Az örökmozgók védelmében

Bizonyos időközönként felreppen a hír, hogy valaki már megint örökmozgót gyártott. A konkrét megvalósítás többféle lehet. Van amikor csak mindenféle misztikus dobozokról szólnak a híradások, amiből energia jön az idők végezetéig, valamikor mindenféle pörgő-forgó kerekek meg speciálisan elhelyezett mágnesek az energia forrásai, de tulajdonképpen a vízautók (azok, amelyekbe elég sima vizet tankolni, és minden egyéb energia nélkül működnek) is ebbe a kategóriába tartoznak. Ez utóbbiról írtam is egy kis bejegyzést. Az ilyen örökmozgók körüli hírverés lefolyása általában az, hogy felreppen a hír, mindenki beszél róla, aztán jön néhány mérnök/fizikus, elmondja, hogy ez miért hülyeség, végül szépen lecseng az egész. A téma nagy élharcosa itt Magyarországon Egely György. Akit mélyebben érdekel az örökmozgók témája, az már bizonyosan találkozott a nevével. Én személy szerint élvezettel olvastam a könyveit, és ha bár a bennük foglaltakkal nem teljesen értek egyet, azt mindenképp meg kell hagyni, hogy a leírtakban van fantázia. Ebben a bejegyzésben azt próbálom majd elemezgetni, hogy mi indokolja a mérnökök erős arroganciáját ezekkel a szerkezetekkel szemben, valamint hogy ha egyszer mégis sikerül egy működő példányt összehozni, az a meglévő tudásunk alapján vajon hogyan működhet.

Elsőnek tehát kezdjük azzal, hogy mi az, ami miatt egy mérnököt vagy fizikust elfog a dühroham, mikor tudomást szerez a legújabb ilyen örökmozgóról. Nos, az örökmozgók működését megakadályozó egyik legalapvetőbb dolog az energiamegmaradás elve. Ez nagyon röviden annyit jelent, hogy egy zárt rendszernek az energiája nem változhat. Úgy is szokták egyszerűen mondani, hogy "energia nem vész el, csak átalakul". Persze ahogy nem tűnik el, úgy nem is lesz a semmiből. Ez annyira fundamentális elv a fizikában, hogy ha nem így működnének a dolgok, jó eséllyel dobhatnánk ki az egészet a kukába. A fizikusok nagy szerencséjére azonban a dolgok pont úgy történnek, ahogyan a fizikai törvényekkel leírjuk őket. Azért hozzá kell tenni, hogy a fizikának van egy nagyon nagy korlátja. Elvégezhetünk kísérleteket, felállíthatunk törvényeket, visszaigazolhatjuk őket, de mivel nem vizsgálhatjuk meg a összes lehetséges kísérleti elrendezést, soha nem lehetünk teljesen biztosak a törvény univerzális voltát illetően. Igazából hihetetlen nagy önteltségnek tűnik az univerzum egészéhez képest porszemnyi emberként bármit is állítani a világ működéséről. Gondoljunk csak bele. Egy szép nyári reggelen Newton fejére esik egy alma, erre mint a bűvész a cilinderből, előkapja a gravitáció törvényét, és azt állítja, hogy a világ minden égitestjének mozgását megfejtette. Hihetetlen bátorságnak tűnik mindezt a következtetést egy lepottyanó almából levonni. A példa persze szándékosan sarkítva mutatja be a helyzetet. Mindezt sok megfigyelés, stb. előzte meg, ráadásul az egész még működik is, úgyhogy a hatalmas önteltség ellenére ez az egész mégiscsak bejött. Mindezek ellenére azért remélem kiérezhető a történet mondanivalója. Mi itt a földön kis golyókat pöckölünk, részecskéket ütköztetünk, játszunk a kis eszközeinkkel, és mindebből megmagyarázzuk, hogy tőlünk sok fényévnyi távolságra mi történik egy fekete lyukban, pedig a legtöbb amit fel tudunk mutatni, hogy eljutottunk a holdig. Igazából azonban mindez csupán egy nagyon erős feltételezésre, vagy mondjuk inkább, hogy hitre alapul, mégpedig arra, hogy a természet működése egyszerű és megérthető. Ilyen formán igazából a fizika is besorolható lenne a vallások közé, hiszen valamilyen hitre épül. Bár meg kell hagyni, hogy más vallásokkal szemben hihetetlen logikus és konzisztens, a lehető legteljesebb mértékben összevág a tapasztalattal. Mindazonáltal szerintem azért indokolt lenne az alázat, mert még csúnya meglepetések érhetnek. Kiderülhet, hogy a természet korántsem ilyen egyszerű, csak annak mutatja magát. Volt már ilyenre példa, pont Newton és az ő gravitációja volt a főszereplő. Sokáig úgy gondoltuk minden rendben, aztán egyszer csak kiderült, hogy a Merkúr mégsem úgy mozog, mint kéne neki. A problémát végül Einstein általános relativitáselmélete oldotta fel, és egyben arra is kényszerített minket, hogy átértékeljük a világról alkotott képünket. Ilyen fordulatok bármikor beüthetnek. Általában kis ellentmondások szülik ezeket, mint hogy a fény nem úgy mozog, mint más dolgok (relativitás elmélet), vagy hogy a fekete test sugárzását nem tudjuk megfelelően képlettel leírni (kvantummechanika). Mindkét esetben a nagy fordulat előtt már azt hittük, mindent tudunk a világról, és csak 1-2 kisebb fehér folt maradt, amit hamarosan megoldunk. Ezzel szemben mindkét esetben gyökeresen kellett átalakítani az egész rendszert. Szóval, tudományunk történetére visszatekintve a kellő alázat mindenképp indokolt. Mindezek ellenére én is úgy gondolom, hogy az energiamegmaradás ki fogja állni az idők próbáját. Persze az előzőek fényében én nem merném ezt meggyőződésnek nevezni (sok fizikussal/mérnökkel ellentétben), inkább csak amolyan intuíciónak, vagy megérzésnek. De ha nem sérül az energiamegmaradás, akkor vajon hogyan működhetne egy ilyen hipotetikus örökmozgó?

