永久機関

カテゴリー：熱力学

外から何もエネルギーを与えずにいくらでも仕事をする装置を永久機関と呼ぶ。英語で永久機関は"Perpetual"と書く。

もし永久機関が発明されていれば発電所は無尽蔵に電力を作り続けるし、車はガソリンをいれなくてもいくらでも走ることができる。実際にこう言った発電所や車がないことからもわかるように永久機関は実現不可能なのである。

これは熱力学第一法則が成り立っているためである。与えられたエネルギーを超えてエネルギーを作り出すことはできないし、逆に与えられたエネルギーは何もせずになくなることはないのである。

このことを覆そうと多くの科学者が永久機関の開発に人生の大半を費やし、結局無駄に終わったようである。それが逆に熱力学第一法則が成り立つことの証明となっているのである。

たまに磁石を使えば永久機関ができるのではないか？と思う人がいると思う。例えば、磁石を下に置き、その上に磁石を重りにした振り子を作れば、永遠に反発し合って振り子が振れ続けるということから着想を得ているようである。

しかし、永久機関とは外部に対して仕事をしなくてはいけない。言い換えるとそこからエネルギーを取り出さなくてはいけない。

つまり、振り子からエネルギーを取り出そうとすると振り子は止まってしまうため、結局永久機関とはならないのである。（たまに永久磁石は本当は永久に磁石ではないから永久機関ではない、という人がいるが間違いである。）

磁石の他に、重力が常に加わる力として挙げられるが、重力のエネルギーを作り出したかったら何か重いものを持ち上げなくてはならず、持ち上げたエネルギーを超えたエネルギーは取り出せない。