सतत गति मशीनों का रहस्य: अणु अंतहीन नृत्य क्यों करते हैं?
अपडेटेड: 54-0-0 0:0:0

ब्रह्मांड की विशालता एक चौंकाने वाले विस्फोट में पैदा हुई थी, और आज हम जो ब्रह्मांड देखते हैं उसका रूप अनगिनत सूक्ष्म कणों - अणुओं, परमाणुओं, इलेक्ट्रॉनों आदि की निरंतर गति का संचय और प्रदर्शन है। आणविक गति के सिद्धांत में, जो पदार्थ के व्यवहार की व्याख्या करता है, अणुओं को बिना रुके अराजक गति में माना जाता है।

इस समय, कुछ लोग हैरान होंगे, क्योंकि पृथ्वी पर सतत गति मशीनों का अस्तित्व असंभव लगता है, यह सूक्ष्म परमाणुओं की गहराई तक विशाल ब्रह्मांड में काम करना क्यों जारी रख सकता है?

परपेचुअल मोशन मशीन की अवधारणा पहली बार 1200 ईस्वी के आसपास उभरी, जो भारत में उत्पन्न हुई और धार्मिक चैनलों के माध्यम से इस्लाम और यूरोप में फैल गई। यूरोप में, सतत गति मशीनों की अवधारणा ने बहुत रुचि और अनुसंधान उछाल पैदा किया है। एक सतत गति मशीन को एक यांत्रिक उपकरण के रूप में परिभाषित किया गया है जो बाहरी ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता के बिना या एकल ताप स्रोत पर भरोसा किए बिना लगातार चलने और काम करने में सक्षम है।

आखिर परपेचुअल मोशन मशीन बाहर आने में क्यों फेल हो गई? पहले प्रकार की एक सतत गति मशीन का विचार - एक यांत्रिक उपकरण जो किसी भी ऊर्जा का उपभोग नहीं करता है और स्थायी रूप से बाहरी कार्य कर सकता है - सीधे ऊर्जा के संरक्षण के कानून का उल्लंघन करता है, जो स्पष्ट रूप से बताता है कि ऊर्जा न तो बिना किसी कारण के उत्पन्न होती है और न ही बिना किसी कारण के गायब हो जाती है, लेकिन केवल विभिन्न रूपों या वस्तुओं के बीच रूपांतरित होती है, और कुल राशि स्थिर होती है।

ऊर्जा के संरक्षण को ध्यान में रखते हुए, एक सतत गति मशीन की गैर-मौजूदगी को हल्के में लिया जाता है, क्योंकि यांत्रिक गति में, घर्षण बल की कार्रवाई यांत्रिक ऊर्जा के एक हिस्से को आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है।

दूसरे प्रकार की सतत गति मशीन प्रकृति से गर्मी को अंतहीन रूप से अवशोषित करने का विचार है, जैसे कि समुद्री जल या हवा, और इसे यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करना। यद्यपि यह ऊर्जा के संरक्षण के नियम के अनुरूप प्रतीत होता है, यह ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम का खंडन करता है। यह कानून दर्शाता है कि सभी आंतरिक ऊर्जा को बिना हानि के यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करना संभव नहीं है।

इसलिए, एक सतत गति मशीन ऊष्मप्रवैगिकी के नियमों का उल्लंघन करती है और इसके सार को महसूस नहीं किया जा सकता है।

पदार्थ के अणुओं के अनियमित आंदोलन के सिद्धांत के लिए, यह पहली बार वनस्पतिशास्त्री ब्राउन द्वारा 1827 वर्षों में खोजा गया था, और पराग को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, पानी में निलंबित पराग कभी न खत्म होने वाली अनियमित गति दिखाएगा, जो तथाकथित ब्राउनियन गति है। वास्तव में, न केवल पराग, बल्कि कोलाइड और अन्य कण भी तरल पदार्थों में पाए जा सकते हैं।

अणु, पदार्थ के भौतिक और रासायनिक गुणों को बनाए रखने वाली सबसे छोटी इकाई के रूप में, वास्तव में कभी न खत्म होने वाली अनियमित गति में होते हैं, अणुओं के बीच गुरुत्वाकर्षण और प्रतिकारक बल दोनों होते हैं, और अणुओं के बीच अंतराल होते हैं।

