Moto perpetuo

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Con moto perpetuo si intende un regime di funzionamento di una macchina in cui viene creata energia in contraddizione con i principi della termodinamica. Secondo la definizione di Max Planck:

« È impossibile ottenere il moto perpetuo per via meccanica, termica, chimica, o qualsiasi altro metodo, ossia è impossibile costruire un motore che lavori continuamente e produca dal nulla lavoro o energia cinetica »
(Max Planck, Trattato sulla termodinamica, Dover (NY), 1945)

Originariamente, si considerava "moto perpetuo" un moto che si mantenesse costante nel tempo senza intervento esterno, in quanto prima della formulazione newtoniana delle leggi della dinamica si riteneva che un corpo per muoversi avesse sempre bisogno di apporto di energia; tuttavia oggi questa definizione non è considerata rigorosa in quanto sono stati trovati esempi di moto indefinito, ad esempio il moto degli elettroni a livello atomico ed il moto dei corpi celesti.

Classificazione[modifica | modifica sorgente]

Vi sono due generi di moto perpetuo, che si dicono rispettivamente di prima e di seconda specie, a seconda che la loro realizzazione violi il primo o solamente il secondo principio della termodinamica.

Prima specie[modifica | modifica sorgente]

Appartiene a questa categoria una macchina che produca in uscita una quantità di energia maggiore di quella che consuma. Una volta avviata la macchina funzionerebbe indefinitamente autoalimentandosi, in evidente violazione del principio di conservazione dell'energia (primo principio della termodinamica)[1]. Molte delle proposte per queste macchine utilizzano magneti come fonti di energia dal nulla ed impiegano sistemi ad attrito nullo. Se molti di questi sistemi possono marciare anche per lungo tempo prima di fermarsi, da essi non è fisicamente possibile estrarre energia gratuita[2].

Seconda specie[modifica | modifica sorgente]

Dispositivi di questo tipo dovrebbero essere in grado di convertire interamente il calore estratto da una sola sorgente a temperatura costante in lavoro. Ciò è in violazione del secondo principio della termodinamica: un esempio di macchina a moto perpetuo di seconda specie sarebbe una nave capace di avanzare sottraendo calore all'acqua del mare e trasformando quel calore in energia cinetica, senza cederne una parte ad una sorgente più fredda dell'acqua di mare. Il primo principio della termodinamica sarebbe rispettato da tale macchina termica a rendimento unitario. Oggi si considera comunemente il secondo principio come una conseguenza della meccanica statistica, e la sua validità è ritenuta un fatto meramente probabilistico. Di conseguenza sono possibili violazioni del secondo principio, sia pure con probabilità piccolissima; quella che resta esclusa è la possibilità di provocare tali violazioni in modo riproducibile e quindi utilizzabile[3].

Storia[modifica | modifica sorgente]

Contenitore che si autoriempie di Robert Boyle

Per millenni non è stato chiaro se un dispositivo per il moto perpetuo fosse realizzabile oppure no, e molti personaggi più o meno famosi si dedicarono a sperimentazioni in questo senso. La risposta decisiva giunse dalla moderna termodinamica a partire dal XIX secolo ed afferma che non esiste una macchina che possa produrre un moto perpetuo.

Leonardo da Vinci disegnò diversi progetti di macchine che riteneva potessero produrre energia gratuita, tra cui sistemi per produrre moto a partire da flussi di aria o acqua; non si trattava però di moti perpetui, anzi egli compì studi volti a dimostrarne l'impossibilità.

Alcuni elaborarono progetti complessi, che a volte sembrano verosimilmente funzionanti sulla carta ma in pratica c'è qualche elemento che ne rende impossibile la costruzione. Altre idee rimasero semplicemente irrealizzate. Spesso nel gergo usato in questo campo di studio si usa la denominazione anglosassone di free energy (energia libera o gratuita) per indicare l'energia ottenibile con questi sistemi, o più precisamente si cerca di ottenere energia utilizzabile da fonti di energia ignote o ancora poco studiate.

