说没有永动机、大到宇宙、小到原子内部、都在不停的运动、要如何解释?

用户3378085104


谁说宇宙不停止的[捂脸]?只不过时间问题而已,永动机不可能有,但持续动力百年之内还是可以的!

人类目前的技术没有达到而已!想永动机还不如如何突破锁压还实在点!就是攻破电池技术才是硬道理,地球本身就是个磁场,磁场是可以导电,所以电磁形成导线电量在空气中慢慢消耗无法保证持续时间过久!

永动机会随着能量消耗而停止是不可能有永动!这是宇宙定律无法改变!

关于锁存方案才是唯一办法持续更久的动力释放,如果能在220V到380V至万伏1秒充满电量,并持续百年释放,这才是我们人类必须发展的方向!第二种动力就是惯性动力,惯性动力不需要任何能量推动就可以运动,但惯性运动机械非常复杂,精度又非常的高,实用性强!

惯性系统又叫借力推力,用最低的力气去推动最大力叫做惯性运动,例如一克的重力推动一吨左右的重力,形成惯性,如果把一块电池3V,5000毫安,就可以形成无限运动,那么能量守恒是电池的寿命!要制造这样的条件工艺非常复杂,单单机械元件就达到上百万上亿个,这个技术比芯片还要难!这是下个时代发展必须突破的难题!


与自然做斗争


可喜可贺,终于见到有人质疑了,觉醒的人要越来越多了。

我宣传永动机已经宣传了十几年,在头条上也屡屡发表问答和评论,不知为什么还有这么多人顽固地认为造不出永动机。题主已经为我们做出了永动机原理的提示——永远运动的微粒和量子。

我们已经大量应用麦克斯韦妖—二极管,当然二极管不是唯一的麦克斯韦妖。麦克斯韦妖能够让微粒单向运动,这其实就是个熵减过程,是机械制作、运转的先决条件。

举个例子,我们已经大量使用的太阳能路灯其实就是永动机,只不过它不够敏感,需要很大的能量来源才能发电。随着材料科学的进步,不排除未来有一天我们能造出足够敏感的材料,能够过滤宇宙微波甚至不断涨落的虚粒子,那么永动机的制造就不是问题了。退一万步,就是现在的太阳能路灯,能够利用寿命达数十亿年的太阳,不是也可以勉强称作永动机吗?


缔造新社会


只是一直动可不算永动机

这是一个有意思的问题,因为它可能包含了很多人对于“动”的误解,永动机是指一刻也不停在运动的机器吗?那我人不就是一个天然的永动机了么,我体内的分子都一直在永不停息地运动着呀,可是这样的一个我能当永动机使用么?不能,因为我干活一会儿就会累。

一台机器在工作之后,它消耗的能量哪去了?一个人在干活之后,他消耗的能量哪去了?

它们统统变成了热量,也就是分子层面的“一刻都不停止的运动”,也就是说,在能量守恒定律的约束下,我们的所有工作其实就是将一种能量变成另一种能量的过程,当我们使用手机电脑时,其实就是将电能转化为热能的过程,因为电脑会发热,手机也会。

这其中就藏着一个概念,如果说机器在工作的时候是输入“燃料”输出“废渣”,那么电能就是“燃料”,热能就是“废渣”。也可以简单粗暴地理解为,电能是一种比热能更高级的能量,它在变成热能的过程中可以做到一些不一般的事情。我们需要的就是这些东西。

物理最像魔法的地方

那么这些不一般的事情是什么呢?就以我们的电脑为例,在电能经过电脑之后,留下了什么东西呢?这么想的话你可能会感觉不可思议,没错,电脑好像没什么变化,既没有变大也没有变重。可是……当然会有变化,不然为什么我们不拿这些电做一个烤鸡翅膀呢?

