуара и полностью превращать его в работу. Такой тип вечного двигателя невозможен по определению, так как это противоречит первому и второму закону термодинамики.
Может показаться, что космос в некотором роде можно назвать системой вечного двигателя, но это тоже не так.
Светила рано или поздно погаснут, а планеты, спутники и галактики, которые движутся в пространстве, только кажутся вечными.
На самом деле они постепенно рассеивают свою кинетическую энергию за счет сопротивления солнечного ветра, притяжения других объектов, теплового излучения и даже гравитационных волн.
Эта штука миллиарды лет крутится сама по себе, но она не может считаться вечным двигателем.
В космосе это почти незаметно, так как расстояние и размеры тел огромны, а силы сопротивления минимальны, но потеря энергии все равно есть. Проще говоря, если дать нашей планете бесконечное количество времени вращения, исключив изменения остальных факторов, рано или поздно она просто остановится. На самом деле все немного сложнее и в реальности ее притянет к Солнцу, но суть вы поняли.
Рев двигателей и комендантский час: как SpaceX вынудила жителей Техаса продать свои дома
Можно сказать, что двигатель тоже рано или поздно остановится, если дать ему бесконечно много времени (все равно мы не проверим), но именно для этого и есть требование, что вечный двигатель должен производить больше энергии, чем потреблять. Даже если он будет вырабатывать на ничтожную долю процента больше энергии, чем заберет, он сам сможет обеспечить себя ”топливом”.
Немного юмора на тему вечного двигателя. Вот он!
Как сделать вечный двигатель
В мире было предпринято бесчисленное количество попыток сделать вечный двигатель. Конструкции предлагались самые разные, но объединяло их одно — все они не прошли проверку и не стали настоящим вечным двигателем.
Хотя, на первый взгляд может показаться, что некоторые предложенные ниже конструкции будут работать, но это ошибка.
Максимально близко к настоящей концепции вечного двигателя может приблизиться конструкция магнитного двигателя.
Перестают ли законы физики работать на краю Вселенной?
Вечный двигатель на магнитах
Конструкция вечного двигателя на магнитах может показаться простой и гениальной одновременно, но в ней есть одно ”но”. Прежде всего, магнит, даже самый хороший, не может давать энергию бесконечно и его сила магнетизма со временем будет уменьшаться. В итоге, двигатель просто перестанет работать. Хотя изначально идея действительно не плохая.
Идея вечного двигателя стала активизироваться в умах изобретателей с появленим неодимовых магнитов. Их пытались применить где угодно, а Майкл Брэди даже сделал двигатель, который запатентовал, хоть и не как вечный.
Такие вещи немного завораживают:
Суть в том, что магнит притягивает расположенные на вращающемся колесе ответные части и проводит конструкцию в движение. Конструкция проста и незамысловата, но даже если не учитывать потери от трения или просто исключить их, поместив систему в вакуум, двигатель все равно не будет вечным. Как раз из-за того, что магниты со временем теряют свои свойства.
Первый вечный двигатель
В любом деле кто-то должен быть первым. Пионер был и в ”вечнодвигателестроении” — им стал индийский математик Бхаскара. Упоминание вечного двигателя встречается в его рукописях, которые датируются XII веком.
5 самых великих ученых в истории человечества
В этих рукописях математик описывает механизм, который приводится в движение за счет перетекания ртути или другой жидкости внутри трубочек, которые надо разместить по окружности колеса. Конструкция выглядит перспективной из-за того, что жидкость на одной стороне колеса всегда будет находиться дальше от его центра.
Примерно так выглядел концепт первого вечного двигателя.
В реальности такая система не работает. Если сделать только две трубочки на разных сторонах колеса, то его действительно перевесит, но когда их много, разное положение жидкости в каждом все равно уравновесит систему и вращения не будет.
У Бхаскара были последователи, которые предлагали вместо жидкости использовать меняющие свое положение грузы. Кончено, все эти проекты были обречены на провал и постепенно первоначальная идея конструкции вечного двигателя сменялась другими.
Одна из вариаций на тему вечного двигателя Бхаскара.
Вечный двигатель Архимеда
На самом деле сам Архимед не изобретал никакого вечного двигателя. Он только сформулировал закон, согласно которому и работает следующая система. С этим законом знаком каждый, кто хоть раз бросал в воду мяч, поплавок или другой надувной предмет.
Так как то, что весит меньше, чем вода, выталкивается ей, это тоже можно использовать в качестве вечного двигателя и подобные концепты были. Например, можно попробовать поместить в систему шарики, которые будут всплывать из воды и раскручивать двигатель.
В этой конструкции не учтено только то, что невозможно сдержать выду в резервуаре, а если и возможно, то она будет давить на входящие поплавки с такой силой, которую не смогут компенсировать всплывающие.
Проблема в том, что в замкнутой системе ”отработанные” шарики надо снова погружать в воду, а на это нужно больше энергии, чем появляется при всплывании. Именно поэтому система почти моментально придет в равновесие и перестанет двигаться.
Если только не заставить жидкость находиться с одной стороны, то удержать ее без потерь будет невозможно. Если ее постоянно подливать, то такой механизм уже не будет соответствовать основным требованиям, предъявляемым к вечному двигателю.
Самая большая подводная лодка и история создания субмарин
Вечный двигатель на противовесах
Еще одна система вечного двигателя подразумевает использование смещенной системы, в которой подвешенные на цепь грузы должны тянуть за собой всю конструкцию.
Вот так должна выглядеть эта система и крутиться против часовой стрелки, но она очень быстро придет в состояние равновесия.
Такую конструкцию предложил нидерландский математик Симон Стевин. В цепочку должны быть объединены 14 шаров. Эту цепочку надо перекинуть через треугольную призму.
Согласно задумке, с одной стороны будет в два раза больше шаров и они будут тянуть всю систему.
При этом шары, которые висят снизу, не участвуют в процессе, так как уравновешены и не должны мешать работе на призме.
Звучит здорово и логично, но та часть системы, где шаров в два раза больше, имеет более пологую плоскость и составляющая силы тяжести шаров с этой стороны будет меньше. В итоге, система опять придет в равновесие и быстро остановится.
Это тоже не вечный двигатель, а просто игрушка, так как кинетическая энергия будет теряться.
Новая разработка Tesla сделает электромобили почти вечными
Почему невозможно создать вечный двигатель
В первую очередь, создание вечного двигателя невозможно из-за того, что он нарушает многие сформулированные и проверенные столетиями (и тысячелетиями) законы физики. Выработать в результате движения больше энергии, чем затрачено на приведение системы в движение, просто невозможно.
А что если так?
С другой стороны, многое раньше считалось невозможным. Вдруг человечество так до сих пор и не смогло найти фундаментальную ошибку ученых прошлого? Если вы хотели попробовать — попробуйте! Если не хотели заниматься этим, но у вас есть идея, которой вы готовы поделиться, то сделайте это в нашем Telegram-чате или в х к статье.
Чем закончились попытки создать вечный двигатель — РБК
300 лет назад саксонский инженер Иоганн Бесслер, также известный как Орфиреус, представил проект вечного двигателя. После его смерти была доказана невозможность таких механизмов, однако ученые в разное время предлагали свои варианты самодвижущихся конструкций. Самые необычные модели — в обзоре РБК.
Колесо Орфериуса
12 ноября 1717 года саксонский врач и инженер Иоганн Бесслер, также известный как Орфиреус, представил проект вечного двигателя.
Конструкция представляла собой полое самодвижущееся колесо с системой противовесов диаметром около четырех метров.
Модель прошла большое количество тестов и была способна работать на протяжении длительных промежутков времени — в рамках официального теста колесо вращалось в закрытой комнате в течение 54 дней.
Устройство своего изобретения инженер держал в тайне, предлагая раскрыть ее за внушительное денежное вознаграждение. Бесслера неоднократно обвиняли в мошенничестве, но сам он так и не раскрыл секрет своего изобретения, а через несколько лет и вовсе его уничтожил. Уже после смерти инженера была доказана невозможность создания вечного двигателя.
Колесо Бхаскары
Один из первых проектов вечного двигателя создан в XII веке — индийский математик и астроном Бхаскара II создал колесо с прикрепленными к нему сосудами, заполненными ртутью.
Именно с этого момента и на протяжении столетий идея создания вечного двигателя ассоциировалась с колесом.
Чертежи таких устройств оставил, например, Леонардо да Винчи, который, однако, к самой идее относился скептически.
Самозаполняющаяся чаша Роберта Бойля
Бурный рост интереса к созданию вечного двигателя со стороны ученых и натуралистов возник в XVII–XVIII веках. В это время появлялись новые модели, одной из которых стала концепция самозаполняющейся чаши английского ученого Роберта Бойля. Его идея, однако, противоречит законам физики.
Часы Джеймса Кокса
В середине XVIII века британский часовщик Джеймс Кокс изобрел напольные часы вечного движения. В качестве движущей силы служила ртуть — под влиянием атмосферного давления она перемещалась из стеклянного сосуда в стеклянную трубку.
Сосуд и трубки были подвешены на цепях и уравновешены противовесами. В устройстве использовалось около 68 кг ртути, а сам изобретатель называл их настоящим вечным двигателем.
Сейчас изобретение хранится в лондонском Музее Виктории и Альберта (уже без ртути).
Конструкция из губок Уильяма Конгрива
В первой половине XIX века английский изобретатель и член парламента Уильям Конгрив разработал свою систему вечного двигателя, работающую на основе капиллярного эффекта в губках. По мысли Конгрива, движение в системе должно было возникать из-за разницы в весе сухих и мокрых губок.
Механизм Джона Роберта Килли
Во второй половине XIX века американец Джон Роберт Килли заявил, что ему удалось сконструировать принципиально новый механизм, который приводится в действие звуковыми вибрациями на основе энергии эфира.
Его изобретением заинтересовалась Клара Блумфилд Мур, вложившая в разработку проекта около $100 тыс. Она также выплачивала «изобретателю» от $250 до $300 ежемесячно.
После смерти Килли выяснилось, что машина приводилась в действие с помощью резервуара сжатого воздуха, тщательно спрятанного под потолком.
Вертолет Дэвида Юнайпона
В XX веке созданием вечного двигателя занимался австралийский изобретатель Дэвид Юнайпон. Ему удалось создать проект вертолета, работающего по принципу бумеранга, однако его работы по вечному двигателю успехом не увенчались. Впрочем, в процессе работы ему удалось найти конструктивные решения для некоторых своих изобретений.
Сейчас изображение Юнайпона можно увидеть на банкноте в 50 австралийских долларов.
Известный австралийский художник и поэт Норман Линдси рассказывал, что однажды спросил Юнайпона, чем тот планирует заняться, на что он ответил, что намерен решить проблему вечного движения, в ответ на что Линдси рассмеялся.
«Я знаю, что это невозможно, но каким триумфом это будет для моего народа, если меня ждет успех», — сказал изобретатель, происходивший из коренного австралийского племени нгарринджери.
Квантовое устройство российских ученых
В мае 2017 года стало известно, что российские ученые из МФТИ нашли способ создать квантовое устройство, нарушающее второе начало термодинамики (которое оспаривает возможность создания вечного двигателя) и обладающее КПД, фактически равным 100%. Сейчас ученые под руководством заведующего Лабораторией физики квантовых информационных технологий МФТИ Гордея Лесовика занимаются воплощением этой идеи на практике.
Авторы
Анна Ким, Алексей Гаврилко-Алексеев
Почему на видео этот гидравлический вечный двигатель работает?
В 1685 г.
в одном из выпусков лондонского научного журнала «Философские труды» был опубликован предложенный французом Дени Папеном проект гидравлического перпетуум мобиле, принцип действия которого должен был опровергнуть известный парадокс гидростатики. Как видно из изображенного на рисунке, это устройство состояло из сосуда, сужавшегося в трубку в форме буквы C, которая загибалась кверху и своим открытым концом нависала над краем сосуда.
Автор проекта предполагал, что вес воды в более широкой части сосуда обязательно будет превосходить вес жидкости, находящейся в трубке, т.е. в более узкой его части. Это означало, что жидкость своей тяжестью должна была бы выдавливать саму себя из сосуда в трубку, по которой ей вновь приходилось бы возвращаться в сосуд, — тем самым достигалась требуемая непрерывная циркуляция воды в сосуде.
Как вы предположите, почему на видео под катом «вечный двигатель» работает?
К сожалению, Папен не осознавал того, что решающим фактором в данном случае является не разное количество (а с ним и различный вес жидкости в широкой и узкой частях сосуда), а прежде всего свойство, присущее всем без исключения сообщающимся сосудам: давление жидкости в самом сосуде и изогнутой трубке всегда будет одинаковым. Гидростатический парадокс как раз и объясняется особенностями этого по существу своему именно гидростатического давления.
Называемый иначе парадоксом Паскаля, он утверждает, что суммарное давление, т.е. сила, с которой жидкость давит на горизонтальное дно сосуда, определяется только весом столба жидкости, находящейся над ним, и совершенно не зависит от формы сосуда (например, от того, сужаются или расширяются его стенки) и, следовательно, от количества жидкости.
Жертвами подобных заблуждений были иногда даже люди, работавшие на самом переднем крае современной им науки и техники. Примером может служить сам Дени Папин (1647-1714 гг.) — изобретатель не только «папинова котла» и предохранительного клапана, но и центробежного насоса, а главное — первых паровых машин с цилиндром и поршнем.
Папин даже установил зависимость давления пара от температуры и показал, как получать на ее основе и вакуум, и повышенное давление. Он был учеником Гюйгенса, переписывался с Лейбницем [9] и другими крупными учеными своего времени, состоял членом английского Королевского общества и Академии наук в Неаполе.
И вот такой человек, который по праву считается крупным физиком и одним из основоположников современной теплоэнергетики (как создатель парового двигателя), работает и над вечным двигателем! Мало этого, он предлагает такой вечный двигатель, ошибочность принципа которого была совершенно очевидна и современной ему науке.
Он публикует этот проект в журнале «Философские труды» (Лондон, 1685 г.).
Идея вечного двигателя Папина очень проста — это по существу перевернутая «вверх ногами» труба Зонки (рис. 1). Поскольку в широкой части сосуда вес воды больше, его сила должна превосходить силу веса узкого столба воды в тонкой трубе С. Поэтому вода будет постоянно сливаться из конца тонкой трубки в широкий сосуд. Остается только подставить под струю водяное колесо и вечный двигатель готов!
Очевидно, что на самом деле так не получится; поверхность жидкости в тонкой трубке установится на том же уровне, что и в толстой, как в любых сообщающихся сосудах (как в правой части рис. 1.).
Судьба этой идеи Папина была той же, что и других вариантов гидравлических вечных двигателей. Автор к ней больше никогда не возвращался, занявшись более полезным делом — паровой машиной.
История с изобретением Д. Папином наталкивает на вопрос, постоянно возникающий при изучении истории вечных двигателей: чем объяснить поразительную слепоту и странный образ действий многих весьма образованных и, главное, талантливых людей, возникающие каждый раз, как только дело касается изобретения вечного двигателя?
Мы вернемся к этому вопросу в дальнейшем. Если же продолжить разговор о Папине, то непонятно и другое. Мало того, что он не учитывает уже известные законы гидравлики. Ведь в это время он был на должности «временного куратора опытов» при Лондонском королевском обществе.
Папин мог при своих экспериментальных навыках легко проверить предложенную им идею вечного двигателя (так же, как он проверял другие свои предложения). Такой эксперимент легко поставить за полчаса, даже не располагая возможностями «куратора опытов». Он этого не сделал и почему-то отправил статью в журнал, ничего не проверив.
Парадокс: выдающийся ученый-экспериментатор и теоретик публикует проект, противоречащий уже утвердившейся теории и не проверенный экспериментально!
В дальнейшем было предложено еще много гидравлических вечных двигателей и с другими способами подъема воды, в частности капиллярных и фитильных (что, собственно, одно и то же) [.
В них предлагалось жидкость (воду или масло) поднимать из нижнего сосуда в верхний по смачиваемому капилляру или фитилю.
Действительно, поднять жидкость на определенную высоту таким путем можно, но те же силы поверхностного натяжения, которые обусловили подъем, не дадут жидкости стекать с фитиля (или капилляра) в верхний сосуд.
Однако, как вы объясните, как это работает на видео?
Ведь это же гидравлический перпетуум мобиле средних веков, в который заложена ошибка, как якобы больший вес воронки вытеснит воду из трубки, но это не так. Любой диаметр трубки и любая форма не имеют значения, уровни просто уровняются. Но на видео вода продолжает течь. Как так? Жулики?
А вот и бинго! С пивом то тоже получается!
Вот тут мы обсуждали, не ужели Так ехать нельзя! и даже говорили, что Вице-президент РЖД был барабанщиком Цоя?. Вот тут Главные ляпы в книге «Архипелаг ГУЛАГ» и Распространённые заблуждения и вопросы по средневековому оружию и броне
Это копия статьи, находящейся по адресу https://masterokblog.ru/?p=54895.
Вечная бесполезность или Триумф воображения
Идея вечного движения и стремление к созданию устройств, способных преодолеть второй закон термодинамики, до сих пор будоражит воображения энтузиастов: это типичный пример использования безграничности фантазии, в равной степени обреченный и блистательный.
(слева: патентная модель вечного двигателя 1900-1905, справа: невозможное летающее приспособление)
С точки зрения законов физики, по крайней мере, на уровне их понимания в 21-ом веке, создать вечный двигатель невозможно. Тем не менее, огромное множество машин, теорий и устройств разрабатывались и предлагались на протяжении многих лет.
(изображение слева — EMS Exhibits, Вена; справа: вечный двигатель Reidar Finsrud)
(слева: типичное «вечное» водяное колесо с насосом; справа: часы на основе водяного колеса)
«Колесо Бхаскары», которое датируется серединой двенадцатого века, изобрел индийский математик Бхаскара. Изогнутые и расположенные под углом спицы колеса были частично заполнены ртутью. Как только колесо начало вращаться, ртуть перетекала внутри спиц, и колесо продолжало движение, по крайней мере, на протяжении какого-то периода.
В Национальной Библитеке (Bibliotheque Nationale) в Париже находятся зарисовки Вилларда-де-Хоннкора (Villard de Honnecourt), которые относятся к середине тринадцатого века.
Его эскизы изображают различные подъемные устройства, водяную пилу, примеры автоматов и вечного двигателя, хотя и не ясно, был ли Хоннкор их разработчиком, или просто описывал объекты, которые увидел во время своих путешествий по Европе:
В 1269 году француз Петрус Перегринус де Марикор (Petrus Peregrinus de Maricourt) разработал одну из первых моделей вечного двигателя на основе магнитов. Зубчатое колесо двигалось рядом с магнитом. Зубцы, то отталкиваясь от одного полюса, то притягиваясь к другому, поддерживали движение (левый рисунок ниже):
Изображение сверху справа: Мариано ди Жакопо иль Таккола (Mariano di Jacopo detto il Taccola) — итальянский художник и инженер, работавший в начале эпохи Возрождения, его технологические трактаты наполнены зарисовками идей машин и устройств. Это колесо датируется началом пятнадцатого века.
«Водяной винт» Роберта Фладда (Robert Fludd) 1618 года создавался для приведения в действие жерновов. Вероятно, это была первая попытка применить идею вечного двигателя с практической целью (рисунок ниже слева):
Позже, в семнадцатом веке, у Роберта Бойля (Robert Boyle) родилась идея самотечной колбы (верхний правый рисунок). Задумка в том, что она должна сама наполняться с помощью сифона, хотя его входное отверстие расположено выше выходного, так что это не совсем соответствует принятым критериям вечного двигателя.
Кроме того, на рисунке выше (в правом нижнем углу) изображен магнитный генератор Эдварда Лидскалнина (Edward Leedskalnin), часть его разработки «Вечный двигатель со штативом».
Изображение сверху справа: машина для размола зерна конца 17 века на основе версии вечного двигателя Фладда, выставленная в Театре Новых Машин Боклера.
В Германии в начале восемнадцатого века Иоганн Бесслер (Johann Bessler) построил «Колесо Орфиреуса» (Orffyreus’sWheel), которое, по его утверждению, двигалось исключительно за счет собственной энергии. Тогда, по завершению большого числа тестов и официальных инспекций, был сделан вывод о подлинности изобретения.
Видимо, механизм мог выполнять тяжелую работу, и, по итогам одного из тестов, действовал на протяжении пятидесяти четырех дней. Сегодня эксперты не верят, что колесо могло двигаться вечно, но даже теперь, помимо данных, что механизм использовал грузы, невозможно понять, что являлось источником энергии в «Колесе Орфиреуса».