Schizzo di Villard de Honnecourt, 1230 circa

Tra il Cinquecento ed il Settecento furono descritte molte macchine basate su sistemi meccanici che si autosostenevano, come per esempio pompe di sollevamento per l'acqua, la quale, attraverso una ruota idraulica, azionava la pompa stessa.
Erano proposte varianti molto complesse integrate o basate sulla circolazione e sullo spostamento del baricentro di sfere metalliche o altri oggetti, liberi o collegati in catena. Altre idee si basavano su ruote con elementi perennemente sbilanciati indefinitamente attratti dalla gravità terrestre.
Un diverso approccio era l'utilizzo di campi magnetici. La ruota magica era basata sull'attrazione esercitata tra magneti opportunamente disposti su una ruota e schermati da fogli di piombo. Il gesuita Johanes Taisnerius sviluppò una macchina basata su sfere metalliche e magneti su rampe inclinate.

Alcuni prototipi realizzati sembravano funzionare, ma in ultima analisi l'energia sviluppata derivava da qualche fenomeno naturale. Un esempio è l'orologio sviluppato nel 1760 da James Cox, tuttora esistente ma non più in funzione. Il meccanismo era alimentato da un barometro a mercurio, in cui la variazione del livello del metallo liquido dovuto alla variazione della pressione atmosferica era catturata ed utilizzata per caricare una molla.

Pubblici fallimenti[modifica | modifica sorgente]

Nonostante l'impossibilità di realizzare una macchina a moto perpetuo, alcuni inventori hanno tentato di realizzare pubblici esperimenti che dimostrassero la veridicità delle loro teorie. Ad esempio ha fatto molto parlare di sé la dimostrazione della società Steorn di Dublino, presso il kinetika Museum di Londra. In data 4 luglio 2007 la Steorn aveva deciso di dimostrare un dispositivo ruotante, di circa 15 cm di diametro, che doveva essere mosso solo da dei magneti posti alla sua periferia. Ma, in tale data, dalle telecamere poste a sorvegliare il pubblico esperimento, si vedeva solo una ruota ferma. Nei giorni seguenti ci furono parecchie dichiarazioni da parte dello staff della Steorn, che assicuravano a breve la soluzione di alcuni problemi tecnici. Poi, dopo qualche giorno, sommersa dalle critiche e dai dubbi, la Steorn ritirò il tutto per ritentare l'esperimento a nuova data, dicendo che il problema era nato da impreviste difficoltà tecniche.[4]

Brevetti proposti[modifica | modifica sorgente]

Può sembrare strano che possano essere depositati brevetti per macchine il cui funzionamento è impossibile, eppure presso gli uffici brevetti ne sono presenti in gran numero[5][6][7][8]. Questo è possibile in quanto con il brevetto si tutela essenzialmente un metodo per raggiungere uno scopo; per depositarlo non è necessario fornire nessun prototipo funzionante[9] e diventa quindi possibile, a patto di non menzionare esplicitamente l'eventuale violazione di leggi fisiche, brevettare idee irrealizzabili, come il moto perpetuo, in quanto difficilmente l'ufficio ha le risorse per verificare la fattibilità teorica del progetto. Le proposte più recenti si basano sull'uso di campi elettromagnetici, motori elettrici o macchine simili a trasformatori che dovrebbero emettere energia elettrica o meccanica in quantità superiore a quella introdotta (se introdotta). Un esempio è il Motionless Electromagnetic Generator.

Non si deve trascurare il vantaggio in termini di pubblicità, vendita di libri o gadget che il presunto inventore può trarre. Sono ripetutamente occorsi svariati tentativi di frode realizzate allo scopo di raccogliere fondi per lo sviluppo della presunta macchina a moto perpetuo. Agli investitori venivano presentati prototipi in cui erano presenti molle, tubi, cavi nascosti o altri mezzi per fornire energia dall'esterno, trucchi scoperti da analisi indipendenti o da parte di scienziati neutrali.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Silvestroni, op. cit., p. 115
  2. ^ Christopher Kent Mineman, Moto perpetuo di 1 ° Specie, 15 dicembre 2006. URL consultato il 6 febbraio 2014.
  3. ^ Christopher Kent Mineman, Moto perpetuo di 2 ° Specie, 15 dicembre 2006. URL consultato il 6 febbraio 2014.
  4. ^ "Energia per niente" il congegno non passa il vaglio della giuria (energy for nothing" gizmo fails jury vetting), Irish Times, 24 giugno 2009.
  5. ^ Patent for internal energy generating power source
  6. ^ Patent for spring driven apparatus
  7. ^ Patent for permanent magnet motor
  8. ^ Patent for energy generation mechanism device and system
  9. ^ Ufficio Brevetti: faq brevetti

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

Termodinamica Portale Termodinamica: accedi alle voci di Wikipedia che trattano di Termodinamica