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La physique d’une machine à mouvement perpétuel déroutante

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Mouvement perpétuel – c’est amusant à dire. Pour certaines personnes, les machines à mouvement perpétuel détiennent le secret de l’énergie gratuite éternelle qui sauvera le monde. Pour eux, c’est une machine qui est juste au-delà de notre portée. Si seulement nous pouvions peaufiner un tout petit peu notre conception, elle fonctionnerait. Pour d’autres (comme moi), les machines à mouvement perpétuel sont impossibles – elles ne correspondent pas à nos idées éprouvées sur la conservation de l’énergie. Cependant, elles peuvent toujours faire un puzzle amusant, comme vous le voyez ci-dessus.

OK, alors qu’est-ce qu’une machine à mouvement perpétuel exactement ? L’idée de base est que ces machines peuvent fonctionner d’une certaine manière (disons avec une roue qui tourne) pour toujours sans source d’énergie. Ce n’est pas si impossible, juste pas très facile (puisque les machines perdent toujours de l’énergie à cause de la friction). Une meilleure machine à mouvement perpétuel fonctionne non seulement pour toujours, mais a également une sortie d’énergie positive (même si ce n’est qu’une petite quantité) afin qu’elle puisse sauver le monde – mais comme je l’ai dit, celles-ci n’existent pas.

Le problème de l’énergie

Pourquoi les machines à mouvement perpétuel ne fonctionnent-elles pas ? C’est une question d’énergie. En bref, l’énergie est cette quantité que nous pouvons calculer pour un certain système. Il s’avère qu’en raison de la façon dont nous définissons l’énergie, cette quantité ne change pas pour un système qui n’a pas d’interactions externes. En résumé, c’est la conservation de l’énergie (où « conservation » signifie « ne change pas »). L’énergie n’est pas vraiment réelle – c’est juste quelque chose qui fonctionne. Elle fonctionne à chaque fois. Elle fonctionne si bien que si nous trouvons un cas dans lequel elle ne fonctionne pas, nous cherchons un certain type d’énergie manquante (et nous la trouvons).

OK, donc maintenant nous avons un système de mouvement perpétuel. En théorie, une « vraie » machine à mouvement perpétuel aurait zéro énergie ajoutée au système mais aurait toujours une sortie d’énergie – pour toujours. Comment pouvons-nous tester cela ? Le meilleur moyen est d’isoler la machine d’une manière ou d’une autre, afin d’être sûr qu’il n’y a aucune entrée d’énergie. Cela signifie bloquer la lumière, les ondes radio, les micro-ondes, les champs magnétiques et les différences de température. Ne laissez même pas la chose trembler. Si vous pouvez l’isoler complètement et qu’il y a toujours une sortie d’énergie, alors vous venez de changer tout ce que nous savons de la physique. Félicitations. Vous méritez une glace maintenant.

Looking at This Particular Machine

Maintenant pour le puzzle. Comment cette machine particulière fonctionne-t-elle ? Il est clair que ce n’est pas une vraie machine à mouvement perpétuel – il y a une astuce pour la faire fonctionner. J’aimerais bien jouer avec ce truc, mais tout ce que j’ai, c’est une vidéo. Si je pouvais essayer certaines choses, j’aimerais voir si elle fonctionne sans lumière. Je voudrais aussi voir si je peux mesurer les différences de température. Rappelez-vous, cette chose n’a pas besoin de beaucoup d’énergie pour une simple roue qui tourne. Si la friction est assez faible, vous n’auriez vraiment pas besoin d’ajouter beaucoup d’énergie du tout.

Avec cela dit, je vais faire quelques suppositions sur la façon dont cela fonctionne. Voici mes idées.

Différence de température. Il y a une sorte de différence de température minuscule entre le haut et le bas de l’appareil. Cela signifie qu’il pourrait y avoir soit un courant de convection, soit un type de gaz en expansion qui peut faire tourner cette roue. Une autre option serait de prendre cette différence de température pour alimenter un dispositif thermoélectrique (et voici comment ceux-ci fonctionnent).

Energie solaire. Pas vraiment alimenté par l’énergie solaire avec une cellule solaire et un moteur – cela pourrait être trop évident. Au lieu de cela, il pourrait utiliser l’énergie solaire comme une méthode de chauffage différentiel. Oui, ce serait comme l’idée précédente, à moins qu’elle n’utilise un type de cellule solaire réelle (que je ne vois pas).

Une putain de batterie. Oui, c’est une possibilité réelle. La roue stupide pourrait juste avoir une batterie à l’intérieur qui la fait tourner assez longtemps pour que personne ne puisse le dire. Je ne serais pas surpris qu’il s’agisse d’une pile avec toutes les autres choses ajoutées pour faire diversion.

Je suppose que nous ne saurons jamais comment elle fonctionne – à moins que je mette la main sur cette lettre contenant la réponse.

Mais si vous y réfléchissez, cette machine à mouvement perpétuel est un excellent exemple de la nature de la science. La machine est la vie réelle, et nous (les humains) essayons de comprendre comment elle fonctionne. Nous avons des idées différentes, puis nous trouvons un moyen de vérifier si nos idées sont valables. Supposons que je pense que cet engin fonctionne à l’énergie solaire. Si c’est effectivement le cas, je pourrais couvrir la machine avec un tissu et elle devrait s’arrêter de fonctionner. Bien sûr, nous ne saurions jamais vraiment si nous avons raison sur la façon dont cela fonctionne, mais vous sauriez si vous avez tort – si le « test » ne fait rien.

Donc, ce n’est pas seulement un puzzle – c’est une expression artistique de la nature de la science.

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