Так называемый генератор, изобретенный в Филадельфии в 1812 году Чарльзом Редхеффером (Charles Redheffer), как предполагалось, должен был стать источником питания для другой техники.
Тем не менее, он был разоблачен, когда обнаружилось скрытое соединение с другой машиной, спрятанной в соседней комнате (рисунок слева).
Изображение справа: сэр Уильям Конгрев (Sir William Congreve) разработал это устройство, которое также считалось «вечным двигателем», в 1827 году:
Радиометр Крукса (Crookes Radiometer), также известный как световая мельница, был изобретен в 1873 году химиком сэром Уильямом Круксом (William Crookes).
В стеклянной колбе, где располагались лопатки на шпинделе, создавался почти идеальный вакуум.
Лопатки начинали крутиться под воздействием света, увеличивая скорость вращения вместе с яркостью света, и ученые долго обсуждали, что же вызывает вращение:
Джеймс Кокс (James Cox) изобрел часы, получившие название «Хронометр Кокса» (Cox’s Timepiece) в 1760 году.
Также провозглашенный машиной с вечным двигателем, он на самом деле имел за источник энергии изменения планетарного атмосферного давления, используя ртутный барометр.
Принцип действия механизма такой же, как и у других механических часов, кроме того, что он не требует подзаводки. Первые экземпляры часов, питающихся за счет атмосферных колебаний, датировались началом семнадцатого века, и один из них принадлежал королю Англии Джеймсу I:
- Джон Джозеф Мерлин (John Joseph Merlin) работал с Джеймсом Коксом над «вечным двигателем». Эта реплика часов 1776 года, сделанных Мерлином, воссозданная Тревором Бетсоном (Trevor Beatson) из Калгари, Канада, — завоевала золотую медаль Национальной ассоциации коллекционеров часов:
- Atmos – это хорошо известный бренд механических часов, начало которому положил Жан-Леон Ройттер (Jean-Leon Reutter), выпустив первые часы в 1928 году. Как и изобретение Кокса, часы работают от изменений в окружающей среде, их не нужно заводить вручную, порой на протяжении многих лет:
Справа — знаменитые «Часы с павлином» (Peacock Clock) Джеймса Кокса, выставленные в Санкт-Петербургском Эрмитаже.
А это «Вечный двигатель Рейдара Финсруда» (Reidar Finsrud perpetual motion machine), в котором набор магнитов используется для притяжения стального шарика.
По-видимому, так и не было установлено, как эта вещь действительно работает, так как единственным источником энергии являются магниты.
В теории, устройство могло бы работать в течении многих лет или десятилетий и, возможно, стало бы отличным источником электричества, кто знает?.. 🙂
Несколько машин со «свободной энергией», как предполагается, были разработаны инженером Джоном Бедини (John Bedini). Однако эти устройства не были официально исследованы независимыми учеными.
- Это «Униполярный Генератор N1» (N1 Homopolar Generator), который якобы способен «брать энергию из космического энергетического поля, которое всегда нас окружает»:
- Изображение сверху справа: в 1980-е провозглашалось, что «Машина Джозефа Ньюмана» (Joseph Newman’s Machine) производит больше энергии, чем тратит при работе – утверждение, которое характерно для вечного двигателя.
- «Генератор с эффектом Серла» (Searl Effect Generator) описывается как «машина с открытой системой преобразования энергии, которая использует понижение температуры в окружающем воздухе с помощью устройства для преобразования окружающей энергии в электрическую». Выглядит довольно интересно:
- «Перепитея» (Perepiteia) это вечный двигатель, предложенный Таном Хейнсом (Thane Heins), который рабоает на электромагнитных силах. Испытания показали, что двигатели, подключенные к аппарату, увеличили скорость и создавали энергию более эффективно, хотя ученые до сих пор имеют диаметрально разные мнения по поводу всего этого:
- Китай не отстает и также строит «невозможный космический приводной механизм» (также известный как «привод электромагнитной относительности Роджера Шоуера»). Это двигатель, который не использует никакого другого топлива кроме электроэнергии:
- «Мотор Перендева» (Perendev Motor) также работает от силы отталкивания магнитов. Уже были сконструированы рабочие модели, которые, правда, показали переменчивые результаты, но теория признана заслуживающей внимания и испытания продолжаются:
- Бонус
- «Вечный двигатель Уроборус» (Ouroboros Perpetual Motion Machine), работа австрийского художника Отто Репа (Otto Rapp):
- Источник
1934 год. Этот чудовищный рельсовый автомобиль якобы работал на «воздушно-электрическом вечном приводном механизме»:Эффект Серла открыл Джон Роберт Рой Серл (John Roy Robert Searl) в 1946 году. Эффект Серла базируется на магнитных сигналах, которые создают постоянное движение намагниченных роликов вокруг намагниченных колец. Преобразование энергии при работе предполагает переработку случайных квантовых флуктуаций и кинетической энергии внутри атомной решетки в когерентную струю электронных пар, образующихся между двумерными границами материалов различных типов. Фуфф, не запоминайте этот абзац текста! 🙂
Роберт Бойль — Рубрика — PVSM.RU
Лженаука и аферисты.
Вечный двигатель
2016-12-05 в 12:00, admin, рубрики: Бхаскара, вечный двигатель, Иоганн Бернулли, Леонардо да Винчи, Научно-популярное, патенты, перпетуум мобиле, Роберт Бойль, физика, метки: вечный двигатель, перпетуум мобиле
Вечный двигатель (лат. Perpetuum Mobile) — воображаемое устройство, позволяющее получать полезную работу бо́льшую, чем количество сообщённой ему энергии.
Самодвижущееся колесо немецкого изобретателя Орфиреуса два месяца вращалось в запечатанной комнате, двери которой охраняли гренадёры. В время демонстраций оно не только вращалось со скоростью 50 оборотов в минуту, но и поднимало грузы до 16 кг. В 1725 году Пётр I собирался в Германию, чтобы лично осмотреть вечный двигатель, который изобретатель Орфиреус согласился продать России за 100 000 ефимков (1 ефимок — около рубля).
В 1775 году Парижская академия наук приняла своё знаменитое решение не рассматривать проекты вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания. Но до сих пор на научных конференциях в России и других странах с завидным постоянством звучат идеи об извлечении энергии из вакуума, пульсирующих полях (которые исключают часть отрицательной работы в замкнутом контуре), преобразованиях энергии при изменениях внутренней структуры пространства-времени, о так называемой «свободной энергии».
Некоторым учёным удаётся получить патенты на особо заумные изобретения, где патентное бюро не в силах сразу распознать вечный двигатель. Более того, великие учёные прошлого, в том числе Роберт Бойль и Иоганн Бернулли, предлагали собственные конструкции вечного двигателя. Многие годы посвятил изобретению вечного двигателя Леонардо да Винчи.
Читать полностью »
Сбывшиеся мечты Роберта Бойля. Часть 3
2015-06-03 в 7:35, admin, рубрики: gps, глонасс, История ИТ, картография, Медгаджеты, навигация, Научно-популярное, Роберт Бойль, физика, Энергия и элементы питания
Роберт Бойль 350 лет назад составил список из 24 желаний, многие из которых сбылись. В первых двух частях мы говорили о трансплатнации органов, телемедицине, сельском хозяйстве и телескопах. Сегодня речь пойдёт о броне, морском транспорте, навигации и сне.
Предыстория:
Сбывшиеся мечты Роберта Бойля. Часть 1
Сбывшиеся мечты Роберта Бойля. Часть 2
Содержание списка желаний на языке оригинала 1662 года
1) The Prolongation of Life
2) The Recovery of Youth, or at least some of the Marks of It, as New Teeth, New Hair Colour’d as in Youth
3) The Art of Flying
4) The Art of Continuing Long under water and the Exercise of Functioning Freely There
5) The Cure of Wounds at a Distance
6) The Cure of Diseases at a Distance or at least by Transplantation
7) The Attaining Gigantick Dimensions
8) The Emulating of Fish without Engines by Custome and Education only
9) The Acceleration of the Production of Things out of Seed
10) The Transmutation of Metalls
11) The Making of Glass Malleable
12) The Transmutation of Species in Mineralls, Animals and Vegetables
13) The Liquid Alkaest and Other dissolving Menstruums
14) The making of Parabolicall and Hyperbolicall Glasses
15) The Making Armor Light and Extremely Hard
16) The Practicable and Certain Way of Finding Longitudes
17) The Use of Pendulums at Sea and in Journeys, and the Application of it to Watches
18) Potent Druggs to alter or Exalt Imagination, Waking, Memory, and other functions, and appease pain, procure innocent sleep, harmless dreams, etc
19) A Ship to Sail with All Winds and a Ship Not to be Sunk
20) Freedom from necessity for much sleeping exemplify’d by the Operations of Tea and What Happens in Mad-Men
21) Pleasing Dreams and Physicall Exercises by the Egyptian Electuary and by the Fungus mentioned by the French author
22) Great Strength and Agility of Body Exemplify’d by That of Frantick Epileptick and Hystericall Persons
23) Varnishes Perfumable by Rubbing
24) A Perpetuall Light
15) Создание лёгких и экстремально прочных доспехов
В 10 веке в Китае появилось «огненное копье»: предшественник современного огнестрельного оружия, выполненный из бамбука. Поэтому в годы жизни Роберта Бойля остро стоял вопрос о создании доспехов, защищающих от пищалей и прочих аркебуз: тяжелый мушкет в 17 веке мог пробить кирасу. До 1950-х годов бронежилеты были больше похожи на доспехи, а во время войны в Корее армия США начала использовать защиту из нескольких слоёв капрона или баллистического нейлона. В 1980 и США, и СССР выпустили бронежилеты из кевлара. Сейчас есть огромное количество бронежилетов различных модификаций, в том числе для скрытого ношения.
Бронежилет Improved OTV
Читать полностью »
Сбывшиеся мечты Роберта Бойля. Часть 2
2015-02-27 в 9:55, admin, рубрики: Биотехнологии, генетика, История ИТ, космонавтика, медицина, нанотехнологии, нанотехнология, оптика, офтальмология, подводное плавание, Роберт Бойль, физика, футурология, химия, метки: Роберт Бойль
Роберт Бойль 350 лет назад написал «список желаний», и многие его мечты человечество воплотило в жизнь. В прошлый раз мы рассмотрели первые шесть пунктов — вторую молодость, трансплантацию органов, телемедицину, искусство полета. Сегодня поговорим о нашем росте, томато-картофеле и зеркалах для телескопов.
Марка к 350-летию Королевского научного сообщества
Содержание списка желаний на языке оригинала 1662 года
1) The Prolongation of Life
2) The Recovery of Youth, or at least some of the Marks of It, as New Teeth, New Hair Colour’d as in Youth
3) The Art of Flying
4) The Art of Continuing Long under water and the Exercise of Functioning Freely There
5) The Cure of Wounds at a Distance
6) The Cure of Diseases at a Distance or at least by Transplantation
7) The Attaining Gigantick Dimensions
8) The Emulating of Fish without Engines by Custome and Education only
9) The Acceleration of the Production of Things out of Seed
10) The Transmutation of Metalls
11) The Making of Glass Malleable
12) The Transmutation of Species in Mineralls, Animals and Vegetables
13) The Liquid Alkaest and Other dissolving Menstruums
14) The making of Parabolicall and Hyperbolicall Glasses
15) The Making Armor Light and Extremely Hard
16) The Practicable and Certain Way of Finding Longitudes
17) The Use of Pendulums at Sea and in Journeys, and the Application of it to Watches
18) Potent Druggs to alter or Exalt Imagination, Waking, Memory, and other functions, and appease pain, procure innocent sleep, harmless dreams, etc
19) A Ship to Sail with All Winds and a Ship Not to be Sunk
20) Freedom from necessity for much sleeping exemplify’d by the Operations of Tea and What Happens in Mad-Men
21) Pleasing Dreams and Physicall Exercises by the Egyptian Electuary and by the Fungus mentioned by the French author
22) Great Strength and Agility of Body Exemplify’d by That of Frantick Epileptick and Hystericall Persons
23) Varnishes Perfumable by Rubbing
24) A Perpetuall Light
Читать полностью »
Сбывшиеся мечты Роберта Бойля.
Часть 1
2014-12-15 в 7:02, admin, рубрики: авиация, Биотехнологии, будущее здесь, История ИТ, Медгаджеты, Роберт Бойль, Энергия и элементы питания
Роберт Бойль был физиком, химиком и богословом. В 22 года он уже стал профессором. Он открыл закон Бойля-Мариотта. В этом посте речь пойдёт о нем, как о человеке, который 350 лет назад написал «список желаний» из 24 пунктов, многие из которых сбылись. Речь о «второй молодости», трансплантации органов, телемедицине, искусстве полёта и трансмутации овощей.
В посте я разобрал первые шесть пунктов «списка желаний» Бойля и описал, как они воплотились в жизнь.
Содержание списка желаний на языке оригинала 1662 года
1) The Prolongation of Life
2) The Recovery of Youth, or at least some of the Marks of It, as New Teeth, New Hair Colour’d as in Youth
3) The Art of Flying
4) The Art of Continuing Long under water and the Exercise of Functioning Freely There
5) The Cure of Wounds at a Distance
6) The Cure of Diseases at a Distance or at least by Transplantation
7) The Attaining Gigantick Dimensions
8) The Emulating of Fish without Engines by Custome and Education only
9) The Acceleration of the Production of Things out of Seed
10) The Transmutation of Metalls
11) The Making of Glass Malleable
12) The Transmutation of Species in Mineralls, Animals and Vegetables
13) The Liquid Alkaest and Other dissolving Menstruums
14) The making of Parabolicall and Hyperbolicall Glasses
15) The Making Armor Light and Extremely Hard
16) The Practicable and Certain Way of Finding Longitudes
17) The Use of Pendulums at Sea and in Journeys, and the Application of it to Watches
18) Potent Druggs to alter or Exalt Imagination, Waking, Memory, and other functions, and appease pain, procure innocent sleep, harmless dreams, etc
19) A Ship to Sail with All Winds and a Ship Not to be Sunk
20) Freedom from necessity for much sleeping exemplify’d by the Operations of Tea and What Happens in Mad-Men
21) Pleasing Dreams and Physicall Exercises by the Egyptian Electuary and by the Fungus mentioned by the French author
22) Great Strength and Agility of Body Exemplify’d by That of Frantick Epileptick and Hystericall Persons
23) Varnishes Perfumable by Rubbing
24) A Perpetuall Light
Читать полностью »
https://ajax. googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js
Ученый Бойль Роберт: краткая биография, научная деятельность
Бойль Роберт — ученый, на много веков опередивший свое время. Он был не только физиком, но занимался и химией, и даже богословием. Сегодня кажется, что это несовместимые занятия. Но для 17 века, в котором Бойль жил и работал, это было нормальным явлением. В то время человек не мог считаться образованным, если не владел основами богословия.
Роберт Бойль: биография раннего периода
Ученый родился в благородной, зажиточной семье, но наследником отцовского имущества быть не мог, являясь седьмым сыном. Отец, тем не менее, любил ребенка и сделал все, чтобы обеспечить ему хорошее образование. Роберт Бойль, биография которого полна подобными событиями, отправился учиться в Итонский университет. Там он изучал естествознание и медицину. Выбор направления был не случайным — в то время это практически гарантировало приличную должность в будущем. После окончания университета он вернулся в одно из отцовских поместий. Бойль Роберт много путешествовал. В 12 лет с братом они пустились в странствие по Европе, продлившееся 6 лет. Ученый вернулся, только узнав о смерти отца.
Бойль Роберт и его жизнь в Оксфорде
Переехав в Столбридж, он в течение нескольких лет вел спокойную жизнь, изучая богословие и философию.
Через некоторое время ученый принимает решение уехать в Оксфорд для изучения химии и физики и дальнейшей работы над этими направлениями. В Оксфорде он стал членом «Невидимой коллегии», и именно благодаря ему появляется Лондонское королевское общество. Через 20 лет, в 1680 году, Бойль Роберт был даже избран президентом общества, но отказался от почетной должности. Через 5 лет ученому присваивают степень доктора в области физики. Используя деньги, которые были получены им в наследство, он открывает лабораторию и сотрудничает с многими известными физиками 17 столетия.
Физик-первооткрыватель
1660 — поворотный пункт в жизни ученого. В это время он занимался изучением трудов О. Герике и хотел повторить его опыты, что вскоре и сделал. Он не только построил воздушный насос, но и открыл один из фундаментальных физических законов, согласно которому, изменение объема газообразного вещества находится в обратной пропорциональной зависимости от давления.
То есть теперь можно было точно вычислять объемы газообразных веществ. Примечательно, что этот же закон открыл и Мариотт, причем совершенно независимо от Бойля. В современной физике он фигурирует как закон Бойля-Мариотта. Он был человеком, обосновавшим экспериментальные методы исследования не только в физике, но и в химии. Большой пласт работы Бойль проделал в области атомистической теории. Для него опыт был критерием и показателем истины, как и для Бэкона, на работы которого ссылался Бойль.
Одно из направлений работы Бойля-физика — создание вечного двигателя. Эта идея занимала умы множества ученых. Как считал Роберт Бойль, вечный двигатель реален. Круговорот воды в природе — самый лучший пример. По его мнению, он возможен благодаря действию капиллярных сил, которые можно использовать для создания вечного движения. По замыслу ученого, если длина капилляра небольшая, то поднимающаяся по нему жидкость будет выливаться обратно в сосуд, расположенный внизу.
Химик-скептик
Роберт Бойль, вклад в химию которого также невозможно переоценить, опубликовал множество научных работ, связанных с этой наукой. «Химик-скептик» — известнейшая из его работ. В ней Бойль Роберт успешно опровергает фундаментальное учение Аристотеля и учение «О трех принципах», которому следовали алхимики. Они считали, что все в мире состоит из ртути, серы и соли. Бойль же доказал, что это далеко не так. По его мнению, химия — наука самодостаточная. Она не сводится к одним попыткам превратить металл в золото, а должна изучать свойства металлов и быть на страже человеческого здоровья. Несмотря на выдающиеся открытия, ученый не мог найти душевный покой. Его, как верующего человека, смущал тот факт, что он не может объяснить многие из явлений, с которыми сталкивается во время проведения экспериментов.
Он первым начал использовать понятие «анализ состава тел» и ввел его в химическую науку. Он изучал количественные результаты обжига различных металлов, горения и так далее. 1663 год стал годом первого в истории науки применения индикаторов с целью определения щелочей и кислот. Бойль также получил фосфор в результате своих независимых экспериментов. Ученый описывал свойства нового вещества, указывая на его способность светиться, растворимость, запах и цвет.
Это было началом аналитической химии как отдельной отрасли химического знания.
Богословие как спасение для души
Бойль Роберт считал, что делает нечто нечестивое, проводя эксперименты и получая результаты, которые ни он, ни ведущие умы не могут объяснить. Он надеялся найти спасение в вере и спасти свою душу. Его стремление было настолько сильно, что он самостоятельно выучил арамейский и греческий. Последней волей ученого было отдать все его нажитое состояние на развитие науки в Великобритании.
Закон Бойля–Мариотта • Джеймс Трефил, энциклопедия «Двести законов мироздания»
200 законов мироздания > Физика
При постоянной температуре объем, занимаемый газом, обратно пропорционален его давлению.
Роберт Бойль — яркий пример ученого-джентльмена, сына давно ушедшей эпохи, когда наука была уделом исключительно состоятельных людей, посвящавших занятиям ею свой досуг. Большинство исследований Бойля относятся по современной классификации к разряду химических опытов, хотя сам себя он, наверняка, считал натурфилософом (физиком-теоретиком) и естествоиспытателем (физиком-экспериментатором). Судя по всему, поведением газов он заинтересовался, увидев проект одного из первых в мире воздушных насосов. Сконструировав и построив очередную, усовершенствованную версию своего двустороннего воздушно-вакуумного насоса, он решил исследовать, как повышенное и пониженное давление газа в герметичном сосуде, к которому был подключен его новый аппарат, влияет на свойства газов. Будучи одаренным экспериментатором, Бойль одновременно придерживался весьма новых и необычных для той эпохи взглядов, считая, что наука должна идти от эмпирических наблюдений, а не основываться исключительно на умозрительно-философских построениях.
