小程序生活常识百事通,永动机为什么现在不能被造出来

小程序生活常识百事通，永动机为什么现在不能被造出来？

谢 @科学百事通之邀。

这个问题多次被提出来，科普或不能令人释然，看来科普也要更新，此次我做深度解释。

为避免莫名其妙，最重要的分析，还是放在最后一节，还是先解释热力学两大定律的应用。

人们困惑与质疑，值得重视，科普不要把“能量守恒与熵增原理”强加于人。

热力学第一定律，属于能量守恒定律。热力学第二定律，也叫能量梯度法则，即能量只能从高能态释放给低能态。

有人觉得，“永动”是客观存在的，因为运动总是绝对的，静止只是相对的，没毛病啊！

理由例如有：常有波动的海浪发电，常有刮风的风力发电，常有雪山的水力发电，常有日光的太阳能发电，持续数十年的原子能发电，

——这些似乎都永动，都符合能量守恒定律与熵增原理。这个待后我会解释。

有人认为，“机”是人造的，可人也是自然的。核外电子是不断旋进的机，空气分子是不断震荡的机，地球是不断自转的机。

——这些似乎说得通，都符合能量守恒定律与熵增原理，这个待后我会解释。

能量守恒定律的适用条件

必须指出：任何真理或科学原理都有二重性：①都是相对于特定条件而成立，这叫真理的相对性；②满足特定条件的就是绝对的，这叫真理的绝对性。——这是真理的对立统一观。

能量守恒与转换定律，是物理科学的一条基本原理，当然也有特定条件，即：

能量守恒定律只适合非开发的封闭系统，该系统与外界环境是隔绝的，无质量或能量交换。

例1，海浪发电装置与附近海浪构成的系统，不是封闭的，因为有远处的海浪不断在“骚扰”或者给该系统提供外加的动能。

例2，原子能发电装置与核材料构成的系统，不是封闭的，因为外部空间低能态与原子核内部的弱力场之高能态，有外泄辐射能，弱力场高位能的半衰期也是有限的。

在诸如这样的开放系统或非封闭系统，我们很容易误以为永动机是存在的。

能量守恒定律的深度理解

就动力学原理而言，能量分为三类：

①固有的惯性势能(Ep)，源自电荷粒子光速自旋角动能，取决于摩尔质量，即：Ep=mc²。

势能是构造电荷粒子独立存在形式的必备能量，通常是不参与能量转换或被利用的。但有例外，当电荷粒子湮灭，则转换为场的势能。

②势能之间的位能(D)，源自电荷粒子因外加动能导致不同的空间分布，即：D=△Ep。

注意：中学物理的机械能守恒中的势能Ep是势能差(△Ep)，即本文特指的位能，这在流体动力学的伯努力方程里写得很清楚。

例如，化学电池的正负极电荷分布之间有势能差，即电位差：D=△U。拦河大坝的水位差有重力势能差：D=△Ep。

③物体位移的动能(Ek)，源自系统从环境获得的能量表现为热能，即：Ek=½mv²=1.5kT。

可见，除了湮灭反应，能量守恒的本质是广义的机械能守恒。位能(尤其四粒子行为)，常被忽略不计，故能量守恒几乎都是动能守恒。

无论是自然行为还是人造行为，势能是不可以被利用的，只有位能与动能才可以作为能源。

熵增加原理的适用条件

熵增加原理dS=dQ/T≥0也是有特定条件的：只适合非开放的封闭系统，这个封闭系统可延伸到能密逐渐递减的梯度场(真空场)。

例3，把拉格朗日平衡点范围之内当做封闭系统，地球大气层所含的分子原子，发散到地球辐射带，就消散为等离子体，再发散到微波背景辐射带，就消散为厘米级无线电波。这是一个典型的熵增加过程。

