Что именно обещает «вечный двигатель»
Под этим названием обычно скрываются два разных обещания. Двигатель первого рода должен совершать работу, не получая энергии извне: например, вращать генератор и питать сам себя. Но генератор не создаёт энергию — он отбирает её у вращения, поэтому такая схема лишь быстрее остановилась бы. Это нарушило бы закон сохранения энергии.
Двигатель второго рода получает тепло от одного источника и целиком превращает его в работу. Здесь проблема тоньше: энергия никуда не исчезает, но тепло нельзя полностью обратить в полезное движение в циклической машине. Часть неизбежно рассеивается, а для работы теплового двигателя нужен перепад температур — горячая и холодная стороны.
Почему потери нельзя обойти хитрым устройством
Магниты, грузы, пружины и потоки жидкости способны передавать энергию друг другу, но не дают её избытка. Если груз опускается и раскручивает колесо, при возвращении груза наверх придётся затратить как минимум столько же энергии — в реальном устройстве больше, потому что часть уйдёт на нагрев, звук и деформацию деталей.
Тепловые потери связаны и с энтропией — мерой того, насколько энергия рассеяна и трудно ли снова собрать её в упорядоченное движение. Трение превращает движение во всё более беспорядочное тепловое движение частиц; самопроизвольно собрать это тепло обратно в вращение не получается.
Поэтому проверка предполагаемого вечного двигателя сводится не к вопросу, как долго он крутится, а к тому, откуда поступает энергия и куда уходит каждая её часть. Если устройство работает долго, значит, оно получает энергию из неучтённого источника или измерения пока не обнаружили потери.