В формулировке Бойля закон звучал буквально так: «Под воздействием внешней силы газ упруго сжимается, а в ее отсутствие расширяется, при этом линейное сжатие или расширение пропорционально силе упругости газа». Представьте, что вы сдавливаете надутый воздушный шарик. Поскольку свободного пространства между молекулами воздуха достаточно, вы без особого труда, приложив некоторую силу и проделав определенную работу, сожмете шарик, уменьшив объем газа внутри него. Это одно из основных отличий газа от жидкости. В шарике с жидкой водой, например, молекулы упакованы плотно, как если бы шарик был заполнен микроскопическими дробинками. Поэтому вода не поддается, в отличие от воздуха, упругому сжатию. (Если не верите, попробуйте протолкнуть плотно пригнанную пробку внутрь горлышка бутылки, заполненной водой по самую пробку.) Закон Бойля—Мариотта*, наряду с законом Шарля, лег в основу Уравнения состояния идеального газа.
* Дж. Трефил называет его «закон Бойля», однако мы предпочли принятое в российской традиции название закона. — Прим. переводчика.
См. также:
1801 | Закон Дальтона |
Роберт БОЙЛЬ
Robert Boyle, 1627–91
Англо-ирландский физик и химик. Родился в замке Лисмор (Lismore Castle), Ирландия, став четырнадцатым ребенком графа Коркского (Earl of Cork) — знаменитого авантюриста эпохи королевы Елизаветы. Окончив привилегированную Итонскую школу, где был одним из первых учеников среди «юных джентльменов», отправился в многолетнее путешествие по континентальной Европе, в ходе которого продолжил образование в Женевском университете. Вернувшись на родину в 1648 году, оборудовал частную лабораторию и занялся на ее базе физико-химическими исследованиями. В 1658 году перебрался в Оксфорд, где его учеником и ассистентом по лаборатории стал Роберт Гук (см. Закон Гука), будущий научный секретарь Королевского общества. Кстати, Бойль был одним из основателей и соучредителей Королевского общества, выросшего из кружка молодых оксфордских ученых. Провел целый ряд новаторских химических экспериментов, включая эксперименты по детальному изучению свойств кислот и оснований. По некоторым данным, первым выдвинул гипотезу о существовании химических элементов. Доказал, что воздух необходим для горения и дыхания. Помимо занятий наукой был соучредителем и членом-пайщиком «Восточно-индийской компании» и активно занимался миссионерской деятельностью в надежде обратить в христианство жителей восточных колоний Британской империи.
6
Показать комментарии (6)
Свернуть комментарии (6)
Catherine
11.03.2006 18:06Ответить
🙂
Ответить
007
01.08.2009 13:24Ответить
Почему при постоянном температуре изотерма на графике кривая
Ответить
Филатов
15. 4/3Ответить
mpn2
01.03.2017 18:34
Ответить
А где Мариотта?
И где основной вывод из закона Бойля—Мариотта?
И кто сказал что «линейное сжатие или расширение пропорционально силе упругости газа»?
А почему Вы не озвучиваете что «сила упругости газа» — это и есть внутреннее давление в газе?, боитесь?
А что жидкость разве Несжимаема? Это Вас кто такому научил? А как тогда объяснить повышение давления от глубины?
Ответить
Написать комментарий
около 420 г. до н.э. | Атомная теория строения вещества |
1662 | Закон Бойля—Мариотта |
1787 | Закон Шарля |
1798 | Механическая теория теплоты |
1827 | Броуновское движение |
1834 | Уравнение состояния идеального газа |
1849 | Молекулярно-кинетическая теория |
1912
Закон Брэгга
1820
Закон Био—Савара
Новостная рассылка
«Элементы» в соцсетях:
Роберт Бойл — Robert Boyle
Чтобы узнать о других людях по имени Роберт Бойль, см. Роберт Бойл (значения) .
Роберт Бойль FRS ( / b ɔɪ l / ; 25 января 1627 — 31 декабря 1691) был англо-ирландским натурфилософом, химиком, физиком и изобретателем. Сегодня Бойль в значительной степени считается первым современным химиком и, следовательно, одним из основоположников современной химии и одним из пионеров современного экспериментального научного метода . Он наиболее известен законом Бойля, который описывает обратно пропорциональную зависимость между абсолютным давлением и объемом газа, если температура поддерживается постоянной в замкнутой системе . Среди его работ «Скептический химик» считается краеугольным камнем в области химии. Он был набожным и набожным англиканцем и известен своими богословскими трудами.
СОДЕРЖАНИЕ
- 1 Биография
- 1.1 Ранние годы
- 1.2 Средние годы
- 1.3 Спустя годы
- 2 Научный исследователь
- 3 Теологические интересы
- 4 награды и награды
- 5 Важные работы
- 6 См. Также
- 7 ссылки
- 8 Дальнейшее чтение
- 9 Внешние ссылки
биография
Ранние годы
Бойль родился в замке Лисмор в графстве Уотерфорд, Ирландия, седьмым сыном и четырнадцатым ребенком 1-го графа Корка («Великий граф Корк») и Кэтрин Фентон . Лорд Корк, тогда известный просто как Ричард Бойл, прибыл в Дублин из Англии в 1588 году во время тюдоровских плантаций Ирландии и получил назначение в качестве заместителя эскейтера . Он накопил огромные богатства и землевладение к тому времени Роберт родился и был создан граф Корк в октябре 1620 Екатерина Фентон, графиня из Корк, была дочерью сэра Джеффри Фентон, бывшего госсекретаря Ирландии, который был родилась в Дублине в 1539 году, и Алиса Уэстон, дочь Роберта Уэстона, родившаяся в Лисморе в 1541 году.
В детстве Бойля воспитывала кормилица, как и его старшие братья. Бойль получил частные уроки по латыни, греческому и французскому языкам, и когда ему было восемь лет, после смерти его матери, он и его брат Фрэнсис были отправлены в Итон-колледж в Англии. Друг его отца, сэр Генри Уоттон, был тогда ректором колледжа.
В это время его отец нанял частного репетитора Роберта Кэрью, который знал ирландский язык, чтобы он был частным репетитором для своих сыновей в Итоне. Однако «только мистер Роберт иногда желает этого [ирландского] и немного участвует в этом», но, несмотря на «множество причин», приведенных Кэрью, чтобы обратить на это внимание, «они практикуют французский и латынь, но не влияют на них. ирландский». Проведя более трех лет в Итоне, Роберт уехал за границу с французским репетитором. Они посетили Италию в 1641 году и остались во Флоренции зимой того же года, изучая «парадоксы великого звездочета» Галилео Галилея, который был пожилым, но все еще жил в 1641 году.
Средние годы
Роберт вернулся в Англию из континентальной Европы в середине 1644 года с большим интересом к научным исследованиям. Его отец, лорд Корк, умер в прошлом году и оставил ему поместье Сталбридж в Дорсете, а также значительные имения в графстве Лимерик в Ирландии, которые он приобрел. Затем Роберт поселился в Сталбридж-Хаус между 1644 и 1652 годами и основал лабораторию, где проводил множество экспериментов. С того времени Роберт посвятил свою жизнь научным исследованиям и вскоре занял видное место в группе исследователей, известной как « Невидимый колледж », которые посвятили себя культивированию «новой философии». Они часто встречались в Лондоне, часто в Грешем-колледже, а некоторые из членов также встречались в Оксфорде .
Скульптура мальчика, предположительно Бойля, на памятнике его родителям в соборе Святого Патрика в Дублине .
Сделав несколько визитов в свои ирландские поместья, начиная с 1647 года, Роберт переехал в Ирландию в 1652 году, но разочаровался в своей неспособности добиться прогресса в своей химической работе. В одном из писем он описал Ирландию как «варварскую страну, где химические духи были так неправильно поняты, а химические инструменты настолько недосягаемы, что было трудно иметь в ней какие-либо герметические мысли».
В 1654 году Бойл уехал из Ирландии в Оксфорд, чтобы более успешно продолжить свою работу. Надпись можно найти на стене Университетского колледжа в Оксфорде, на Хай-стрит в Оксфорде (сейчас это место расположения Мемориала Шелли ), отмечая место, где до начала 19 века стоял Кросс-холл. Именно здесь Бойль снимал комнаты у богатого аптекаря, которому принадлежал Зал.
Прочитав в 1657 году воздушный насос Отто фон Герике, он с помощью Роберта Гука задумал усовершенствовать его конструкцию, и в результате была создана «machina Boyleana» или «Пневматический двигатель», построенный в 1659 году. он начал серию экспериментов со свойствами воздуха и ввел термин « искусственный воздух» . Отчет о работе Бойля с воздушным насосом был опубликован в 1660 году под названием « Новые физико-механические эксперименты, прикосновение к воздушной пружине и ее последствиям» .
Среди критиков взглядов, выдвинутых в этой книге было иезуит, Фрэнсис Line (1595-1675), и это, отвечая на его возражение, что Бойл сделал свое первое упоминание о законе о том, что объем газа изменяется обратно пропорционально давлению газа, который среди англоязычных людей обычно называют законом Бойля в честь его имени. Первоначально эту гипотезу сформулировал Генри Пауэр в 1661 году. Бойль в 1662 году включил ссылку на статью, написанную Пауэром, но ошибочно приписал ее Ричарду Таунли . В континентальной Европе эту гипотезу иногда приписывают Эдме Мариотту, хотя он не публиковал ее до 1676 года и, вероятно, знал о работе Бойля в то время.
Одна из записных книжек Роберта Бойля (1690–1691), принадлежащая Лондонскому королевскому обществу . В архивах Королевского общества хранится 46 томов философских, научных и богословских работ Бойля и семь томов его переписки.
В 1663 году Невидимый колледж стал Лондонским королевским обществом улучшения естественных знаний, а в учредительной хартии, предоставленной Карлом II в Англии, Бойл был назван членом совета. В 1680 году он был избран президентом общества, но отказался от этой чести из-за угрызений совести по поводу присяг.
Он составил «список желаний» из 24 возможных изобретений, которые включали «продление жизни», «искусство полета», «вечный свет», «создание легкой и чрезвычайно прочной брони», «корабль для плавания при любых ветрах», и корабль, который нельзя потопить «,» практический и надежный способ определения долготы «,» сильнодействующие лекарства, изменяющие или улучшающие воображение, бодрствование, память и другие функции и облегчающие боль, обеспечивающие невинный сон, безобидные сны и т. д. «. Все, кроме нескольких из 24, сбылись.
В 1668 году он уехал из Оксфорда в Лондон, где поселился в доме своей старшей сестры Кэтрин Джонс, леди Ранелаг, в Пэлл-Мэлл . Он экспериментировал в лаборатории, которая была у нее дома, и посещал ее салон интеллектуалов, интересующихся наукой. Братья и сестры поддерживали «интеллектуальное партнерство на протяжении всей жизни, в котором брат и сестра делились лекарствами, продвигали научные идеи друг друга и редактировали рукописи друг друга». Его современники широко признавали влияние Катерины на его творчество, но более поздние историографы исключили из своих историй обсуждение ее достижений и отношений с братом.
Спустя годы
Мемориальная доска на месте экспериментов Бойля и Гука в Оксфорде
В 1669 году его здоровье, никогда не очень крепкое, начало серьезно ухудшаться, и он постепенно отказался от своих публичных обязательств, прекратив общение с Королевским обществом и заявив о своем желании быть освобожденным от приема гостей, «если только в очень необычных случаях», на Вторник и пятница днем, среда и суббота днем. На досуге, полученном таким образом, он хотел «набраться духа, разбросать свои бумаги» и подготовить некоторые важные химические исследования, которые он предлагал оставить «как своего рода герметическое наследие для прилежных последователей этого искусства», но которые он сделал. не раскрывать природу. В 1691 году его здоровье еще больше ухудшилось, и он умер 31 декабря того же года, всего через неделю после смерти своей сестры Катерины, в доме которой он жил и с которой более двадцати лет занимался научной деятельностью. Бойль умер от паралича. Он был похоронен на кладбище Святого Мартина-ин-полей, его похоронную проповедь читал его друг, епископ Гилберт Бернет . В своем завещании Бойль дал серию лекций, которые стали известны как лекции Бойля .
Научный исследователь
Воздушный насос Бойля
Большая заслуга Бойля как научного исследователя состоит в том, что он придерживался принципов, которые Фрэнсис Бэкон поддерживал в Novum Organum . Тем не менее, он не стал признавать себя последователем Бэкона или любого другого учителя.
В нескольких случаях он упоминает, что для того, чтобы его суждения были столь же непредубежденными, как это могло бы быть с любой из современных теорий философии, до тех пор, пока ему не «предоставят эксперименты», которые помогут ему судить о них. Он воздерживался от любого исследования атомной и декартовой систем и даже самого Novum Organum, хотя и признается, что «временно консультировался» с ними по поводу некоторых деталей. Нет ничего более чуждого его умственному темпераменту, чем выдвижение гипотез. Он считал приобретение знаний самоцелью и, как следствие, получил более широкий взгляд на цели научного исследования, чем его предшественники на протяжении многих веков. Это, однако, не означало, что он не обращал внимания на практическое применение науки или что он презирал знания, которые имели тенденцию использовать.
Рис. 3: Иллюстрация Excerptum ex collectionibus Философия anglicis . .. novum genus lampadis à Rob. Бойль … опубликовано в Acta Eruditorum, 1682 г.
Роберт Бойль был алхимиком ; и полагая, что трансмутация металлов возможна, он проводил эксперименты в надежде достичь этого; и он сыграл важную роль в обеспечении отмены в 1689 году статута Генриха IV против приумножения золота и серебра. Со всей важной работой, которую он проделал в области физики — формулированием закона Бойля, открытием роли воздуха в распространении звука и исследованиями расширяющей силы замораживающей воды, удельной силы тяжести и преломляющей способности кристаллов, по электричеству, цвету, гидростатике и т. д. — химия была его особенным и любимым занятием. Его первой книгой на эту тему была «Скептический химист», опубликованная в 1661 году, в которой он критиковал «эксперименты, с помощью которых вульгарные спагиристы, как правило, пытаются доказать, что их Соль, Сера и Ртуть являются истинными Принципами вещей». Для него химия была наукой о составе веществ, а не просто дополнением к искусству алхимика или врача.
Он поддерживал взгляд на элементы как на неразложимые составные части материальных тел; и сделал различие между смесями и соединениями . Он добился значительного прогресса в методике обнаружения их ингредиентов, процесс, который он обозначил термином «анализ». Он также предположил, что элементы в конечном итоге состоят из частиц различных видов и размеров, на которые, однако, они не могут быть разделены каким-либо известным способом. Он изучал химию горения и дыхания и проводил эксперименты по физиологии, где, однако, ему мешала «нежность его характера», которая удерживала его от анатомических вскрытий, особенно вивисекций, хотя он знал, что они «наиболее поучительны». «.
Богословские интересы
Помимо философии, Бойль много времени уделял теологии, демонстрируя решительный наклон к практической стороне дела и безразличие к противоречивой полемике . При Реставрации короля в 1660 году он был благосклонно принят при дворе, и в 1665 году он получил бы должность ректора Итонского колледжа, если бы согласился принять священный сан, но он отказался сделать это на том основании, что его сочинения на религиозные темы будут имеют больший вес, исходящий от мирянина, чем от оплачиваемого служителя Церкви.
Более того, Бойль включил свои научные интересы в свою теологию, полагая, что натурфилософия может предоставить убедительные доказательства существования Бога. В таких работах, как « Исследование конечных причин естественных явлений» (1688), например, он критиковал современных философов, таких как Рене Декарт, которые отрицали, что изучение природы может многое рассказать о Боге. Вместо этого Бойль утверждал, что натурфилософы могут использовать дизайн, явно демонстрируемый в некоторых частях природы, чтобы продемонстрировать участие Бога в мире. Он также пытался решать сложные богословские вопросы, используя методы, заимствованные из его научной практики. В « Некоторые физико-богословские соображения о возможности воскресения» (1675 г.) он использовал химический эксперимент, известный как приведение к первозданному состоянию, как часть попытки продемонстрировать физическую возможность воскрешения тела . На протяжении всей своей карьеры Бойль пытался показать, что наука может поддержать христианство.
В качестве директора Ост-Индской компании он потратил большие суммы на содействие распространению христианства на Востоке, щедро помогая миссионерским обществам и оплачивая перевод Библии или ее частей на разные языки. Бойль поддерживал политику, согласно которой Библия должна быть доступна на народном языке. Ирландский язык версия Нового Завета была опубликована в 1602 году, но редко во взрослой жизни Бойля. В 1680–85 гг. Бойль лично финансировал издание Библии, как Ветхого, так и Нового Завета на ирландском языке. В этом отношении отношение Бойля к ирландскому языку отличалось от протестантского класса господства в Ирландии того времени, который в целом был враждебен этому языку и в значительной степени выступал против использования ирландского языка (не только как языка религиозного поклонения).
Бойль также придерживался моногенических взглядов на происхождение рас . Он был пионером в изучении рас и считал, что все люди, независимо от их физических различий, произошли от одного источника: Адама и Евы . Он изучил опубликованные истории о том, как родители родили альбиносов разного цвета, поэтому он пришел к выводу, что Адам и Ева изначально были белыми и что кавказцы могли родить расы разного цвета. Бойль также распространил теории Роберта Гука и Исаака Ньютона о цвете и свете через оптическую проекцию (в физике ) на дискурсы полигенеза, предположив, что, возможно, эти различия были вызваны « оригинальными впечатлениями». Принимая это во внимание, можно было бы подумать, что он представлял себе хорошее объяснение цвета лица в свое время из-за того, что теперь мы знаем, что цвет кожи определяется генами, которые фактически содержатся в сперме . В трудах Бойля упоминается, что в его время для «Европейских глаз» красота измерялась не столько цветом кожи, сколько «ростом, красивой симметрией частей тела и хорошими чертами лица». Различные члены научного сообщества отвергли его взгляды и описали их как «тревожные» или «забавные».
В своем завещании Бойль выделил деньги на серию лекций в защиту христианской религии от тех, кого он считал «печально известными неверными, а именно атеистами, деистами, язычниками, евреями и мусульманами», с условием, что разногласия между христианами не должны упоминаться ( см. Лекции Бойля ).
Награды и почести
2014 Роберт Бойль Приз за al Science медали
Статуя Бойля в Лисморе, графство Уотерфорд, Ирландия
Как основатель Королевского общества, он был избран членом Королевского общества (FRS) в 1663 году . В его честь назван закон Бойля . Королевское химическое общество выпускает Роберт Бойл премию по аналитической науке, названную в его честь. Медаль Бойля за научные достижения в Ирландии, учрежденная в 1899 году, присуждается совместно Королевским дублинским обществом и The Irish Times . Открытая в 2012 году летняя школа Роберта Бойла, организованная Уотерфордским технологическим институтом при поддержке замка Лисмор, ежегодно проводится в память о наследии Роберта Бойля.
Важные работы
Титульный лист «Скептического химика» (1661 г.)
Самотек Бойля, вечный двигатель, кажется, наполняется за счет сифонного действия («гидростатическое вечное движение») и включает в себя «гидростатический парадокс». Это невозможно в действительности; сифон требует, чтобы его «выход» был ниже, чем «вход».
Ниже приведены некоторые из наиболее важных его работ:
- 1660 — Новые физико-механические эксперименты: прикосновение к воздушной пружине и их эффекты
- 1661 — Скептический химик
- 1662 — Добавлена защита авторской экспликации экспериментов против возражений Франциска Линуса и Томаса Гоббса (приложение длиной в целую книгу ко второму изданию « Новых физико-механических экспериментов» )
- 1663 — Соображения, касающиеся полезности экспериментальной натурфилософии (за которой последовала вторая часть в 1671 году)
- 1664 — Эксперименты и соображения, касающиеся цветов, с наблюдениями за бриллиантом, который светится в темноте
- 1665 — Новые эксперименты и наблюдения на холоде
- 1666 — Гидростатические парадоксы
- 1666 г. — Происхождение форм и качеств согласно корпускулярной философии . (Продолжение его работы с воздушной пружиной продемонстрировало, что снижение давления окружающей среды может привести к образованию пузырьков в живой ткани. Это описание гадюки в вакууме было первым зарегистрированным описанием декомпрессионной болезни .)
