なぜ「永久機関」は作れない?


永久機関。
夢やロマンがあります。

永久機関(えいきゅうきかん)とは、
「勝手に、永遠に動き続ける機械」

人類は研究し続けてきました。



結論から言うと、
製作は絶対に不可能。


なぜそう言い切れるのか。

いきましょう。
レッツスタディさいえんす!!!


★永久機関とは何か?

「永久機関」
(Perpetual Motion Machine)


これは
外からエネルギーを加えなくても、
ずっと動き続ける機械

それだけではなく、
「動きながらエネルギーも生み出す」

厳密には、それが永久機関。

昔からたくさん研究されてきました。

しかし、一度も完成していない。
なぜか。




★理由①
エネルギー保存の法則に反する

中学や高校で習う
エネルギー保存の法則

「エネルギーは形を変えることはできる。
しかし、勝手に生まれない。勝手に消えない」
というもの。


たとえば水力発電。
水の位置エネルギーが運動エネルギーに変わる。
それが発電機を回し、電気になります。

でも、そのエネルギーの元は
もともと高い位置にあった水です。


ところが永久機関は、
「どこからもエネルギーをもらってないのに、ずっと動き続けてエネルギーを生み出す」

これは完全に
エネルギー保存の法則に反してます




★理由②
エネルギー損失が避けられない

もう一つ大きな理由があります。
それが「熱力学第二法則」です。

この法則は簡単にいうと、
「エネルギーを使うと、必ず一部はムダになる」
です。


たとえば
自転車をこぐと前に進みます。
しかし、タイヤと地面の間には摩擦があるし、空気抵抗もある。

その結果、
こぎ続けないと止まってしまう。

これは、
エネルギーが熱や音などの形で失われているから。

機械が動くときも同じで、
摩擦、振動、空気との接触によって、
少しずつエネルギーは必ず逃げる。


つまり
どんなに滑らかに作っても、
エネルギー損失ゼロの機械は作れない


★それでも永久機関に挑戦する人たち

何百年も前から、
永久機関に挑んだ人が多くいます。

「磁石を使ってずっと回り続ける装置」
「水が自分で自分をくみ上げる仕組み」
など、いろいろ試行錯誤。


残念ながら、全部失敗。

現時点では永久機関は100%不可能で間違いありません。



★まとめ
永久機関はなぜできない?

  • ■エネルギー保存の法則に反してるから
  • ■エネルギー損失が避けられないから
  • ■自然界に100%効率の機械は存在しない



でもでも、
真空で、重力もない宇宙。
さすがに宇宙空間でなら、
永久機関は作れるだろ。

だって、実際に地球は
永久に自転と公転を続けてるじゃないか。

そう考え、
chatGPTに聞いてみました。

【回答】
・宇宙だろうが、
完全な永久機関を作るのは不可能。

・そもそも、
「動き続ける」=永久機関とは言えない。
物体が動き続けるだけなら、
それはただの「慣性運動」。

・「永久機関」とは、 
エネルギーを出力しながら、自分も止まらず動き続ける機械」のこと。

・地球の自転や公転も、永久ではない。
実際、少しずつ遅くなってきている。


完全論破!!(される)

終わります。



posted by本橋
(埼玉西部エリア・入間扇台&桶川西教室)


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