比如此刻的我,下面键盘面前噼里啪啦,在不久时间之后这篇文章会通过互联网传播到很远的地方,让很多远在天边的人也可以看到这些文字。你们看到的是什么呢?是能量吗?并不是,看文章并不能充饥。但是我现在脑中出现的信息已经进入了你们的脑中,也就是说——你接收了来自我的信息,那么我的信息又是来自哪里呢?或者这么说,信息是一种可以凭空产生的东西吗

也不是,很简单的一个道理,如果我没有东西吃,过一段时间后就会饿死,饿死之后的我自然也就不能生产信息,食物给了我什么?化学能。那我将它吸收后通过呼吸作用最后放出了什么?体温,也就是我的热量。你看,

化学能在转化为热能量的过程中再次释放了信息

这一切都指向了一个结论——信息是在其它形式的能量转化为热能的时候释放的。这听起来可能会有一点玄幻,好像是魔法的力量,但它确实是物理学研究的领域。

有序变无序的过程推动了一切

现在让我们来对比一下,电能的本质是电子的定向移动,热能是原子核与电子的随机运动,如果我有两个线圈,一个储存着电能,另一个则有足够的温度,它们电子的平均动能是相当的,那么它们的俩的不同在哪里?

很明显,其中一个都向着同一个方向运动,而另一个则是杂乱无章的,这让它们变成了两种不同的能量。这也就是说,一个有“有序的”,一个是“无序的”。现在我们再回头想想所谓的信息是什么,如果几千个汉字随机排列着,是信息吗?不是,只有按照一定规律排列的汉字才是信息,也就是说

信息的本身其实也是“有序”。

现在你再想一想所有的机器,你会发现能量在其中只是走一个过场,使用前和使用后机器本身没有变化(或者几乎没有,当然它会变旧一点),最终这些能量都变成了热量。

你可能已经发现了,没错,机器消耗的其实不是能量,而是“有序”。在这个宇宙中存在着一个接近于真理的事实,就是

有序的能量可以自发地向无序的能量转化,反之则不行。

也就是说推动机器运转的其实是“有序”本身,能量只是一个载体而已。

有关秩序在物理学有中拥有一个专属的单位,叫“熵”,只不过就像电流的方向其实与电子的移动方向相反一样,熵不是指“有序”而是指“无序”,要表示有序就得在熵的前面加一个负号,也就是所谓的“负熵”,而

有序会自发地变为无序的现象也就是著名的“熵增原理”

凭空创造有序的永动机

所以——现在你明白永动机的问题到底出在哪里了吧!它是要凭空创造出“有序”来,这不就是魔法么!我念个咒语死掉的动物就会复活,或者已经碎的稀巴烂的杯子突然恢复如初,这怎么可能呢?只是因为永动机的说法听起来貌似很科学,才掩盖了它是魔法机的本质。

你问这个宇宙中的“有序”从哪里来?嘿嘿……这就是另一个非常长非常长的故事了,如果感兴趣可以关注我,我会在几天后的文章中解答的。


酋知鱼


运动和功是两个概念。物质在不受外力的情况下,总是保持匀速直线运动状态或静止状态,所受合力不为零的情况下处于加速运动状态,物质之间还存在能量传递,所以

“永动”是普遍性的,但这个“永动”是无序的,是各方向都有的自由运动。要做功,达到某种功用,就需要约束,就需要额外的提供能量来实现这种有序运动(提供能量需要势差,由高能态物质变为低能态物质释放能量,再还原为高能态物质时需要吸取能量)。人不摄入食物会死,太阳耗完氢会灭,满天神佛失去信仰之力会陨落(特别申明,这里不是要轻视神佛,人鬼神仙佛是一体的,人若失去信仰,不知死活的瞎搞,陨落的更快)。 因而需要实现聚变能源以至控制虚空涨落的能源,以延续人类文明,不宜把智慧用到“试图不劳而获当懒汉”的永动机构思上。 至于说亿万年后等所有的“有序”都用完了咋办?就灭呗,还咋弄!都那么久了,还掌握不了新宇宙的开拓技术,灭了也该。


癸水生


我们只知道【物质是运动的】,但不知道【运动的第一推动力】,这就是本题的困惑,也是基础物理的悬案。你可以用【热一】与【热二】判永动机死刑,但对本题是无济于事的。

1 地球与太阳能量,从何而来?

