Mūžīgais dzinējs: zinātne vai muļķības?  (32)

Nepārtraukta, mūžīga kustība, enerģija no "tukša gaisa" jeb "bezmaksas" enerģija – šīs idejas cilvēces iztēlē rosījušās jau izsenis. Sapņi un fantāzijas, kā dabūt kaut ko no nekā, šķiet vilinoši pašsaprotamu iemeslu dēļ – tas atrisinātu tik daudz cilvēces problēmu. Šie koncepti, protams, atraduši savu vietu arī populārajā kultūrā. Varbūt kāds entuziasts tieši šobrīd garāžā mēģina izstrādāt kārtējo mūžīgās kustības ietaises dizainu, jo ko līdzīgu bērnībā redzējis "multeņu fizikā", kur kaķis Toms vai "Looney Tunes" koijots izgudrojis dažnedāžādas ietaises, tostarp mūžīgā dzinēja idejās balstītas, lai tikai tiktu pie kārotā medījuma. Vietā būs pieminēt arī uzjautrinošo paradoksu ar kaķa un sviestmaizes "ģeneratoru", proti, ja kaķi allaž piezemējas uz ķepām, bet sviestmaize allaž nokrīt ar apziesto pusi uz leju, tad kaķis ar uz muguras piesietu sviestmaizi būs mūžīgā rotācijā. Šie amizantie piemēri gan neattur daudzus jo daudzus censoņus mūžīgā dzinēja idejas iedzīvināt praksē.

Tomēr pagaidām, ievadot interneta meklētājā vārdu salikumu "mūžīgais dzinējs" vai "mūžīgā kustība", attiecīgi "perpetuum mobile" (no latīņu valodas) vai "perpetual motion" (no angļu valodas), pie šiem konceptiem allaž klāt ir vārdi "hipotētisks" vai "abstrakts". Detalizētāk skaidro zinātnieks Kristaps Bergfelds (attēlā).

"Tas ir ārkārtīgi romantisks sapnis, kura saknes meklējamas jau viduslaikos. Doma, ka kāda iekārta varētu strādāt "pati no sevis", šķiet ārkārtīgi vilinoša – lauki varētu apart sevi paši, bet ūdens no akas izcelties bez iepūšanas vaigos. Senajos laikos bez attīstīta fizikālā pasaules modeļa šī doma varēja šķist naiva un pārāk laba, lai būtu patiesība, bet ne fundamentāli nepareiza. Galu galā visapkārt šķietami paši no sevis notiek dažādi procesi – vējš pūš neapstādamies, upes tek bez spaiņu nešanas, bet debess ķermeņi kustas bez jebkādām pazīmēm par rimšanu. Tikai līdz ar apgaismības laikmeta sasniegumiem fizikas matemātiskā modeļa attīstībā tika precīzāk formulēta šī naivā sapņa absolūtā neiespējamība," mūžīgā dzinēja idejas saknes ieskicē Bergfelds.

Vēlāk cilvēki secināja, ka fizikāli procesi spēj izsaukt viens otru – siltums var radīt mehānisku kustību, bet kustība radīt siltumu, un tamlīdzīgi. Arī iepriekš minētos un šķietami pašpietiekamos dabas procesus (vēja pūšanu un ūdens apriti) izraisa no Saules ienākošais siltuma starojums, turklāt arī debess ķermeņi savā kustībā lēni, bet neizbēgami rimst.

Šo procesu savstarpējo sasaisti cilvēki iemācījušies raksturot ar enerģijas jēdzienu – matemātisku lielumu, kas raksturo procesu savstarpējās mijiedarbības apmēru.

Ir jāuzsver šādas idejas absurdums – enerģijas saglabāšanās nav tikai kāda fiziķu matemātiskās lietvedības ietiepība vai abstrakta spītība.

"Doma, ka enerģija varētu nesaglabāties nozīmē apgalvot, ka kāds fizikāls process varētu notikt pats no sevis, tikt izsaukts bez ierosmes. Piemēram, ola uzcepties bez uguns vai akmens uzlidot augšup kalnā. Ir cits vārds kā šādas parādības sauc – brīnumi. Es teiktu, ka šāda situācija nozīmētu faktiski visas zinātnes "salūšanu", ne tikai atsevišķa likuma atcelšanu, ja mēs sākam runāt par pasauli, kurā notiek brīnumi," uzsver zinātnieks.