- 1669 — Продолжение новых физико-механических экспериментов, касание пружины и веса воздуха и их эффекты
- 1670 г. — трактаты о космических качествах вещей, температуре подземных и подводных регионов, дне моря и т. Д. с введением в историю особых качеств
- 1672 — Происхождение и достоинства драгоценных камней
- 1673 — Очерки странной хитрости, большой эффективности, детерминированной природы эффлювий
- 1674 — Два тома трактатов о солености моря, подозрениях относительно скрытых реальностей воздуха, холода, небесных магнитов
- 1674 — Анимационные высказывания о Problemata de Vacuo г-на Гоббса
- 1676 — Эксперименты и заметки о механическом происхождении или производстве определенных качеств, включая некоторые заметки об электричестве и магнетизме
- 1678 — Наблюдения за искусственным веществом, которое светится без каких-либо предшествующих иллюстраций
- 1680 — Воздушная Ноктилука
- 1682 — Новые эксперименты и наблюдения на ледяной ноктилуке (дальнейшее продолжение его работы в эфире)
- 1684 — Воспоминания по естественной истории человеческой крови
- 1685 — Краткие воспоминания о естественной экспериментальной истории минеральных вод
- 1686 — Бесплатное исследование общепринятых представлений о природе
- 1690 — Medicina Hydrostatica
- 1691 — Experimenta et Observationes Physicae
Среди его религиозных и философских сочинений были:
- 1648/1660 — Серафическая любовь, написанная в 1648 году, но не опубликованная до 1660 года.
- 1663 — Некоторые соображения Прикосновение Стиль H [ Oly ] Писания
- 1664 — Превосходство богословия по сравнению с естественной философией
- 1665 — Случайные размышления о нескольких предметах, над которыми высмеивал Свифт в « Медитации на метле» и Батлер в «Случайных размышлениях о том, как доктор Чарльтон чувствует пульс собаки в Грешем-колледже»
- 1675 — Некоторые соображения о совместимости разума и религии с рассуждением о возможности воскресения
- 1687 — Мученичество Феодоры и Дидима
- 1690 — Христианский виртуоз
Смотрите также
- Амвросий Годфри — немецко-английский химик, изобретатель огнетушителя (1660–1741), производитель фосфора, который начинал как помощник Бойля.
- Анаэробное пищеварение — процессы, с помощью которых микроорганизмы разрушают биоразлагаемый материал в отсутствие кислорода, раздел истории
- Христианский виртуоз, одна из богословских работ Бойля
- Эксперимент на птице в воздушном насосе — картина маслом на холсте 1768 года Джозефа Райта из Дерби, картина демонстрации одного из экспериментов Бойля
- Температура Бойля, термодинамическая величина имени Бойля
- Джордж Старки
- Невидимый колледж — группа предшественников Лондонского королевского общества, состоящая из ряда естествоиспытателей вокруг Роберта Бойля.
- Замок Лисмор
- Список людей на почтовых марках Ирландии — статья со списком в Википедии
- Пневматическая химия
- Абсолютный ноль — самая низкая достижимая температура
- Хронология водородных технологий
использованная литература
дальнейшее чтение
- М.А. Стюарт (редактор), Избранные философские статьи Роберта Бойла, Индианаполис: Хакетт, 1991.
- Фултон, Джон Ф., Библиография достопочтенного Роберта Бойля, члена Королевского общества . Второе издание. Оксфорд: В Clarendon Press, 1961.
- Хантер, Майкл, Бойл: Между Богом и наукой, Нью-Хейвен: издательство Йельского университета, 2009. ISBN 978-0-300-12381-4
- Хантер, Майкл, Роберт Бойл, 1627–1691: Скрупулезность и наука, The Boydell Press, 2000
- Принсипи, Лоуренс, Стремящийся адепт: Роберт Бойль и его алхимические поиски, Princeton University Press, 1998
- Шапин, Стивен; Шаффер, Саймон, Левиафан и воздушный насос .
- Бен-Закен, Авнер, «Изучение себя, экспериментирование с природой», в книге «Читая Хай ибн-Якзана: межкультурная история автодидактизма» (Johns Hopkins University Press, 2011), стр. 101–126. ISBN 978-0801897399
- Опубликованные работы Бойля в Интернете
- Скептический химик — Проект Гутенберг
- Эссе о достоинствах драгоценных камней — Фонд драгоценных камней и бриллиантов
- Эксперименты и соображения касательно цветов — основа для драгоценных камней и бриллиантов
- Эксперименты и соображения касательно цветов — Project Gutenberg
- Лондонский университет Boyle Papers
- Гидростатические парадоксы — Книги
внешние ссылки
- Роберт Бойл, Интернет-энциклопедия философии
- Работы Роберта Бойля или о нем в Internet Archive
- Читаемые версии Превосходства механической гипотезы, Превосходства богословия и Происхождения форм и качеств
- Проект Роберта Бойла, Биркбек, Лондонский университет
- Краткое сопоставление » Скептического химика» Бойля и его «Христианского виртуоза»
- Связь между наукой и Писанием в мысли Роберта Бойля
- Роберт Бойль и его алхимические поиски: включая «потерянный» диалог Бойля о трансмутации металлов, Princeton University Press, 1998, ISBN 0-691-05082-1
- Эксперименты Роберта Бойля (1690) и рассмотрение колорита — цифровое факсимиле из библиотеки Линды Холл
<img src=»//en. wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»»>
История вечных двигателей — History of perpetual motion machines
Гравюра вечного двигателя «водяного винта» Роберта Фладда 1618 года.
История вечных двигателей восходит как минимум к средневековью . На протяжении тысячелетий было неясно, возможны ли устройства с вечным двигателем или нет, но современные теории термодинамики показали, что это невозможно. Несмотря на это, было предпринято множество попыток построить такие машины, продолжающиеся и в наше время. Современные дизайнеры и сторонники иногда используют другие термины, такие как «сверхъединство», для описания своих изобретений.
СОДЕРЖАНИЕ
- 1 История
- 1,1 до 19 века
- 1.2 Промышленная революция
- 1.2.1 19 век
- 1.2.2 1900 до 1950
- 1.3 Современная эпоха
- 1.3.1 с 1951 по 1980 год
- 1.3.2 1981 к 1999
- 1.3.3 2000-е годы
- 2 См. Также
- 3 ссылки
- 4 Дальнейшее чтение
- 5 Внешние ссылки
История
|
Есть два типа вечных двигателей:
Дополнительная информация: классификация вечного двигателя |
До 19 века
Есть некоторые безосновательные утверждения о том, что вечный двигатель, называемый «волшебным колесом» (колесо, вращающееся на своей оси с помощью магнитных камней), появился в Баварии 8-го века . Это историческое утверждение кажется необоснованным, хотя часто повторяется.
Ранние конструкции вечных двигателей были разработаны индийским математиком — астрономом Бхаскарой II, который описал колесо (колесо Бхаскары ), которое, как он утверждал, будет работать вечно.
Рисунок вечного двигателя появился в альбоме для рисования Виллара де Оннекура, французского мастера- каменщика и архитектора 13 века . Альбом для рисования был посвящен механике и архитектуре . Следуя примеру Виллара, Питер Марикур сконструировал магнитный глобус, который, если бы он был установлен без трения параллельно небесной оси, вращался бы один раз в день. Он должен был служить автоматической армиллярной сферой .
Леонардо да Винчи сделал несколько чертежей устройств, которые, как он надеялся, будут производить бесплатную энергию . Леонардо да Винчи был в целом против таких устройств, но нарисовал и исследовал многочисленные колеса с перебалансировкой.
Марк Энтони Зимара, итальянский ученый XVI века, предложил самодувную ветряную мельницу.
В этот период эту тему исследовали различные ученые. В 1607 Дреббель в «Чудо-vondt ван де eeuwighe bewegingh», посвященный машины движения Perpetuum для Джеймса I Англии . Он был описан Генрихом Хиссерле фон Чодо в 1621 году. Роберт Бойль изобрел «вечную вазу» («вечный кубок» или «гидростатический парадокс»), о которой говорил Денис Папен в « Философских трудах» 1685 года. Иоганн Бернулли предложил машину с жидкой энергией. . В 1686 году Георг Андреас Бёклер сконструировал «самоуправляемую» водяную мельницу с автономным приводом и несколько вечных двигателей с использованием шариков, используя варианты винтов Архимеда . В 1712 году Иоганн Бесслер ( Орффирей ) утверждал, что экспериментировал с 300 различными моделями вечного двигателя, прежде чем разработать, по его словам, рабочие модели.
В 1760-х годах Джеймс Кокс и Джон Джозеф Мерлин разработали часы Кокса . Кокс утверждал, что часы были настоящим вечным двигателем, но, поскольку устройство работает от изменений атмосферного давления с помощью ртутного барометра, это не так.
В 1775 году Королевская академия наук в Париже заявила, что Академия «больше не будет принимать или рассматривать предложения, касающиеся вечного двигателя».
Индустриальная революция
19 век
В 1812 году Чарльз Редгеффера, в Филадельфии, утверждал, что разработали «генератор», который мог бы власть других машин. Машина была открыта для просмотра в Филадельфии, где Редхеффер собрал большую сумму денег из вступительного взноса. Редхеффер перевез свою машину в Нью-Йорк после того, как его прикрытие было разорвано в Филадельфии, когда он подавал заявку на государственное финансирование. Именно там Роберт Фултон разоблачил схемы Редхеффера во время выставки устройства в Нью-Йорке (1813 г.). Удалив несколько скрывающих деревянных планок, Фултон обнаружил, что кетгутовый ременной привод проходил через стену на чердак. На чердаке мужчина крутил рукоятку, чтобы привести устройство в действие.
В 1827 году сэр Уильям Конгрив, второй баронет, изобрел машину, работающую на капиллярном действии, которая не подчинялась принципу, согласно которому вода ищет свой собственный уровень, чтобы производить непрерывный подъем и перетекание. Устройство имело наклонную плоскость над шкивами. Вверху и внизу двигалась бесконечная полоса губки, кровать и, опять же, бесконечная полоса тяжелых грузов, соединенных вместе. Все стояло над поверхностью стоячей воды. Конгрив полагал, что его система будет работать непрерывно.
В 1868 году, австрийский, Алоис Drasch, получил патент США на машину, которая обладала «тягой ключа типа зубчатой передачи » в виде роторного двигателя . Водитель транспортного средства может наклонять корыто в зависимости от необходимости. Тяжелый шар катился в цилиндрическом желобе вниз, и, продолжая регулировать рычаги устройства и выходную мощность, Драш считал, что можно будет приводить в движение транспортное средство.
В 1870 году Е.П. Уиллис из Нью-Хейвена, штат Коннектикут, заработал деньги на «запатентованном» вечном двигателе. История сверхсложного устройства со скрытым источником энергии содержится в статье журнала Scientific American «Величайшее из когда-либо сделанных открытий». Расследование устройства в конечном итоге обнаружило источник питания, который его приводил в действие.
Джон Эрнст Уоррелл Кили заявил об изобретении двигателя с индукционным резонансным движением. Он объяснил, что использовал «эфирную технологию». В 1872 году Кили объявил, что он открыл принцип производства энергии, основанный на колебаниях камертона . Ученые исследовали его машину, которая, казалось, работала на воде, хотя Кили старался этого избежать. Вскоре после 1872 года венчурные капиталисты обвинили Кили в мошенничестве (они потеряли почти пять миллионов долларов). Машина Кили, как выяснилось после его смерти, была основана на скрытых трубках давления воздуха.
1900-1950 гг.
В 1900 году Никола Тесла заявил, что открыл абстрактный принцип, на котором основан вечный двигатель второго типа . Никаких прототипов не было. Он написал:
Отход от известных методов — возможность «самодействующего» двигателя или машины, неодушевленных, но способных, как живое существо, получать энергию из среды — идеальный способ получения движущей силы.
Дэвид Унайпон, австралийский изобретатель, всю жизнь увлекался вечным двигателем. Одно из его исследований механики Ньютона привело его к созданию в 1910 году стригальной машины, которая преобразовывала криволинейное движение в движение по прямой. Устройство является основой современных механических ножниц.
В 1910-х и 1920-х годах Гарри Перриго из Канзас-Сити, штат Миссури, выпускник Массачусетского технологического института, заявил о разработке устройства на свободной энергии. Перриго утверждал, что источник энергии был «из воздуха» или из эфирных волн. Он продемонстрировал устройство перед Конгрессом США 15 декабря 1917 года. У Перриго была заявка на «Улучшение метода и устройства для накопления и преобразования электрической энергии эфира». Следователи сообщают, что в его устройстве был спрятан моторный аккумулятор.
Обложка выпуска октября 1920 Popular Science журнал
В октябрьском номере журнала Popular Science за 1920 г. была опубликована статья о соблазне вечного двигателя.
Современная эра
С 1951 по 1980 год
В середине 20 века Виктор Шаубергер утверждал, что открыл в воде особую вихревую энергию. После его смерти в 1958 году люди до сих пор изучают его работы. Однако теперь их считают лженаукой.
В 1966 году Йозеф Папп (иногда его называют Джозеф Папп или Джозеф Папф) якобы разработал альтернативный автомобильный двигатель, в котором использовались инертные газы . Он привлек несколько инвесторов, но когда двигатель был публично продемонстрирован, один из наблюдателей погиб в результате взрыва и двое других получили ранения. Папп обвинил в происшествии вмешательство физика Ричарда Фейнмана, который позже поделился своими наблюдениями в статье в Laser, журнале южных калифорнийских скептиков. Папп продолжал принимать деньги, но так и не продемонстрировал другого двигателя.
20 декабря 1977 года Эмиль Т. Хартман получил патент США 4215330 под названием «Двигательная установка с постоянными магнитами». Это устройство связано с простой магнитной игрушкой сверхъединства (SMOT).
Электрическая схема Thesta-Distatica, как описано в статье Поттера » Methernitha Back-Engineered».
Пауль Бауман, немецкий инженер, разработал машину, получившую название «Testatika» и известную как «швейцарский преобразователь ML» или «Thesta-Distatica».
Сообщается, что у Гвидо Франча был процесс преобразования молекул воды в высокооктановые бензиновые соединения (названные топливом Mota ), который снизил цену на бензин до 8 центов за галлон. В этом процессе использовался зеленый порошок (это утверждение может быть связано с аналогичными заявлениями Джона Эндрюса (1917)). Он был привлечен к суду за мошенничество в 1954 году и оправдан, но в 1973 году был осужден. Судья Уильям Бауэр и судья Филип Ромити наблюдали за демонстрацией по делу 1954 года.
В 1958 году Отис Т. Карр из Оклахомы основал компанию по производству космических кораблей и судов на воздушной подушке в стиле НЛО . Карр продал акции для этого коммерческого предприятия. Он также продвигал машины с бесплатной энергией . Он утверждал, что его вдохновил, в частности, Никола Тесла .
В 1962 году физик Ричард Фейнман обсуждал броуновский храповик, который предположительно извлекал бы значимую работу из броуновского движения, хотя он продолжил демонстрацию того, как такое устройство не сможет работать на практике.
В 1970-х Дэвид Хамель произвел генератор Хамеля, « антигравитационное » устройство, предположительно после похищения инопланетянами . Устройство было протестировано на MythBusters, где не продемонстрировало каких-либо подъемных способностей.
Патент Говарда Р. Джонсона в США 4151431
Говард Роберт Джонсон разработал двигатель с постоянными магнитами и 24 апреля 1979 г. получил патент США 4151431. [Основная классификация его патента 4151431 Патентным ведомством США — «электрический генератор или структура двигателя, динамоэлектрическая, линейная» (310 / 12). ] Джонсон сказал, что его устройство генерирует движение, вращательное или линейное, только от постоянных магнитов в роторе и статоре, действующих друг против друга. Он подсчитал, что постоянные магниты, сделанные из надлежащих твердых материалов, должны терять менее двух процентов своей намагниченности при питании устройства в течение 18 лет.
В 1979 году Джозеф Уэстли Ньюман подал заявку на патент на электродвигатель постоянного тока, который, согласно его книге «Энергетическая машина» Джозефа Ньюмана, выполнял больше механической работы, чем можно было бы объяснить подаваемой на него электрической мощностью. Патентная заявка Ньюмана была отклонена в 1983 году. Ньюман подал в суд на Управление по патентам и товарным знакам США в Окружной суд США, который обязал Национальное бюро стандартов испытать его машину; они проинформировали суд о том, что устройство Ньюмана не производило больше энергии, чем обеспечивали батареи, к которым оно было подключено, и суд вынес решение против Ньюмана.
1981 к 1999
Д — р Юрий С. Потапов из Молдовы утверждает, разработку сверхединичный генератора электротермического на водной основе (именуемой «ЮСМАР 1»). Он основал компанию ЮСМАР для продвижения своего устройства. При тестировании устройство не выдало больше единицы.
Компания Clean Energy Technologies, Inc. (CETI) заявила о разработке устройства под названием силовой элемент Паттерсона, который выделяет небольшое, но аномальное количество тепла, возможно, из-за холодного синтеза . Скептики утверждают, что неточные измерения эффектов трения от охлаждающего потока через гранулы могут быть причиной результатов.
2000-е
Схема неподвижного электромагнитного генератора, как описано в патенте США 6362718
Неподвижный электромагнитный генератор (МЭГ) был построен Томом Бирденом. Предположительно, устройство может в конечном итоге поддерживать свою работу в дополнение к питанию нагрузки без применения внешнего источника электроэнергии. Бирден утверждал, что это не нарушает первый закон термодинамики, потому что он извлекает энергию вакуума из ближайшего окружения. Критики отвергают эту теорию и вместо этого идентифицируют ее как вечный двигатель с ненаучным обоснованием. Писатель- ученый Мартин Гарднер сказал, что теории физики Бердена, собранные в самоизданной книге « Энергия из вакуума», считаются физиками «воплями», и что его докторская степень была получена на фабрике дипломов . Затем Берден основал Институт перспективных исследований Alpha Foundation и руководил им для дальнейшего распространения своих теорий. Эта группа опубликовала статьи в авторитетных физических журналах и в книгах, опубликованных ведущими издательствами, но один из аналитиков выразил сожаление по поводу этих публикаций, потому что тексты были «полны заблуждений и недоразумений относительно теории электромагнитного поля ». Когда Бирден получил патент США 6 362 718 в 2002 году, Американское физическое общество выступило против выдачи патента . Управление по патентам и товарным знакам США заявило, что оно пересмотрит патент и изменит порядок найма экспертов и регулярно будет повторно сертифицировать экспертов, чтобы предотвратить повторную выдачу аналогичных патентов.
В 2002 году группа GWE (Genesis World Energy) заявила, что 400 человек разработали устройство, которое якобы разделяло воду на H 2 и O 2 с использованием меньшего количества энергии, чем это считалось возможным. Их заявления не получили независимого подтверждения, и в 2006 году основатель компании Патрик Келли был приговорен к пяти годам тюремного заключения за кражу средств у инвесторов.
В 2006 году Steorn Ltd. заявила, что построила сверхединичное устройство на основе вращающихся магнитов, и разместила рекламу, призывающую ученых проверить свои утверждения. Процесс отбора двенадцати начался в сентябре 2006 года и завершился в декабре 2006 года. Отобранное жюри приступило к расследованию претензий Steorn. Публичная демонстрация, назначенная на 4 июля 2007 года, была отменена из-за «технических трудностей». В июне 2009 года отобранное жюри заявило, что технология не работает.
Смотрите также
- Энергетический портал
- История науки
использованная литература
дальнейшее чтение
- Диркс, Генри . (1870). Perpetuum Mobile: Или, История поиска самостоятельной силы, с 13-го по 19-й век со вступительным эссе. Вторая серия. Лондон. В. Клоуз и сыновья
- Веранс, Перси. (1916). Вечный двигатель: содержащий историю попыток достижения механизма самомотива с засекреченным, иллюстрированным сборником и объяснением устройств, с помощью которых он был запрошен и почему они потерпели неудачу, а также включает в себя пересмотр и перегруппировку информации, предоставляемой «Поиск самодвижущей силы в 17, 18 и 19 веках», Лондон, 1861 г., и «История поиска самодвижущей силы с 13 по 19 век», Лондон, 1870, Генри Диркс, КЛЕТКА. Д. и др . Специализированная компания по просвещению 20-го века.
- Орд-Хьюм, Артур WJG (1977). Вечный двигатель: история одержимости . Пресса Св. Мартина. ISBN 0-312-60131-X .
- Ангрист, Стэнли У., » Вечный двигатель «. Scientific American. Январь 1968 г.
- Ханс-Петер, » Хронология вечного двигателя «. Вечный двигатель HP .
- Макмиллан, Дэвид М. и др., » Сеть катящегося шара, онлайн-сборник скульптур, часов и т . Д. » Катящегося шара «.
- Линхард, Джон Х., « Вечное движение ». Двигатели нашей изобретательности, 1997.
