- 寫給孩子的趣味物理學
- (蘇)雅科夫·伊西達洛維奇·別萊利曼
- 1018字
- 2019-12-27 14:51:30
4.6 耍脾氣的“永動機”
俄國有許多“永動機”的狂熱粉絲,他們往往閉門造車,自己獨立研究這個東西很長時間。不只是科學家,甚至其他各行各業的人都十分愛好這種探索。西伯利亞有個農民叫亞歷山大·謝格洛夫,正如19世紀下半葉俄國最杰出的諷刺作家謝德林的小說《現代牧歌》中所描寫的“小市民普列津托夫”一樣。謝德林描寫的這位俄國農民大概三十五歲,身材瘦削,面色略蒼白,眼睛很大,給人一種他若有所思的感覺,長發是披到頸后的發髻。他住在自己寬敞的木房里,這同時也是他的研究室。整個房間的一半都是他那只大飛輪,連進屋都是一項困難的工程。他的輪子不是實心的,中間有輻條。輪圈像是用薄木板釘成的空蕩蕩的大箱子。就在這空膛里藏有機關,那是發明家的秘密所在。當然,這秘密也不怎么高明,好像就是若干袋裝滿沙土的袋子,起平衡作用。一根輻條上插著一根棍子,使輪子固定在靜止不動的狀態。
小說中有一段對話,是描寫這位農民與完美機器的,當小說主人公表現出想要一觀此龐然大物的威風時,農民既歡喜又驕傲,就領著主人公繞著輪子轉了一圈。主人公前前后后看了一下,覺得它不過就是只輪子而已。有趣的對話就發生在這個時候,主人公問農夫它真的轉嗎,農夫的回答很含糊,說貌似應該能轉。但似乎它在耍脾氣,農夫接著說得給永動機點兒推動力。
他雙手使勁抓住輪圈,搖動了好幾下,之后松開手讓輪子轉起來了。起初輪子轉得相當快,也很均勻,然后聽得見輪圈里面沙袋一會兒撞到隔板上,一會兒又從隔板上掉下去。輪子轉得越來越慢,發出咯咯吱吱的聲音,最后輪子紋絲不動了。“其實是點小故障”,發明家十分窘迫地解釋道,接著他使出吃奶的力氣,把輪子猛推了一下。果然,第二次還是出了點“小故障”。
主人公問這位農夫有沒有考慮摩擦力的因素,他很是不屑:“當然,我怎么會不考慮摩擦力?不過……這情況與摩擦力無關,好像是……這機器耍花招,鬧脾氣,一會兒討好我,一會兒又突然……突然不轉了!它要是用上等木材做的,一定不會這樣頑劣的!但我用的都是些邊邊角角的材料。”
這位發明家認為,這個機器無法正常運作,只是因為一點“小故障”和用料不好。但事實是這樣嗎?所謂的“小故障”究竟是微不足道的還是罪魁禍首呢?如果所有的“永動機”都要靠“給點兒推動力”才能轉幾下,那怎么可能是完美機器?在制造“永動機”之前,發明家是否想清楚了其中的原理和思想,恐怕是個值得懷疑的問題。時至今日,我們終于知道能量的守恒定律了,但對于當時的人來說,這還是個未曾觸及的領域。