"Vēlme un cerība ieraudzīt brīnumus mūsu dzīvēs ir tik ļoti cilvēcīga un universāla, ka ar to ir ļoti viegli mūs izklaidēt – gan bērnus, gan pieaugušos. Tieši šīs ainas, kas izaicina mūsu sapratni par pasauli, šķiet tik valdzinošas. Es ar lielu prieku skatos uz burvju mākslinieku, kas uzmin manis iedomāto kārti un velk no cepures trusīšus. Tieši tādu pašu mulsinošu satraukumu rada ainas ar iekārtām, kas, dažādu sarežģītu un mulsinošu mehānismu apkarinātas, kustas šķietami bez apstājas," skaidro Bergfelds.

Pētnieks arī ir pārliecināts, ka šādu dabā neiespējamu ideju apspriešana ir vēlama: "Šie zinātniskie burvju triki ir gadiem ilgi izaicinājuši zinātniekus un ekspertus analizēt dažādos sarežģītajos mehānismos iekļautās parādības un saprast, tieši kāpēc šī iekārta tomēr nestrādās. Tas ne vienmēr ir vienkārši, bet vienmēr ļoti pamācoši un bieži attīsta mūsu sapratni par dažādu procesu teorētisko, matemātisko aprakstu. Fiziķiem tik ļoti patīk mūžīgo dzinēju ideju izaicinājumi, ka tie nereti šos konceptus izdomā paši, veicot dažādus hipotētiskus domu eksperimentus, uz kuru pamata var attīstīt teorētisko izpratni par pasauli."

Pētnieks kā piemēru min Maksvela "dēmonu" – domu eksperimentu, kura ietvaros siltums varētu plūst no aukstākas vietas uz siltāku, ja kāda gudra un ātra iekārta (saukta par "dēmonu"), selektīvi laistu cauri atverei tikai karstas, ātri kustošas molekulas. Piemēram, remdena tējā krūzē sadalītos karstā un aukstā tējā, ja šim "dēmonam" ļautu darboties. "Apskatīt, tieši kāpēc šāda situācija nav pretrunā ar fundamentāliem termodinamikas likumiem, ir gana izaicinoši," atzīst Bergfelds.

Cilvēce savu izpratni par dabu nemitīgi papildina, un to veicina arvien jauni un jauni atklājumi, daži no kuriem savulaik radikāli mainīja mūsu priekšstatu par to, kā tad daba īsti strādā. Vai ir iespējams, ka nākotnē tomēr tiks atklāts veids, kā tikt pie neizsīkstoša enerģijas avota?

Pētnieks skaidro: "Vēsturiski virkne šo priekšstatu attīstību ir paātrinājusi tieši dažādu "mūžīgo dzinēju" realizācijas varianti un vēlme tādus uzbūvēt. "Mūžīgo dzinēju" būvniecība ir joma, kas – es nebaidos apgalvot – ir nesusi vairāk interesantu atklājumu nekā ļaunuma. Šie centieni ir izaicinājuši izgudrotājus un inženierus realizēt un saprast dažādu procesu pārveidi un palielināt iekārtu darbības efektivitāti. Daži no mūžīgo dzinēju variantiem patiesībā ir inovatīvi un radoši risinājumi, kas kalpo par pamatu ikdienā sastopamu iekārtu realizācijā.

Es nešaubos, ka nākotne nesīs virkni dažādu jaunatklājumu enerģētikas jomā – radoši un jauni dabas atjaunojamo resursu pielietojumi, kodolsintēzes reaktoru izveide un tamlīdzīgi. Daži no tiem, iespējams, var nest tik augstu efektivitāti un mazu cilvēka darba iesaisti, ka tā var šķist "enerģija par brīvu", taču enerģijas nezūdamības fakts (lasīt – brīnumu neesamība pasaulē) ir tik būtiska, ka ne pie kādiem apstākļiem nevar gaidīt "mūžīgā dzinēja" izvedi."

"Tās ir muļķības! Bet zinātniskas muļķības un vienas no foršākajām muļķībām, kādas var iedomāties! Mēģināt saprast dažādu mūžīgo dzinēju realizācijas paņēmienus, izskaidrot, tieši kāda ir tajos notiekošo procesu mijiedarbība un iemesli to neizbēgamai neveiksmei, ir ārkārtīgi interesanti, derīgi un intelektuāli izaicinoši. Es noteikti aicinātu visus vairāk interesēties par šādām muļķībām, nevis dzeltenās preses jaunumiem. Aicinu vairāk strīdēties par mūžīgiem dzinējiem, nevis viltus ziņām, jo, atšķirībā no dabas procesiem, cilvēka uzvedības muļķībām nereti nemaz nav izskaidrojuma..."