«מניע עד אין-קץ»: מחלום לממשות וחזרה

הקדמה: רעיון שהתעדף על חוקי הטבע

הרעיון של perpetuum mobile (לטינית: «מניע עד אין-קץ») — מכונה שמסוגלת לבצע עבודה שימושית ללא זרימת אנרגיה מבחוץ, — היה זמן רב אחד מהרעיונות המעורריי הכי הרבה והכי כואבים בהיסטוריה של המדע והטכנולוגיה. ההתפתחות שלו — זה מסלול שמתחיל מחלום האלכימיה על יצירת מקור אנרגיה אינסופי ומסתיים בחוק הפיזיקה המודרני, שאוסר בחריפות על אפשרות כזו. זה הדגים לא רק את ההתפתחות של המתודולוגיה המדעית, אלא גם את ההתמדות הפסיכולוגית של החשיבה אוטופית, אפילו לפני עדויות לא ניתנות להפרעה.

עידן החולמים: הקסם המכני (מאה ה-12–מאה ה-18)

הפרויקטים המוקדמים של perpetuum mobile, המתוארכים לתקופת הביניים הגבוהים והרנסאנס, היו קודם כולם מכניים. הממציאים שלהם (לעיתים קרובות מהנדסים מוכשרים) לא הכירו את חוקי שמירת המספרים, אך ראו בהירות את התהליכים המחזוריים בטבע — הסיבוב של גלגלי השמים, מחזור המים, הפעימות של הלב. נראה היה ליצור מכונה מכנית שתתנהג כאילו היא תמיד נמשכת, תוך כדי שהיא עוברת על ההתנגדות על ידי מערכת חכמה של ידיות, מטענים והפכות.

• גלגל המכניקה של בהאסקאר (מאה ה-12): אחד הפרויקטים המוקדמים הידועים, המיוחס למתמטיקאי ההודי בהאסקארה II. נטען שהגלגל שעם צינורות דמויים דגים המחוברים בזווית, מלאים ברטובלה, יתמקד כל הזמן בצד אחד ויסובב את עצמו.

• גלגל עם כדורי/מטענים זוכרים: מודל קלאסי, שבו כדורים זוכרים עוברים על ידי תעלה על גבי גלגל. נחשב שכדורים שמה שם, כשהם יותר רחוקים מהמרכז, ייצרו חוסר-שיווי-משקל קבוע ויסובבו. בפועל, המערכת הגיעה לשיווי-משקל.

• מכונתו של קורנליס דרבבל (תחילת המאה ה-17): הממציא ההולנדי יצר «מניע עד אין-קץ» לשעון, שכך נאמר, פעל על ידי שינויים בלחץ האטמוספירה. המכונה הזרזה סנסציה, אך הסוד, כנראה, היה במנוע המכני המוחבא.

עובדה מעניינת: הגדול לאונרדו דה וינצ'י, שהיה מעורב ברעיונות דומים בצעירותו, הפך בהמשך למבקר נלהב שלהם, כשהוא אמר: «הו, מחפשי המניע עד אין-קץ, כמה פרויקטים ריקים יצרתם בחיפוש כזה!»

עידן האיסור התיאורטי: נצחון התרמודינמיקה (מאה ה-19)

ההתקדמות בלימוד תהליכי החום הובילה להפיכת שני ההתחלות של התרמודינמיקה, ששם תיקון קטגורי על יצירת perpetuum mobile.

1. ההתחלה הראשונה (חוק שמירת האנרגיה): אנרגיה לא נוצרת משום דבר ולא נעלמת בלי עקבות. היא רק עוברת מצורה אחת לאחרת. זה הרגיע את החלום של perpetuum mobile הראשון — מכונה שמייצרת אנרגיה משום דבר.

2. ההתחלה השנייה (עקרון עליית האנטרופיה): במערכת סגורה (פוטנציאלים לביצוע עבודה) האי-האחידות (שוויון) הם נוטים להתכוון להשוואה. חום לא יכול לעבור לעבודה ללא תמורה. זה שם איסור על perpetuum mobile השני — מכונה שהייתה יכולה, למשל, להשתמש בחום של האוקיינוס העולמי, לבצע עבודה ללא יצירת שינוי טמפרטורה. מכונה כזו לא הייתה מוכתה על ידי חוק שמירת האנרגיה, אך הייתה מפריעה את עקרון הירידה באנטרופיה.

החוקים, שהובאו על ידי סאדי קארנו, רודולף קלאוזיוס וויליאם טומסון (לורד קלווין), שמו קץ על המחקר המדעי של perpetuum mobile בסביבה האקדמית. סוכנויות רישום פטנטים של מדינות רבות (החל מהאקדמיה הצרפתית בשנת 1775) סירבו לבחון בקשות על מכונות כאלה.

תופעת «המעגל ההפוך»: מדוע הרעיון חי?

למרות האיסור המדעי, הרעיון של perpetuum mobile לא מת. יותר מזה, במאות ה-20–21, הוא חייה דומה למעשה, שינה את צורתו. הסיבות לכך נמצאות בפסיכולוגיה, בכלכלה ובפופולריזציה של המדע.

• פסיכולוגיה של מדע פרימיטיבי: ממציאים בודדים, לעיתים קרובות ללא השכלה פיזיקית עמוקה, רואים באיסור התרמודינמיקה אתגר למדע «הרשמי». יצירת מודל פועל נותן להם לקבלת תהילה עולמית, וגם תחושת ניצחון על המערכת. עבודה על פרויקט כזה נותנת תחושת משמעות גבוהה וייחודיות.

• תמריץ כלכלי ומשבר אנרגיה: בתקופה של משאבים אנרגתיים יקרים, הרעיון של אנרגיה «חינמית» הופך לקסם להשקעות. רבים מהאשליות, החל ממנוע המגנטים הקבועים של ג'ון קילי (מאה ה-19) ועד למכונות «ריקוזיה» או «גנרטורים קרים-סינתזה» המודרניים, מנצלות את התשוקה לפלא. לעיתים קרובות הם משתמשים בטרמינולוגיה פסודואו-מדעית (כמו «שדות טורסיונים», «אנרגיה של נקודת אפס», «אנרגיה חופשית») ליצירת תחושה של מדעיות.

• דוגמאות למיתוסים מודרניים: «טסטיקה» של פאול באומן (מכונה שכך נאמר, פועלת על ידי «חשמל סטטי»), מנוע הגרביטציה של בולטוב, גנרטורים בלי-דלק על מגנטים ניודים. הדגמות המוצגות שלהם, לרוב, ניזונות ממקורות סודיים של אנרגיה או הן רק עבודה של רמאות.

התממשות פרדוקסלית: «מניעים ע
© elib.co.il

Permanent link to this publication: