El sueño de “La máquina de movimiento perpetuo”

Los inventores de todas las épocas han intentado reiteradas veces crear lo que se llama una “máquina de movimiento perpetuo”. Los científicos, por su lado, demostraron una y otra vez, diseño tras diseño, que no iban a funcionar.

Ejemplo de una  máquina de movimiento perpetuo.

Ejemplo de una máquina de movimiento perpetuo.

Una máquina de movimiento perpetuo no necesita energía externa para trabajar. Mejor dicho, una vez que le diéramos un impulso inicial, una cierta cantidad de energía para que arranque, su movimiento no se detendría jamás. No hay que ser un genio para darse cuanta de que, si existiera, solucionaría el problema de la demanda constante de energía de nuestra civilización actual.

La primera mención que se conoce a uno de estos artefactos corresponde al matemático y astrónomo hindú Báskara, aproximadamente en el año 1160. La idea aparece más tarde en escritos árabes y de allí llega a Europa.

El mismísimo Leonardo Da Vinci se ocupó del tema, aunque casi siempre para demostrar la imposibilidad de que ese tipo de máquinas funcionaran. Sin embargo, existe algunos dibujos donde parece utilizar el concepto de movimiento perpetuo en sus diseños de artefactos hídricos.

Leonardo Da Vinci y sus diseños para elevar agua.
¿Utilizó el movimiento perpetuo o simplemente desconocía las leyes de la
hidráulica descubiertas mucho tiempo después?

Para aclarar los conceptos repasemos primero dos principios básicos de la termodinámica: la conservación de la energía y la entropía. En el primer caso podemos decir, en forma simple, que la energía no se crea ni se destruye. Al principio y al final de un proceso físico la energía puede manifestarse de diferentes formas, pero nunca desaparecer o aparecer de la nada. Este es el “primer principio de la termodinámica”. El concepto de entropía es algo más complicado. Podríamos decir que representa el desordenen un sistema, por eso naturalmente siempre aumenta. Consideramos normal que un vaso se rompa en decenas de pedazos de vidrio si cae al suelo, pero nunca vimos que espontáneamente estos vidrios sueltos se ordenen para formar un vaso. No es posible llegar a este estado ordenado si no actuamos sobre el sistema, si no agregamos el trabajo que nos cuesta armar el vaso. Esto se conoce como “segundo principio de la termodinámica”. Otra forma de expresar este principio es notar que no es posible extraer calor de una fuente térmica y convertirlo cíclicamente  en trabajo, sin utilizar otra fuente a una temperatura diferente en el proceso. Ambas formas de  expresarlo son equivalentes, aunque en un principio parezcan diferentes.

Perpetuum mobile 2

Perpetuum mobile 2
Ilustración de
Mariela Ballesta
http://www.facebook.com/marie.enchastrada.3

Existen dos tipos de máquinas de movimiento perpetuo: las que contradicen el primer principio o de primera especie y las que
contradicen el segundo o de segunda especie. Las primeras generaríanmás energía de la que consumen, permitiéndoles autoabastecerse y además utilizar el excedente para realizar trabajo sobre lo que fuera necesario, por ejemplo para mover algún mecanismo. Las otras serían capaces de convertir el calor extraído de una fuente térmica enenergía utilizable en la práctica, consiguiendo un estado más ordenado para el sistema sin necesidad de ninguna acción externa sobre el mismo.

Perpetuum mobile 1

Perpetuum mobile 1
Ilustración de
Mariela Ballesta
http://www.facebook.com/marie.enchastrada.3

Desde el punto de vista científico se sabe que estas máquinas no pueden existir en la realidad, o que no pueden funcionar para siempre como sus inventores declaran. Entonces, ¿por qué siguen apareciendo periódicamente ejemplos de ellas? Para quienes las construyen o diseñan se trata del sueño de pasar a la historia por haber solucionado los problemas energéticos de la humanidad. Para los científicos, por su parte, es un desafío encontrar la explicación de por qué no es posible que la máquina funcione, aplicando todos los conocimientos a su alcance. Se pueden encontrar numerosos ejemplos de máquinas de movimiento perpetuo en libros y en internet, generalmente acompañados de la explicación de por que no funcionarían en la práctica. Se convierten así en una especie de juego de ingenio, para inventarlas o para explicar en que lugar el razonamiento del inventor deja de funcionar.

