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Der Begriff Perpetuum mobile ist lateinisch und steht für „sich ständig Bewegendes “. Er bezeichnet eine Konstruktion, die sich, sobald sie in Gang gesetzt wurde, immer weiter bewegt und dabei durch freie Energie zusätzlich Arbeit verrichtet, jedoch ohne, dass ihr von außen weitere Energie zugeführt wird. Eine solche Konstruktion soll im Grunde aus „nichts“ Arbeit erzeugen, und dieses soll zudem dauerhaft geschehen.
Allerdings zeigen Erkenntnisse aus der Physik, namentlich aus der Thermodynamik, dass ein Perpetuum Mobile auf Basis der Grundkräfte der Physik nicht existieren kann. Dennoch versuchen schon seit Jahrhunderten Erfinder und Tüftler ein funktionierendes Perpetuum Mobile zu erschaffen. Schließlich würde eine solche Konstruktion unerschöpfliche Energie liefern – eine herausragende Errungenschaft!
Faszination des Perpetuum Mobile
Antworten auf die Frage, warum die Idee des Perpetuum Mobile nach wie vor viele Erfinder fasziniert, gibt es viele. Sicherlich ist ein Grund die Freude am Tüfteln und der Anreiz, vielleicht doch noch etwas Neues zu entdecken. Die Herausforderung ist immerhin umso größer, wenn eine Aufgabe als unlösbar gilt und schließlich wurden viele berühmte Denker in ihrer Anfangszeit nicht ernst genommen. Sicher haben sehr viele andere schon den Versuch unternommen, ein funktionierendes Perpetuum Mobile zu konstruieren und sind dabei gescheitert. Doch in den Augen ambitionierter Erfinder muss dies noch lange nicht heißen, dass auch wirklich schon alle Wege gegangen und Möglichkeiten ausgeschöpft sind.
Verschiedene Perpetuum Mobile
Es wurden im Laufe der Zeit sehr viele unterschiedliche vermeintliche Perpetuum Mobile erfunden. In den meisten Fällen werden Perpetuum Mobile danach unterschieden, welchem thermodynamischen Hauptsatz sie widersprechen, so werden sie üblicherweise in Perpetuum Mobile 1. und 2. Art aufgeteilt. Ein Perpetuum Mobile 1. Art bezeichnet eine Maschine, die ohne Zufuhr von Energie unbegrenzt Arbeit verrichten kann, während ein Perpetuum Mobile 2. Art die ganze Zeit Arbeit leistet und die dafür nötige Energie aus ihrer Umgebung entnimmt. Weiterhin gibt es Perpetuum Mobile 3. Art. Ein solches Perpetuum Mobile verrichtet keine Arbeit, bleibt jedoch ständig in Bewegung. Auf die angesprochenen drei Arten von Perpetuum Mobile soll auf den folgenden Seiten noch näher eingegangen werden.
Neben mechanischen Perpetuum Mobile gibt es auch Ansätze für magnetische, hydraulische, elektrische oder auch chemische Perpetuum Mobile. Ein Beispiel für ein magnetisches Perpetuum Mobile wäre ein magnetische Fahrzeug, vor welchem ein starker Magnet platziert wird. Das Fahrzeug wird von dem Magneten angezogen, so dass es sich fortbewegt. Gleichzeitig jedoch wird der Magnet vor dem Fahrzeug hergeschoben. Bei einem solchen Perpetuum Mobile wird keiner der Hauptsätze der Thermodynamik verletzt, sondern das Prinzip der actio und reactio der Mechanik nach Newton. Es ist also physikalisch nicht möglich.
Ein hydraulisches Perpetuum Mobile kann in der Theorie zum Beispiel aus einem Holzrad bestehen, welches auf einer Seite in eine in einem Tank befindliche Flüssigkeit getaucht wird. Vom Erfinder beabsichtigt war eine Drehung des Rades nach rechts, bedingt durch den einseitigen Auftrieb. Das Rad konnte sich jedoch deshalb nicht bewegen, weil der Auftrieb nicht senkrecht nach oben, sondern von allen Seiten auf das Rad wirkte.
Zur Geschichte der Perpetuum Mobile
Die Idee zum Perpetuum Mobile stammt offenbar aus dem Orient. So formulierte im 11. Jahrhundert der indische Astronom und Mathematiker Bhaskara Ansätze für ein Perpetuum Mobile in Form eines Rades, an dem verschiedene mit Quecksilber gefüllte Behälter speichenartig angeordnet sein sollten. Ziel war es, dass das Rad sich drehte, da das Quecksilber der Achse des Rades auf einer Seite näher war als auf der anderen. Diese Grundidee wurde immer wieder aufgegriffen und findet sich im Laufe der Technikgeschichte daher immer wieder. Maschinen, die nach diesem Grundprinzip funktionieren sollen, nennt man noch heute arabische oder indische Perpetuum Mobile.
Diese Idee des Perpetuum Mobile kam durch die Araber nach Europa, wo sie viel Anklang fand. Besonders während der Renaissance wurde besonders viel an Perpetuum Mobile gearbeitet. Auch Leonardo DaVinci war sehr an der Idee des Perpetuum Mobile interessiert, so entstanden auch von ihm einige Entwürfe.
Allerdings war ihm seinerzeit bereits klar, dass eine solche Maschine vermutlich nicht wirken konnte, obwohl das Prinzip der Energieerhaltung damals noch nicht bekannt war. Schon im Jahr 1775 wurde seitens der Französischen Akademie der Wissenschaften erklärt, sie würde keine Arbeiten zum Thema Perpetuum Mobile mehr annehmen. Als Grund hierfür führte sie die Unmöglichkeit einer immerwährenden Bewegung an. Als schließlich in der Mitte des 19. Jahrhunderts der Energieerhaltungssatz formuliert wurde, hatten Überlegungen zu Perpetuum Mobile keine Grundlage mehr. Dennoch starb die Idee nicht aus.
Auch heute noch gehen beim Deutschen Patentamt jedes Jahr mehrere Dutzend Patentanmeldungen von vermeintlichen Perpetuum Mobile ein.