这是首先需要追问的,我们无法直接考证,但可以借助相关证据作间接的推理。

如何测地球年龄?不能用【碳14测年法】,因只用于动植物化石(活体死后体内¹⁴₆C就开始衰变,半衰期5700年,可测6万年化石。1956年加州理工的克莱尔·帕特森用【铅同位素法】测地球年龄4.55Ga即45.5亿年。

地球太阳从何来?超新星大约每50亿年爆炸一次。可设它们来自超新星爆炸的碎片组合,后来分别吸积成如今的模样。


▲超新星大爆炸示意图

2 构成总能量的三要素

根据最近控制法则(closest rule),地球与太阳可近似作为【二体封闭系统】。设地日质量分别为M与⊙,地日总能量守恒(ΣE),子系统能量可以转换(E₁↹E₂)。写成两个解析式:

ΣE=constant(常量)...(1)

△ΣE=0...(2)

总能量包括系统固有的总势能(ΣEp)、总动能(ΣEk)、总位能(ΣU),即:

ΣEi=ΣEp+ΣEk+ΣU...(3)

势能,归根结底,是电子以光速自旋的角动能,即:ε₀=m₀c²...(4),把天体所有费米子与玻色子折换为电子质量当量(m=nm₀),有

ΣEpi=Ep+Ep⊙...(4),或

ΣEpi=Mc²+⊙c²=(n+n⊙)m₀c²..(5)


▲电子以光速自旋的角动能,是维持电子独立存在的必要能源,是不可开发的能源。

3 三种能量的分别解释,如下

3.1 固有势能Ep,有三个基本特性

① 固有势能Ep不可被利用,否则电子不复存在,故称【内秉能量】(inner energy)。

②固有势能保证南北极负压差的真空场引力。这是基元力,是强力、弱力、电磁力、分子力、万有引力的大统一力(GUF)。

F=m₀c²/R...(6)

③保证负压差带来能密分布的不均衡,这种固有不均衡,是第一推动力(First Cause)。

其二,地球动能Ek,是相对于特定参照系下,与太阳引力势能差(△Ep)或位能(U)共时关联的对应能量,可由卫星(质量为m)表现出来:

U=GM⊙/R=½M₁v²...(7),其中

v=√(2G⊙/R)...(8)

=√(2×6.67×10⁻¹¹×2×10³⁰÷(1.5×10¹¹))

=√(17.78×10⁸)=42[km/s]


这是假定太阳恒定不动地球绕日的匀速圆周运动的线速度,事实上,太阳受木星影响也在震荡,地球绕日走椭圆,焦点不在太阳质心。只能按周长÷(365×24×3600)=30km/s估算。

对于质量为m的地球卫星,公式(8)改写为:

v=√(2GM/R)...(9),作为卫星的绕地速度。其中R是卫星离开地心的高度。如果是人造卫星,就得用额外的能量把它送到R处,以后为就可以直接利用此位能

U=GMm/R...(10),作为人造卫星的能源。可见,位能增量△U是可被作为自然资源利用一段时间,但不是很久。

其三,位能U的大小,取决于【三个要素】:①固有势能分布不均衡、②两个物体之间的相互作用力、③受力体所在的位置。

位能的表现,主要有【三种类型】

① 放射性元素的位能(U₁),中子内电子与质子之间的电势位能,表现为核辐射能:

U₁=1.5ke²/Rₙ=ξ₁(m/m₀)hf...(11)

Rn是电荷之间的轨道半径,或中子半径。

② 原子内部的位能(U₂),核外电子与核电荷之间的电磁力引起的电势能,同时对应电子震荡动能与原子光谱辐射能。

U₂=ke²/R=½m₀v²=ξ₂hc/λ...(12)

在地球重力与非真空环境下,基态电势能与对应的辐射能不可被利用,它是维持原子存在的能量,否则原子将不复存在。

但是,如果对原子作功,电子获得动能增量,如果没有发热损失,以电极电位的电势差贮存在电荷里,即

W=eU=△½m₀v²=ξhc/λ...(13)