- « Патенты на неработающие устройства ». Музей неработающих устройств .
- » Пионеры вечного двигателя (движущие силы и шейкеры) «. Музей неработающих устройств.
- Боуз, Алекс, « Музей мистификаций ».
- Килти, Кевин Т., « Вечный двигатель ». 1999 г.
- Руководство для механика по тестированию вечных двигателей
внешние ссылки
- Аллан, Стерлинг Д., « Изобретатели свободной энергии ». 11 декабря 2003 г.
- Гусева Мария, « Предполагаемое создание постоянного источника энергии раскалывает научное сообщество ». Правда.ру.
- Берден, Том, « Вечный двигатель против« рабочих машин, создающих энергию из ничего » ». 2003 г., переработка 2004 г.
- Страница Perpetuum Mobile от Велько Милковича.
<img src=»//en.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»»>
Бесконечная мечта вечного двигателя
20 марта 2015 г. by Evoluted New Media
Поделиться:
Когда минутное безделье возвращает Расса Свона к его детской мечте о вечном двигателе, он с удивлением узнает, что оптимизм все еще используется для борьбы с природой
Когда минутное безделье возвращает Расса Свона к его детской мечте о вечном двигателе удивлен, узнав, что оптимизм все еще используется для борьбы с природой
В свое время я немного придумывал, как и многие другие читатели Лабораторные новости . К сожалению, мой первоначальный успех оказался недолгим, и я обратился к менее надежным способам заработка.
Но то раннее начало было воодушевляющим, потому что в мгновение ока (другие могут назвать это гениальным, но скромность запрещает) я решил давнюю инженерную проблему. Узнав о существовании устройства под названием динамо-машина, которое вырабатывает электричество, просто вращаясь, я применил имеющиеся у меня знания об электродвигателях, чтобы создать нечто удивительное.
Его простота противоречила его изменяющей мир функции. Используя небольшой электродвигатель для вращения динамо-машины и возвращая вырабатываемую энергию обратно, чтобы поддерживать вращение двигателя, я обнаружил бесплатный источник энергии. Мир, возможно, столкнулся с еще одним кризисом ископаемого топлива, но вскоре это будет неуместно. В 11 лет благодаря велосипеду на день рождения и его комплекту освещения я спас планету. Я с нетерпением ждал всей жизни Нобелевских премий и всех других атрибутов благодарного населения.
Этот далекий эпизод резко вернулся в этом месяце, когда я получил сообщение от коллеги-изобретателя, умоляющего меня проверить его веб-сайт и использовать мои контакты в СМИ, чтобы помочь ему продвигать его устройство. Случайные нежелательные электронные письма, подобные этому, как правило, попадают в корзину нераспечатанными, но в припадке работы я обнаружил, что оцениваю потенциал гравитационного генератора Анатолия Николаенко.
Я внутренне обнял себя знанием того, что в 2015 году люди все еще изобретают вечные двигатели. Более того, это конкретное устройство было изящно представлено на веб-сайте на четырех языках — английском, французском, русском и китайском — что подчеркивает серьезность, с которой к нему следует относиться. Было также скромное заявление о том, что в течение пяти лет изобретатель ожидает, что атомные, угольные и газовые электростанции будут заменены генераторами с гравитационным питанием, «что сделает природный газ и уголь устаревшими товарами». Не из тех, кто преувеличивает свои претензии, Анатолий добавляет, что «насчет нефти… я воздержусь от каких-либо предположений» — видимо, потому, что установка его устройства в движущееся транспортное средство может нарушить хрупкий баланс компоновки груза и противовеса.
Гравитация — излюбленный источник энергии бригады вечных двигателей, она дает импульс некоторым из самых привлекательных и восхитительных машин. Их пробовали веками, и даже такие великие имена, как Леонардо, баловались ими. Классическое перебалансированное колесо, в котором грузы катятся наружу по нисходящей траектории и внутрь по восходящей, тем самым передавая больший момент одной стороне и поддерживая вращение всего колеса, представляет собой восхитительный и разборчивый механизм, который на первый взгляд даже выглядит так, как будто он может работать. .
Но, как самотекущая фляга Роберта Бойля — нечто вроде петлевого сифона — и автопоезд 1829 года, использующий конусообразные грузы на расходящемся пути, конечно, нет. Не мог. Никогда не буду.
Тем не менее, кажется, что простые и хорошо понятные принципы физики не останавливают чрезмерно оптимистичного изобретателя от стремления получить что-то даром. Те, кто отказывается от гравитации как источника движения, часто обращаются к магнитам или электромагнитным силам в качестве священного Грааля и могут даже утверждать, что открыли не только вечное движение, но и вечное ускорение. Примером может служить машина Perepiteia Тейна Хейнса, чудака, который утверждает, что получает от тороидального трансформатора в 70 раз больше энергии, чем он вкладывает. включает его. Я видел «Звездный путь»; Я знаю, что может сделать фазер при перегрузке.
Факты и законы термодинамики, которым должны подчиняться все остальные, не уменьшают энтузиазма, с которым изобретатели продвигают свои устройства. Однако следует отметить, что большинство из них, похоже, существуют просто как наброски, а не как рабочие модели.
Я, возможно, наткнулся на альтернативную вселенную perpetuum mobile через момент смещения работы, но я настоятельно советую всем читателям с приближающимся сроком не делать того же. Конечно же, не ищите видеодоказательства на YouTube, иначе вы увлечетесь новым увлечением — выяснением того, как на самом деле питаются многочисленные изящные мистификации. Вы станете метафорической бутылкой Бойля, бесконечно повторяющейся, но никогда не наполняющей и не опорожняющей. И ни при каких обстоятельствах не читайте комментарии, если хотите сохранить хоть какую-то веру в будущее человечества.
То, что мой собственный прототип двигателя/динамо не заработал, было, признаюсь, неудачей. Я почти уверен, что все, что мне было нужно, это динамо-машина большего размера, чтобы получить больше электроэнергии, но вечный двигатель Swan MkII так и не был построен. Я все еще думаю, что это жалко, так как я мог бы использовать его для запуска моего устройства холодного синтеза.
Утверждения Клаузиуса и Кельвина-Планка о втором законе термодинамики сформулированы в терминах невозможности, и многие пытались найти способы сделать невозможное. Кроме того, в статистической механике энтропия по своей сути является статистической, а второй закон термодинамики не выполняется абсолютно, что вдохновляет на попытки систематически нарушать этот закон. По крайней мере, со средних веков люди пытались создать вечных двигателей, а именно устройств, которые будут работать вечно без затрат энергии в виде работы или топлива. Распространенной формой такого устройства было «перебалансированное» колесо, которое должно было иметь предпочтительное направление вращения. Другой был Рис. 9.17: Вечный двигатель, предложенный Робертом Бойлем. Вечная ваза Роберта Бойля, изображенная на рис. 9.17. Он не может работать, потому что гидростатическое давление зависит от высоты и жидкость в трубке не может подняться выше, чем в воронке. Однако в каждом рассмотренном случае обоснование было не совсем правильным, и не было найдено таких устройств, которые могли бы совершать положительную работу от внешней нагрузки в нарушение второго начала термодинамики. Они также не генерировали энергию в нарушение первого закона термодинамики. Довольно умный вечный двигатель обсуждался в недавнем выпуске американского математического ежемесячника Тадаси Токиэда. Предлагаемое устройство показано на рис. 9.18. Набор капсул прикреплен через равные промежутки к непрерывному натянутому ремню, который обернут над верхним шкивом и под нижним шкивом. Каждая капсула состоит из ковша с герметичной, непроницаемой, эластичной мембраной, к середине которой прикреплен груз (маленький сплошной черный кружок). В зависимости от ориентации каждой капсулы ее мембрана либо провисает наружу (вниз), увеличивает объем капсулы или прогибается внутрь (также вниз), что уменьшает объем капсулы. Обратите внимание, что для капсул с провисанием мембраны в верхней части капсулы сжатие больше на большей глубине, где давление воды выше. Вся сборка погружена в воду. На каждой стороне двух вращающихся шкивов имеется одинаковый вес, но капсулы с левой стороны имеют больший объем, чем капсулы с правой стороны. Ключевой момент 9.23 Чистая выталкивающая сила больше слева, чем справа. Это говорит о том, что шкивы будут постоянно вращаться по часовой стрелке. Наша задача — понять, почему этот вывод ошибочен. Над каждой капсулой совершается работа силы тяжести, воды, изменения объема капсулы и выталкивающей силы. При движении капсулы вверх на dz: (1) Работа, совершаемая над капсулой силой тяжести, равна dW grscv = —mgdz. (2) Выталкивающая сила равна весу вытесненной воды, pgV, , а работа, совершаемая этой силой, равна = dlFbuoyant = pgVdz. (3) При изменении объема капсулы на дВ. работа, совершаемая над ним водой (помимо выталкивающей силы), равна dli’ waU , r = —P(z)dV, , где P(z) — гидростатическое давление на высоте z, измеряется от дна контейнера. Таким образом, waU, r > 0 при дВ Рисунок 9.18: Система водяного колеса, которая, кажется, имеет больший объем погруженной капсулы и выталкивающую силу слева, что предполагает постоянное вращение по часовой . (Перепечатано из T. Tadashi, «A Buoyancy-Driven Perpetual Motion Machine», The American Mathematical Monthly 120, 564-566 (2013) с разрешения издателя Taylor & Francis Ltd, http://www. tandfonline.com.) чистая работа на каждой капсуле В третьей строке я записал —P(z)clV = —d(P(,z)P)+VdP(z) и использовал уравнение гидростатики dP(z) + pgdz = 0 , Четвертая строка определяет функцию 4 >(z, 6 ). , который полностью определяется высотой капсулы г и ее угловой ориентацией 6 . Эти переменные подразумевают объем капсулы V(z, 0). Если мы проследим за капсулой через полный цикл, который начинается и заканчивается на высоте z, чистая работа, проделанная над ним, Другой вид, который может улучшить понимание, заключается в том, чтобы сосредоточить внимание на двух капсулах, расположенных на одинаковой высоте с каждой стороны шкива колеса.
Это умное устройство не может выполнять какую-либо работу по подъему груза или вращению вала, потому что оно получает нулевую энергию за каждый цикл. Если бы он совершил любую внешнюю работу , он бы истощил свою первоначальную энергию, замедлился бы и остановился. Ключевой момент 9.24 Наше первоначальное ожидание, основанное на более высокой выталкивающей силе с левой стороны, было неверным. Он игнорировал третий член переменного объема в уравнении. (9.12). С учетом этого термина dlF ne t является точным дифференциалом, который гарантирует, что за один полный цикл dlU ne t = 0. Никакая чистая работа не совершается, и устройство не является вечным двигателем. |
Шаффер о философии машин, Pt. 3: Perpetual Motion
Автор: Will Thomas in Chemistry, Schaffer Oeuvre.
Теги: Андре Уэйкфилд, Брюс Моран, Кристиан Гюйгенс, Денис Папен, Готфрид Лейбниц, Исаак Ньютон, Ян ван Мусшенбрук, Иоганн Бернулли, Иоганн Бесслер, Лоуренс Принсипи, Марио Бьяджоли, Памела Смит, Роберт Бойл, Сэмюэл Кларк, Саймон Шаффер, Виллем Гравезанд
трекбэк
Схема вечного колеса, построенного Иоганном Бесслером. От Orffyreus, Grundlicher Bericht von dem Perpetua ac per se Mobili (1715)
В этом посте мы рассмотрим книгу Саймона Шаффера «Шоу, которое никогда не кончается: вечный двигатель в начале восемнадцатого века», British Journal for the History of Science 28 (1995): 157-189, в которой он ставит перед собой задачу объяснить интеллектуальную и политическую жизнеспособность схем вечных двигателей, особенно в «землях, где господствовали Габсбурги, Империя и северная Италия» (162). Это сложная задача, поскольку, как указывает Шаффер, такие машины подвергались широко распространенному сомнению и критике с середины семнадцатого века. Тем не менее, у них действительно было место, и я думаю, что Шаффер достиг здесь того, что он сделал это место более последовательным в соответствии с тем, что мы знаем о том, как в целом инженерные и философские новшества обрабатывались в среде начала 18-го века.
Самый важный шаг, который делает Шаффер, состоит в том, чтобы прояснить, что строгая классификация вечных двигателей как невозможных была различием, которое включало философские проблемы, которые были одновременно тонкими и, в некоторых философских кругах, открытыми для споров. В частности, в то время многие считали саму Вселенную фактически вечным двигателем. Таким образом, невозможность вечного движения основывалась на различии между внешними и внутренними движущими силами машины, между машинами без внешних движущих сил, которые могли бы двигаться вечно, и машинами, которые могли бы выполнять полезную работу, и, конечно, между природой и искусством. Эти различия вполне могут иметь ясное значение для естествоиспытателей и инженеров. Возможно, они были менее значимы при дворе, где схемы вечных двигателей смешивались со схемами новых машин — в частности, гидравлических автоматов и паровых двигателей, — которые просто постоянно двигались 9.0173 .
Примечательно, что выдающийся историк и философ при дворе в Ганновере Готфрид Лейбниц (1646-1716) был главным сторонником полезных механизмов, таких как те, которые он безуспешно предлагал для механизации горных работ в горах Гарца (ссылки на недавняя работа Андре Уэйкфилда по этому поводу). Согласно письмам, которые он написал герцогу Иоганну Фридриху в конце 1670-х годов, изобретение, облегчающее труд, «так сказать, делает мой капитал». Он «имеет эффект и преимущество вечного двигателя, хотя, — осторожно заметил он, — это не так: ибо это вечное движение, какое ищется, невозможно» (164).
Философская возможность вечного двигателя позже станет яблоком раздора в ожесточенных спорах Лейбница с последователями Исаака Ньютона (1642-1727). Ньютон считал, что эффекты гравитации делают Вселенную нестабильной и требуют постоянного божественного вмешательства. Лейбниц нашел этот аргумент теологически неудовлетворительным, написав в 1715 году, что, по мнению его врагов, «у Бога не хватило предвидения, чтобы создать вечный двигатель».
Кларк
Придворный капеллан и помощник Ньютона Сэмюэл Кларк (1675-1729)) возражал, что светские стандарты искусного искусства, подчеркивающие отсутствие необходимости вмешиваться в работу машин, однажды приведенных в движение, не применимы к Богу, который «не только составляет и соединяет вещи, но и сам является автором и постоянным хранителем их первоначальных сил или движущих сил». ». Этот аргумент также имел аналогии в политической философии, поскольку, как утверждал Кларк, утверждения о том, что Вселенная самодостаточна, были сродни безрассудным заявлениям о том, что «в земном правительстве все может идти прекрасно без приказа… чего-либо» (165).
Конечно, правители того времени, как правило, стремились продемонстрировать упорядоченность и процветание своих владений, и изобразить эту упорядоченность и процветание не как требующие постоянного вмешательства, а как более естественное следствие достоинств их абсолютистского режима.
Часть этих добродетелей повлекла за собой мудрое использование покровительства. Правители могли поддерживать практические изобретения и работы — ветряные мельницы, водяные колеса, общественные часы, шахты и металлургические заводы, а также паровые машины, — которые увеличивали торговлю на их землях, одновременно демонстрируя престиж. Соответственно, они часто находили автоматические очки подходящим символом своей власти. Они заказали создание реалистичных часовых автоматов и гидравлически сложных фонтанов, которые могли бы развлекать гостей и, конечно же, преподносить важные политические уроки. Согласно Шафферу (161):
Вечные двигатели были подходящими обитателями придворного и академического мира барочного абсолютизма и легко понимались как символы постоянной работы божественно упорядоченной мировой машины и, следовательно, рационально управляемого государства.
Вот американское видео от имени австрийского туризма, в котором кратко показаны фонтаны и автоматы в замке Хельбрунн недалеко от Зальцбурга. Хотя это, что неудивительно, не улавливает символическую функцию дворцовых гидротехнических сооружений и автоматов — об этом см. блог Элли Труитт «Средневековые роботы», — на самом деле оно немного связано с символикой, встроенной в грот руин:
Чтобы бороться за поддержку в этом мире, проектировщики и естествоиспытатели должны были понять и использовать его правила. В этом вопросе мы можем понимать «Шоу, которое никогда не кончается» как существовавшее в более широкой историографии того времени, сосредоточившись на несколько более раннем периоде, который включал книгу Брюса Морана «Алхимический мир немецкого двора: оккультная философия и химическая медицина в Круг Морица в Гессене (1991), Памела Смит Алхимический бизнес: наука и культура в Священной Римской империи (1994) и Galileo Марио Бьяджоли, Courtier: The Practice of Science in the Culture of Absolutism (1994).
В абсолютистских судах нужно было выставлять напоказ, что ты достоин покровительства. В этом процессе всегда были риски, поскольку неудача могла привести не только к неполучению поддержки, но и к унизительной дискредитации оппонентами. Инженер, изобретатель и настойчивый критик вечных двигателей Дени Папен (1647–1712?), который уже работал на Христиана Гюйгенса и Роберта Бойля, изо всех сил пытался добиться покровительства для своего раннего парового двигателя в Касселе в начале 1700-х годов. Его «репутация не улучшилась, когда один из его двигателей взорвался, ранив самого ландграфа. Пожаловавшись на присутствие «множества могущественных врагов», Папен собрал свои вещи и вернулся в Лондон» (170), где успех продолжал ускользать от него вплоть до его незарегистрированной смерти.
Книга Бесслера 1719 г. Примечательно, что человек не обязательно был обязан разглашать все свои секреты при демонстрации в суде, потому что разрешалось иметь право на охрану своих изобретений. Иоганн Бесслер (ок. 1680–1745), прозванный «Орфирей», отказался осмотреть внутреннюю часть самодвижущегося колеса (см. начало этого поста), что он успешно продемонстрировал в Касселе в 1721 году. обеспечив какую-либо оплату за свое колесо, ему удалось завоевать значительное доверие и интерес к своим претензиям до своего провала.
Если сокрытие не было чем-то из ряда вон выходящим на демонстрациях, недоверчивые естествоиспытатели могли бы утверждать, что это место, где, вероятно, находится внешний привод машины. Шаффер (по своему обыкновению) прилагает некоторые усилия, чтобы выделить и проблематизировать попытки философов представить себя, в силу их «владения абстрактными рациональными принципами» (159), в качестве авторитетных арбитров притязаний изобретателей и проектировщиков. Это само по себе было потенциально ценной социальной ролью, поскольку в начале 18 века были распространены различные инвестиционные схемы. Общеизвестно, что пузырь Южных морей лопнул в 1720 году. В том мире доверчивость, авторитет и финансовый кредит были тесно связаны и всегда вызывали подозрения.
Цель философов, таким образом, состояла в том, чтобы защитить от лживых и вульгарных попыток получить финансовую выгоду, укрепив общее представление о невозможности схем вечных двигателей, подвергнув их насмешкам, излюбленному придворному оружию *, и сделать себя героями. в рассказе их поражение. Такие рассказы, в свою очередь, были частью более широкой «просвещенной историографии», повествующей о «неизбежном и принципиальном установлении равновесия общественного благоразумия против народного заблуждения и барочных фантазий» (160). Таким образом, история заслуженного унижения Бесслера — как он разбил свою машину в ответ на настойчивые расспросы лейденского естествоиспытателя Виллема Гравезанда (1688–1742) и как служанка якобы тайно приводила в движение колесо из соседней комнаты — стала часто повторяемая нравоучительная сказка.
Попытка провести четкую границу между правдоподобным и невозможным была обычным явлением в то время. Как позже указал Лоуренс Принсипи, именно в это же время, в начале 18-го века, было проведено четкое различие между дискредитированной алхимией и заслуживающей доверия химией (предметы, также зависящие от покровительства двора), хотя не было никаких новых причин. предположить, что хризопея (алхимическая трансмутация металлов) невозможна. Позже, в 1775 году, Академия наук в Париже фактически запретила рассмотрение схем вечных двигателей.
Конечно, естествоиспытатели не всегда сотрудничали в попытках выступить единым фронтом по каждому вопросу. Примечательно, что Гравзанд, резкий критик спекулятивных пузырей и одно время надежный ньютонианец, пришел к выводу, что вечный двигатель действительно возможен. Как мы видели в Части 2 этой серии, в 1721 году Гравезанд разработал эксперименты (в сотрудничестве с мастером инструментов Яном ван Мусшенбруком, , позже известным лейденским банком [на самом деле, это был его брат Питер]), в которых он измерил отпечатки, оставленные на воске твердыми шариками, падающими с разной высоты. Он утверждал, что эти измерения подтвердили теорию Лейбница.0173 vis viva концепт.
