На протяжении ряда столетий многие изобретатели пытались построить такую машину, которая совершала бы полезную работу, не потребляя при этом извне какой-либо энергии. Иначе говоря, они стремились создавать энергию из ничего. Такую фантастическую машину назвали вечным двигателем, или перпетуум мобиле, что значит вечное движение.

Работая над созданием вечного двигателя, изобретатели, проявляя смекалку, остроумие, выдумку, пытались использовать самые различные явления природы — силу тяжести, магнетизм и пр.

Действительно, заманчиво иметь машину, которая совершала бы работу, не требуя затрат, например топлива, электрической или механической энергии. Единственное, что понадобилось бы, это периодически её смазывать.

Изобрести вечный двигатель считалось не меньшим счастьем, чем добыть сказочную скатерть-самобранку или найти фантастический кошелёк, из которого можно без конца вытаскивать золотые монеты. В средние века многим казалось, что изобретение вечного двигателя принесёт богатство, откроет неисчерпаемые творческие возможности. Подобное представление о вечном двигателе мастерски показано в произведении А. С. Пушкина «Сцены из рыцарских времён»: «Постой! — говорит Мартын, — ну а если опыт твой тебе удастся и у тебя будет и золота и славы вдоволь, будешь ли ты спокойно наслаждаться жизнию?

— Займусь, — отвечает Бертольд, — ещё одним исследованием: мне кажется, есть средство открыть perpetuum mobile.

— Что такое perpetuum mobile?

— Perpetuum mobile, то есть вечное движение. Если найду вечное движение, то я не вижу границ творчеству человеческому… видишь ли, добрый мой Мартын, делать золото — задача заманчивая, открытие может быть любопытное, но найти perpetuum mobile… о!»

Любопытно, что стремление изобрести вечный двигатель возникало словно эпидемия, поражающая постепенно одну страну за другой. В Европе оно, проникнув из Греции, захватило сперва итальянских физиков, учёных и изобретателей. Затем эта «болезнь» распространилась среди учёных и изобретателей Франции, Германии, потом Англии, Америки и России.

По различным документам, чертежам и литературным данным можно установить, что первая попытка изобрести вечный двигатель относится к XIII веку. Впервые модель колёсного вечного двигателя появляется в 1245 году. Его предложил французский архитектор времён Людовика Святого Виллар д’Оннекур.

С XIII по XVII век над изобретением вечного двигателя работали главным образом учёные. Среди них можно встретить довольно крупных для того времени людей науки. Но, начиная с XVII века, учёные постепенно прекратили это бесплодное занятие. Однако над осуществлением этой заманчивой, но бесплодной мечты продолжают, к сожалению, работать ещё и по сей день.

Вечный двигатель пытаются изобрести вот уже более семисот лет. За это время создано множество проектов и моделей. В Британское патентное бюро, например, лишь за вторую половину XIX века было представлено более 500 проектов вечных двигателей, а в России с 1915 по 1916 год только в отдел изобретений Московского Военно-промышленного комитета поступило 28 проектов.

В наше время хотя и редко, но всё же встречаются заблуждающиеся изобретатели вечного двигателя.

Каков же результат упорного труда огромного числа изобретателей, с такой настойчивостью стремившихся создать вечный двигатель на протяжении многих столетий? Не напрасно ли трудились изобретатели? Можно ли изобрести вечный двигатель?

Об этом мы и расскажем в нашей книжке.

В 1245 году французский архитектор Виллар д’Оннекур разработал чертёж, а затем изготовил модель колёсного вечного двигателя. Устройство его несложно (рис. 1).

Рис. 1. Модель колёсного вечного двигателя с откидывающимися грузами Виллара д’Оннекура (XIII век).

На ось, укреплённую в поперечных планках станины, надето свободно вращающееся колесо. К его ободу прикреплены на шарнирах семь стержней, имеющих на концах грузы. Колесо должно вращаться против часовой стрелки. Справа стержни с грузами прилегают к ободу колеса, а слева откидываются и являются продолжением спиц колеса. Таким образом грузы слева находятся значительно дальше от оси вращения колеса, чем грузы справа. На основании этого В. д’Оннекур считал, что равновесие колеса будет постоянно нарушенным и оно должно вращаться вечно, не требуя постороннего подталкивания. Вращение колеса должно поддерживаться непрерывными толчками откидывающихся грузов.

Но… это предположение изобретателя оказалось неправильным. На самом деле всё происходило иначе: колесо, совершив несколько оборотов, останавливалось. Вращение его прекращалось как только энергия, сообщённая колесу при пуске, оказывалась израсходованной на преодоление трения. Чтобы колесо вращалось, его требовалось вновь и вновь подталкивать, сообщать ему новую порцию энергии через некоторые промежутки времени.

Двумя столетиями позже среди многих был предложен вечный двигатель, показанный на рисунке 2.

Рис. 2. Колёсный вечный двигатель с откидывающимися грузами; колесо на одну треть погружено в воду (XV–XVI век).

Чертёж его обнаружен в записках и набросках знаменитого итальянского художника и учёного Леонардо да Винчи, жившего в 1452–1519 гг. Достоверно известно, что он не занимался изобретательством вечного двигателя. По-видимому, этот чертёж попал к нему на заключение от какого-либо итальянского изобретателя.

В этом проекте неизвестного изобретателя XV–XVI веков повторяется идея конструкции вечного двигателя В. д’Оннекура. Здесь тоже есть колесо с семью откидывающимися грузами. Но изобретатель погрузил одну треть его в воду, обоснованно предполагая, что вес этой части колеса и грузов уменьшится по известному закону Архимеда: тело, погружённое в жидкость, теряет столько в весе, сколько весит вытесненная им жидкость.

Однако это усовершенствование не принесло успеха изобретателю. Нетрудно заметить, что потеря веса колеса, погружённого в жидкость, одинакова как справа от вертикальной линии, проведённой через ось колеса, так и слева. Следовательно, такое усовершенствование не улучшало условий движения колеса.

Этот вечный двигатель, как и предыдущий, вращался лишь до израсходования на преодоление трения энергии, сообщённой ему при пуске. Беспрерывное вращение его было возможно только в том случае, если колесо подталкивали со стороны через некоторые промежутки времени.

На протяжении веков многие изобретатели неоднократно пытались создать вечный двигатель по принципу, впервые предложенному В. д’Ониекуром. Но всё напрасно. Ведь допустить возможность вечного двигателя подобной конструкции значит считать, что тело способно подняться за счёт энергии падения вновь до той высоты, с которой оно упало. «Ни одно тело не может при помощи своего движения, падения вернуться на первоначальную высоту; движение его имеет конец», — писал Леонардо да Винчи. «Искатели вечного движения, какое количество пустейших замыслов пустили вы в мир, идите к искателям золота»…. «О, исследователи вечного движения, сколько суетных планов вы создали при подобных исканиях».

Однако, как и прежде, попытки построить вечный двигатель продолжались.

Но тщетно. Двигатели не работали. Например, итальянский архитектор Александро Капра из Кремоны предложил в 1683 году колёсный вечный двигатель с восемнадцатью откидывающимися грузами. В этом проекте (рис. 3) откидывающихся грузов чётное количество.