4.5　“永動機”

　　關于“永動機”和“永恒運動”，無論是它們的直接的意義或者引伸的意義，大家已經談得很久了，但是，并不見得每一個人能夠真正認識這些話所含的意義。永動機是想象中的一種機械，它能夠不停地自動運動，而且，還能夠做某種有用的功（例如舉起重物等）。這樣的機械雖然早就有許多人不斷地想制造，卻到現在還沒有人能夠制造成功。許多人的嘗試都失敗了，這使人們肯定地相信永動機是不可能制造的，并且從這一點確立了能量守恒的定律——這是現代科學上的基本定律。至于所謂“永恒運動”，說的是一種不做什么功的不停運動的現象。

　　圖41畫的就是一種設想的自動機械——這是永動機的最古設計的一種，這個設計到現在還有永動機的幻想者在復制出來。在一只輪子的邊緣上，裝著活動的短桿，短桿的一端裝著一個重物。無論輪子的位置怎樣，輪子右面的各個重物一定比左面的重物離輪心遠，因此，這一邊（右邊）的重物總要向下壓，就使輪子轉動。這樣，這只輪子就應該永遠轉動下去，至少要轉到輪軸磨壞才停止。發明家原來是這樣想的。但是，真正造出來以后，它卻并不會轉動。發明家的設計在事實上行不通，這又是為什么呢？

　　原因是這樣的：雖然輪子右面的各個重物離輪心總比較遠，但是這些重物的個數總比左邊的少。請看圖41：右邊一共只有四個重物，但左邊卻有八個之多。結果輪子就保持平衡狀態，于是輪子自然也就不會轉動，只在搖擺幾下之后，停到象圖上所畫的位置上①。

　　現在已經肯定地證明，能夠永遠自動運動（特別是在運動的時候還要做出功來）的機械，是不可能構造出來的，因此，如果有誰正在向這方面努力，那會是一種毫無希望的勞動。在從前，特別是中世紀，人們為了研究和解決這個“永動機”（拉丁名字叫perpetuum mobile）的構造問題，白白花了不知道多少時間和勞力。在那個時候，發明永動機甚至比用賤金屬煉黃金更叫人入迷。

　　普希金的作品《騎士時代的幾個場面》里，就曾經描寫過一位名叫別爾托爾德的這類幻想家：

　　“什么叫做Perpetuum mobile？”馬爾丁問。

　　“perpetuum mobile，”別爾托爾德回答他說，“就是永恒的運動。只要我能夠想法得到永恒的運動，那么我就將沒法望到人類創造的邊緣……你可知道，我親愛的馬爾丁！煉制黃金自然是一件動人的工作，這方面的發現可能也是有趣而且有利的，但是，如果得到了Perpetuum mobile……啊！……”

　　人們曾經想出幾百種“永動機”，但是這些永動機沒有一架曾經轉動過。每一個發明家，就象我們所舉的例子里那樣，在設計的時候總有某一方面給忽略了，這就破壞了整個設計。

　　這兒是另外一種想象的永動機：一只圓輪，里面裝著可以自由滾動的沉重的鋼球。這位發明家的想法是，輪子一邊的鋼球，總比另外一邊的離輪心遠，因此，在它們的重量作用之下，一定要使輪子旋轉不息。

　　他的想法當然是不會實現的，原因跟圖41所畫的那個輪子一樣。雖然這樣，但是在廣告狂的美國，卻有一家咖啡店為了吸引顧客，特地設置了一只很大的這樣的輪子，當然，這只輪子看來雖然象真的是由于沉重鋼球的滾動在旋轉，但它實際上只是由一架隱蔽著的電動機來帶動的。

　　這一類幻想的永動機的模型還有許多，有一個時期曾經被裝在鐘表店的櫥窗里，用來吸引顧客注意：這些模型都是暗地里受到電力的作用才旋轉的。

　　有一架廣告用的“永動機”給我添了許多麻煩。我的工人學生們，看到了這個東西之后，對于我苦口婆心說明的永動機不可能制造的一切證明都懷疑起來。那架“永動機”上的球兒，滾來滾去地，果然在轉動著那只輪子，而且還被這只輪子舉高起來，這比各種證明更有說服力；他們不肯相信這架“永動機”只是受到發電廠送來的電流作用才轉動的。幸好那時候電廠在例假日都停止送電，這才使我有機會解決這個問題。我告訴學生在例假日再去看看，他們照樣做了。

　　“怎么樣，看到那‘永動機’了嗎？”我問。

　　“沒有，”那些學生紅著臉回答說，“我們看不見它：它給報紙遮住了……”

　　能量守恒定律終于又得到了那些學生的信任，而且再也不會失去這個信任了。

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