「永久機関がムリなのはエネルギー保存則が成り立たないから」はちょっとおかしいから、実際に作って考えてみた(1/2 ページ)
※永久に動くとは言っていない。
皆さん、永久機関は好きでしょうか? 私は大好きです。
永久機関とは、文字通り、永久に動き続ける装置です。それも、ただ動き続けるだけではありません。そこから何らかのエネルギーを取り出せるような装置です。もう少し正確に言うと、「外部からエネルギーを一切供給することなく、永遠に動き続け、しかもそこから外部にエネルギーを取り出せる装置」のことを(第一種)永久機関と呼びます。
これは夢のような装置です。なぜなら、一度その装置を作って動かしてしまえば、そこから無限のエネルギーを取り出せるからです。石油も原子力も必要ありません。世界中のエネルギー問題が一発で解決します。
当然、太古から多くの人々がその制作に挑んできました。例えばこんなものが有名です。
「ロバート・フラッドの循環式ひき臼」では上部の樋に水がたまっており、落下する際に水車が回転。その水車によって、今度は螺旋状のパイプが回り、水を上部の樋にくみ上げます。そして、その水はまた落下して水車が回り、螺旋状のパイプが回り、また水がくみ上げられ……そのついでに、水車の回転で石臼を回せば、人間が何もせずとも永遠に粉をひき続けることができるのです!!
しかしこの装置は、実際には動きません。
なぜならば、水をくみ上げるためには水車を何回転もさせる必要があり、そのために必要な水の量と、それでくみ上がる水の量が、全く釣り合わないからです。要するに、水はどんどん落ちるのに、ほんのちょっとずつしかくみ上げられないわけですね。
歴史上、有象無象の永久機関が考案されてきましたが、いずれも何かしらの理由で実現できませんでした。そうこうするうちに、科学者たちは「エネルギー」というものの存在に気が付き、「エネルギー保存則」というものの存在にも気付きます。そして、こう結論付けました。
「永久機関は、エネルギー保存則が成り立たないから、作製できない」
とはいえ、永久機関は夢のある話なので、現代でもいろいろな装置が考案されています。また、“一見、作れそうな永久機関”は結構あり、それが実際にはダメな理由を考えるのは物理の勉強や頭の体操になります。
もちろん「エネルギー保存則が成り立たないから」で説明できてしまうのですが、その一言で片付けてしまうのはナンセンスです。全ての永久機関はエネルギー保存則を持ち出さなくとも否定できますし、そもそもエネルギー保存則の発見には永久機関の開発が関わってきています。エネルギー保存則で永久機関を否定するのは、順序が逆だと言わざるを得ません。
それに科学理論というのは、極論すれば単なる経験則です。もしかしたら、過去の人々が失敗しただけで、次こそは本当に永久機関が作れるかもしれないじゃないですか!
何にせよ、永久機関にチャレンジすることは無意味ではありません。失敗したらその理由を考えることで勉強になりますし、成功したらノーベル賞どころの騒ぎではありません。
というわけで、今回チャレンジしてみたいのはこちらの永久機関「ボイルの自己循環フラスコ」です。
永久機関作ってみた
器の中に水がたまっており、器からは十分に細い管が伸びています。水は「毛細管現象」により器の上部まで上昇し、管の先端から滴り落ちる、という理屈。毛細管現象とは、水などの液体が細い隙間に入っていく現象のことで、身近なところで言うとぞうきんが水を吸い上げる現象です。
もしこの永久機関の作製に成功したら、世界中のエネルギー問題が解決し、私の名前が歴史に残ることになります……が、もちろんこの装置も現実には動かないと言われています。しかし、それはなぜでしょうか?
水が持ち上がらないから? ――しかし我々は、ぞうきんが水を吸い上げることを知っています。
では、水が管から落ちないから? ――しかし我々は、ぞうきんから水が滴り落ちることも知っています。
それでも、動かないのはなぜなのでしょうか。実際に作って考えてみましょう。
関連記事
【物理学的に考えるとこうなる】スマブラのカービィは“歯磨き粉の中で戦っている”
どういうことだってばよ?【統計学で考える】都市伝説「しゃっくりを100回すると死ぬ」は何秒後に死ぬのか
「首都圏の直下型地震は○○年以内に起こる」などでも使われている計算方法で確率を出してみました。【数学のアレ、何に役立つ?】三角形の合同条件、「同じ形の三角形を見つけて、テストで5点くらいもらう」以外の使い方
「二組の辺の長さとその間の角が……」って覚えてます?これが現代の科学力……! 「スーパーマリオメーカーはチューリング完全」はなぜたった1年半で証明されたのか
「今のコンピュータで計算可能なものは、“理想的なマリオメーカー”なら何でも計算できる」。うんうんそれもまた数学愛だね 「ゼータ関数」が好き過ぎるから食べたり、触ったり、計算したりしてみたという話
ゼータ愛。
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.