理论上,这可以作为二次电池的储能公式。

③ 万有引力位能(U₃),本质上来自电磁能,但大质量物体大量电荷同斥异吸大大弱化电磁能的【剩余位能】,也叫【重力势能】,即

U₃=Gm₁m₂/R=ξ₃q₁q₂/R₃...(14)


▲利用重力位能的水力发电,是间隙性能源

地球的引力势能,来自【水循环】,是可被间隙利用的【一次性能源】,例如水力发电、风力发电、海浪发电。

其它天体的引力,可作为探测器的一次性能源,也叫【引力弹弓】,这是大自然对人类的特殊恩赐。

▲引力弹弓效应,只是一次性能源。

结语

1. 保持物质存在的【固有势能】Ep=mc²是不可被利用,是物质绝对运动的第一推动力。保持原子核子的存在形式对应的电磁位能也不可利用。

2. 对原子内部的电子与核电荷作功,如加热与辐射,可作为电池贮能的基本方式,与万有引力位能一样,都是【一次性能源】。

——完。


物理新视野


当你停在一个点上的时候,你可能会觉得自己就是永恒,当你放眼时光隧道的时候,自己只不过是一个匆匆的过客。

所有的人都在告诉我们时光就是流水。本身,从流水这个名词上就可以感觉到,一切都是在动的,但是如果我们拿起我们手中的手机或者相机对着流水拍一张照片的时候,我们会发现它是静止的。

如果停留在静止这一个字上,我们会感觉到一切动和静没有根本区别,这就是为什么我们感觉到,我们现在无论是分子原子甚至地球在没有任何动力的前提下,却按照某种规律在运行着。

我们学过的浅显的知识已经告诉我们,其实我们的生存动力,我们太阳系的所有动力都来源于太阳。

所以我们有无穷的可能,太阳系银河系,一切一切都是一种某种自然界的规律。

当我们忽略我们失去的,那么我们就是永动的。


义诚老师


说没有永动机、大到宇宙、小到原子内部、都在不停的运动、要如何解释?

首先我们来说说永动机,这曾经是人类梦寐以求想要制造出来机械设备,但随着人类对热力学特别熵增的理解,在科学界早已形成共识,人类不可能制造出永动机!当然在绝大部分时候,不明真相的群众也能分辨出永动机是不可能实现的,但似乎有一些封闭的系统非常迷惑人,比如天体的运行和原子的运动,似乎就是现实意义上的“永动机”,那么事实上果真是吗?

一、宇宙中的天体运行是永动机吗?

其实这是最能迷惑人的现象之一,因为天体都在无休无止的运行中,从宇宙诞生以来都是如此,而且似乎将永远运动下去!但大家可能没注意过,天体到底是怎么来的?来自于星云的坍缩能,无论是公转还是自转,都是星云在引力坍缩下的必然现象,也许可能对坍缩形成旋转没有直观认识,不妨来了解下:

星云物质在质心引力的作用下是会向中心掉落的,但在掉落的过程中并不平衡,因此这个过程最终将会形成螺旋形下坠,而这有几种条件,即如果掉落速度不够,那么最终将被中心捕获,如果速度足够那么可能逃逸,无论哪种,掉落的物质都参与了原始星云盘的公转过程,而它们则会带动更多物质公转!

当然很多朋友会有疑问,星云是哪里来的,来自于宇宙诞生时形成的恒星的超新星爆发,甚至直接来自宇宙诞生时原初星云物质!并且天体的自转是能被各种潮汐力消耗的,最终自转速度将会越来越慢!

二、原子内部的电子运动是永动机吗?

我们先来了解下原子核内部的电子是怎么运动的!首先我们有一点需要确认,电子在围绕原子核运动过程中并没有确切的轨道,只是在某个轨道上出现的概率,银子核外电子的运动模式并不能准确的套用为轨道运动,而是一片概率云!

尽管电子的运动是一概率分布的,但电子会在吸收能量后跃迁到更高的能级的轨道,跌落时将释放出一个光子,而使它发射出不同波长的辐射,吸收的能量高低决定了波段的高低!一直到释放出伽玛射线!

