Введение

Работа выполняется непрерывно без внешнего ввода энергии.

[[Image:WaterScrewPerpetualMotion.png|thumb|right|250px|Машина с «водяным винтом» Роберта Фладда 1618 года, изображенная на гравюре 1660 года. Она общепризнанно считается первой попыткой описать подобное устройство. Хотя машина не работала, идея заключалась в том, что вода из верхнего резервуара вращает водяное колесо (внизу слева), которое приводит в движение сложную систему шестерен и валов, которые в конечном итоге вращают винт Архимеда (снизу в центре, направленный вверх вправо), чтобы перекачивать воду обратно в резервуар. Вращательное движение водяного колеса также приводит в действие два жернова (внизу справа) и, как показано, обеспечивает достаточное количество воды для их смазки. Эти законы термодинамики применимы независимо от размера системы. Например, движения и вращения небесных тел, таких как планеты, могут казаться вечными, но на самом деле подвержены множеству процессов, которые медленно рассеивают их кинетическую энергию, таких как солнечный ветер, сопротивление межзвездной среды, гравитационное излучение и тепловое излучение, поэтому они не будут двигаться бесконечно. Следовательно, машины, извлекающие энергию из конечных источников, не могут работать неограниченно долго, поскольку они работают на энергии, запасенной в источнике, которая в конечном итоге исчерпается. Типичным примером являются устройства, работающие на океанических течениях, энергия которых в конечном итоге происходит от Солнца, которое в конечном итоге погаснет. В 2016 году были открыты новые состояния материи – кристаллы времени, в которых, в микроскопическом масштабе, составляющие атомы находятся в непрерывном повторяющемся движении, тем самым удовлетворяя буквальному определению «вечного движения». Однако они не являются вечными двигателями в традиционном смысле и не нарушают законы термодинамики, поскольку находятся в своем квантовом основном состоянии, поэтому из них нельзя извлечь энергию; они демонстрируют движение без потребления энергии.

История

История машин с вечным движением уходит корнями в Средние века. На протяжении тысячелетий оставалось неясным, возможны ли устройства вечного движения, пока развитие современных теорий термодинамики не доказало их невозможность. Несмотря на это, многочисленные попытки создания таких машин предпринимались и продолжаются до сих пор. Современные изобретатели и сторонники часто используют другие термины, например, "сверхъединичный коэффициент полезного действия", для описания своих изобретений.

Машины с видимым постоянным движением

Поскольку машину вечного движения можно определить только в конечной изолированной системе с дискретными параметрами, а поскольку истинно изолированных систем не существует (в частности, из-за квантовой неопределенности), в контексте данной статьи термин "вечное движение" целесообразнее понимать как "машина вечного движения", поскольку машина – это "устройство, направляющее и контролирующее энергию, часто в форме движения или электричества, для достижения определенного эффекта", в то время как "движение" – это просто перемещение (например, броуновское движение). Не вдаваясь в детали, на макроскопическом уровне существуют концепции и технические разработки, предлагающие "вечное движение", однако при более детальном анализе выясняется, что они фактически "используют" тот или иной природный ресурс или скрытую энергию, например, фазовые переходы воды или других жидкостей, незначительные естественные градиенты температуры, либо просто не способны поддерживать работу неограниченно долго. В общем случае, извлечение полезной работы из подобных устройств невозможно.

Низкое трение

В накопителях энергии на маховиках "современные маховики могут демонстрировать время саморазряда при нулевой нагрузке, измеряемое годами". После разгона объекты в вакууме – звезды, черные дыры, планеты, луны, спутники с гироскопической стабилизацией и т.п. – рассеивают энергию очень медленно, что позволяет им вращаться в течение длительного времени. Приливы на Земле рассеивают гравитационную энергию системы Луна/Земля со средней скоростью около 3,75 тераватт. В определенных квантово-механических системах (таких как сверхтекучесть и сверхпроводимость) возможно движение с очень низким трением. Однако движение прекращается, когда система достигает состояния равновесия (например, когда весь жидкий гелий собирается на одном уровне). Подобным образом, кажущиеся эффекты, обратные энтропии, такие как восхождение сверхтекучих жидкостей по стенкам сосудов, обусловлены обычным капиллярным эффектом.

Мысленные эксперименты

В некоторых случаях мысленный эксперимент может создавать впечатление, что вечное движение возможно посредством известных и понятных физических процессов. Однако во всех случаях, при рассмотрении всей соответствующей физики, обнаруживался изъян. Примеры включают:
Демон Максвелла: Изначально он был предложен для демонстрации того, что второй закон термодинамики применим лишь в статистическом смысле, путем постулирования "демона", способного отбирать энергичные молекулы и извлекать их энергию. Последующий анализ (и эксперимент) показали, что не существует физически реализуемой системы, которая не привела бы к общему увеличению энтропии. Брауновская трещотка: В этом мысленном эксперименте представляется гребное колесо, соединенное с трещоткой. Брауновское движение заставляло бы окружающие молекулы газа ударять по лопастям, но трещотка позволяла бы колесу вращаться только в одном направлении. Более детальный анализ показал, что при рассмотрении физической трещотки в этом молекулярном масштабе, брауновское движение также воздействовало бы на трещотку, вызывая ее случайные отказы и отсутствие чистого выигрыша. Таким образом, устройство не нарушало бы законы термодинамики. Энергия вакуума и энергия нулевой точки: Для объяснения таких эффектов, как виртуальные частицы и эффект Казимира, многие формулировки квантовой физики включают фоновую энергию, пронизывающую пустое пространство, известную как энергия вакуума или энергия нулевой точки. Возможность использования энергии нулевой точки для полезной работы считается псевдонаукой большинством научного сообщества. Изобретатели предлагали различные методы извлечения полезной работы из энергии нулевой точки, но ни один из них не был признан жизнеспособным, ни одно из заявлений об извлечении энергии нулевой точки не было подтверждено научным сообществом, и нет никаких доказательств того, что энергия нулевой точки может быть использована с нарушением закона сохранения энергии. Эллипсоидный парадокс: Этот парадокс рассматривает идеально отражающую полость с двумя абсолютно черными телами в точках А и В. Отражающая поверхность состоит из двух эллиптических секций E1 и E2 и сферической секции S, при этом тела в точках А и В расположены в общих фокусах двух эллипсов, а В находится в центре S. Эта конфигурация такова, что, по-видимому, абсолютно черное тело в точке В нагревается относительно А: излучение, исходящее от абсолютно черного тела в точке А, попадает на В и поглощается им. Аналогично, лучи, исходящие из точки В и попадающие на E1 и E2, отражаются в точку А. Однако значительная часть лучей, исходящих из В и попадающих на S, отражается обратно в В. Этот парадокс разрешается при рассмотрении конечных размеров абсолютно черных тел вместо точечных.

Теории заговора

Несмотря на то, что их отвергают как псевдонаучные, машины вечного движения стали объектом теорий заговора, утверждающих, что они намеренно скрываются от общественности корпорациями или правительствами, опасающимися потерять экономический контроль, если станет доступным источник энергии, способный дешево производить энергию.