Ikiliikkuja

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Villard de Honnecourtin suunnitelma ikiliikkujaksi noin vuodelta 1230.
"Ikiliikkuja"

Ikiliikkuja on kuviteltu laite tai muu suljettu systeemi, joka kerran käynnistettynä pysyisi jatkuvasti käynnissä ilman, että siihen tarvitsisi tuoda mistään energiaa [1] Ajatellut ikiliikkujat voidaan jakaa kolmeen lajiin:

  1. Varsinainen eli ensimmäisen lajin ikiliikkuja olisi laite, johon ei tarvitsisi tuoda mistään energiaa, mutta joka silti tekisi koko ajan mekaanista työtä ainakin kitkan voittamiseksi.[1][2]
  2. Toisen lajin ikiliikkuja olisi laite, joka muuttaisi lämpöenergiaa mekaaniseksi energiaksi aiheuttamatta lämpötila­erojen tasoittumista.[1][3]
  3. Kolmannen lajin ikiliikkuja on systeemi, jossa ainakin jokin osa pysyy jatkuvasti liikkeessä, koska siihen ei vaikuta kitka tai muut liikettä vastustavat voimat.[4]

Tavallisimmin ikiliikkujalla tarkoitetaan ensimmäisen lajin ikiliikkujaa. Sellaisia on yritetty rakentaa muun muassa pyöristä, joihin on kiinnitetty pariton määrä vasaroita tai muita muodoltaan epäsymmetrisiä esineitä siten, että pyörän olisi suunnittelijan käsityksen mukaan pitänyt olla aina epätasapainossa.[5] Kaikki yritykset sellaisen rakentamiseksi ovat kuitenkin epäonnistuneet, sillä energian syntyminen tyhjästä ei energian säilymisen lain eli termodynamiikan ensimmäisen pääsäännön mukaan ole mahdollista. Se tosi­asia, että iki­liikkujaa ei lukemattomista yrityksistä huolimatta ole kyetty rakentamaan, onkin osaltaan johtanut tämän lain keksimiseen.[6]

Toisaalta energia ei myöskään häviä. Näin ollen voisi kuvitella, että laite voisi toimia ilman ulkoista energianlähdettä käyttämällä saman energian yhä uudestaan ja uudestaan. Koska todellisuudessa minkä tahansa koneen käyttämä energia kuitenkin muuttuu lopulta lämmöksi, tämän laitteen olisi itse asiassa kerättävä lämpöä ympäristöstään ja muutettava se mekaaniseksi energiaksi aiheuttamatta lämpö­tila­erojen tasoittumista. Tällaista kuviteltua laitetta nimitetään toisen lajin ikiliikkujaksi eli ideaalikoneeksi. Se ei olekaan ristiriidassa energian säilymislain kanssa, mutta termodynamiikan toinen pääsääntö, jonka mukaan entropia kasvaa, tekee myös sen mahdottomaksi.[1][7] Lämmön avulla voidaan tehdä mekaanista työtä vain, jos on lämpötilaeroja, mutta niiden aikaansaaminen vaatii ulkopuolista energiaa. Lisäksi voidaan osoittaa, lämpövoimakoneen hyötysuhde ei voi olla suurempi kuin tämän lämpö­tila­erotuksen suhde korkeampaan lämpö­tilaan absoluuttisella asteikolla.[8]

Jos johonkin kappaleeseen ei vaikuta kitka, väliaineen vastus eikä muukaan liikettä hidastava voima, mekaniikan ensimmäisen perus­lain mukaan se jatkaa tasaista ja suora­viivaista liikettään loputtomasti. Tällaista kappaletta sanotaan joskus kolmannen lajin iki­liikkujiksi.[4] Tällainen jatkuva liike edellyttää lisäksi, ettei kappale vuoro­vaikuta minkään toisen kappaleen kanssa luovuttaen energiaa. Todellisuudessa vastustavia voimia kuitenkin esiintyy kaikkialla, jopa avaruudessa, mutta tähtienvälinen aine on niin harvaa, että esimerkiksi planeettojen ja muiden taivaan­kappaleiden liikettä laskettaessa se voidaan käytännössä jättää huomiotta. Eräänlaisina kolmannen lajin iki­liikkujina voidaan kuitenkin pitää supra­johteita[4], joissa resistanssia ei ole, joten niihin aikaan­saatu sähkövirta jatkuu heikkenemättä lakkaamatta.

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c d Otavan iso Fokus, 2. osa (Em-Io), s. 1221 (art. Ikiliikkuja). Otava, 1973. ISBN 951-1-00272-4.
  2. Daniel N. Lapedes: Dictionary of Physics and Mathematics, s. 730, hakusana Perpetual motion machine of the first kind. McGraw-Hill, 1980. ISBN 0-07-045480-9.
  3. McGraw-Hill, hakusana Perpetual motion machine of the second kind
  4. a b c McGraw-Hill, hakusana Perpetual motion machine of the third kind
  5. Baeyer, s. 27
  6. Hans Christian von Baeyer: Maxwellin demoni, Miksi lämpö hajaantuu ja aika virtaa eteenpäin, s. 26. Suom. Hannu Karttunen. Art House, 2000. ISBN 951-884-321-X.
  7. Baeyer, s. 62-64
  8. K. V. Laurikainen, Uuno Nurmi, Rolf Qvickström, Erkki Rosenberg, Matti Tiilikainen: Lukion fysiikka 1, s. 122. WSOY, 1972. ISBN 951-0-00557-6.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]