如果没有其它系统的干扰，熵增加过程就会不断进行下去，直至发散到绝对零度的真空场。

在熵增加占绝对优势的封闭系统范围内，能量只能从高能带发散到低能带，不可能反过来。这与水向低处流是一个道理。这就是第二类永动机不可能实现的动力学原理。

熵增加原理的深度理解

事实上，熵增加原理只有狭义的适用范围，只要突破熵增加过程优势范围，就必然为熵平衡或熵减少过程。

当自由电子路过太阳附近，电子就有可能凝聚大量空间，变成质子，进而变成中子与原子。

在开放系统中，经常是：熵增过程占优势，久而久之，熵减少过程占优势；熵减过程占优势，久而久之，熵增加过程占优势。

在熵减过程中，亚原子从低能态向高能态收敛。在熵增过程中，亚原子从高能态向低能态发散。

例4，大质量天体，在达成临界质量之前，吸积外空间的流星雨、星际物质、宇宙线等低能态天体，这是熵减过程；在达成临界质量之后，由于抗简并压作用，核内外电子因能态过高被释放出来表现为宇宙射线，这是熵增加过程。

例5，哺乳动物，在青春期前，从受精卵细胞强势复制聚合为胚胎，基因工程愈发有序，这是熵减过程；但在青春期后，细胞复制力不断衰减，基因工程愈发紊乱，这是熵增过程。

例6，从苋菜提取苋菜红染料。将苋菜打浆浸出再过滤得到低浓度低能态的红色液体，这是熵增过程。然后放在大锅熬蒸掉水分，得到高浓度高能态的红色粉末，这是熵减过程。

永动机不可能的几个理由

永动机的定义

永动机是①不需外加动能或者②只用有限位能就能永久对外作功的机械。

根据本定义，有两类永动机：

第一类永动机——不需外加动能就能对外永久作功，违背热力学第一定律：

逻辑式：Ek(动能或位能) ↹ Q(热能或作功)

解析式：Ek=½mv² ↹ Q=1.5kT，Ek≡Q

大实话：一份能量，只发一份热。

例7，2.0L发动机的小汽车加了1箱70升汽油，①部分能量用于跑700千米动能，②部分能量用于各种摩擦热能。显然，汽车原本能源有限，不再外加能量，发动机不能永久作功。

第二类永动机——只用有限位能就能对外永久作功，违背热力学第二定律(dS=dQ/T≥0)：

逻辑式：位能(即势能差) ↹ 动能(转化为热功)

解析式：△mc² ↹ ½mv²，即△Ep≡Ek或Q

大实话：水向低处流，覆水难收。

▲达芬奇设计的永动机。

例8，半径为R的竖直大转盘，边缘分布几个质量为m的物件，施加有限初始策动的线动能为Ek₀，使转盘做逆时针旋转。分析如下：

最低位置位能：△Ep₀=mgh₀。令h₀=0

转盘左侧位能：△Ep(左)=mgh，h是垂直高度

转盘右侧位能：△Ep(右)=-mgh，"-"指负能量

外加初始动能：Ek₀=½mv²，用来补偿热损

各种摩擦热损：Q'=Q'₁(轴摩擦)+Q'₂(空气阻力)

显然，转盘左右各点的正负位能，成轴对称分布而总和为零：Σ△Epi+Σ△Epi(右)=0。

若不外加初始动能，转盘不可能旋转。若提供外加初始动能，该动能的惯性力用来克服机件摩擦力与空气阻力，直至初始动能耗费殆尽，即：Ek₀+Q'=0，转盘最终停转。

例9，从海水中设置的海浪发电机，能源来自发电机装置系统外的持续提供浪涌水位能，这是海浪环境外加的能源，与永动机模式无关。

例10，核电厂能源主要来自放射性元素富中子内电子抗简并压所释放β射线(光电子)的位能，但核燃料有半衰期，不可能永久提供核动力。

强磁发动机关键是要补偿“负位能”