从电磁波开始到高能伽玛射线为止,我们生活中大多光和热的表现,都是电子运动引起的,当然这是果,而因则是电子吸收了能量!但问题是电子在不吸收能量时也在运动?为什么还能动?其实要让电子停止热运动完全没有问题,只是很可惜我们达不到这样的条件,因为要达到绝对零度:-273.15℃,这是微观世界停止运动的温度,但我们永远都不可能达到,即使在宇宙的热寂时代,也仍然是无限接近绝对零度而已!

但有一点要提醒下的是,宇宙中的所有物质,整体平均温度是逐渐下降的,因为一直在耗散能量,尽管总量不变,到将弥散在无穷的宇宙空间中再也无法收集起来,因此随着物质温度的下降,电子的热运动见逐渐停止,当然在抵达绝对零度前,它并不会停止运动!不过即使抵达绝对零度,电子量子运动仍然存在!


星辰大海路上的种花家


所谓永动机,指的是一类不需要外界输入能源或者能量以及仅有一个热源的情况下就能不断对外做功的机械。简单来说就是不消耗能量就能永远对外做功。永动机由于违反了能量守恒定律或者热力学定律,所以不可能被制出来。



因此我们会好奇,不停运动的宇宙是否是永动机呢。答案当然是否定的。宇宙的能量来自于138亿年前的大爆炸,并且宇宙的总能量是守恒的,熵依然在不断增加。根据推测,宇宙的结局将会是达到热力学平衡,宇宙的一切衰变成光子和轻子。只是这个过程十分漫长,我们才感觉宇宙会永远运动下去。


原子内部的电子又是怎么回事呢?我们都知道电子可以不停的绕核无规律的运动。这是因为电子具有势能,而电子的运动又没有阻力,所以才能一直运动。如果温度达到绝对零度,电子才会停止运动。其次是电子的运动并不会对外做功,所以并不属于永动机。


星球上的科学


永动机,并非字面意思永远运动的机器。如果这样的话,那世界上根本就不存在真正绝对静止的机器,到处都是永动机了。



永动机是一类无需外界做功,但却可以持续对外部做功的机器。也就是说,永动机对虽然外部做了功,但是本身的状态并没有改变,而且也没有外部力量的介入。所以说,这种永动机是违反质能守恒定律的,因为能量被凭空创造了出来,而且是源源不断的被创造出来。所以说,这种永动机从理论上就不被允许存在。



但是有很多人信邪,各种尝试建造永动机。但是纵观这些号称建造了永动机的设计,都是存在错误之处的。这些永动机根本无法解释能量守恒定律,也无法有效地运转开来。所有的设计,都是一厢情愿的意淫而已。不改变自身状态,不从外界获取能量,却可以源源不断产生能量的机器根本就不存在。



所以说,我们在遇到有关永动机的话题,一定要弄清楚永动机的概念和定义。要不然我们会闹出笑话的。


科学探秘频道



我们的宇宙自138.2亿年前大爆炸开始就在不断的运动之中,大到宇宙空间膨胀小到原子内部电子绕原子核都是运动的体现,但是它们这些运动都没有对外做功,没有挑起一桶水或者点亮一盏灯,而永动机最大的“卖点”就是向外界做功,所以宇宙膨胀和原子内部的运动并不是永动机。

人类痴迷永动机的原因其实就是想“白吃不给钱”,这个朴素的梦想激励着一代又一代科学先贤们,但物理学很快就从理论上指明了永动机是一条死路,换句话说永动机就像1+1=3一样不可能。



现在我们看到所谓“永动机”都只是一些小模型玩具,在施加第一推动后只能运动一小会就会因为能量耗损而停下来。

现实中永动机不可行的背后其实是能量守恒定律和熵增定律在起作用,前者决定了能量不可能凭空源源不断的产生,后者决定了无序的热量不可能自动变为有序的能量进而供人类使用。


虽然永动机只是一个美好的设想,但未来可控核聚变技术突破之后能源问题就彻底解决了,因此可控核聚变技术虽然不是永动机却胜似永动机。


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