Е=const vs. Неиссякаемый источник энергии

Материал из Posmotre.li
Перейти к: навигация, поиск

E1 + E2 = E = const — наиболее обобщенная и абстрактная формула Великого Закона Сохранения Энергии, который гласит: «Полная энергия (Е) замкнутой системы остается постоянной, не исчезает и не появляется, только преобразуется из одного вида в другой и равняется константе». К сожалению, закон этот напрочь вырубает доступ к крутой халяве в лице совершения ничем не ограниченной работы. Ему противоречит Демон Максвелла. Из-за него вот уже 26 веков (начиная с V в. до нашей эры) люди предпринимают неудачные попытки создания Вечного Двигателя (Perpetuum Mobile) — устройства, равносильного Неиссякаемому Источнику Энергии. Но, несмотря на все это, Закон сохранения энергии стоит на страже нашего мира. Потому что если он вдруг отключится, весь мир сварится.

Из этого есть важное следствие: как следует из формулировки, закон справедлив только для замкнутых систем, из чего следует, что у нашей Вселенной есть крышка наша Вселенная отнюдь не бесконечна. А другая фундаментальная константа, известная как лямбда-член, косвенно указывает либо на отсутствие адиабатического расширения этой самой Вселенной, либо на гвозди, которыми звезды прибиты к небу. Иными словами, просто примите как данность: наша Вселенная устроена настолько хитрожопым способом, что в принципе не может достичь состояния термодинамического равновесия в каждый отдельный момент времени, а поскольку у неё есть крышка, утечек энергии и сопутствующих потерь энергии в ней нет. Это замкнутая система, и — хорошие новости, можете не париться по поводу энтропии, она уравновешена.

Но, тут в деле появляются люди. А люди — существа ленивые, и крайне озабочены вопросом «как перестать платить за электричество». Ну и естественным логическим продолжением этого является с одной стороны «я не хочу считать сколько там вырабатывает реактор Звезды Смерти и откуда эта энергия берётся», а с другой — неудовольствие от того, что энергию нельзя получать бесплатно (ибо человек падок до халявы). Отсюда и растут ноги у условного девайса, представляющего собой неиссякаемый истчоник энергии. Ноги у девайса под названием «источник неограниченной энергии» растут из другого места — необходимости родить единомоментно 1,7 гигаватта для перемещений во времени. Ну или для других подобных задач («Лексс, взорви эту планету»). Принципиальное отличие между ними в том, что первое невозможно в принципе, а второе возможно, но ограничено конструктивной прочностью (например, мы можем родить вообще любое количество энергии в единицу времени, вот только как вы собираетесь удерживать взрыв?). Так что поговорим о первом.

Итак, неиссякаемый источник Энергии? А это что за фрукт? На самом деле он даже проще, чем дырка от бублика:

Неиссякаемый источник энергии — это одна из разновидностей прикладного флеботинума, которая позволяет буквально фармить энергию и совершать бесконечное количество полезной работы. В твердой НФ (да и вообще в любой НФ) своим существованием нарушает Закон Сохранения Энергии[1] (обязательно нарушает, если таковой имеется в сеттинге) напрямую, и косвенно — Постулаты Термодинамики, если этот источник — тепловой Вечный двигатель второго рода.

Исследованиями и объяснениями почему эта фигня работать не будет, занимается сайнсфрик, по тегам «эйнштейн не прав», «физические фрики», «недоучки», «идиоты», что в полной мере характеризует тех, кто до сих пор пытаются изобрести вечный двигатель.

Обоснований, почему данная технология возможна и не создает парадокса — Chaos Innumerabiles[2] (авторов обоснований разыскивает инквизиция, ибо они упорствуют в ереси):

Это может быть:

  • Сила, Что Пребывает. Каноничный пример: Звездные Войны, со своей Великой Силой и Мидихлорианами. А откуда форс-юзеры берут энергию для своих супертычков, создания векторного поля телекинеза, акробатических па и Молний Силы? Учитывая, что Звёздные Войны — это фэнтези в оболочке техногенного месива — обоснуи не требуются. Просто заткнись и используй Силу, Люк.
  • Всевозможные Боги. Они боги, и чихать хотели на законы. А еще от них может исходить магия (но об этом ниже).
  • Душа, психика, эмоции, воля, вера. Нечто эфемерное, нематериальное, что-то такое, что есть у разумных существ, обладающих сознанием. Понятие души как Неиссякаемого источника энергии уходит корнями в те времена, когда понятие сознание и разума исходила от божественной, творительной энергии. Как говорил 11-й Доктор в 11 серии 6 сезона под названием «Комплекс бога»: «Вера — это тоже энергия». Ей, кстати, питаются минотавры, один из которых заперт вместе с героями в отеле-лабиринте, который на самом деле тюрьма для этого минотавра.
  • Магия. А также все, что зовется магией. Магия — это такая концепция, такая вещь, которая воистину способна пересилить любые законы. По сути магия — это вид взаимодействия всего со всем. Волшебники откуда-то берут ману, энергию для заклинаний (если это не мана) и пр. Причем самые интересные результаты получаются, когда законы термодинамики начинают работать применительно к магии[3]:
    • Первосортный контрпример: Досье Дрездена. Чтобы магия работала, нужно быть уверенным в ее работе (предыдущий пункт, конкретно — вера и воля). Но когда Гарри потребовалось убить демона, посланного по его душу, ему пришлось перенаправить электрическую энергию грозы сначала в собственный палец, а потом в демона. Результат — обугленные ногти. А в другой раз при заморозке озера было необходимо переправить лишнее тепло. Кое-где пылал двадцатиметровый факел.
  • Аномалия. Пример полууправляемого флеботинума. Некое явление, которого до конца не объяснено, возможно, весьма опасно, но тем не менее поставлено на службу человечеству. Канонiчный пример — «Пикник на обочине» Стругацких и вся франшиза S.T.A.L.K.E.R..
    • Белый обруч — один из первых «вечных двигателей», найденных в Зоне. При насаживании на стержень и сообщении ему импульса (раскручивание) обруч продолжал крутится и выполнять механическую работу, пока не был силой же остановлен. То ли момент силы в нем не затухал, как ток в сверхпроводнике, то ли это Пси-энергия и О-Сознание постарались.
    • Этак — «вечная батарейка». Компактный, распространенный и весьма дорогой артефакт, создаваемый электрическими аномалиями. Этот сукин сын генерировал столько электроэнергии, что мог в одиночку питать легковой автомобиль. И ещё мог размножаться делением!
  • В предыдущий пункт входит и иномировой источник энергии. Какое-нибудь параллельное измерение, в котором есть источники энергии, магии или что-нибудь еще. Прямо как Wolfenstein 2009, где нацисты открыли мощный источник энергии в Измерении Черного Солнца.

С прикрученным фитильком — нарушение только второго начала термодинамики. Строгги кидают в чёрную дыру материю, собирают аккреционное излучение. Потом не кидают, собирают излучение Хокинга. Потом снова кидают… более горячее нагревается от более холодного и никакой тепловой смерти Вселенной. Разве что залётный спейсмарин расхреначит им генератор халявы. Это только у строггов так весело. Как на самом деле — читайте толстые книжки.

Прочие примеры[править]

Фольклор[править]