最有前途的高效能无工质发动机，或许是利用铁钕硼超强感应线圈元件制作的发动机，叫瑟尔效应机(Searl Effect Generator，SEG)。

瑟尔机原理：利用磁墙约束电子轨速导致超低温超真空，只需励磁电流，即可四两拨千斤。

▲朱棣文激光制冷效应(获诺奖)示意图

这种磁墙式“冷效应发动机”远比激光制冷与其它的“热效应发动机”厉害数十倍。

不管设计如何精致，发动机必须有旋转机构，这与上帝涉及亚原子自旋与旋进是同一逻辑。

问题是：任何旋转机构，必然涉及“正负位能之轴对称的零和游戏”，不管钕铁硼元件磁力厉害无比，既有正吸引过来的正能量，也有反吸引回去的负能量，这才能实现往复循环。

▲绿色云雾代表铁钕硼线圈元件感应磁场叠加所产生的磁墙，大大束缚了墙内所含核外电子的绕轨的运动速度，大大降低了电子简并压。

这就不得不，需要持续提供励磁能源——哪怕假定用磁悬浮轴承没有摩擦损耗，必须外加励磁能源——这就是在厉害的节能机器，也不可能实现永动机。

Stop here。物理新视野与您共商物理前沿与中英双语有关的疑难问题。

但实际上很有用的生活常识呢？

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1、当你闭上眼睛捏住鼻子然后用吸管的时候,你是分不出可乐和雪碧的区别的...

2、你找不到一张纸可以对折五十次 如果一张纸真要堆着五十次那么，这张纸的厚度大约是地球到太阳距 ...

3、三种颜色的猫一定是母猫。

4、一直盯着手心看，手心会发热。

5、剪刀是达芬奇发明的。

6、喂狗吃巧克力可以杀死狗。

7、聪明人的头发含有更多锌和铜。

8、是先有鸡还是先有蛋，根据圣经里说的，先有鸡。

9、据说猫的尿液是夜光的。

10、所有的北极熊都是左撇子。

附上几张萌萌的动物冷知识

封闭针对人体有哪些伤害？

在门诊工作治疗中，对一些局部的疼痛，临床上常在局部进行封闭注射治疗，这样见效快，效果好。

但我们这里的病人一听说局部打针，就紧张的问“是不是封闭，是封闭我不打，封不住就没办法治了，而且打这种针，骨头会变脆……”