昨日の総合アクセスTOP10
【なんて読む?】今日の難読漢字「如何様」
「カイジ」25周年で『黙示録』『破戒録』『堕天録』全39巻が圧倒的無料開放!!
元“小学生ホスト”琉ちゃろ、中学入学で10年ぶりの黒髪に 母ちいめろは校則に苦言も、本人は「そんなに違和感がなくてびっくり」
筑波大学の履修ツールが年度早々長期メンテに→“新入生”が代替システムを一晩で開発し「強すぎる」と動揺広がる
自然発泡する「スーパードライ生ジョッキ缶」再利用する人がTwitterで続出→アサヒ「1回きりの利用を推奨しています」
映画館の新しいコロナ対策、パーテーション付きシートが快適だった! イオンシネマの新座席を体験リポート
インコの返事に飼い主仰天! どんなものにも元気いっぱいに返事するインコの漫画がほほえましい
「能面ハーフマスク」や「御簾フェイスシールド」 京都の匠が作る感染症対策グッズがクラウドファンディングに登場
「オニオン増減量は無料」「ナゲットには4種類の名前がある」 父と息子が語る“マクドナルドのトリビア”が思わず人に話したくなる
【まさかアレルギーじゃないと思ってた】5年前から「朝食はパン派」 意外なきっかけで気付いた小麦アレルギー
先週の総合アクセスTOP10
- 猫ちゃんの“香箱座り”かと思いきや、まさかの…… 思わぬポーズのにゃんこに爆笑する人が続出
- 「ドラクエIII」の“何でもありRTA”がついに夢の5分台に突入 時代はホットプレートの向こう側へ
- 赤ちゃん「遊ぼう〜!」犬「仕方ないワン」 赤ちゃんを優しく受け入れるワンコがかわいい
- 秋吉久美子、亡き息子の誕生日に思いをつづる 「二人は常に連なって一緒に生きている」
- 師匠「殺すつもりで来い」→ 師匠オオォォオオーーッッ! 漫画でよく見る“修行あるある”で起こった悲劇に涙が止まらない
- JTBの新バーチャルサービスが初代PSレベルで視聴者騒然 「ファイナルソードの続編?」「核戦争後の東京」
- “保護した子猫がお布団で寝るようになりました” 安心しきった猫ちゃんの表情がかわいくて癒やされる
- マリエの出川哲朗ら巡る告発にマセキ「お騒がせしているような事実はない」 芸能界の枕営業疑惑にひろゆき、武井壮らが独自見解
- 保護した子ネコに「寂しくないように」とあげたヌイグルミ お留守番後に見せた子ネコの姿に涙が出る
- “ほぼ新車”の「R32 GT-R」が発掘 お値段もヤバすぎる奇跡の1台
先月の総合アクセスTOP10
- アントニオ猪木、“リハビリ中”の現在の姿を公開 激励相次ぐ「猪木さんは不死身の漢や!」「負ける訳ないやないか」
- 「遺伝ってすごい」「足長っ!」 仲村トオルの“美人娘”ミオがデビュー、両親譲りのスタイルに驚きの声
- 眠くなった子猫が、飼い主のお布団にやってきて…… 胸キュンな行動に「まじ天使」「とけてしまう」の声
- キンタロー。1歳娘が預け先で頭部にケガ 「ショックで立ち直れない」「なんで手を離したの」と取り乱す
- 保護した子ネコに「寂しくないように」とあげたヌイグルミ お留守番後に見せた子ネコの姿に涙が出る
- 冨永愛、目元そっくりな15歳長男の写真公開 母を上回る長身に「もうかなり背は伸びたのに……」
- 「もういいだろう、楽にさせてくれよ」 アントニオ猪木、入院治療中の弱音に叱咤激励の嵐
- 山に捨てられていたワンコを保護→2年後…… “すっかり懐いたイッヌ”の表情に「爆笑した」「かっこよすぎ」の声
- 仲里依紗、息子がスカウトされて大騒ぎ「芸能人なんですけどもね?」 夫・中尾明慶と一緒にスルーされてしまう
- 「訃報」「愛猫」「手風琴」って読める? 常用漢字表に掲載されている“難読漢字”