  • Генераторы на противоречиях — Кошка + Хлеб с маслом ей на спину, маслом вверх. Закон Кошки (кошка всегда приземляется на лапы) и Закон Бутерброда (бутерброд всегда падает маслом вниз. Полученная конструкция будет крутиться беспощадно и вечно (но только в дискретном пространстве с прерываниями и обработкой исключений).
    • Правда, если кошка упадет на лапы — бутерброд фактически не упадет, он останется на кошке. А кошка упадет на лапы, потом еще и бутербродом закусит.
    • Имелось мнение, что это идеальный генератор — без масла кошка быстро наэлектризуется о воздух и шарахнет в кого-нибудь молнией. А в безвоздушном пространстве возникают другие проблемы (кошка Шрёдингера и предел прочности конструкции).
    • Ещё вариант — кошка извернётся в падении, слижет масло с бутерброда и приземлится на лапы.
  • Некрогенераторы:
    • Постановка гоголевского «Ревизора» в театре Мейерхольда. Остается только подключить генератор к вертящемуся в гробу Гоголю.
    • Ещё можно откопать гроб с телом любого из почивших корифеев физических наук и установить на подшипниках. Будет крутиться если не вечно, то по крайней мере до тех пор, пока существует Рен-ТВ.
    • Турбины Особо Большой Мощности «Василий Иванович Чапаев» и «Петька». Согласно распространенному анекдоту, каждый раз, когда про кого-то рассказывают анекдот, этот «кто-то» проворачивается в гробу. И если остальные обитатели загробного мира вращаются лениво и с частыми остановками, то у этих двоих регулярно перегревается подшипник.
    • За рубежом подобной мощностью может похвастаться гроб профессора Толкина.
  • Обычная динамо-машина с табличкой «не крутить» под троп не подходит, так как является даровым двигателем (как солнечная батарея использует энергию солнца, так сия конструкция — энергию человеческой глупости).
  • Бог - самый что ни на есть бесконечный источник энергии, ведь способ творить Ex Nihilo что угодно. По крайней мере в Христианстве.
  • По рассказам современников, вечным двигателем Алессандро Вольта считал гальванический элемент. То, что кислота выдыхается, а электрод покрывается какой-то дрянью, он считал механической поломкой (от которой ни один вечный двигатель не застрахован), а не расходованием материала, и надеялся найти такую технологию, при которой этого бы не происходило. Это сейчас мы знаем, что батарейкам свойственно садиться.

Комплексные франшизы[править]

  • BIONICLE — кажется, закон нарушается биомеханоидами, которые питаются очень редко, а стихии свои и просто энергию для жизни расходуют без остановки. Впрочем, есть шанс, что каким-то чудесным путём они накапливают в батареях у себя всю энергию пищи, вплоть до энергии ядерных взаимодействий, и так им хватает на все необходимые операции. Легко сказать, трудно было бы устроить. И зачем тогда им пища, ели бы камни.
    • Ну а «сердце мира» без остановки генерирует достаточно энергии, чтобы махина длиной 3000+ км летала по космосу, и делает это 100000 лет. Никакого топлива тут не хватило бы, да и честно не предусмотрено, энергия просто не проблема.

Литература[править]

  • А в «Воздушных пиратах» такой механизм можно было создать при помощи грозофракса — на свету кристалл лёгкий, а в темноте тяжелеет так, что краном не поднять.
  • Цикл о Лотаре Николая Басова. Посох Гурама, позволяющий черпать энергию из других миров.
  • «Досье Дрездена», еще один пример — ритуал гравитационной линзы. На центральном пятачке концентрируется гравитация, «стянутая» с площади остального круга. Закон Сохранения Энергии, господа. Но в то же время магия питается от человеческих эмоций и силой воли.
  • Евгений Лукин, баклужинский цикл — вообще-то за нарушение законов наказывают, но на нарушения законов сохранения пока смотрят сквозь пальцы. Так что центральный объект повести «Бытиё наше дырчатое» — дрезина с вечным двигателем (двигатель-то вечный, а вот тормоза менять приходится часто — стираются-с). Раньше та же дрезина эпизодически появлялась в романе «Портрет кудесника в юности».
    • Но только в аномальной зоне — там вообще любые законы работают через два раза на третий, что государственные, что физические. К тому же в упомянутой повести вечные двигатели стараниями лоббистов от энергетической компании всё-таки запретили, пришлось искать другие способы приводить дрезину в движение.
  • А вот в крапивинской «Голубятне на жёлтой поляне» «искорка» — портал, тянущий энергию непосредственно из центра Галактики. Безопасной ширины, но практически неограниченного ресурса — сами понимаете, сколько там энергии…
  • Айзек Азимов, «Сами боги»: имеется параллельная вселенная с другими фундаментальными константами, и с этой вселенной налажен обмен изотопами, стабильными в одной вселенной и нестабильными в другой.
    • Факт в том, что энергия всяко не получается даровая ни в том, ни в другом мире. Конкретно в нашей вселенной чудесная трансформация химических элементов через Межпространственный насос грозила накопленным смещением тех самых констант в месте трансформации и гибелью Солнца. Выход нашли скорее экстенсивный — наладили обмен с третьей вселенной, где всё равно никого нет, чтобы уравновесить приток-отток.
  • «Цена алчности» Сергея Тармашева — многие аномалии и артефакты могут породить сабж. А Николаева с её вакуумными установками это и вовсе пытается построить без ареала.

