Die Weite des Universums wurde in einer schockierenden Explosion geboren, und die Form des Universums, die wir heute sehen, ist die Ansammlung und Darstellung der unablässigen Bewegung unzähliger mikroskopisch kleiner Teilchen - Moleküle, Atome, Elektronen usw. In der Theorie der molekularen Bewegung, die das Verhalten von Materie erklärt, geht man davon aus, dass sich Moleküle in chaotischer Bewegung befinden, ohne anzuhalten.
Zu diesem Zeitpunkt werden einige Menschen verwirrt sein, da die Existenz von Perpetuum Mobiles auf der Erde unmöglich erscheint, warum kann sie im riesigen Universum bis in die Tiefen der mikroskopisch kleinen Atome weiterarbeiten?
Das Konzept des Perpetuum Mobile entstand erstmals um 1200 n. Chr., ursprünglich in Indien und verbreitete sich über religiöse Kanäle im Islam und in Europa. In Europa hat das Konzept des Perpetuum Mobile großes Interesse und einen Forschungsboom geweckt. Ein Perpetuum Mobile ist definiert als ein mechanisches Gerät, das in der Lage ist, sich kontinuierlich zu bewegen und Arbeit zu verrichten, ohne dass eine externe Energiezufuhr erforderlich ist oder auf eine einzige Wärmequelle angewiesen ist.
Warum ist das Perpetuum Mobile doch nicht herausgekommen? Die Idee eines Perpetuum Mobile des ersten Typs – eines mechanischen Geräts, das keine Energie verbraucht und ständig externe Arbeit verrichten kann – verstößt direkt gegen das Gesetz der Energieerhaltung, das eindeutig besagt, dass Energie weder ohne Grund erzeugt wird noch ohne Grund verschwindet, sondern sich nur zwischen verschiedenen Formen oder Objekten umwandelt und die Gesamtmenge konstant ist.
Unter Berücksichtigung der Energieerhaltung wird die Nichtexistenz eines Perpetuum Mobile als selbstverständlich angesehen, da bei der mechanischen Bewegung durch die Einwirkung der Reibungskraft ein Teil der mechanischen Energie in innere Energie umgewandelt wird.
Die zweite Art von Perpetuum Mobile ist die Idee, endlos Wärme aus der Natur, wie Meerwasser oder Luft, aufzunehmen und in mechanische Energie umzuwandeln. Obwohl sie dem Energieerhaltungssatz zu entsprechen scheint, widerspricht sie dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik. Dieses Gesetz zeigt, dass es nicht möglich ist, die gesamte innere Energie verlustfrei in mechanische Energie umzuwandeln.
Daher verstößt ein Perpetuum Mobile gegen die Gesetze der Thermodynamik und sein Wesen kann nicht realisiert werden.
Was das Prinzip der unregelmäßigen Bewegung der Materiemoleküle betrifft, so wurde es erstmals von dem Botaniker Brown in 1827 Jahren entdeckt, und am Beispiel des Pollens zeigt der im Wasser suspendierte Pollen eine nie endende unregelmäßige Bewegung, die sogenannte Brownsche Bewegung. Tatsächlich sind nicht nur Pollen, sondern auch Kolloide und andere Partikel in Flüssigkeiten zu finden.
Moleküle, als kleinste Einheit, die die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Materie aufrechterhält, befinden sich tatsächlich in einer endlosen unregelmäßigen Bewegung, mit sowohl Gravitations- als auch Abstoßungskräften zwischen den Molekülen, und es gibt Lücken zwischen den Molekülen.
Der Abstand zwischen den Gasmolekülen ist in der Regel groß und die Kraft relativ gering, so dass das Gas eine gute Fließfähigkeit aufweist und sich leicht komprimieren lässt. Der Abstand zwischen den Molekülen der Flüssigkeit ist jedoch kurz, und die Gravitations- und Abstoßungskräfte zwischen den Molekülen halten sich die Waage, was dazu führt, dass die Flüssigkeit keine feste Form hat, aber nicht leicht zu komprimieren ist. Der intermolekulare Abstand von Festkörpern ist kleiner und die intermolekularen Kräfte sind groß, was zu einer festen Form und einer schwierigen Kompression führt.
Wenn ein Objekt erhitzt wird, verstärkt sich die molekulare Bewegung und der molekulare Abstand nimmt zu, ein Phänomen, das als thermische Ausdehnung und Kontraktion bekannt ist, weshalb die unregelmäßige Bewegung von Molekülen als thermische Bewegung bezeichnet wird.
Die Gründe, warum sich Moleküle unregelmäßig bewegen können, ohne anzuhalten, liegen in der Energie (mechanische Energie), die von den Molekülen selbst getragen wird, aus denen die Materie besteht, und jedes Molekül bewegt sich aufgrund der Energie, die es trägt. Obwohl die Bewegung einzelner Moleküle den Gesetzen der Mechanik folgt, ist die kollektive Bewegung statistisch unregelmäßig und unregelmäßig.
Tatsächlich enthält alles im Universum Energie, und theoretisch kann Materie nur am absoluten Nullpunkt Energie haben und sich nicht bewegen, aber der absolute Nullpunkt ist praktisch unmöglich zu erreichen. Daher besitzen alle Wesen oberhalb des absoluten Nullpunkts Energie und bewegen sich dadurch.
Mit anderen Worten, nicht nur Moleküle und Atome, sondern alles im Universum bewegt sich in einem konstanten Energiekreislauf, und Energie folgt dem Gesetz der Energieerhaltung.
Es ist erwähnenswert, dass Perpetuum mobile und Perpetuum mobile nicht dasselbe Konzept sind. Zunächst einmal ist es wichtig zu verstehen, dass Perpetuum Mobile und die unregelmäßige Bewegung von Molekülen zwei verschiedene Dinge sind. Zweitens scheint die unregelmäßige Bewegung von Molekülen keine Energiezufuhr zu erfordern, aber tatsächlich kommt die Bewegung aller Materie im Universum aus der reinen Energie des Universums zum Zeitpunkt seiner Geburt, und Moleküle, Atome usw. bilden Materie, so dass man sagen kann, dass die Funktionsweise des Universums auf den unzähligen Molekülen, Atomen und Elektronen basiert, die im Universum existieren.
Wir müssen auch verstehen, dass sich ein Perpetuum Mobile nicht auf eine Maschine bezieht, die dauerhaft "bewegt" werden kann. Wenn man ein Perpetuum Mobile als eine Maschine definiert, die sich ständig bewegt, dann ist jeder von uns ein Perpetuum Mobile, denn die Elektronen in den Atomen in unserem Körper sind ständig in Bewegung, und alle Teilchen im Universum sind auch ständig in Bewegung. Aber es ist ein Fehler, das gesamte Universum als ein Perpetuum Mobile zu betrachten, denn die Bewegung der Teilchen kann keine Arbeit verrichten, also ist das Universum selbst kein Perpetuum Mobile.
Nach der Vorhersage von Kelvin, dem Vater der Thermodynamik, könnte das endgültige Schicksal des Universums darin bestehen, das Maximum der Entropie zu erreichen, wenn alle Materie in Leptonen und Photonen zerfällt und das Universum in einen Zustand des thermodynamischen Gleichgewichts eintritt, der den Endpunkt des Universums darstellen könnte.