什么是永动机?
从网上可以找到以下定义。
【维基百科】永动机是指不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运作的机械。
【大英百科全书】Perpetual motion, the action of a device that, once set in motion, would continue in motion forever, with no additional energy required to maintain it. (译:永动机,指装置一旦启动,将永远保持运动状态,无需额外能量来维持。)
【力学(赵凯华著)】永动机是人们幻想的一种机械装置,它一经启动,就自行运转下去,不断作出有用的功。
【百度百科】永动机是一种不需要外界输入能量或者只需要一个初始能量就可以永远做功的机器。
从以上的定义中我们可以看出它们最明显共同的观点:不需要外部能源或能量的参与。根据能量守恒定律,能量不会凭空产生或消失,只会在形式间转化或物体间传递,总量保持不变。
因此,我们可以推断出所有的机器都是能量转化装置,无法自发产生新能量。根据永动机的定义,完全不需要外部能源或力量参与即能持续运转的机械是不可能存在的。即:永动机不可能实现!
然而,几百年来,许多人试图发明永动机,并设计了各种各样的机器模型。尽管这些设计都以失败告终,但它们是否真的属于永动机的范畴呢?
我们拿个大家公认的永动机经典模型出来研究一下吧。
比如:达.芬奇永动机模型。

达芬奇永动机手稿
达.芬奇的设计的这款模型属于永动机的类型吗?
通过对达.芬奇永动机设计图进行观察,我们可以理解,它的设计目的是想在转子两侧形成稳定的小球重力势能差,即想让右边小球的重力之和一直大于左边小球的重力之和,以此产生持续的动力,再依靠这个动力实现自循环运行和对外输出。
这个过程是否需要外部能量的维持呢?
小球的重力G=mg是受地球重力场影响而产生的,g是地球重力加速度嘛。如果将这些小球放在外太空的环境中,地球重力场的作用将会减弱g变得很小,小球将会漂浮,达.芬奇永动机的设计目的就会失效。
因此,达.芬奇永动机的设计需要在外部能量源(地球重力场中的能量)的支撑下才有意义,这一点与永动机的定义中的“不需外界输入能源、能量”不符。
所以我们可以得出结论:达.芬奇永动机不属于永动机。
那么,达.芬奇永动机究竟是什么机器呢?
考虑到它需要地球重力场提供能量,参考水力发动机或风力发动机等机器的命名规则,我们可以将它命名为“重力发动机”。这类机器的运行本质是将地球重力场中的能量直接且持续地转化为机械能。
虽然达.芬奇的设计的这种机器不是永动机,但是作为重力发动机,它显然是失败的。
从网上可以找到以下定义。
【维基百科】永动机是指不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运作的机械。
【大英百科全书】Perpetual motion, the action of a device that, once set in motion, would continue in motion forever, with no additional energy required to maintain it. (译:永动机,指装置一旦启动,将永远保持运动状态,无需额外能量来维持。)
【力学(赵凯华著)】永动机是人们幻想的一种机械装置,它一经启动,就自行运转下去,不断作出有用的功。
【百度百科】永动机是一种不需要外界输入能量或者只需要一个初始能量就可以永远做功的机器。
从以上的定义中我们可以看出它们最明显共同的观点:不需要外部能源或能量的参与。根据能量守恒定律,能量不会凭空产生或消失,只会在形式间转化或物体间传递,总量保持不变。
因此,我们可以推断出所有的机器都是能量转化装置,无法自发产生新能量。根据永动机的定义,完全不需要外部能源或力量参与即能持续运转的机械是不可能存在的。即:永动机不可能实现!
然而,几百年来,许多人试图发明永动机,并设计了各种各样的机器模型。尽管这些设计都以失败告终,但它们是否真的属于永动机的范畴呢?
我们拿个大家公认的永动机经典模型出来研究一下吧。
比如:达.芬奇永动机模型。

达芬奇永动机手稿
达.芬奇的设计的这款模型属于永动机的类型吗?
通过对达.芬奇永动机设计图进行观察,我们可以理解,它的设计目的是想在转子两侧形成稳定的小球重力势能差,即想让右边小球的重力之和一直大于左边小球的重力之和,以此产生持续的动力,再依靠这个动力实现自循环运行和对外输出。
这个过程是否需要外部能量的维持呢?
小球的重力G=mg是受地球重力场影响而产生的,g是地球重力加速度嘛。如果将这些小球放在外太空的环境中,地球重力场的作用将会减弱g变得很小,小球将会漂浮,达.芬奇永动机的设计目的就会失效。
因此,达.芬奇永动机的设计需要在外部能量源(地球重力场中的能量)的支撑下才有意义,这一点与永动机的定义中的“不需外界输入能源、能量”不符。
所以我们可以得出结论:达.芬奇永动机不属于永动机。
那么,达.芬奇永动机究竟是什么机器呢?
考虑到它需要地球重力场提供能量,参考水力发动机或风力发动机等机器的命名规则,我们可以将它命名为“重力发动机”。这类机器的运行本质是将地球重力场中的能量直接且持续地转化为机械能。
虽然达.芬奇的设计的这种机器不是永动机,但是作为重力发动机,它显然是失败的。