Кино[править]

  • Avengers: Неиссякаемый источник энергии в виде Гиперкуба, который нужен Локи, чтобы открыть портал в другое измерение и обменять его на армию для захвата Земли.
  • «Флаббер» диснеевского Леса Мэйфилда (в главной роли Робин Уильямс). Да-с, нарушаем-с.

Телесериалы[править]

  • Doctor Who. А как работает ТАРДИС? А каким образом «Глаз Гармонии», звезда, навечно оставленная в состоянии превращения в черную дыру и выделяющая тонны энергии, остается в «замороженном» состоянии? Уж ни зацикленный ли это вечный двигатель, где Е (вся энергия) = Е1 (полезная энергия) + Е2 (на поддержание временной петли)? Но так не бывает! В реальности пытались это сделать — не получилось.
    • Впрочем, подходить к оценке техники сверхвысокоразвитой цивилизации Повелителей Времени с позиции земного знания «законов природы» — это все равно, что современному человеку высказывал бы претензии туземец из дебрей Амазонки: «а как энти самолеты летают, если они крыльями не машут?». Моветон-с.
      • Причем, эти же Повелители Времени по лору сделали Вселенную Хаоса, где могло быть что угодно (вплоть до рас у которых магия заменила науку, но математика все еще в ходу), Вселенной Порядка, попутно придумав законы физики и принципы развития цивилизаций (каждая цивилизация так или иначе развивается путем Таймлордов).
  • Stargate: Atlantis — попытки извлекать из ложного вакуума энергию в неограниченном количестве с помощью непонятных технологий Древних и новодела, еще более опасного ввиду кустарности не только в материальном исполнении, но и в понимании принципов, приводят к последствиям от взрывов целых звездных систем до риска фатальной разбалансировки всех основ мироздания. Вот так нелегко живется, когда нечем заряжать МНТ.
    • Вот только не надо катить бочку на Родни. Взорвал он не звёздную систему, а, от силы, всего лишь пять шестых оной.
  • «Склад № 13» прямо таки битком набит подобными устройствами. Один только мячик, который постоянно подпрыгивает и раздваивается при столкновении о человека, чего только стоит. Откуда масса/энергия для копирования? А почему сопротивление воздуха не действует? Затем машина, работающая на биоэлектричестве человека. Глупость, конечно же. Да не производит человеческое тело столько электричества («Матрицу» не цитируйте, там та же самая проблема, так как посчитали зрителей за дураков. Хотя есть и фанатский обоснуй: наши законы физики описывают, собственно, устройство Матрицы. В реальном мире победивших машин физика может быть другой.). Ну и родственный сериал «Эврика» можно послать туда же. Там каждое второе изобретение плюёт на законы сохранения энергии.

Мультсериалы[править]

  • В российском мультфильме «Фееринки» постоянно упоминается некий «закон умножения магической энергии».
  • RWBY: по словам генерала Айронвуда, Посох Творения — одна из четырёх реликвий, пожалованных человечеству богами — представляет собой как раз стабильный источник бесконечной энергии, но с ограничением — всю эту энергию можно использовать только для одной задачи одновременно.
  • «Смешарики» — аверсия. Пин создал вечный двигатель, который потребляет дерево (сжигает его), но всю полученную энергию использует только на то, чтобы добраться до следующего куска дерева и его тоже сжечь. "Nein! Ничего не дает! Только берет!"