Однако Гравзанд также соединил концепцию vis viva с ньютоновской концепцией активных начал (например, гравитации или магнетизма), которыми может быть наделена материя. Таким образом, вопреки Ньютону и Лейбницу, Гравесанд считал, что активные принципы можно использовать для восполнения движения в автономном устройстве. Эта позиция была поддержана Иоганном Бернулли (1667-1748), который тогда был вовлечен в спор о происхождении исчисления с последователями Ньютона. Он считал, что «смешанное вечное движение, то есть такое, при котором искусство и природа объединяются, чтобы увековечить движение» (180), вполне возможно. Хотя Гравесанде в конечном итоге сыграет ключевую роль в падении Бесслера в Касселе, в тот момент предварительная поддержка его и Бернулли сыграла решающую роль в создании широкого интереса к колесу Бесслера.
Неофициальный логотип проекта The Board of Longitude papers: сумасшедший, пытающийся определить долготу; из «Прогресса повесы» Уильяма Хогарта (1735 г.).
Я уже указывал ранее, что, поскольку Шаффер критикует морально-нагруженные басни «просвещенной» истории, он обычно строит свои собственные истории вокруг излюбленной морали научно-исследовательской дисциплины. Эти морали обычно связаны с глубокими трудностями в управлении процессами рационального согласия. Эта статья, конечно же, иллюстрирует, почему даже после начала 18 века схемы вечных двигателей могли продолжать вызывать интерес и доверие. Важный параллельный урок состоит в том, что недоверие также может быть основано на схемах, которые, по мнению философов и инженеров, не были строго невозможными. Как подчеркивает Кембриджско-Гринвичский совет по долготе (в котором Шаффер является ведущим), в начале 18 века определение долготы в море часто изображалось как дурацкая затея, в культурном отношении эквивалентная созданию вечного двигателя или превращению свинца в золото. .
—
*Кстати, французский фильм 1996 года Ridicule — это превосходный взгляд на «медицинское Просвещение» и его зависимость от придворной культуры ancien Régime и противоречия с ней.
Нравится:
Нравится Загрузка…
Роберт Бойль (Дневник Сэмюэля Пеписа)
Роберт Бойль FRS [5] (/bɔɪl/; 25 декабря 1627 г. – 6 января 1627 г.) англо-ирландский [6] естествоиспытатель, химик, физик, алхимик и изобретатель. Сегодня Бойля в значительной степени считают первым современным химиком и, следовательно, одним из основателей современной химии и одним из пионеров современного экспериментального научного метода. Он наиболее известен законом Бойля, [7] , который описывает обратно пропорциональную зависимость между абсолютным давлением и объемом газа, если температура поддерживается постоянной в замкнутой системе. [8] Среди его работ Химик-скептик считается краеугольным камнем книги в области химии. Он был набожным и благочестивым англиканцем и известен своими работами по теологии. [9] [10] [11] [12]
Содержимое
- 1 Биография
- 1.1 Первые годы
- 1.2 Средние годы
- 1.3 Поздние годы
- 2 Научный исследователь
- 3 Теологические интересы
- 4 Награды и почести
- 5 Важные работы
- 6 См. также
- 7 Каталожные номера
- 8 Дальнейшее чтение
- 9 Внешние ссылки
Биография
Ранние годы
Бойл родился в замке Лисмор в графстве Уотерфорд, Ирландия, и был седьмым сыном и четырнадцатым ребенком 1-го графа Корка («Великого графа Корка») и Кэтрин Фентон. [13] Лорд Корк, известный тогда просто как Ричард Бойл, прибыл в Дублин из Англии в 1588 году во времена Тюдоровских плантаций в Ирландии и получил назначение в качестве заместителя конфискатора. Ко времени рождения Роберта он накопил огромное состояние и земельные владения и в октябре 1620 года был назначен графом Корк. Кэтрин Фентон, графиня Корк, была дочерью сэра Джеффри Фентона, бывшего государственного секретаря Ирландии, который был родилась в Дублине в 1539 г., и Элис Уэстон, дочь Роберта Уэстона, родившегося в Лисморе в 1541 г. [14]
В детстве Бойла воспитывала кормилица [15] , как и его старшие братья. Бойль получил частное репетиторство по латыни, греческому и французскому языкам, а когда ему было восемь лет, после смерти матери его и его брата Фрэнсиса отправили в Итонский колледж в Англии. Друг его отца, сэр Генри Уоттон, был тогда ректором колледжа. [13]
В это время его отец нанял частного репетитора, Роберта Кэрью, который знал ирландский язык, чтобы тот работал репетитором для своих сыновей в Итоне. Однако «только г-н Роберт иногда желает этого [ирландского] и немного в него вникает», но, несмотря на «множество причин», приведенных Кэрью, чтобы обратить на него свое внимание, «они практикуют французский и латынь, но они не затрагивают Ирландцы». [16] Проведя более трех лет в Итоне, Роберт отправился за границу с учителем французского. Они посетили Италию в 1641 году и остались во Флоренции на зиму того же года, изучая «парадоксы великого звездочета» Галилео Галилея, который был пожилым, но все еще жил в 1641 году. вернулся в Англию из континентальной Европы в середине 1644 года с большим интересом к научным исследованиям. [17] Его отец, лорд Корк, умер в предыдущем году и оставил ему поместье Сталбридж в Дорсете, а также значительные поместья в графстве Лимерик в Ирландии, которые он приобрел. Затем Роберт поселился в Сталбридж-Хаусе между 1644 и 1652 годами и устроил лабораторию, где проводил множество экспериментов. [18] С этого времени Роберт посвятил свою жизнь научным исследованиям и вскоре занял видное место в группе исследователей, известной как «Невидимый колледж», которые посвятили себя культивированию «новой философии». Они часто встречались в Лондоне, часто в Грешам-колледже, а у некоторых членов также были встречи в Оксфорде. [13]
Скульптура мальчика, предположительно Бойля, на памятнике его родителям в соборе Святого Патрика в Дублине.
Совершив несколько визитов в свои ирландские поместья, начиная с 1647 года, Роберт переехал в Ирландию в 1652 году, но был разочарован своей неспособностью добиться прогресса в своей химической работе. В одном письме он описал Ирландию как «варварскую страну, где химические спирты были настолько неправильно поняты, а химические инструменты настолько труднодоступны, что в ней трудно было иметь какие-либо герметические мысли». [19]
В 1654 году Бойль уехал из Ирландии в Оксфорд, чтобы более успешно продолжить свою работу. Надпись можно найти на стене Университетского колледжа в Оксфорде, на Хай-стрит в Оксфорде (ныне местонахождение Мемориала Шелли), отмечая место, где Кросс-холл стоял до начала 19 века. Именно здесь Бойль снимал комнаты у богатого аптекаря, которому принадлежал Зал.
Прочитав в 1657 году о воздушном насосе Отто фон Герике, он с помощью Роберта Гука принялся разрабатывать усовершенствования в его конструкции, и в результате в 1659 году была завершена «machina Boyleana» или «Пневматический двигатель». , он начал серию экспериментов со свойствами воздуха и ввел термин искусственный воздух. [7] [13] Отчет о работе Бойля с воздушным насосом был опубликован в 1660 году под заголовком Новые физико-механические эксперименты, касаясь весны воздуха и ее эффектов . [13]
Среди критиков взглядов, изложенных в этой книге, был иезуит Фрэнсис Лайн (1595–1675), и именно, отвечая на его возражения, Бойль впервые упомянул о законе, который том газ изменяется обратно пропорционально давлению газа, что среди англоязычных людей обычно называют законом Бойля по его имени. [13] Первым, кто сформулировал эту гипотезу, был Генри Пауэр в 1661 году. Бойль в 1662 году включил ссылку на статью, написанную Пауэром, но ошибочно приписал ее Ричарду Таунли. В континентальной Европе эту гипотезу иногда приписывают Эдме Мариотту, хотя он не публиковал ее до 1676 года и, вероятно, в то время знал о работах Бойля. [20]
Одна из записных книжек Роберта Бойля (1690–1691), хранящихся в Лондонском королевском обществе. В архивах Королевского общества хранится 46 томов философских, научных и богословских статей Бойля и семь томов его переписки.
В 1663 году Незримый Колледж стал Лондонским Королевским Обществом Совершенствования Естествознания, а учредительный договор, выданный Карлом II Английским, назначил Бойля членом совета. В 1680 году он был избран президентом общества, но отказался от этой чести из-за сомнений по поводу присяги. [13]
Он составил «список пожеланий» из 24 возможных изобретений, в которые вошли «продление жизни», «искусство летать», «вечный свет», «делать доспехи легкими и чрезвычайно прочными», корабль, чтобы плыть со всеми ветрами, и корабль, который нельзя потопить», «практичный и верный способ определения долготы», «сильнодействующие лекарства, изменяющие или возвышающие воображение, бодрствование, память и другие функции и успокаивающие боль, обеспечивающие невинный сон, безвредные». мечты и др.». Все, кроме нескольких из 24, сбылись. [21] [22]
В 1668 году он уехал из Оксфорда в Лондон, где поселился в доме своей старшей сестры Кэтрин Джонс, леди Ранелаг, на Пэлл-Мэлл. [13] Он проводил эксперименты в домашней лаборатории и посещал салон интеллектуалов, интересующихся наукой. Братья и сестры поддерживали «интеллектуальное партнерство на протяжении всей жизни, когда брат и сестра делились лекарствами, продвигали научные идеи друг друга и редактировали рукописи друг друга». [23] Его современники широко признавали влияние Кэтрин на его творчество, но более поздние историографы исключили обсуждение ее достижений и отношений с братом из своих историй.
Более поздние годы
Мемориальная доска на месте экспериментов Бойля и Гука в Оксфорде
В 1669 году его здоровье, никогда не отличавшееся особой крепостью, начало серьезно ухудшаться, и он постепенно отказался от своих общественных мероприятий, прекратив общение с Королевским обществом и рекламируя свое желание быть освобожденным от приема гостей, «за исключением очень чрезвычайных случаев», во вторник и пятницу до полудня, а также в среду и субботу после обеда. На досуге, полученном таким образом, он хотел «набраться духа, рассортировать свои бумаги» и подготовить некоторые важные химические исследования, которые он предлагал оставить «как своего рода герметическое наследие прилежным ученикам этого искусства», но которые он сделал. не раскрывать природу. Его здоровье еще больше ухудшилось в 169 г.1, [13] , и он умер 31 декабря того же года, [24] , всего через неделю после смерти его сестры Кэтрин, в доме которой он жил и с которой более двадцать лет. Бойль умер от паралича. Он был похоронен на кладбище Святого Мартина в полях, его надгробная проповедь была произнесена его другом, епископом Гилбертом Бернетом. [13] В своем завещании Бойль посвятил серию лекций, которые стали известны как лекции Бойля.
Научный исследователь
Воздушный насос Бойля
Большая заслуга Бойля как научного исследователя заключается в том, что он реализовал принципы, которые Фрэнсис Бэкон поддержал в Novum Organum . И все же он не хотел признавать себя последователем Бэкона или любого другого учителя. [13]
В нескольких случаях он упоминает, что должен сохранять свое суждение настолько беспристрастным, насколько это возможно в отношении любой из современных философских теорий, пока ему не «предоставят эксперименты», которые помогут ему судить о них. Он воздерживался от какого-либо изучения атомарной и картезианской систем и даже самого Novum Organum, хотя и признается, что «временно советовался» с ними по поводу некоторых деталей. Ничто не было более чуждо его умственному темпераменту, чем выдвижение гипотез. Он рассматривал приобретение знаний как самоцель, и, как следствие, он приобрел более широкий взгляд на цели научного исследования, чем его предшественники на протяжении многих столетий. Это, однако, не означало, что он не обращал внимания на практическое применение науки или что он презирал знания, которые имели тенденцию к использованию. [13]
Рис. 3: Иллюстрация Excerptum ex collectionibus philosophicis anglicis. .. novum genus lampadis à Rob. Бойль … опубликовано в Acta Eruditorum, 1682
Роберт Бойль был алхимиком; [25] и полагая, что трансмутация металлов возможна, он проводил эксперименты в надежде добиться этого; и он сыграл важную роль в отмене в 1689 году статута Генриха IV против умножения золота и серебра. [26] [13] Со всеми важными работами, которые он проделал в физике – формулировкой закона Бойля, открытием роли воздуха в распространении звука и исследованиями расширяющей силы замерзающей воды, на удельные веса и силы преломления, о кристаллах, об электричестве, о цвете, о гидростатике и т. д. — химия была его своеобразным и любимым занятием. Его первой книгой на эту тему была книга «Химик-скептик» , опубликованная в 1661 году, в которой он критиковал «эксперименты, посредством которых вульгарные спагиристы имеют обыкновение пытаться доказать, что их Соль, Сера и Ртуть являются истинными Принципами Вещей». Для него химия была наукой о составе веществ, а не просто дополнением к искусству алхимика или врача. [13]
Он поддержал точку зрения на элементы как на неразложимые составляющие материальных тел; и сделал различие между смесями и соединениями. Он добился значительных успехов в технике обнаружения их ингредиентов, процесс, который он обозначил термином «анализ». Далее он предположил, что элементы в конечном счете состоят из частиц различных видов и размеров, на которые, однако, их нельзя было разложить каким-либо известным способом. Он изучал химию горения и дыхания и проводил эксперименты по физиологии, где, однако, ему мешала «нежность его натуры», удерживавшая его от анатомических вскрытий, особенно от вивисекций, хотя он знал, что они «весьма поучительны». «. [13]
Теологические интересы
Помимо философии, Бойль много времени уделял богословию, проявляя очень решительную склонность к практической стороне и равнодушие к спорной полемике. Во время Реставрации короля в 1660 г. он был благосклонно принят при дворе, а в 1665 г. получил бы должность ректора Итонского колледжа, если бы согласился принять священный сан, но отказался сделать это на том основании, что его сочинения на религиозные темы имеют больший вес, исходящие от мирянина, чем от наемного служителя церкви. [13]
Более того, Бойль включил свои научные интересы в теологию, полагая, что натурфилософия может предоставить убедительные доказательства существования Бога. В таких работах, как Disquisition about the Final Causes of Natural Things (1688), например, он критиковал современных философов, таких как Рене Декарт, которые отрицали, что изучение природы может многое рассказать о Боге. Вместо этого Бойль утверждал, что естествоиспытатели могли бы использовать рисунок, явно демонстрирующийся в некоторых частях природы, чтобы продемонстрировать участие Бога в мире. Он также пытался решать сложные богословские вопросы, используя методы, основанные на его научной практике. В Некоторые физико-богословские размышления о возможности воскресения (1675 г.) он использовал химический эксперимент, известный как приведение в первозданное состояние, как часть попытки продемонстрировать физическую возможность воскресения тела. На протяжении всей своей карьеры Бойль пытался показать, что наука может поддержать христианство. [27]
В качестве директора Ост-Индской компании [28] он тратил большие суммы на содействие распространению христианства на Востоке, щедро содействуя миссионерским обществам и оплачивая расходы по переводу Библии или ее частей. его на различные языки. [13] Бойль поддерживал политику, согласно которой Библия должна быть доступна на родном языке людей. Версия Нового Завета на ирландском языке была опубликована в 1602 году, но во взрослой жизни Бойля была редкостью. В 1680–1685 годах Бойль лично финансировал издание Библии, как Ветхого, так и Нового Завета, на ирландском языке. [29] В этом отношении отношение Бойля к ирландскому языку отличалось от протестантского класса господства в Ирландии того времени, которое в целом было враждебно настроено по отношению к этому языку и в значительной степени выступало против использования ирландского языка (не только как языка религиозного культа). ). [30]
Бойль также придерживался моногенистской точки зрения на происхождение расы. Он был пионером в изучении рас и считал, что все люди, какими бы разнообразными ни были их физические различия, произошли от одного и того же источника: Адама и Евы. Он изучил сообщения о том, что у родителей рождались разноцветные альбиносы, поэтому он пришел к выводу, что Адам и Ева изначально были белыми и что европеоиды могли рождать разноцветные расы. Бойль также распространил теории Роберта Гука и Исаака Ньютона о цвете и свете через оптическую проекцию (в физике) на дискурсы полигенезиса, [31] предположил, что, возможно, эти различия были связаны с «первичными впечатлениями». Принимая это во внимание, можно считать, что в свое время он придумал хорошее объяснение цвета лица, поскольку теперь мы знаем, что цвет кожи определяется генами, которые на самом деле содержатся в сперме. В трудах Бойля упоминается, что в его время для «Европейских глаз» красота измерялась не столько цветом кожи, сколько «ростом, миловидной симметрией частей тела и хорошими чертами лица». [32] Различные члены научного сообщества отвергли его взгляды и охарактеризовали их как «тревожные» или «забавные». [33]
В своем завещании Бойль выделил деньги на серию лекций в защиту христианской религии от тех, кого он считал «отъявленными неверными, а именно атеистов, деистов, язычников, иудеев и мусульман», с условием, что разногласия между Христиан не упоминалось (см. Лекции Бойля). [34] [13]
Награды и награды
Премия Роберта Бойля за аналитическую науку 2014 г.
Статуя Бойля в Лисморе, графство Уотерфорд, Ирландия
Как основатель Королевского общества, он был избран членом Королевского общества (FRS) в 1663 г. [5] Закон Бойля назван в его честь. Королевское химическое общество присуждает премию Роберта Бойля в области аналитических наук, названную в его честь. Медаль Бойля за научные достижения в Ирландии, учрежденная в 189 г.9, присуждается совместно Королевским обществом Дублина и The Irish Times. [35] Открытая в 2012 году Летняя школа Роберта Бойля, организованная Технологическим институтом Уотерфорда при поддержке замка Лисмор, ежегодно проводится в честь наследия Роберта Бойля. [36]
Важные работы
Титульный лист Химик-скептик (1661)
Самотекущая колба Бойля, вечный двигатель, кажется, наполняется через сифон («гидростатический вечный двигатель») и включает в себя «гидростатический парадокс» [37] На самом деле это невозможно; сифон требует, чтобы его «выход» был ниже «входа».
Титульный лист « Новые эксперименты и наблюдения над холодом» (1665)
Ниже приведены некоторые из наиболее важных его работ: Весна воздуха и их эффекты
Среди его религиозных и философских сочинений были:
- 1648/1660 – Серафическая любовь , написано в 1648 году, но не публиковалось до 1660 года
- 1663 – Некоторые соображения, касающиеся стиля H [ oly ] Писания
- 1664 – Превосходство теологии в сравнении с натуральной философией
- 1665 — Случайные размышления о нескольких предметах, которые были высмеяны Свифтом в « Медитации на метле» и Батлером в «Случайных размышлениях о том, как доктор Чарльтон чувствует пульс собаки» в Грешем-колледже 9. 0143
- 1675 – Некоторые соображения о примиримости разума и религии с рассуждениями о возможности воскресения
- 1687 – Мученичество Феодоры и Дидима
- 1690 – Христианин-виртуоз
1665 копия «Новые эксперименты и наблюдения над холодом»
1661 копия Бойля «Некоторые физиологические очерки, написанные в отдаленные времена и по разным поводам»
Первая страница «Некоторых физиологических очерков, написанных в отдаленные времена и по разным поводам» (1661 г.)
1725 издание «Философские труды достопочтенного Роберта Бойля», тома 1-3
Первая страница издания 1725 года «Философские труды достопочтенного Роберта Бойля», тома 1–3.
См. также
- Амвросий Годфри — немецко-английский химик, изобретатель огнетушителя (1660–1741), производитель фосфора, начинавший помощником Бойля
- Анаэробное сбраживание — процессы, с помощью которых микроорганизмы разрушают биоразлагаемый материал в отсутствие кислорода, раздел истории
- Христианский виртуоз , одна из богословских работ Бойля
- Эксперимент с птицей в воздушном насосе – 1768 г., картина, написанная маслом на холсте, Джозефа Райта из Дерби, картина, демонстрирующая один из экспериментов Бойля
- Температура Бойля, термодинамическая величина имени Бойля
- Джордж Старки 9 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, находящейся в открытом доступе: Chisholm, Hugh, ed. (19 Акотт, К. (1999). «Краткая история дайвинга и декомпрессионной болезни». Журнал Южнотихоокеанского общества подводной медицины . 29 (2). ISSN 0813-1988. OCLC 16986801. Проверено 17 апреля 2009 г. .