什么是封闭针？

所谓封闭针，是将一定浓度和容量的激素（比如地塞米松、强的松、倍他米松等）和局部麻醉药（比如利多卡因、普鲁卡因）等混合，注射到病变区域。

肌肉、关节、筋膜、肌腱旁以至椎管内等处都可以进行封闭注射。

据说，“封闭”源于俄罗斯，原意为将局麻药和激素等在病变部位进行周围浸润，使神经传导功能暂时或永久消失，以达到止痛目的。

在临床工作中，碰到大量病人对封闭采取拒绝的态度。为什么会这样呢？

我觉得封闭这种称谓容易让病人产生误解，以为打的这种针是把疼痛均给“封”起来，而不是真正的治疗。

打封闭能治疗疾病吗？

打封闭针能有效的缓解疼痛，还可以保护腰部等患处神经，可以当作保守治疗选择之一。

封闭针还具有强大的抗炎作用，可以消除局部炎性反应，用于治疗顽固性肩周炎、网球肘、腱鞘炎等疾患效果好。

封闭针的副作用

（1）、疼痛反应

打封闭针后1～2 天反而出现疼痛不适，有些人反应还挺大，感觉病情似乎加重了。

不必担心，这可能与药品刺激、 局部压力增高有关，而且这种反应几天后会很快消失。可选择口服扶他林或布洛芬片预防。

（2）、皮肤色素改变、皮肤变薄

少数患者打封闭后，可能会在肌腱附着部位如手、腕、肘等暴露部位，出现皮肤色素改变呈现瓷白色、皮下脂肪菲薄、骨突明显等副作用，会影响美观，也会带来一些不适。

（3）、易感染

激素药物具有抑制机体防御和修复功能的作用， 使病原微生物更易繁殖和扩散， 易致感染，使伤口不易愈合。因此，患糖尿病、皮肤条件不好、刚贴过膏药等，均不宜打封闭针。

（4）、诱发或加重胃溃疡

激素还可增加胃酸和胃蛋白酶的分泌， 抑制胃黏膜黏液分泌，诱发或加重胃溃疡病。

患有胃／十二指肠溃疡的患者应当慎用。如需打封闭，可预防性地口服保护胃黏膜的胃药，以防诱发或加重原来的病情。

（5）肌腱强度减弱

有些中老年跟腱炎病人，打封闭虽然消除了局部炎症，使疼痛缓解，但易造成肌腱强度减弱，当遇到剧烈健身运动或意外扭伤，可造成跟腱撕裂，甚至完全断裂。

因此，得了跟腱炎不要轻易打封闭，建议做做中医治疗，如中药熏洗、针灸、 按摩等，都有较好效果。

激素药并没有成瘾性。但长期应用可产生习惯性或依赖性，但这两种情况均在长期、大剂量、反复应用激素后才可能会出现，因此打封闭还是相对比较安全的。

有个动手能力强的老公是什么体验？

大家看一下，我是不是属于动手能力强的：

一是完全靠一个人设计制作自改的房车，其电控部分复杂程度远远超过专业房车改装厂，电控后拓展厨卫、无线遥控追光超薄400W太阳能电池板、48V+12V可存11.5度的双锂电，电控踏板、电动升降茶几，用投影幕布改的后拓展遮阳棚、侧门遮阳棚，造价只有成品房车专用遮阳棚的1/10，大水电、大空间，改装只花费了2.8万元。

二是装修163平方米复式楼，墙面、瓷砖、水管基础装修请装修公司代劳，只花了3万。实木地板、原木门、橱柜外包外， 剩下大部分都是我自己设计、动手制作的。比较有特点的是楼梯采用实木踏板+白玻璃立板，看着不死板。饭桌、电视音响台、书房转角台面和茶几，全部采用巴西花梨、非洲黄花梨等实木大板，自己制作的桌脚搭成的，全实木简约风格，温馨实用，低调奢华有内涵。封4个阳台的铝合金门窗也是自己安装的，上下铝合金窗都可滑动。装修和买家具、家用电器一共花了15万。

三是设计安装超节能天然气采暖系统，一台24KW天燃气锅炉、4片通风式暖气片（一片散热效率相当于普通暖气片的4倍，所占位置小）和附件一共花了6000元（不含水管，装修时已经把水管装好），去年采暖用了300多立方，今年用200多立方。特别是我把通风式暖气片电路进行改进，保持散热效率高还低噪音。我还在手动洁便器上加装冲水加热器，一共花200元就达到智能马桶盖的冲水效果，而且省电、没噪音、不容易损坏。我还把原房间的单层塑钢窗，用透明亚克力板做成双层保温窗，特点是价格便宜、轻便、保温好。客厅

65寸4K液晶电视过了保修期，先是电源板坏了，后来主机板坏了，都是自己动手修好了，如果找厂家售后要2000元，自己买配件修只花了200元。我觉得生活中家居遇到的问题对我来说没有解决不了的难题，只要肯动脑筋、手巧那些都不是事。

怎么涂口红才最好看呢？

口红在女生的妆容里可以说是具有举足轻重的地位！比如上班来不及，一边赶地铁一边补口红，出门逛街，上个卫生间也能对着镜子补起来。但涂口红这件事儿，看似简单但实际上也是一件有讲究的事儿。

口红色彩饱满鲜明，要想让唇妆为你添彩，怎么涂口红、涂什么颜色的口红，都是需要留心注意的。不然，可能一不小心就成了“血盆大口”，令人反感。

今天我们就来讲讲，怎么涂口红才能涂出精致红唇，放大个人魅力？

一、知道自己的口型是画好唇妆的第一步

人有各异，唇型当然各不相同，不过还是可以根据不同嘴唇的共同特质划分为几种唇型。首先，我们先来看看嘴唇的结构：

嘴唇分为上唇和下唇，上唇有唇峰、唇谷，有人还会有唇珠、唇沟。连接上、下唇的是唇角。大家可以对着镜子，观察自己嘴唇的线条和轮廓，感受自己嘴唇的形状。再对照下文的特征，看看自己属于哪种唇型。

跟脸部线条一样，嘴唇的线条也有直曲之分。常见的曲线感唇型有：

1.温柔可爱唇

温柔可爱唇通常很有肉感，没有明显的唇峰唇谷之分，嘴唇轮廓比较模糊，给人很圆润的感觉。宋慧乔、林依晨、周冬雨就是这样的唇型，这样的唇型饱满、肉嘟嘟的，温柔可爱，有些憨态，所以称为温柔可爱唇。