गैस के अणुओं के बीच की दूरी आमतौर पर बड़ी होती है, और बल अपेक्षाकृत छोटा होता है, इसलिए गैस में अच्छी तरलता होती है और इसे संपीड़ित करना आसान होता है; हालांकि, तरल के अणुओं के बीच की दूरी कम होती है, और अणुओं के बीच गुरुत्वाकर्षण और प्रतिकारक बल एक दूसरे को संतुलित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप तरल का कोई निश्चित रूप नहीं होता है लेकिन संपीड़ित करना आसान नहीं होता है। ठोस पदार्थों की अंतर-आणविक दूरी छोटी होती है, और अंतर-आणविक बल बड़े होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप ठोस का एक निश्चित आकार होता है और आसानी से संकुचित नहीं होता है।

जब किसी वस्तु को गर्म किया जाता है, तो आणविक गति तेज हो जाती है, और आणविक रिक्ति बढ़ जाती है, एक घटना जिसे थर्मल विस्तार और संकुचन के रूप में जाना जाता है, यही कारण है कि अणुओं की अनियमित गति को थर्मल गति कहा जाता है।

अणु बिना रुके अनियमित रूप से क्यों आगे बढ़ सकते हैं, यह पदार्थ बनाने वाले अणुओं द्वारा की गई ऊर्जा (यांत्रिक ऊर्जा) से आता है, और प्रत्येक अणु उस ऊर्जा के कारण चलता है जो इसे वहन करती है। यद्यपि व्यक्तिगत अणुओं की गति यांत्रिकी के नियमों का पालन करती है, सामूहिक गति सांख्यिकीय रूप से अनियमित और अनियमित है।

वास्तव में, ब्रह्मांड में सब कुछ ऊर्जा होता है, और सैद्धांतिक रूप से केवल पूर्ण शून्य पर पदार्थ में ऊर्जा हो सकती है और गति नहीं हो सकती है, लेकिन पूर्ण शून्य तक पहुंचना व्यावहारिक रूप से असंभव है। इसलिए, पूर्ण शून्य से ऊपर के सभी प्राणियों में ऊर्जा होती है और परिणामस्वरूप वे चलते हैं।

दूसरे शब्दों में, न केवल अणु और परमाणु, बल्कि ब्रह्मांड में सब कुछ ऊर्जा के निरंतर चक्र में चलता है, और ऊर्जा ऊर्जा के संरक्षण के नियम का पालन करती है।

यह उल्लेखनीय है कि शाश्वत गति और शाश्वत गति एक ही अवधारणा नहीं है। सबसे पहले, यह समझना महत्वपूर्ण है कि सतत गति मशीनें और अणुओं की अनियमित गति दो अलग-अलग चीजें हैं। दूसरे, अणुओं की अनियमित गति को ऊर्जा आपूर्ति की आवश्यकता नहीं लगती है, लेकिन वास्तव में, ब्रह्मांड में सभी पदार्थों की गति ब्रह्मांड के जन्म के समय शुद्ध ऊर्जा से आती है, और अणु, परमाणु, आदि पदार्थ का निर्माण करते हैं, इसलिए यह कहा जा सकता है कि ब्रह्मांड का संचालन ब्रह्मांड में मौजूद अनगिनत अणुओं, परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों पर आधारित है।

हमें यह भी समझने की आवश्यकता है कि एक सतत गति मशीन एक मशीन को संदर्भित नहीं करती है जिसे स्थायी रूप से "स्थानांतरित" किया जा सकता है। यदि एक सतत गति मशीन को एक मशीन के रूप में परिभाषित किया जाता है जो हमेशा चलती रहती है, तो हम में से प्रत्येक एक सतत गति मशीन है, क्योंकि हमारे शरीर में परमाणुओं में इलेक्ट्रॉन लगातार आगे बढ़ रहे हैं, और ब्रह्मांड के सभी कण भी लगातार आगे बढ़ रहे हैं। लेकिन पूरे ब्रह्मांड को एक सतत गति मशीन के रूप में सोचना एक गलती है, क्योंकि कणों की गति काम नहीं कर सकती है, इसलिए ब्रह्मांड स्वयं एक सतत गति मशीन नहीं है।

ऊष्मप्रवैगिकी के जनक केल्विन की भविष्यवाणी के अनुसार, ब्रह्मांड का अंतिम भाग्य अधिकतम एन्ट्रापी तक पहुंचना हो सकता है, जब सभी पदार्थ लेप्टन और फोटॉन में क्षय हो जाएंगे, और ब्रह्मांड थर्मोडायनामिक संतुलन की स्थिति में प्रवेश करेगा, जो ब्रह्मांड का अंतिम बिंदु हो सकता है।