- М. А. Стюарт (ред.), Selected Philosophical Papers of Robert Boyle , Indianapolis: Hackett, 1991.
- Фултон, Джон Ф., Библиография достопочтенного Роберта Бойля, члена Королевского общества . Второе издание. Оксфорд: в Clarendon Press, 1961.
- Хантер, Майкл, Бойл: Между Богом и наукой , Нью-Хейвен: Издательство Йельского университета, 2009. ISBN 978-0-300-12381-4
- Хантер, Майкл, Роберт Бойл, 1627–1691: Скрупулезность и наука , The Boydell Press, 2000
- Principe, Lawrence, Стремящийся адепт: Роберт Бойль и его алхимические поиски , Princeton University Press, 1998
- Шапин, Стивен; Шаффер, Саймон, 9 лет0013 Левиафан и воздушный насос.
- Бен-Закен, Авнер, «Исследуя себя, экспериментируя с природой», в Чтение Хайя Ибн-Якзана: кросс-культурная история автодидактизма (Johns Hopkins University Press, 2011), стр. 101–126. ISBN 978-0801897399
- Работы Бойля, опубликованные в Интернете
- Химик-скептик — Проект Гутенберг
- Эссе о достоинствах драгоценных камней — Фонд драгоценных камней и бриллиантов
- Эксперименты и соображения Касание цветов – Основа с драгоценными камнями и бриллиантами
- Эксперименты и соображения Касание цветов – Проект Гутенберг
- Бумаги Бойля Лондонский университет
- Гидростатические парадоксы – Google Книги
- Роберт Бойл, Интернет-энциклопедия философии
- Работы Роберта Бойля или о нем в Интернет-архиве
- Читаемые версии Превосходства механической гипотезы, Превосходства теологии и Происхождения форм и качеств
- Проект Роберта Бойля, Биркбек, Лондонский университет
- Резюме сопоставления «Скептический химик» Бойля и его «Христианский виртуоз»
- Связь между наукой и Писанием в мысли Роберта Бойля
- Роберт Бойль и его алхимические поиски: включая «Потерянный» диалог Бойля о превращении металлов, Princeton University Press, 1998, ISBN 0-691-05082-1
- Роберт Бойл (1690) Experimenta et рассуждение о цвете – цифровое факсимиле из библиотеки Линды Холл
- 2 — E
- 2 — E .673 — ). ,
, что меньше, чем P a , и, таким образом, мы больше не можем использовать гравитацию только в качестве движущего параметра для отрицания достоверности потока, как это делали многие люди в своем гипотетическом анализе невозможности уравнения Бойля. самотекущее, так как ненулевое ∆ P = P a – P e становится другим значимым управляющим параметром для движения.
h e в уравнении (3) является наиболее важным параметром для самотекущего движения Бойля, который будет мерой сифонной мощности самотечной системы Бойля. Хотя пока трудно определить возможное максимальное значение h e , приняв ноль P e и ноль v E , мы могли бы увидеть (3), что
H E < P A / ( ρg ) (4)
для водного a / ( ρg ) ≈ 101300 / 9800 ≈ 10 м.
Конечно, поскольку P e и v e не могут быть равны нулю, реальная максимальная высота перекачивания будет составлять лишь часть 10 м. Тем не менее, (4) указывает на то, что сифонная способность системы, отражаемая максимальной высотой сифонирования предполагаемого самоточного движения Бойля, будет увеличиваться с увеличением плотности жидкости ρ убывает.
Таким образом, причина, по которой кока-кола и пиво могут совершать успешные самотекущие движения Бойля, как показано в вышеупомянутом видео (Иванов, 2012 [11]), заключается в следующем: плотность жидкости будет уменьшаться, когда жидкость станет пениться, и, таким образом, перекачивающая сила станет сильнее.
Конечно, в дополнение к плотности жидкости вязкое трение между жидкостью и стенкой трубы также является важным параметром воздействия, и формование кока-колы и пива также может помочь уменьшить вязкое трение, если диаметр трубка не должна быть слишком маленькой (чтобы не было застойных пузырей, как появлялось в некоторых неудачных самотечных роликах).
1.3.1. Соотношение между площадью резервуара и суммой площадей всех сифонных труб
Успешный переход от фазы I к фазе II был бы критически важен для установления самотечного движения Бойля, что требует достаточно большого начального импульса для данной жидкости. Роль этого начального импульса ошибочно сравнивают с первоначальным толчком маятника как вкладом всей энергии в маятник, чтобы он продолжал качаться (Ahmad 2017[[12]]). Хотя начальный импульс для самотекущего движения Бойля составляет одну часть полной энергии, подводимой к движению, он будет лишь ничтожно малой частью полной энергии движения, пока может быть установлено самотекущее движение. Основная роль начального импульса для самотечной системы Бойля состоит в том, чтобы помочь преодолеть статическую нагрузку силы тяжести (плюс вязкое трение) для установления самотекущего движения; как только движение установится, гравитационная и вязкая нагрузки будут уравновешены разницей в давлении, поскольку атмосфера выполняет работу, отражаемую уравнением Бернулли.
В одномерном потоке, пренебрегая изменением плотности, из непрерывности потока получаем следующее соотношение:
Av =constant (5),
, где A – площадь поперечного сечения расход, а v — скорость потока. Следовательно, большое соотношение площадей между резервуаром и суммой сифонных труб поможет создать в трубах относительно большую скорость, что важно для получения начального импульса потока. Это верно независимо от того, как изменяется плотность во время течения.
2. Концепция многоэтажной сифонной башни «Динамо»
Подобно энергии ветра, геотермальной энергии и солнечной энергии, энергия, содержащаяся в статической атмосфере, также является большим ресурсом полезной энергии, который ждет своего использования. нами для чистого и дешевого источника энергии. Наилучший подход к использованию атмосферной энергии в качестве жизнеспособного энергетического ресурса состоит в том, чтобы извлекать ее путем перекачки, как это предвидел Бойль три с половиной века назад. Основная идея заключалась в том, чтобы поднять жидкость с земли на определенную высоту через сифон, а затем выпустить ее так, чтобы создавался эффект водопада для привода турбины электрогенератора, а затем жидкость собиралась на уровне земли для используется снова.
Поскольку максимальная высота слива ограничена уравнением (4), а большая высота требуется для создания желаемого эффекта водопада для привода турбины, нам необходимо реле слива для подъема нагрузки жидкости на желаемую высоту. На рис. 1 представлена схема многоэтажной сифонной динамо-башни (MSDT), с помощью которой мы можем поднять полезную нагрузку жидкости на желаемую высоту за счет ретранслируемого эффекта сифонирования. Вся система состоит из нескольких этажей резервуаров с жидкостью. Символические четыре этажа на диаграмме представляют идею нескольких этажей, которые при необходимости могут достигать сотен этажей. Центральная колонна символизирует конструкцию здания для хранения резервуаров, а реальная конструкция могла быть намного сложнее. Внизу находится большой бассейн P жидкости на земле, горизонтальная поперечная штриховая тонкая линия в P представляет поверхность жидкости в большом бассейне. Половина первого этажа может быть погружена в жидкость, как показано на схеме, чтобы облегчить закачку жидкости из большого бассейна в резервуар первого этажа. Между каждыми двумя соседними этажами будет построено несколько сифонных труб, что символически представлено парой труб между каждыми двумя этажами на схеме. Хотя все трубы на рисунке 1 тонкие и прямые с постоянным поперечным сечением, размер реальных труб был бы пропорционально больше и не мог бы иметь постоянного поперечного сечения. Этаж 4 на Рисунке 1 символизирует резервуар верхнего этажа, из которого будет высвобождаться поднятая полезная нагрузка жидкости для привода турбины электрогенератора G (который также может быть набором генераторов), что обозначено значком с четырьмя лопастями. Выпуск жидкости с верхнего этажа будет контролироваться (а) клапаном (клапанами) V, как показано на схеме.
2.1. Ключевые проектные параметры и основные проблемы
1) Требуемая мощность на выходе MSDT . Это будет базовым расчетным параметром для MSDT в том же смысле, что и для любой силовой установки.
2) Требуемый импульс нисходящего потока жидкости . Это определяется желаемыми мегаваттами и спецификацией выбранного генератора.
3) Выбранная плотность жидкости, выбрасываемой в качестве нисходящего потока, и плотность жидкости, поднимаемой на верхний этаж через сифонирование . Эти две плотности могут быть разными, поскольку мы предпочитаем более высокую плотность для нисходящего потока и более низкую плотность для перекачиваемой жидкости. Следовательно, на нижнем этаже (Этаж 1) мы могли бы выбрать технологию вспенивания (скорее всего, за счет химических подходов) для вспенивания жидкости, а на верхнем этаже — для пенообразования жидкости (скорее всего, за счет комбинации механического и химического подходов). ), прежде чем он будет выпущен как нисходящий поток.
4) Желаемая высота верхнего этажа (и, следовательно, высота башни) и скорость нисходящего потока . Как только желаемый импульс нисходящего потока жидкости и плотность нисходящего потока определены, мы можем рассчитать желаемую высоту верхнего этажа (и, следовательно, высоту башни) и скорость нисходящего потока.
5) Отношение суммы площадей сифонных труб к площади резервуара . Это критически важно для создания начального импульса, как упоминалось выше, и, следовательно, является еще одним критическим параметром конструкции.
6) желаемый эквивалент общего количества жидкости, поднятой на верхний этаж посредством сифонирования . Путем сравнения различных плотностей поднимаемой жидкости и выбрасываемой вниз жидкости мы можем рассчитать это требуемое эквивалентное общее количество поднятой жидкости на основе параметров желаемого нисходящего потока.
7) Желаемая скорость перекачиваемого потока в верхний резервуар и площадь верхнего резервуара . Как показано в уравнении Бернулли (1), скорость потока v и высота h могли конкурировать друг с другом за доминирование в потоке. Следовательно, чтобы достичь наилучшей максимальной высоты MSDT с доступными ресурсами, мы могли бы пожертвовать скоростью жидкости, чтобы достичь верхнего этажа.
Скорость эквивалентного общего количества жидкости, поднятой на верхний этаж посредством сифонирования, будет определять скорость перекачиваемого потока на верхний этаж. Из-за пункта 3 выше скорость общего количества жидкости, поднимаемой на верхний этаж посредством сифонирования, может не совпадать со скоростью восполняемого общего количества жидкости для сброса в нисходящий поток. Желаемая скорость эквивалентного общего количества жидкости, поднимаемой на верхний этаж посредством сифонирования, также будет зависеть от выбора в пункте 5 выше.
Поскольку поток жидкости, втекающей в верхний резервуар, равен произведению скорости на общую площадь всех сифонных труб, ведущих к верхнему резервуару, мы можем оценить требуемое значение суммы площадей всех сифонных труб на основе желаемый объемный расход жидкости для нисходящего потока. Тогда мы могли бы определить площадь верхнего резервуара на основе отношения суммы площадей всех сифонных труб к площади верхнего резервуара.
8) Конфигурация башни. Требование большого размера верхнего резервуара может создать некоторые трудности при строительстве или даже обслуживании. Эта проблема может быть решена с помощью более гибких конфигураций башни. Простейшей конфигурацией будет одна башня для набора генераторов, как показано на схеме на рис. 1. В качестве альтернативы у нас может быть группа башен для обслуживания одного и того же набора генераторов, или у нас может быть группа башен, разделяющих тот же верхний резервуар.
9) Количество сифонных труб на каждом этаже . Как только сумма площадей всех сифонных труб определена, нам нужно решить, использовать ли одну сифонную трубу или несколько сифонных труб. Если мы выбираем последнее, то нам нужно дополнительно определить количество сифонных труб.
Вариант с одной трубой может показаться привлекательным из-за простоты конструкции и конструкции, а также из-за того, что он уменьшит трение между жидкостью и стенкой трубы. Однако поток в большой трубе уже не будет близок к идеальному одномерному потоку, и в потоке могут возникать сложные волны и вихри, которые потенциально могут создать некоторые инженерные проблемы. Тем не менее, детальное влияние большого поперечного сечения одиночной сифонной трубы необходимо оценить с помощью лабораторных или численных моделей.
Основным преимуществом нескольких сифонных труб меньшего размера является лучшая управляемость почти одномерным потоком внутри сифонной трубы. Из-за критической важности начального импульса для увеличения максимальной высоты сифона (и, следовательно, меньшего наименьшего количества этажей в пункте 13 ниже), если (численные и лабораторные) экспериментальные данные не благоприятствуют одной большой трубе, вариант с несколькими трубами скорее всего, будет благоприятным. Тем не менее, должно быть минимальное значение площади поперечного сечения сифонной трубы, чтобы избежать отходов материалов, а также держаться подальше от потенциальных застойных пузырьков воздуха.
10) Глубины резервуара . Глубины разных резервуаров могут быть неодинаковыми; особенно глубина верхнего резервуара может отличаться от других, даже если все остальные резервуары имеют одинаковую глубину. Однако желательно, чтобы площади всех резервуаров в одной башне (на заводе может быть несколько башен, как указано в пункте 8 выше) были одинаковыми. Для данной площади резервуара в башне и заданного отношения площадей поперечного сечения, как указано выше, глубина жидкости в резервуаре будет еще одним критическим параметром для создания начального импульса после переключения всех сифонных труб (как будет рассмотрено ниже) открываются.
11) Внутренняя покраска сифонной трубы . Для уменьшения вязкого трения при сифонном течении следует окрасить внутреннюю стенку каждой сифонной трубы материалом, гидрофобным по отношению к выбранной жидкости.
12) Форма сифонной трубы . Хотя постоянная площадь поперечного сечения может быть проще для изготовления сифонных труб, было бы предпочтительнее иметь трубу с различной площадью поперечного сечения, как показано на исходном эскизе колбы Бойля (см. Рисунок 1), что помогло бы создать желаемый начальный импульс. на основе уравнения (5).
13) Наименьшее количество этажей в башне . После выбора вышеуказанных параметров, прежде чем проектировать всю башню, важно получить данные о максимальной высоте сифона путем лабораторных экспериментов, которые определят наименьшее количество этажей в башне.
14) Переключатель впускного патрубка сифона . Выключатели будут установлены на входах всех сифонных труб и будут управляться центральной компьютерной системой. Это чрезвычайно важно для создания начального импульса. Как гарантировать, что все переключатели будут плавно открываться одновременно под большим гидравлическим давлением, было бы технологической проблемой, которая, как можно ожидать, станет в будущем горячей точкой для патента, если на нее не было сделано патента.
15) Дренажный патрубок сифонной трубы . Между двумя последовательными прогонами (каждый прогон должен длиться месяцы или даже годы, если не случится неожиданностей) нам нужно слить жидкость из всех сифонных труб перед запуском следующего прогона MSDT. Поскольку, возможно, нет необходимости сливать все резервуары, нам нужен отдельный сливной патрубок для каждой сифонной трубы. Эти выпускные отверстия должны быть плотно закрыты без каких-либо утечек на этапе эксплуатации MSDT.
3. Потребление энергии
Как и при использовании энергии ветра, геотермальной энергии и солнечной энергии, стимулом для строительства ГДТ является преимущество использования бесплатной энергии, предоставляемой природой, которая представляет собой атмосферный потенциал выполнения работы на земле. жидкость. Тем не менее, работа MSDT по-прежнему будет потреблять ранее сгенерированную энергию, как и работа любой электростанции в мире. Существует четыре основных категории энергопотребления при работе MSDT.
1) Энергопотребление при предварительной нагрузке . Перед каждым формальным запуском MSDT нам необходимо предварительно загрузить систему, заполнив каждый резервуар жидкостью, нагнетаемой извне, что означает, что нам нужно сначала поднять статическую жидкость с помощью вспомогательных несифонных механических средств на каждый этаж до верхнего этажа. Это наверняка поглотит энергию.
Необходимость в этой фазе предварительной загрузки двояка. Во-первых, это может помочь значительно сократить задержку запуска после нажатия кнопки запуска. Во-вторых, что более важно, это необходимо для создания начального импульса, как будет обсуждаться далее.
2) Потребление энергии в начальной фазе . Как упоминалось ранее, генерация начального импульса критически важна для установления сифонной циркуляции в MSDT. Желаемый начальный импульс может быть достигнут путем принятия следующих двух мер:
Во-первых, во время фазы предварительной загрузки нам нужно слить жидкость из всех сифонных трубок. Затем по нажатию пусковой кнопки ТСДТ все входные выключатели сифонных труб должны быть одновременно как можно быстрее открыты, чтобы жидкость в емкостях хлынула в пустые сифонные трубы с заданной высокой скоростью на каждом этаже.
Во-вторых, нам необходимо продолжать нагнетать жидкость в резервуар каждого этажа с помощью вспомогательных механических средств без сифона, чтобы поддерживать импульс потока до тех пор, пока все сифонные потоки с предыдущего нижнего этажа не достигнут этого текущего этажа и все сифонные потоки потоки с этого этажа прибыли на следующий, более высокий этаж. Это важно. Когда все переключатели сифонов открыты, объем жидкости в каждом резервуаре уменьшится. В настоящее время, если сифонный поток с нижнего этажа по какой-либо причине не достигнет следующего, более высокого этажа, это не только повлияет на стабильность потока между этими двумя этажами, но и потенциально может поставить под угрозу сифонные потоки между всеми другими этажами. выше этого этажа. Как только сифон одной трубы выйдет из строя, будет непросто воспроизвести импульсный эффект внезапного включения переключателя, и нам нужно отключить его переключатель и слить жидкость в трубе перед его повторным запуском.
Поэтому, во избежание выхода из строя сифона из-за каких-то случайных факторов (таких как не очищенная труба и т.д.), важно поддерживать внешнюю подачу жидкости на каждом этаже до тех пор, пока весь сифон не потечет на этот этаж и с него через все трубы сифона были успешно установлены.
Весь этот процесс будет фазой инициации и, безусловно, будет потреблять энергию.
3) Постоянное нормальное рабочее потребление энергии . Поскольку нисходящий поток будет собираться в большом бассейне на земле, нам необходимо иметь вспомогательные механические средства без сифона, чтобы продолжать перекачивать жидкость из большого бассейна в резервуар первого этажа.
В идеале, если весь MSDT работает нормально без механических сбоев в системе, мы могли бы просто позволить атмосфере сделать всю работу после фазы инициации, подключив первый этаж напрямую к большому пулу и, таким образом, сэкономив эту основную энергию. потребление для запуска MSDT. Тем не менее, дополнительный ввод энергии в MSDT за счет впрыскивания на первый этаж жидкости, перенесенной из большого бассейна, может помочь преодолеть случайный неожиданный избыток потребления энергии (имеется в виду потребление энергии, превышающее потребление энергии от атмосферной работы) в системе и, таким образом, помочь для стабилизации всей циркуляции потока в системе. Конечно, это может быть реализовано с возможностью прямого подключения резервуара первого этажа к большому бассейну, и мы можем переключаться между двумя альтернативными вариантами в зависимости от работоспособности системы.
4) Разное потребление энергии . Это необходимый расход энергии для поддержания нормального рабочего состояния ГРПТ, который не может быть сэкономлен ни одной электростанцией, да и вообще любой эксплуатационной организацией внутри здания. Сюда может входить энергия для освещения, отопления, кондиционирования воздуха и т. д.
Среди четырех вышеперечисленных пунктов пункты 1 и 2 потребляют только один раз для каждого запуска, который в идеале должен длиться месяцы или даже годы, если не произойдет несчастного случая. Пункт 3 предположительно является самым большим энергопотреблением, когда MSDT технологически не совершенен, и поэтому нам нужен непрерывный внешний источник энергии, чтобы помочь стабилизировать работу. Когда технология станет зрелой, мы, возможно, даже сэкономим эту статью энергопотребления навсегда. Тогда у нас останется только пункт 4 для обычного энергопотребления.
Даже при п.3, так как энерговклад только на первом этаже в качестве вспомогательного средства стабилизации потока, мы тратим энергию только на перемещение (подъем) жидкости на один этаж вверх, чтобы поднять жидкость наверх верхний этаж, который мог находиться на высоте десятков или даже сотен метров над землей.
4. Расход материала
Поскольку жидкость будет циркулировать внутри MSDT, объемный расход материала, безусловно, будет несопоставим с выработкой энергии на основе сжигания.
Самый дешевый вариант — использовать только воду без процесса пенообразования. Это еще возможный выбор, если у нас оптимально подобраны все параметры (размер, форма и внутренняя окраска сифонных трубок, глубина и площадь резервуара и т.д.). Это будет определено с помощью численных и лабораторных экспериментов.
