Home
Education
Classroom
Knowledge
Blog
TV
ธรรมะ
กิจกรรม
โครงการทรูปลูกปัญญา

กฎของเทอร์โมไดนามิกส์กับการสร้างเครื่องจักรที่ไม่มีวันหยุดทำงาน

Posted By Plook Creator | 06 ก.ย. 60
2,548 Views

  Favorite

ถ้ามอเตอร์ไฟฟ้าทำงานโดยการได้รับกระแสไฟฟ้าเข้าไปเปลี่ยนสนามแม่เหล็กแล้วทำให้เกิดการหมุน การหมุนนี้ทำให้เฟืองที่ติดอยู่ปลายมอเตอร์หมุน และเฟืองนี้ก็ไปหมุนเฟืองอีกตัวที่ไปปั่นไดนาโม (Dynamo) ซึ่งรับแรงกลจากการหมุนของเฟืองไปหมุนขดลวดทองแดงให้ตัดกับสนามแม่เหล็กและทำให้ได้ไฟฟ้าออกมา โดยไฟฟ้านี้สามารถนำไปใช้หมุนมอเตอร์ไฟฟ้าต่อได้ และการทำงานของมันก็วนเวียนเปลี่ยนไปเป็นนิรันดร์ หลักการการทำงานนี้แม้จะดูสมเหตุสมผลแต่จนปัจจุบันยังไม่เกิดขึ้นมันคือ เครื่องจักรนิรันดร์ (Perpetual Motion)

ภาพ : Pixabay

 

ทำไมมันถึงยังไม่เกิดขึ้น เพราะมันทำไม่ได้ หรือว่ามนุษย์เรายังไม่ฉลาดพอที่จะทำให้มันเกิดขึ้นได้นั้นยังเป็นเรื่องที่คลุมเครือ แต่ที่แน่ ๆ คือ พวกเราไม่ใช่คนรุ่นแรกที่คิดเรื่องนี้ และมันก็ได้รับการพิสูจน์หลายครั้งแล้ว เพื่อหาความเป็นไปได้ที่จะทำให้มันเกิดขึ้น

 

เครื่องจักรนิรันดร์ หรือการเคลื่อนที่อันเป็นนิรันดร์นี้ อ้างอิงมาจากแนวคิดที่ว่า จะมีเครื่องจักรหรือกลไกอะไรบางอย่างหรือไม่ ที่ปล่อยพลังงานออกมาได้มากกว่าที่มันรับเข้าไป กล่าวถึงตรงนี้ก็อาจจะสามารถสรุปจบได้เลยว่า ไม่มีทางเกิดขึ้นได้จริง เพราะว่ามันขัดกับ "กฎการอนุรักษ์พลังงาน" ที่ว่า "พลังงานที่ปล่อยออกมาต้องเท่ากับที่ได้รับเข้าไป แม้ว่าชนิดของพลังงานอาจจะเปลี่ยนแปลงไปก็ตาม"

 

ผู้คนขบคิดเรื่องนี้กันมากถึงขนาดที่หน่วยงานจดสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกา (United States Patent and Trademark Office หรือ USPTO) สั่งห้ามจดสิทธิบัตรแนวคิดประมาณนี้ จนกว่าจะมีอุปกรณ์หรือเครื่องมือที่สามารถใช้งานได้จริงมาให้ทดสอบ เพราะว่าก่อนหน้านี้มีนักประดิษฐ์หัวใสจำนวนมากมาจดสิทธิบัตร และเอาไปหลอกขายฝันให้กับนายทุนจนเสียเงินเสียทองกันไปเยอะ รวมถึงหน่วยงานเกี่ยวกับการจดสิทธิบัตรในอีกหลายประเทศก็ออกกฎในทิศทางเดียวกัน ยังไม่นับเรื่องที่ Royal Academy of Scienes แห่งกรุงปารีสในฝรั่งเศสเอง ก็เคยประกาศว่าจะไม่รับบทความเกี่ยวกับเรื่องนี้ เนื่องจากเครื่องจักรนิรันดร์ล้วนแล้วแต่ไม่เป็นไปตามกฎของเทอร์โมไดนามิกส์ (Laws of Thermodynamics) ซึ่งว่าด้วยเรื่องของพลังงาน อย่างน้อย ๆ หนึ่งข้อเสมอ

