L'idea di costruire una macchina
che potesse funzionare ininterrottamente senza bisogno di ricevere
energia dall'esterno, ad esempio per mezzo di un combustibile, ha
affascinato gli inventori per secoli. Le applicazioni di una tale
macchina sarebbero praticamente infinite e la sua utilizzazione
permetterebbe un enorme risparmio energetico. Una macchina che realizzi
il moto perpetuo non è però stata mai inventata e ci sono ragioni
teoriche sufficienti a far supporre che non potrà esserlo mai. Per
ovvie ragioni gli inventori hanno concentrato i loro sforzi su macchine
che potessero anche fornire dei lavoro utile, piuttosto che su macchine
capaci soltanto di muoversi indefinitamente senza permettere il
funzionamento di nessun altro dispositivo. Moto perpetuo di prima specie. Le
macchine ideali che, funzionando a regime di tipo periodico, sono in
grado di eseguire lavoro esterno senza che sia loro fornita energia né
meccanica né termica realizzano il moto perpetuo di prima specie: una
volta ricevuto un impulso di avviamento, dovrebbero essere infatti in
grado di mantenersi perpetuamente in moto e di far funzionare i
dispositivi ad esse collegati. Esiste però l'ostacolo dei primo
principio della termodinamica, secondo il quale in ogni trasformazione
ciclica in cui è nullo l'apporto di energia esterna è nullo anche il
lavoro complessivo: per questa ragione l'impossibilità dei moto
perpetuo di prima specie fu decretata fin dal 1775 dall'Accademia delle
scienze francese. Il primo principio della termodinamica può anche essere interpretato come un principio di conservazione dell'energia, dicendo che l'energia può solo essere convertita da una forma in un'altra ma non generata o distrutta. Tutti i progetti di macchine che realizzano il moto perpetuo di prima specie contraddicono questo principio nel senso che ad un'attenta analisi risultano avere un rendimento superiore al 100%, cioè sono in grado, in altre parole, di fornire più energia di quanta ne ricevono.
L'unico tipo di macchina per
realizzare il moto perpetuo effettivamente costruibile, almeno in
teoria, è un dispositivo molto semplice che, per il fatto di non
presentare attriti o altre cause di perdita d'energia, continui a
muoversi indefinitamente senza però fornire all'esterno lavoro alcuno.
Ad esempio, un pesante volano, montato in una campana a vuoto spinto su
cuscinetti a sfere, sicuramente si manterrebbe in moto per un tempo
lunghissimo a causa della ridottissima resistenza dell'aria estremamente
rarefatta e dello scarso attrito dei cuscinetti: ciò nonostante
finirebbe coi fermarsi perché è impossibile in pratica ottenere un
vuoto perfetto e costruire cuscinetti senza attrito. Un moto perpetuo
dei tipo descritto è, ad esempio, quello dei corpi celesti e
sembrerebbe essere anche quello dei satelliti artificiali, che una volta
lanciati in orbita continuano a compiere rivoluzioni attorno alla Terra
senza bisogno di mantenere accesi i motori e quindi di consumare energia
alcuna. In realtà i satelliti artificiali
incontrano pur sempre, a meno di essere in orbita ad altezze enormi, la
resistenza dell'atmosfera terrestre le cui molecole, nonostante l’estrema
rarefazione, sono sufficienti coi loro urti a frenarli, anche se
impercettibilmente, e quindi sono inesorabilmente destinati a ricadere
sulla Terra. Se certi metalli, come il piombo, sono raffreddati a
temperature prossime allo zero assoluto (-273,16 K) la loro resistenza
elettrica si riduce perfettamente a zero e una corrente elettrica
parrebbe quindi poter circolare indefinitamente in un anello di tali
materiali senza bisogno di fornire nessuna energia supplementare: il
moto degli elettroni che costituiscono la corrente sarebbe un moto
perpetuo ma anch'esso è destinato a cessare, sebbene in tempi
lunghissimi, per il perdurare di alcune cause di dissipazione (comunque
in anelli di materiali semiconduttori sono circolate correnti per più
di due anni senza riduzione apprezzabile). |
Sotto vengono descritti alcuni dei migliori tentativi per riuscire a realizzare una macchina in grado di creare energia dal nulla.
PECCATO CHE NESSUNA FUNZIONI!
1° TENTATIVO
Macchina per realizzare il moto perpetuo basata su effetti magnetici progettata da Athanasius Kircher nel 1643. Il grande magnete sferico A attrae una sfera di ferro lungo il piano inclinato B-C; giunta in E, la sfera dovrebbe cadere lungo la guida F e tornare in D dando luogo al ripetersi del ciclo, ma in realtà continua ad essere attratta dal magnete. (foto Ronan Picture Library) |
2° TENTATIVO
In questo dispositivo, ideato
nel 1686 dall'Abbé de la Roque, l'acqua avrebbe dovuto essere spinta
a compiere un moto circolare perpetuo attraverso i due condotti dalla
differenza di pressione esistente tra questi; in realtà non c'è
differenza di pressione, per cui il dispositivo non lavora. (dis.
Arch. IGDA)
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