Самым дорогим вариантом может быть выбор специально изготовленной жидкости, которую нельзя изготовить на месте MSDT. Если бы специальная жидкость могла помочь достичь наилучшего эффекта сифонной циркуляции в MSDT, а также достичь желаемого нисходящего импульса, воздействующего на генератор энергии, то затраты были бы оправданы, поскольку это были бы только единовременные затраты на длительный период работы MSDT. .
Наиболее вероятным вариантом может быть использование воды и химикатов для создания пенообразующего эффекта и уменьшения пенообразования жидкости. Опять же, это будет только одна временная стоимость за длительный период работы MSDT.
5. Источники энергии
Подобно самотекущему движению Бойля, MSDT не является вечным двигателем. Это всего лишь конструкция машины для использования бесплатной энергии в природе, как это делают все эти годы ветряная турбина, геотермальная электростанция и солнечная тюрьма. Основными источниками энергии для MSDT являются работа, совершаемая над жидкостью атмосферой, и гравитационная потенциальная энергия.
6. Преимущества MSDT перед другими формами производства электроэнергии
1) MSDT перед атомной электростанцией
MSDT не столкнется ни с риском аварий на атомной энергетике, ни с проблемой захоронения ядерных отходов, которые беспокоят населения в странах с атомными электростанциями.
(2) MSDT над электростанцией внутреннего сгорания
MSDT не имеет проблем загрязнения и выбросов углерода в результате сжигания.
(3) MSDT по сравнению с другими объектами зеленой энергетики
Требования к природным условиям для MSDT ниже, чем для всех других объектов зеленой энергетики. Пока есть подходящее открытое пространство, его можно использовать для создания MSDT.
(4) MSDT по сравнению с обычной гидроэлектростанцией
Помимо низких требований к природным условиям, упомянутых в (3) выше, удобство обработки жидких сред химическими веществами для повышения эффективности является преимуществом только MSDT, а не жизнеспособны, когда жидкие среды непосредственно из природных водных ресурсов; кроме того, повторное использование оборотной жидкости в ГДТ могло бы освободить его от необходимости непрерывной подачи воды и, таким образом, избежать нанесения ущерба природной экологической среде или загрязнения водных ресурсов за счет строительства на естественных водотоках.
7. Заключительные замечания
Понимание и использование механизма перекачки имеет решающее значение для добычи чрезвычайно богатых и чистых энергетических ресурсов в атмосфере, которые не использовались эффективно для нашего блага, несмотря на ненасытный спрос на энергию во всем мире. мир и постоянно растущее давление сокращения выбросов углерода из-за ухудшающегося природного состояния этого земного шара. Многоэтажная динамо-башня, концептуально разработанная в этом документе, предлагает практически жизнеспособные средства для производства электроэнергии путем извлечения свободной энергии из атмосферы, точно так же, как мы извлекаем бесплатную энергию в других формах из природы. Из-за его преимуществ перед всеми существующими способами производства энергии для массового использования, как обсуждалось выше, мы можем ожидать быстрого развития технологии MSDT, как предложено в этом документе, во всем мире, что принесет пользу населению нашей планеты с чистой и дешевой энергией. это будет доступно, пока наша атмосфера все еще вокруг нас.
Ссылки
Ахмад, Отман (2017) «Почему вечная фляга Роберта Бойля не работает?» https://www.quora.com/Why-doesnt-Robert-Boyles-perpetual-flask-work
Бойл, Роберт (1660 г.) «Новые физико-механические эксперименты с касанием весны воздуха, … (Оксфорд, Англия: Х. Холл, 1660)», стр. 265–270. Доступно в Интернете по адресу: Echo (Институт истории науки Макса Планка; Берлин, Германия). Архивировано 5 марта 2014 г. в Wayback Machine.
Geeksoutofthebox (2021) «Физические эксперименты: капиллярная чаша». https://geeksoutofthebox.com/2018/11/01/physics-experiments-capillary-bowl/
Иванов, Валерий [Мюнхгаузен сегодня] (2012) «Фляга Роберта Бойля» youtube. https://www.youtube.com/watch?v=OS1KXMsE2qk
Статьи JRank (2013 г.) «Капиллярное действие — жидкость, вода, сила и поверхность». Science.jrank.org. Архивировано из оригинала 27 мая 2013 г. Проверено 18 июня 2013 г. .
Макфадден, Кристофер (2020) «Вечный двигатель: сможем ли мы когда-нибудь построить «настоящий»?». https://interestingengineering.com/perpetual-motion-machines-build-real
Нагдев, Нихил (2020) «Почему вечный двигатель невозможен?». https://scifi-nik.blogspot.com/2020/06/why-does-perpetual-motion-machine-is-impossible.html
Paradox Parkway (2021) «Гидростатический парадокс».
.
Дополнительная литература
.
Внешние ссылки
Двигатели нашей изобретательности: Энергия – вечное наслаждение
Цикл скудости и изобилия должен был теперь повториться. Но следующей нехватки энергии еще не возникнет. Депопуляция на самом деле означала лучшую жизнь для выживших. И так на протяжении почти трех столетий. Ренессанс — это «великое пробуждение» — начался с населения Европы около 50 миллионов человек. Сравните это с 73 миллионами незадолго до чумы. Лишь в 17 веке Европа достигла — а затем и превзошла — население, существовавшее до чумы.
Использование угля вместо дров в постчумной Европе продолжало расти. Не говоря уже о городской грязи и копоти; по крайней мере в Европе было бытовое и технологическое тепло. Работая на угле, он устремился вперед, в будущее, не знающее границ. И население снова увеличилось.
Наземный уголь скоро закончился. Затем глубокие шахты давали еще более качественный уголь — по крайней мере, до тех пор, пока шахты не начали опускаться до уровня грунтовых вод. Кроме того, при добыче полезных ископаемых потребуются насосы для отвода просачивающейся воды. А насосы, которые могут откачивать эти шахты, требуют гораздо больше энергии, чем могут обеспечить животные. Шахты обычно не располагались рядом с ручьями для привода водяных колес. И ветряная мельница может заглохнуть, когда люди будут работать в мокрых туннелях внизу.
Таким образом, Европа начала испытывать нехватку угля как раз тогда, когда ее население, наконец, превысило численность населения 14-го века. И отчаяние вновь наложило руку на землю. Отчаяние — крайняя необходимость — считается матерью изобретательности. Ну, я не мог не согласиться больше. Родители изобретения — свобода и удовольствие от изобретения. Мы, люди, делаем очень странных вещей, когда находимся в отчаянном положении.
В основе проблемы лежал вопрос: что такое энергия? Если нам нужен запас энергии, мы действительно должны знать, что это такое. Ну вопрос был только начал , чтобы привлечь внимание в 17 веке. И средневековым инженерам даже в голову не пришло . Предположим, вы попросили бы средневекового слесаря объяснить, скажем, механическую энергию, вырабатываемую ветряной мельницей или водяным колесом. Ну, силы не закончились ни для одного. Это просто продолжало прибывать. Энергия, очевидно, была предоставлена Богом — не для нашего понимания.
Дж. Х. Линхард со своим собственным вечным двигателем с центральным колесом. (Увы, не получилось!)
К середине 13 века широкое использование энергии воды и ветра породило в средневековом сознании своего рода манию к такой силе. Сила, которой располагал средний человек, увеличилась примерно в четыре раза. И там было без явного предела. Люди не знали, что такое энергия, но когда они увидели, что она может сделать для них, они захотели большего — и большего.
Так что вряд ли можно удивиться тому, куда они повернулись — в 13 веке и снова, когда в 17 веке с энергоснабжением стало туго. На латыни было вечный двигатель . Люди искали способы задействовать вечный двигатель . Теперь, когда мы с вами говорим о вечном двигателе, мы имеем в виду тот, который производит энергию, не получая еще больше энергии в другой форме. Скажем, двигатель, который вырабатывает электрическую энергию, не потребляя еще больше энергии, высвобождаемой из угля.
С 1850 года мы все согласны с законами термодинамики, согласно которым такие машины не могут существовать. (Ну, почти все мы. Я до сих пор каждый год получаю десятки предложений по вечным двигателям. Мне приходится решать неприятную задачу убеждать людей, что их очень умные идеи потерпят неудачу, если они когда-нибудь будут построены.)
Но это сейчас. Давайте попробуем вернуться к мышлению средневекового инженера, жаждущего большей власти. В течение многих лет он наблюдал, как его водяные колеса крутятся, крутятся и крутятся. Ветряные мельницы крутятся и останавливаются на некоторое время, но затем снова вращаются. Его глаза говорят ему, что вечное движение, очевидно, есть , потому что Дыхание Бога всегда здесь.
Еще в 1150 году нашей эры индусский математик Бхаскара предложил машину, которая производила бы непрерывную энергию. Это было достаточно просто — колесо с грузами, установленными вокруг его обода, так что они поворачивались радиально наружу с одной стороны и внутрь с другой. Колесо должно было оставаться разбалансированным и вращаться вечно. Средневековые инженеры ничего не знали о сохранении ни энергии, ни углового момента. Они никак не могли понять, почему такая машина обречена на провал.
Колесо со сверхцентрированием попало к мусульманам в 1200 г., а во Францию - к 1235 г. В течение следующих 500 лет бесчисленное количество писателей рекомендовали это гениальное, хотя и невозможное, маленькое устройство. Интересно, они когда-нибудь пытались его сделать? Да, конечно. А машины всегда подводили. Однако для тех, кто верил в возможность вечного двигателя, неудача просто означала, что пропорции еще не совсем правильные. Неудача не ослабила надежд. (На самом деле я до сих пор получаю письма от изобретателей с новыми вариациями этой старой идеи.)
Слева: идея Виллара де Оннекура о вечном двигателе с центральным колесом, 1235 год нашей эры. Справа: идея конца 17-го века о насосе, приводимом в действие вечным двигателем с центральным колесом.
как показано в «Театре новых машин» Бёклера
Ученые, наконец, начали признавать невозможность вечного двигателя, но только в конце 17 века. И только в 18 веке у инженеров появилась математика, показывающая, что колесо со сверхцентром никогда не сработает. Не прошло и полутора столетий с тех пор, как в учебники были включены термодинамические законы, отрицающие вечное движение.
Идея Роберта Бойля о гидростатическом вечном двигателе
Но каждое новое физическое явление, которое мы открываем, пробуждает новые надежды на вечный двигатель. Каждая новая сила природы побуждала и до сих пор побуждает людей искать способы ее использования для производства энергии без ее потребления. Верно и обратное.
Поиски вечного двигателя привели к изобретению механических часов. Наконец, это привело к лучшему пониманию статического электричества, поверхностного натяжения, магнетизма, гидростатических сил и так далее. Некоторые люди до сих пор ищут это вопреки физике, которая говорит, что это невозможно. Другие просто ищут еще не придуманные способы продолжать обходить эти законы для получения силы — осмелюсь сказать, новые средства подключения к Дыханию Бога.
Так в конце 17 века столкнулись две идеи. Во-первых, вечный двигатель был невозможен. Во-вторых, вечный двигатель спасет нас, приводя в действие насосы, необходимые для добычи угля в пластах ниже уровня грунтовых вод. Ну, они явно не могли этого сделать. И мы все еще сжигаем уголь сегодня. Итак, давайте теперь посмотрим, как мы увернулись от пули именно в этот 11-й час?
Концепция многоэтажной перекачивающей башни Динамо – Мир философии Рона Дая
Опубликовано в Колба Бойля, Энергия, Метафизика, Парадокс, Вечный двигатель, Философия науки, Физика
Жунцин Дай, доктор философии.
1. Заблуждение вокруг самотечной колбы
Более трех столетий назад Роберт Бойль сконструировал знаменитую самотечную колбу (Википедия 2021a [[1]]) (см. рис. 1). Кажется, нет никаких доказательств того, что он когда-либо делал эту фляжку; вместо этого он стал популярным примером, демонстрирующим невозможность вечной машины, и даже был представлен под названием «гидростатический парадокс» (Paradox Parkway 2021[[2]]), или «гидростатический вечный двигатель», или даже «капиллярная чаша». (Nagdev 2020[[3]], Geeksoutofthebox 2021[[4]]). Все эти неправильные представления серьезно исказили мировоззрение о природе самотекущего движения Бойля и, что более серьезно, препятствовали коллективным человеческим усилиям по получению чистой и экономически доступной энергии. Таким образом, это письмо должно начаться с развенчания упомянутых выше популярных и далеко идущих заблуждений о знаменитом самотекущем движении Бойля.
Рисунок 1. Самотекущая колба Бойля
(из общественного достояния, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=95851)
1.1. Самотечная колба Бойля не является капиллярной системой
Как видно из изображения самотёка на рис. капиллярное действие, которое вызвано сочетанием поверхностного натяжения и сил сцепления между жидкостью и стенкой контейнера, приводящих в движение жидкость (статьи JRank 2013 [[5]]). Кроме того, почти невозможно, чтобы термин «капилляр» приходил в голову Бойлю, когда он представлял самотечную колбу, поскольку он был первым человеком, который начал теоретическое разграничение между сифоном и капиллярным явлением (Boyle 1660 [[6]). ]]). Поэтому называть самотечную колбу Бойля «капиллярной чашей», очевидно, является признаком смешения сифонных и капиллярных явлений.
1.2. Самотечное движение Бойля не является гидростатическим
Но для большинства людей основная путаница в самотекущей колбе Бойля заключается в том, что она воспринимается как гидростатическая проблема, тогда как на самом деле это гидродинамическая проблема, поскольку жидкость будет течь в системе. Причина столь распространенного издавна среди ученых всего мира заблуждения удивительна, но неясна. Чтобы предположить, психологической причиной такого простого и очевидного заблуждения может быть предположение, что потока никогда не будет, поэтому можно было бы рассматривать это как гидростатическую проблему.
На самом деле, форма сифонной трубки на Рисунке 1, которая, как считается, скопирована из какого-то исторического документа, указывает на то, что, по крайней мере, люди во времена Бернулли уже знали о динамическом характере самотечной колбы Бойля, потому что форма благоприятна для установления динамического потока в колбе в соответствии со знаменитым уравнением Бернулли, выведенным Даниэлем Бернулли в 1738 году. Если бы колбу на Рисунке 1 можно было бы даже проследить до времен Бойля (или если бы это был оригинальный рисунок самого Бойля) , то это может быть хорошим признаком того, что Бойль предложил идею самотечной фляги не без оснований. Кроме того, говорят, что Иоганн Бернулли, отец Даниила Бернулли, принял самотекучую колбу Бойля (как жизнеспособную) (Википедия 2021b[[7]]), что позволяет нам предположить, что он мог реализовать жизнеспособность самоточного движения Бойля на основе уравнения его сына.
Независимо от того, знали Бойль или Бернулли динамическую природу самотекущего движения Бойля или нет, современным ученым странно, что это изобретение трех с половиной столетий назад до сих пор претендует на гидростатический парадокс.
1.3. Самотекучее движение Бойля не является вечным двигателем, порождающим свободную энергию
Наиболее серьезное и давнее заблуждение, которое глубоко препятствует изучению самотекущего движения Бойля, — это утверждение, что самотекущая колба Бойля является невозможным воображаемым вечный двигатель (например, Wikipedia 2021c [[8]], Pomeroy 2018 [[9]]], McFadden 2020 [[10]]). Здесь я не собираюсь комментировать тему так называемого вечного двигателя, а скорее напомню слушателям простой очевидный факт, который уже давно странно выкручивают на свободе: самотечная колба Бойля не является вечным двигателем. машина любого вида, особенно не генератор свободной энергии, как это было высечено схоластическим сообществом.
Причина предельно проста и очевидна: если бы установилось самотечное движение Бойля, то атмосфера совершала бы непрерывную работу над поверхностью жидкости в колбе в течение всего процесса движения. Если бы мы могли извлекать энергию из самотекущего движения Бойля (как предлагается далее в этом письме), энергия извлекалась бы не из ниоткуда, а скорее из совершенно ясного источника: атмосферы.
Если самотекущее движение Бойля можно назвать вечным двигателем, то ветряная турбина, солнечная панель и геотермальный генератор энергии должны называться вечными двигателями, поскольку все они преобразуют энергию, существовавшую ранее в природе, в кинетическую или химической энергии или непосредственно в электрическую энергию.
Неоспоримый психологический эффект присвоения Бойлевскому самотеку в целом уничижительного названия «вечный двигатель» явно прослеживается из негативного отношения научного сообщества к возможности Бойлевского самотечения. Этот негативный психологический эффект был затем усугублен вышеупомянутым описанием самотекущего движения Бойля как гидростатического, а не гидродинамического, что повлекло бы за собой практику анализа состояния жидкости в колбе со статической точки зрения, а не с ее должной динамической точки зрения. Посмотреть.
Несомненно, создание любого вида самотекущего движения Бойля не было бы тривиальной задачей, но сочетание уничижительного ярлыка «вечного двигателя» и ошибочного статического анализа, несомненно, еще больше обескуражило любую приличную любопытную попытку Изготовление рабочей модели колбы Бойля.
1.2. Некоторое осмысленное плавное движение Бойля с забавным внешним видом
Достижения в области видеотехнологий и социальных сетей создали для людей возможности делиться своими ремеслами всех видов в Интернете. Самотекущая колба Бойля или связанные с ней безостановочные фонтаны — одна из популярных тем, которые исследуются производителями онлайн-контента. Большинству видеороликов в этой категории не удалось создать настоящее самотекучее движение, задуманное Бойлем, и многие из них использовали трюки, чтобы заставить его работать.
Среди тех, кому не удалось создать продолжительное самотекучее движение, многие, очевидно, споткнулись из-за неудачной обработки пузырьков воздуха в тонких трубках, которые они использовали. На самом деле, используя тонкие трубки, они буквально привнесли капиллярный эффект в движение, несмотря на то, что движение должно было быть чистым сифоном в соответствии со схемой на Рисунке 1. признали, что сделали это просто для развлечения, в то время как некоторые другие этого не признали.
Тем не менее, есть еще несколько заявленных самотечных фляг Бойля, которые вполне заслуживают доверия, среди которых наиболее значимыми экспериментальными сценами являются тесты с кока-колой и пивом в клипе «Фляга Роберта Бойля», созданном Ивановым. (2012[[11]]). Несмотря на забавный внешний вид, заслуживающие доверия успехи самотекущего движения Бойля с кока-колой и различными сортами пива выявили некоторые важные механизмы, лежащие в основе феномена самотёка Бойля.
1.3. Динамический механизм самоточного движения Бойля
Весь процесс самоточного движения Бойля состоит из двух различных фаз. Первая фаза (или Фаза I) — это движение до того, как жидкость выйдет из выходного отверстия сифонной трубки, а вторая фаза (или Фаза II) — это движение после того, как жидкость выйдет из выходного отверстия сифонной трубки и, таким образом, устанавливается самоциркуляция. Критическая разница между Фазой I и Фазой II заключается в давлении P e потока на выходе из сифонной трубки. В фазе I независимо от того, успешно ли жидкость пересекла зенитную точку трубы и начала падать вниз или все еще застряла в поднимающейся части трубы, P e будет равно атмосферному давлению P и ; но на этапе II P e больше не будет P a , а вместо этого будет приближенно определяться известным уравнением Бернулли для одномерного стационарного невязкого течения:
P + (1/2) ρv 2 + ρgh = Константа (1),
, где P — давление потока, ρ P — это давление потока, ρ P — это давление потока, ρ . v скорость потока, g ускорение свободного падения и h высота потока.
Поскольку при устойчивой самоциркуляции скорость потока на поверхности жидкости в сосуде была бы очень мала по сравнению со скоростью потока в трубке, мы могли бы принять ее равной нулю; далее, поскольку поверхность жидкости осталась бы неизменной, мы могли бы принять ее равной нулю. Тогда, поскольку давление на поверхности равно атмосферному давлению, из (1) имеем:
P + (1/2) ρv 2 + ρgh = P a (2)
Due to the hydrostatic assumption, gravitational force (the hypothetic difference of the weight of the жидкости в восходящей части трубы и вес жидкости в нисходящей части трубы) является единственным управляющим параметром во всех текущих анализах течения в колбе Бойля, так как до самоточного движения устанавливается давление при фронт потока будет уравновешен давлением на поверхности жидкости в контейнере. Однако, как только установится самотечное движение, только давление на поверхности жидкости в сосуде останется равным P A , и у нас есть
P E = P A — (1/2) ρv E