ภาพ : Pixabay


กฎของเทอร์โมไดนามิกส์ มี 3 ข้อด้วยกัน ซึ่งกล่าวถึงพลังงานชนิดต่าง ๆ และการเปลี่ยนแปลงชนิดของพลังงานระหว่างกัน
ข้อที่ 1 มีพื้นฐานมาจากกฎการอนุรักษ์พลังงาน โดยกล่าวว่า พลังงานไม่สามารถสร้างขึ้นหรือทำลายให้หายไปได้ พลังงานทั้งหลายที่เรารู้จักต่างหมุนเวียนเปลี่ยนไปในจักรวาลนี้ในรูปแบบต่าง ๆ อย่างต่อเนื่อง และที่สำคัญคือ เราไม่สามารถได้รับพลังงานที่ออกมาจากระบบมากกว่าพลังงานที่ใส่เข้าไปในระบบ ซึ่งกระทบกับแนวคิดเครื่องจักรนิรันดร์โดยตรง แต่แม้ว่าเราจะสามารถควบคุมเรื่องพลังงานที่ได้รับและส่งออกได้โดยไม่มีพลังงานภายนอกเข้ามารบกวน เครื่องจักรของเราก็ยังติดกับของกฎการอนุรักษ์พลังงานข้อที่ 2 อยู่ดี

 

ข้อที่ 2 กล่าวว่า พลังงานจะถูกส่งต่อโดยถ่ายทอดไปในรูปแบบอื่น ๆ เช่น แรงเสียดทาน และอาจทำให้ได้พลังงานความร้อนออกมา ซึ่งพลังงานเหล่านี้จะเล็ดลอดออกมาจากเครื่องจักรเรื่อย ๆ และนั่นทำให้พลังงานโดยรวมของระบบเปลี่ยนแปลงไป มันจึงไม่เสถียรและสูญเสียสภาพการเคลื่อนที่หรือเคลื่อนไหวของมันไปในที่สุด ดังนั้น ในปัจจุบันแค่คิดและสร้างเครื่องจักรหรือระบบสักอย่างที่สามารถทำงานได้ภายใต้กฎสองข้อนี้ก็ยากแล้ว มันจึงยังไม่เกิดขึ้น แต่สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์กำลังถกเถียงกันอยู่ในตอนนี้คือ มันเป็นไม่ได้จริง ๆ หรือกฎที่เรามีในตอนนี้มันไม่ครอบคลุม มันโบราณเกินไป

 

(ส่วนกฎข้อที่ 3 กล่าวว่า ที่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ (0 เคลวินหรือ -273 องศาเซลเซียส) ค่าความไม่เป็นระเบียบหรือความยุ่งเหยิงของระบบ (Entropy) จะเท่ากับ 0 ซึ่งจะทำให้ทุกสิ่งทุกอย่างถูกแช่แข็งและหยุดนิ่งโดยไม่มีพลังงานความร้อนอยู่ในนั้นเลย)

 

กฎและทฤษฎีต่าง ๆ ที่เรามีในปัจจุบันต่างก็เคยมีจุดเปลี่ยนผ่านกันมาแล้ว เมื่อทฤษฎีเก่าถูกพิสูจน์ว่า ไม่เป็นจริง ของใหม่ก็เข้ามาแทนที่ เมื่อโลกเคยแบนแต่ถูกพิสูจน์ว่าไม่เป็นจริง จึงถูกแทนที่ด้วยแนวคิดที่ว่าโลกกลม และกฏของเทอร์โมไดนามิกส์ก็อาจจะเป็นจริงหรือใช้ได้แค่ในช่วงระยะเวลาหนึ่งของประวัติศาสตร์มนุษย์ก็เป็นได้ เพราะมันยังมีอีกหลายสิ่งที่รอการค้นพบของเราอยู่ ในจักรวาลหรือแม้แต่ในโลกของเรา หรือแม้แต่ร่างกายของเราเองที่ยังเป็นปริศนา จึงไม่แปลกอะไรถ้าอนาคตจะมีการเรียนรู้สิ่งใหม่ ๆ ที่ช่วยเติมเต็มองค์ความรู้และทำให้เครื่องจักรนิรันดร์เป็นจริงได้

 

ภาพปก : Pixabay

 

 

เว็บไซต์ทรูปลูกปัญญาดอทคอมเป็นเพียงผู้ให้บริการพื้นที่เผยแพร่ความรู้เพื่อประโยชน์ของสังคม ข้อความและรูปภาพที่ปรากฏในบทความเป็นการเผยแพร่โดยผู้ใช้งาน หากพบเห็นข้อความและรูปภาพที่ไม่เหมาะสมหรือละเมิดลิขสิทธิ์ กรุณาแจ้งผู้ดูแลระบบเพื่อดำเนินการต่อไป
Tags
  • Posted By
  • Plook Creator
  • 0 Followers
  • Follow