Аниме[править]

  • Eureka Seven — траппа, позволяющая доскам героев летать, является отличным обоснуем в границах вымышленного мира, но нагло кладёт на законы мира реального. Она же выступает в роли «нервов» огромного Скаб Коралла, а при слишком высоких концентрациях — весело схлопывает окружающее пространство в чёрную дыру. Интересно, что при этом персонажи продолжают использовать обычное пороховое оружие и автомобили конца XX века, хотя непонятно, зачем им энергия химической реакции горения, когда прямо в атмосфере летает её неограниченное количество.
  • Fullmetal Alchemist — Западные алхимики используют энергию движения тектонических плит, точнее, это они так думают, на самом деле энергию им даёт растянутое по всей стране тело-философский камень Отца Гомункулов, что позволяет ему отключать алхимию по желанию; после победы над Отцом алхимики таки смогли начать пользоваться этим источником. Восточные — потоки энергии, спускающиеся с гор. И то и другое нифига не вечный двигатель, так как нагло эксплуатируют потенциальную энергию вращения планеты и её гравитацию. Только вот остановить таким образом планету им удастся… Ну, наверное может быть через миллиард лет, если они её до того времени не взорвут.
  • Tengen Toppa Gurren Lagann — Сила Спирали. Прокачанный пользователь приближается к всемогуществу. В отличии от прочих примеров — потенциально может привести к коллапсу Вселенной в чёрную дыру, за счёт увеличения массы.
  • Mahou Shoujo Madoka Magica — изобретение Инкубатора, позволяющее конвертировать в энергию эмоции, которые игнорируют закон сохранения энергии. Вот только эмоций у Инкубатора нет. Привело к множеству убитых простых смертных и двум перестройкам Вселенной (хотя виновато во всём этом не само изобретение).
  • Fate/Stay Night — Вторая Истинная Магия, Калейдоскоп позволяет устанавливать связь с параллельными реальностями и выкачивать оттуда ману (а то и преобразовывать их фрагменты в неё же). Её изобретатель и единственный полноценный практик Кишуа Зелретч в своё время повесил на место Луну (которую на него перед этим попытались уронить) магическим аналогом пинка.
    • Аналогично, Пятая Истинная Магия, Синева, позволяет качать ману своих отражений из будущего — то есть потенциально тоже вечный двигатель.
    • Первая Истинная Магия, Отрицание Небытия, позволяет создавать энергию, материю, концепции — и есть вечный магический двигатель как он есть. В принцыпе и 5 Магий, меч Гильгамеша, Глаза Шики, духи планет — все они вечные двигатели.
  • Neon Genesis Evangelion — ядро ангелов и технически близкое ядро автопилотных Евангелионов. То ли энергия бесконечная, то ли с таким запасом что она не закончится ни в каком обозримом будущем. При этом обычные Евы очень нестабильны, их пилоты ещё нестабильнее, так что пока не появился этот самый автопилот ядра сознательно не ставили.
  • Стимбой - паровое ядро. Весь сюжет крутится вокруг оного.
  • Monster Girl Encyclopedia — занимаясь сексом монстродева передаёт демоническую энергию своему партнёру, он в свою очередь передаёт ей свою духовную энергию и с каждым разом количество энергии у обоих всё возрастает и возрастает. Повелительница Демонов и её супруг, некогда сильнейший Герой, таким образом "докачались" до уровня местного заместителя демиурга и тяжело ранили её, когда та решила самостоятельно проучить взбунтовавшуюся Повелительницу.

Видеоигры[править]

