永動機的“科學能量”

湘水落墨

牛頓曾經(jīng)說過。永動機的探求者們是想從虛無中得到些什么。這句話，無疑是對永動機的一種無情宣判。到了19世紀。隨著能量守恒定律和熱力學第二定律的發(fā)現(xiàn)，在鐵的事實面前，永動機神話被科學證明那不過是癡人說夢。

現(xiàn)在一般認為，永動機的概念最早起發(fā)于印度，公元1200年前后，從印度傳到了伊斯蘭教世界，繼而進入歐洲。但也有人認為，永動機神話可能并沒有確切的“發(fā)源地”，或許在印度人之前，世界各地很多人就有了這種一勞永逸的想法。只是沒有提出并付諸行動罷了。

自從永動機的概念傳播開之后，歐洲人幾乎陷入了狂熱之中。最為我們所熟悉的，是畫畫的那個達·芬奇。他就花了很多時間、很多精力來研究永動機。不過可貴的是，他最后得出了“永動機不可能實現(xiàn)”的結(jié)論。

研究永動機，達·芬奇不是第一人。據(jù)史料記載，在歐洲，最早給出永動機設(shè)計方案并引起廣泛關(guān)注的，是一個叫亨內(nèi)考的法國人，時間是在13世紀。亨內(nèi)考所設(shè)計的永動裝置，主體部分是一個輪子。中間有一個轉(zhuǎn)動軸，輪子邊緣則安裝了12個可以活動的短桿，每個短桿的末端對應(yīng)一個鐵球。無論輪子轉(zhuǎn)到什么位置，右邊的各個重球總比左邊的各個重球離軸心更遠一些。亨內(nèi)考設(shè)想，右邊更大的作用特別是甩過去的重球作用在離軸較遠的距離上，就會壓使輪子按照箭頭所示的方向永不停息地旋轉(zhuǎn)下去，至少要轉(zhuǎn)到輪軸磨壞時為止。基于這個美好設(shè)想。他把自己設(shè)計的裝置取名為“魔輪”。而令他難受的是，“魔輪”幾乎見不到一點魔力，輪子轉(zhuǎn)了一兩圈就停了下來。

到了文藝復興時期，雖然永動機的熱潮并未消退，但已經(jīng)有更多的人站出來駁斥這種荒謬的想法。卡丹就是其中之一，這個最早求解出三次方程的根而出名的意大利人堅定地認為，永動機是不可能的。而荷蘭的物理學家司提芬則以更為科學的實驗。巧妙地證明了永動機的不可能性。

隨著對永動機不可能的認識，一些國家對永動機給出了限制。1775年，法國科學院做出決定，鑒于永動機的“欺騙性”。以后科學院所有刊物都禁止刊登有關(guān)永動機的消息。英國等一些國家，為了打消永動機愛好者們的熱情，紛紛宣稱不再受理永動機的專利申請。然而，種種努力阻止不了人們對永動機的“追求”。

英國著名物理學家焦耳也曾在永動機研究中執(zhí)迷不悟。他年輕的時候，“永動機熱”已經(jīng)歷了數(shù)百年的起伏，在歐洲大地上依然顯示著其“強大的生命力”。作為其中的一分子。焦耳幾乎把所有的業(yè)余時間都搭了進來，甚至幾天不吃不喝，發(fā)誓要先人一步造出永動機，結(jié)果卻是在一次次試驗中碰得鼻青臉腫。失敗引起了焦耳的深思，讓他吸取了教訓，繼而找到了熱功當量。為建立能量守恒定律作出了杰出的貢獻。這個定律好比一塊路標，插在尋找永動機的十字路口，警告迷途人：此路不通!焦耳從永動機中抽身之后，還利用一切可能的機會現(xiàn)身說法，告誡那些仍舊迷戀永動機的人說：“不要永動機，要科學!”

用科學說話，永動機的神話慢慢褪去了最初的光芒，人們也漸漸警醒。但在漫長的歷史長河中，永動機卻依然留下了許多“謎案”，其中最著名的一個，由德國人白斯拉“制造”。

1712年。白斯拉在設(shè)計了300多種不同的永動機模型后，終于向世人宣稱，他發(fā)現(xiàn)了永動機的秘密。他將他的發(fā)明用拉丁文和德文寫了一本書。說是奉獻給上帝、公眾、學習的人和作為發(fā)明家的他自己。1717年秋天，早已“名聲在外”的白斯拉在不絕于耳的質(zhì)疑聲中拋出巨雷，把自己建造的一部可以自行運轉(zhuǎn)的機器擺到了公眾面前。

這部機器在嚴格的監(jiān)視下，成功進行了兩次試驗。一次是在1712年10月9日，由當?shù)?2名著名人物組成的委員會審查；另一次是在1717年11月10日到次年的1月4日，在更為著名的人物的監(jiān)視下，連續(xù)運轉(zhuǎn)了54天。雖然54天與“永動”還有太長的距離，但這已經(jīng)足夠讓人對這所謂的永動機保留幻想。

白斯拉的永動機之所以成為“謎案”流傳至今，得益于一塊濕布。據(jù)說他在做試驗時。永遠都會用一塊濕布嚴密地把機器蒙上。按他的說法是不能讓內(nèi)部秘密被人竊取。有人要求他公開技術(shù)。他倒也不直接拒絕，但需要滿足一個前提，那就是給一筆轉(zhuǎn)讓費。對于這筆費用，他的要價是25000英鎊。這在當時，是一個天文數(shù)字。

后來。“吃不到葡萄說葡萄酸”的人紛紛指責他是個騙子。這讓白斯拉很是傷心，一氣之下把所有的模型打得稀巴爛，把秘密帶進了墳?zāi)埂Ｓ嘘P(guān)白斯拉的永動機，迄今還有人收集資料進行研究，不過不是為了證明他是不是真發(fā)明了永動機。人們真正感興趣的是，當時他終究采用了怎樣的儲能方法。以此來讓機器連續(xù)運轉(zhuǎn)了54天。有科學家比較肯定地說，他當時利用的儲能方法迄今未知。就因為這點，他也稱得上是天才的發(fā)明家。

也許現(xiàn)在的人看來，歷史上那些永動機的癡迷者似乎愚蠢可笑，但是。如果沒有他們“與科學背道而馳”的執(zhí)拗。物理學的發(fā)展可能會比實際慢兩拍。至少，對能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)論功行賞，除了要為那些人所共知的有杰出貢獻的科學家樹碑立傳，還要建立一座無名英雄紀念碑，其上最合適的銘文是：紀念為實現(xiàn)永動機奮斗而失敗的人們。