5.“永動機”

無論是“永動機”，還是“永恒運動”，都被人們談論了太長的時間，可是并不是所有人都明白這其中的含義。“永動機”是這樣一種機械，它只存在于人們的想象之中，它可以永不停歇地運作，而且還可以提供一些有用功（比如提重物）。雖然人們很早就進行過這方面的嘗試，不過從來沒有人成功過。所有參與這種嘗試的人都無功而返，這促使了人們相信永動機是不存在的，并且因此確立了現代科學上一個基本的定律：能量守恒定律。關于“永恒運動”，依照字面意思就是一種在不做功的情況下實現不停運動的現象。

圖44所展示的就是存在于人們腦海里的永動機的樣子。這是古老的設計方案之一，直到現在，仍然有很多科學家在屢屢失敗的情況下，不斷地拿出新的設計方案。一些能夠自由活動的小短桿被放置在輪子的邊緣部分。無論輪子在什么地方，輪子右側的重物都會比左側更偏離中心，所以，右邊的重物肯定比左邊的重，輪子在這樣的情況下就會發生旋轉。換句話說，輪子可以不停地旋轉下去，一直轉到輪軸全被磨爛為止。這就是發明家設計出來的方案。不過，這部機器真的被制造出來后，并沒有如人們預想的那樣旋轉。

為什么會出現這樣的情況呢？

下面我來講一下原因，盡管輪子右邊的重物總是偏離中心，不過，右邊的重物數量明顯少于左邊，請看圖44，右邊的重物加在一起只有4件，可是左邊的重物加在一起卻有8件。這就導致輪子處于一種平衡的狀態下，在這樣的情況下，輪子肯定轉不起來。就算它能夠擺動幾下，也會停留在圖示的位置上。

如此一來，我們可以證明，既能不停地運動，還能做某種有用功的機器是造不出來的。將精力全都花費在這個難題上完全沒有意義。以前，尤其是在中世紀，人們花費了大量的時間和金錢解決這一物理難題，那時候的人們認為，發明永動機（拉丁文為perpetuum mobile）要比在質地粗糙的金屬中提煉黃金更能吸引人們的眼球。

在《騎士時代的幾個場景》中，普希金曾經通過別爾托爾德的外貌特征描述了這樣一位幻想家。

“什么是perpetuum mobile？”馬丁問。

“perpetuum mobile，”別爾托爾德回答說，“就是永不停歇的運動。如果我可以實現永不停歇的運動，那么人類的創造就會突破極限。我親愛的馬丁，你要明白，盡管提煉黃金確實很吸引人，但是永動機的發明會比它更有意思，更有實用價值。不過，實現這一發明的前提是擁有perpetuum mobile啊！”

在人們設計出的上百臺永動機中，沒有一臺可以真正運轉起來。正如我們在之前舉的例子，一些問題的忽視導致發明家的全盤計劃落空。

我們再來看一下下面這臺永動機：這是一只裝有很多滾動的鋼珠的輪子（如圖45）。發明家當初的設想是，輪子上肯定有一邊的滾珠偏離中心，如此一來，輪子會依靠自身的重量旋轉起來。

毫無疑問，這樣的輪子是沒法轉動起來的。它和圖44里的永動機擁有相同的問題。不過在美國的一座城市里，一家咖啡店另辟蹊徑，制造了一個圖46這樣的巨型輪子來吸引顧客。盡管在空隙里翻滾的沉重的球體會如人們預想的那樣讓輪子翻滾起來，可是，實際情況卻是一臺隱藏起來的發動機在偷偷地推動這臺“永動機”轉動。經常擺在鐘表店櫥窗里吸引顧客的永動機也都是騙人的，道理跟這個類似，它們都是由電動機偷偷地供電運轉的。

曾經有一個帶有廣告性質的永動機著實給我的講解帶來了麻煩，我的工人學生們都被它迷住了。起初他們對我提出的觀點持質疑的態度，跟我講的大道理相比，那些通過滾動的珠子帶動輪子旋轉顯然更能吸引他們，他們也不認為那個所謂的工業奇跡其實是由城市發電廠輸送的電流驅動的。正巧那時是假期，供電廠休息，這著實讓我輕松了不少，因此，我讓學員們在工廠放假期間多多觀察那臺機器，他們真的去看了。

“你們看見永動機了嗎？有什么感覺？”

“我們沒看到，”他們面紅耳赤地回答道，“它被人用報紙遮上了……”

后來，他們再也不懷疑能量守恒定律的真實性了。