2.M唇

M唇是一种趋于标准的唇型，有明显的唇峰、唇谷还有唇珠。这种唇型曲线感明显，而且很有韵味。林允、杨幂都属于这种唇形，只不过林允的嘴唇厚一些，所以多了一些青春可爱的味道，而杨幂的嘴唇偏薄，M型的线条就显得更加精致、女人。

3.性感唇

曲线特征明显的还有一种唇，这种唇型既有温柔可爱唇的厚实饱满，又有M唇的精致女人，唇型很大，非常丰润立体，这样的唇形大气性感，女人味十足。最典型的，就是安吉丽娜朱莉。她的上下唇都很饱满，也有明显的唇峰、唇谷、唇珠。这样丰润又性感的嘴唇实在太有魅力了，让人忍不住多看几眼。

这几种曲线的唇型，都各有不同。轮廓、线条形状各异，不过相同的是，曲线型的嘴唇更能展现出女性魅力，比如可爱、温柔、性感等，非常动人。

而直线型的嘴唇就比较率性硬朗，又是另一番风味：

1.一字唇

一字唇跟字面意思相同，远看近似“一”字，唇峰唇谷不明显，嘴唇的线条没有什么起伏，嘴唇也很薄。给人的直观感受就是“平”。这样的嘴唇平直利落，偏向中性风，李宇春的唇型就是这样中性的一字唇。

2.精灵古怪唇

还有一种直线型唇型，嘴唇也是薄薄的。但跟一字唇不同的是，这种唇形略有唇峰，但唇峰离得远，所以起伏也不是很明显。不过平、薄的嘴唇上有两个小小的唇峰，给人一种很精巧的感觉，我们称为精灵古怪唇。比如王菲的嘴唇就很薄，仔细看的话能看到小小的唇峰，但整体看来还是很平，她的唇型就是这种精灵古怪唇。

3.大表姐唇

大表姐唇的典型代表，就是“大表姐”刘雯。她的嘴唇没有一字唇那么扁平，唇峰很靠近、起伏不明显，唇型也很大，尤其是笑起来的时候，十分爽朗有感染力。

除了以上6种常见唇型，一定还有其他各式各样的唇型。认识自己的唇型最重要的就是区分嘴唇的直曲，曲线感的嘴唇通常都比较饱满丰盈、非常女性化，而直线感嘴唇比较平淡、无起伏，比较率性中性。

二、掌握画口红步骤是涂好口红的关键

涂口红的正确步骤是：

范小可认为，这其中最重要的步骤是2、3两步，这两个步骤会直接影响唇妆的形状和效果。根据自己的唇型特点来涂口红，才能修饰唇部缺点，画出完美红唇。

首先，用唇线勾勒出唇妆轮廓，尤其是唇部线条不对称、流畅的范团们，更加需要唇线来修饰唇型。

嘴唇丰满的曲线型唇型，在画唇线时可以适当缩小下唇的范围，勾勒上唇曲线。

而嘴唇平、薄的直线型嘴唇，也可以扩充唇线范围、画出唇峰，让唇妆更加饱满。

左图，宋慧乔丰厚的下唇有了减弱，唇线勾勒出唇峰，唇妆精致了不少，也更有女人味。右图，王菲的唇妆范围有了扩充，唇峰也更加明显，这样的唇妆非常饱满鲜活。

然后，再用口红在唇线内的区域做填充。范小可建议，饱满圆润的曲线型嘴唇，最好薄涂、轻涂，这样能避免唇妆的厚重感。而平、薄的直线型嘴唇，可以厚涂，来增强唇部色彩，让唇部更加饱满。

可以看到，宋慧乔淡淡的唇妆非常自然，妆感非常轻薄，凸显她自然温柔的气质。而大表姐的大红唇，颜色浓烈饱满，更能凸显大表姐的高级大气。

好了，关于这个问题的回答就是这样啦~现在，你知道你的唇型，是直是曲了吗？你知道自己的唇型怎么涂口红才好看吗？

如果还有其他问题，可以关注我私信哦~