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    Comments

    1. el guason mendolotudo says:

      muy buena info justo estaba averiguando sobre esto …

    2. KeYSeR says:

      Siempre un gusto leerlo Profesor, no deje nunca de instruirnos. Genio!!

    3. Bestyal Ware says:

      Siempre digo que tenés una cualidad envidiable de transmitir lo mucho que sabés en un idioma entendible. Me encantó.

    4. viejodelabolsa says:

      que buena nota troesma, siempre es un gusto leerlo.

      me hizo acordar un poco al reloj Atmos, que si bien no es perpetuo, es algo bastante eficiente como dispositivo, no sé si lo conoce.

      • Muchas gracias.
        No lo conocía, recién leí un poco sobre este reloj. Es una manera muy eficiente de aprovechar la energía disponible. Tal como decís, no es un móvil perpetuo precisamente porque toma algo externo para funcionar.

    5. zippo says:

      Una parte de mi cabeza estaba dormida durante su ausencia, proof. Acaba de despabilarse y me pregunta lo siguiente : ¿ el verdadero fracaso de estas máquinas está dado por la dificultad del cálculo exacto de pesos, distancias o cinéticas para que sea perpetuo, o más bien, se debe a la imposibilidad de transformar energías medidas y sopesadas de distinto tipo en la deseada, en forma sustentable?
      Por ejemplo, fuerza de gravedad , en energía calórica. O energía hidráulica en mecánica, todas ellas medidas, calibradas y reguladas.

      • El fracaso no es tecnológico, es puramente físico. Siempre hay una parte de la energía que se pierde en el funcionamiento de cualquier máquina. No se puede volver a transformar en energía aprovechable salvo que utilicemos algo de trabajo externo y ahi deja de cumplir con los requisitos para ser un móvil perpetuo.

    6. Aecio says:

      Por si les pinta verlo…es argentino ;)

    7. facsf says:

      PROFE! ¿San Agustín había abordado este tema?

      • No lo sabía y no encuentro ninguna referencia a tu pregunta. Quizás en algún momento haya hablado del movimiento perpetuo de los astros como “movidos por Dios”. Si tenés alguna publicación al respecto pasame el dato, es interesante saberlo.

    8. Dr. Bomur says:

      que placer leerlo profe!

    9. Furioso says:

      que buena nota!

    10. Leopoldojacinto says:

      Menos mal que no se pueden fabricar o me quedo sin laburo. Excelente nota.

    11. Fernet Basualdo says:

      EL famoso no es el de Bhaskara o algo asi? Es muy bueno..pero explicate bien para boludos como nosotros POR QUE es imposible que siga funcionando perpetuamente?

      • Yo menciono a Bhaskara al principio de la nota, pero con su nombre castellanizado. La explicación simple es que siempre se pierde algo de energía y algo de orden en el sistema de manera que no se puede volver a utilizar para producir movimiento. La única forma de aprovechar esta energía (por ejemplo el calor que se produce por fricción) sería realizar una acción desde afuera del sistema. Entonces deja de ser un sistema aislado y ya no cumple con la condición para ser un móvil perpetuo.

    12. siempre se puede fabricar algo nuevo , tal vez algo que nos acerque un poco más, por eso el CONTRAPESO DE PESO VARIABLE que requiere un mínimo de energía para levantar una cubeta (de dos comunicadas por un fluido- vasos comunicantes) porqué disminuye su peso cuando baja e inversamente; porqué una parte de su peso es un volumen líquido que se sumerge y sufre la fuerza de empuje restando su peso y estableciendo el equilibrio. Claro, como esto es posible entonces en la cubeta fija ingresa y sale un volumen de líquido que produce una fuerza de empuje.

    13. Angel Olivencia says:

      Saludos Profesor . Yo trabaje un invento similar a la rueda perpetuo movil 1 ,la diferencia era que los bolines de metal se deslisaban dentro de la ruda, esta estaba hecha de acrilico transparente con 4 canales a 45grados Llegando serca del eje, mientras unas empujaban las otras regresaban al eje. Esto trabajo pero solo por minutos, pienso que la rueda necesitaba mejor calibracion y yo los conocimientos sullos .

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