  • Portal. Все мы любили бесконечно падать под действием гравитации сквозь открытые друг над другом порталы. Замените себя водой и поставьте колесо с лопастями. Вуаля! Вы создали гравитационный вечный двигатель!
    • Вот только на поддержание порталов открытыми явно требуется мощность побольше, чем может выработать наша турбина (сама портальная пушка питается от микроскопической чёрной дыры). Хотя, возможно, при достаточной высоте падения или давлении в системе вечный двигатель и получится — точных цифр нам ведь не дают… Хотя прикинуть мы можем, и на основании имеющихся данных, этот самый вечный двигатель стремительно схлопнется в ту самую чёрную дыру. Закон сохранения, чо.
  • Такой же дырой был телепортирован в пукан Цопic приводился в движение генератор Строггов в Quake II. Secret area, you crazy rocketjumpers![4]
  • Dwarf Fortress — работающий благодаря багофиче вечный двигатель. Насос потребляет 10 единиц мощности. Водяное колесо вырабатывает 90. Выкапываем U-образный канал, заполняем водой, поверх строим два колеса, между ними насос так, чтобы подавал воду на колёса, разок качаем — и дальше оно уже пашет само, ещё и выделяет 170 мощности сверху на полезные нужды.
  • Minecraft — не баг и даже не фича, а основа местной Вселенной. Там в каждую тупую курицу встроен бесконечный генератор материи и энергии.
    • Плюс всякие генераторы бесконечного камня из потоков воды и лавы.
  • The Incredible Machine (допотопный, DOS’овский) — включаем вентилятор в розетку, запитываем её от ветрогенератора и кузнечным мехом делаем один-единственный пшик…
    • Аналогично и в более новом аналоге — можно запитать лазер от розетки, питающейся лазером.
  • Singularity — Случай из разряда, «за что боролись, на то и напоролись»: на секретном советском острове ради получения источника безграничной энергии был построен реактор Барисова/Демичева, который должен был извлекать энергию из самого временного потока (как у Стругацких в их повести «Забытый эксперимент»). В итоге у ученых получилось, но вся проблема в том, что такую колоссальную энергию просто нечем сдержать — в итоге весь остров превратился в аномальную зону (прежде всего временную), а из реактора вот уже полвека хлещет энергия в небо над Каторгой-12, формируя ту самую Сингулярность, которую и должен закрыть главный герой.
  • Touhou Project — здесь существует магический аналог вечного двигателя 1-го рода — заклинание, которое после активации поддерживает само себя и не требует для этого никаких сторонних магических вложений. Увы, использовать его для генерации бесконечного количества энергии нельзя — любая попытка это сделать приведёт к нарушению тонкой гармонии работы данного «устройства», из-за чего то перестанет функционировать. Сам создатель сего творения прямо утверждает, что термоядерный синтез гораздо эффективнее.
  • RimWorld — ванометрический генератор и нестабильная энерго-ячейка. Сюда же с фитильком, водные и геотермальные реакторы, поскольку неиссякаемые.
    • Так же можно запитать всю базу от химгенераторов, которые надо кормить топливом, производимым на гидропонике с питанием от этих самых генераторов. КПД, мягко говоря, далеко за 100 %
  • Kerbal Space Program — РИТЭГи, выдающие постоянную мощность неограниченно долгое время (в реальности мощность уменьшается по мере распада плутония, экспоненциально приближаясь к нулю).
  • Stellaris — деконструкция с аверсией в лоре игры с Покровом. Энергия для псионики берётся оттуда, но, как показывает история зрони, там она попадает из материальной вселенной путём падения материи в сверхмассивные чёрные дыры в центрах галактик. В обычном состоянии этого достаточно, чтобы все были довольны, однако, если тратить пси-энергии сверх меры, чёрные дыры начинают расти, чтобы поглотить больше материи и восполнить затраты.

Настольные игры[править]

  • Warhammer 40000. Пример последней разновидности. Ну Варп же! Это же измерение чистой энергии, которая еще и до жути хаотична! И плевать что псайкеры используют энергию своего ума для кастования файерболов — ничто не мешает вам выкачивать энергию из самого Имматериума. Хотя… Надо бы спросить разрешения у Богов Хаоса. А не то…

Интернет-проекты[править]

  • SCP Foundation: Педаль в асфальт! Такого количества аномальных вечных двигателей собранных в одном месте вы не найдете больше нигде! Тут вам и мячик, который отскакивает от поверхности с двойной эффективностью (F -> 2F), и неограниченные источники всех форм материи и настоящий Демон Максвелла. Отдельно стоит упомянуть SCP-158 — Экстрактор души. Роботизированая рука, которая таки может извлечь душу из существа. Душа выглядит как нечто среднее между газом и жидкостью.

Цитата: «Вещество представляет собой неограниченный источник кинетической, электрической, тепловой и световой энергии. Хотя выходная мощность опять-таки различна у разных образцов вещества, среднее значение относительно низко».

Примечания[править]

  1. А также закон сохранения массы, импульса, его момента, заряда.
  2. лат. — Хаос Неисчислимый (Примечание Автора)
  3. по большому счету в таких произведениях магия — это способ достижения физических эффектов без горы оборудования, чисто на силе воли, соблюдая, однако, физику
  4. Если кто забыл — пасхалка для тех, кто на этот самый генератор запрыгнет.