永动的钟表-利用周围的气压得到动力的永动钟表

时间:2024-11-29 07:59:02

在这本,我们谈到了各种各样的永动机。通过分析,我们知道,所有的永动机都是无法实现的。现在,我们再来看另一种永动机,或者我们把它称为“免费”的动力。这种永动机是可以实现的,它的动力不是人提供的,而是由外部环境提供的。

我们都见过气压计。其实,气压计有两种:一种是水银气压计,一种是金属气压计。水银气压计里的水银柱会随着气压的变化升高或降低;而金属气压计则是指针式的,随着气压的变化,指针会摆来摆去。

在18世纪的时候,有一位发明家利用了气压计的原理,发明了一种机械装置,也就是一只时钟,它不需要外力就可以走动,而且可以一直走下去。1744年,英国机械师、天文学家弗格森对这个时钟给予了高度评价,他是这样说的:“通过仔细观察这只时钟,我发现它是由一个特殊装置的气压计里的水银柱升降来带动的,可以相信,这只钟会一直走下去,即使把气压计拿走,贮藏在时钟里的动力也能保证这只钟走一年的时间。坦白地说,这只时钟是我所见过的机械装置里设计最精巧的,简直太完美了。”

可惜,现在我们不知道这只时钟在哪儿,也不知道它是否还存在于这个世界上。但是,我们找到了这只时钟的设计图,如图所示。根据这张设计图,我们有可能重新复制它。

永动的钟表-利用周围的气压得到动力的永动钟表

图 18世纪,“免费时钟”的设计图。

从图中可以看出,时钟里有一只大型的水银气压计,盛水银的玻璃壶挂在一个架子上,玻璃壶里倒插着一只长颈瓶玻璃壶,它里面的水银共有150千克重。玻璃壶和长颈瓶可以上下移动。当气压变大的时候,时钟里的杠杆就会使长颈瓶向下移动,而玻璃壶则会向上移动。反过来,当气压变小的时候,长颈瓶向上移动,玻璃壶向下移动。随着长颈瓶和玻璃壶的移动,一只小巧的齿轮就会向一个方向转动。如果气压没有任何变化,齿轮就会完全静止不动。可是,一旦齿轮静止不动,上面的重锤就会落下,带动齿轮继续转动。如果气压变动得太快,就会把重锤提上去,那么就需要一个特殊的装置,让重锤升到一定高度之后,自己落下来。这个重锤的设计简直太巧妙了!即便是现代人也是很难想到的。但是,古代的发明家却把这个问题想到而且解决了。

不难看出,类似这种“免费”的动力机械,跟前面提到的所谓“永动机”还是有很大区别的。在“免费”的动力机械里,动力并不是无中生有的,它们的动力来自机械装置的外面。这里的时钟就是从周围的气压得到的动力。但是,不能否认的是,这种“免费”的动力机械跟真正的“永动机”一样,非常经济。只不过,有一点需要说明,就是这种机械装置的制造成本与得到的能量相比,显然不成正比。关于这个问题,我们会在后面讲另一种“免费”的动力机械时,再深入讨论。