HPs Perpetuum Mobile

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Warum diese Seite?

"Perpetuum Mobile? Ein Hirngespinst", sagt der moderne Mensch. "Ein Spinner, wer sich mit dem Thema noch ernsthaft beschäftigt."
Möglich. Spinnen wir doch ein wenig...

Technikgeschichtlich ist das Perpetuum Mobile als Konzept hochinteressant, denn es illustriert zugleich das Streben nach Vervollkommnung einer unzulänglichen technischen Idee wie auch die damit einhergehende Entwicklung des Kraft- und Energiebegriffes der Physik. Das Perpetuum Mobile bietet aber auch ein exzellentes Studienobjekt, um den menschlichen Horizont auszuloten.

Was ist ein Perpetuum Mobile?

    in perpetuum lat. auf immer, auf ewig
    mobilis lat. beweglich, leicht zu bewegen

Ein Perpetuum Mobile ist eine Vorrichtung mechanischer, chemischer oder anderer Natur, die einmal in Betrieb gesetzt, auf Dauer in Betrieb bleibt und wünschenswerterweise zusätzlich Arbeit verrichtet. Nur der natürliche Verschleiß der Bestandteile setzt der dauernden Bewegung ein Ende.

Definition aus Meyers Enzyklopädie von 1896: "[...] im allgemeinen ein Ding, das sich fortwährend bewegt. Jeder Körper muß, wenn er einmal in Bewegung gesetzt ist, in derselben verharren, solang ihn nicht äußere Umstände daran hindern. Ein Pendel würde unaufhörlich schwingen, wenn nicht die Reibung der Luft die lebendige Kraft allmählich aufzehrten [...] Da nun aber die erwähnten Hindernisse überall und immer sich geltend machen, so gehört eine Maschine, welche sich ohne Energiezufluß von außen fort und fort bewegt, zu den Unmöglichkeiten." (13.Bd. S.680 li.Sp.)

Diese Definition ist nicht vollständig, da sie sich auf das rein mechanisch-technische beschränkt. Die Enzyklopädie Naturwissenschaft und Technik von 1981 ist da deutlich präziser und unterscheidet klar zwischen verschiedenen Bauarten:

"Perpetuum mobile erster Art. Unter einem Perpetuum mobile erster Art versteht man eine Vorrichtung, deren Teile nicht nur dauernd in Bewegung bleiben, sondern die sogar dauernd Arbeit zu leisten vermag, ohne daß von außen Energie (z.B. in Form von Wärme) zugeführt wird, ohne daß sich aber auch der physikalische oder chemische Zustand der an der Vorrichtung beteiligten Stoffe mit der Zeit ändert. Ein Perpetuum mobile erster Art gibt es nicht. Es würde im Widerspruch zum ersten Hauptsatz der Thermodynamik stehen." (4.Bd. S.3236, re.Sp.) "Perpetuum mobile zweiter Art. Unter einem Perpetuum mobile zweiter Art versteht man eine periodisch arbeitende Maschine, die nichts anderes tut, als Wärme in mechanische (oder eine andere) Arbeit zu verwandeln. Ein Perpetuum Mobile zweiter Art gibt es nicht. Es würde im Widerspruch zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik stehen." (4.Bd. S.3236, re.Sp.)

Neben den mechanischen Perpetuum Mobiles können auch andere Energieformen zur Herstellung einer solchen Einrichtung verwendet werden, wie z.B. die Ausnutzung thermodynamischer oder elektrischer Effekte. Ich werde an gegebener Stelle darauf zurückkommen.

In der früheren Literatur wird oft zwischen dem perpetuum mobile naturae und dem perpetuum mobile physicae unterschieden. Die belebte Natur, der Lauf der Sonne und der Sterne, die wiederkehrenden Jahreswechsel "bewiesen", daß immerwährende Bewegung möglich ist. Und so lag der Schluß nahe, daß der Mensch könne im kleinen Maßstab Gottes Werk verstehen und imitieren. Dies bewirkte, daß sich die Perpetum-Mobile-Konstrukteure zeitweilig am Rande der Gefahr bewegten, als Ketzer angeklagt und abgeurteilt zu werden. Andererseits war auch ein gewisser Schutz wegen der Höhe des Zieles gegeben. Nicht zuletzt die Jesuiten, die kirchlichen Naturwissenschaftler, befaßten sich intensiv mit dem Perpetuum Mobile. Doch damit sind wir schon mitten in der Geschichte einer ganz besonderen Art von Maschinen. Und so fing die Sache an...

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