Ha tippelnem kéne, azt mondanám, hogy a trükk a rendszer zártságában keresendő. Vagyis ha találkoznék egy ilyen működő örökmozgóval, nem az jutna az eszembe, hogy bizonyosan sérül az energiamegmaradás (persze az előbbiek fényében ennek is megvan az esélye), hanem hogy az energia valahonnan kívülről jön. Így a világegyetem (min zárt rendszer) összenergiája marad konstans. Az egészet egy napelemhez lehetne hasonlítani. Gondoljunk csak bele, ott van egy lap mindenféle anyagokból speciálisan összerakva, és folyamatosan jön belőle az áram. Ráköthetek mondjuk egy villanykörtét, ami folyamatosan világítani fog. A laikus erre azt gondolhatná, hogy valamiféle örökmozgó, hiszen a napelemből és villanykörtéből álló zárt rendszerben energia keletkezik. A probléma persze könnyen feloldható, ha a napot is bevesszük a rendszerbe. A napban folyó hidrogénfúzió hatására fény keletkezik, ami energiát szállít, és ezt hasznosítja a napelem. Nincs itt tehát semmi probléma. Ha tehát Tesla elém gördülne a legenda szerint örökké működő elektromos autójával, én valami ilyen "napelem szerű" működésre tippelnék. De honnan jöhet ilyen energia? Nos, az energia szállító közegnek valami nagyon rejtélyes módon kell működnie, mivel eddig ugye nem vettük észre. A szél vagy a napenergia nem nagy kihívás, hiszen azt bőrünkön érezzük, szemünkkel látjuk, stb. Olyan dolognak kell lennie, ami csak nagyon nehezen érzékelhető, és csak valami bonyolult elrendezésben alakítható elektromos energiává, hiszen ha nem így lenne, már rég megtaláltuk volna, és felfedeztük volna ezt az univerzális áramforrást. A kérdés, tehát hogy létezhet-e ilyen nehezen kimutatható közeg, ami képes lehet energiát szállítani? Az a helyzet, hogy a fizikusok találtak már ilyesmit. Egy neutrínó nevű elemi részecskét. Ilyen neutrínóból testünk minden négyzetcentiméterén több ezer halad át másodpercenként úgy, hogy mindebből semmit nem veszünk észre. Sőt, ezek az egész földgolyón is simán átszáguldanak minden különösebb hatás nélkül. Valójában tehát hatalmas intenzitású neutrínó sugárzásban élünk úgy, hogy mindebből semmi nem látszik. Ezek a neutrínók ugyanúgy csillagok belsejében lezajló folyamatok eredményeképp keletkeznek, mint a nap fénye, de mivel a fénnyel ellentétben nem nagyon lépnek kölcsönhatásba az anyaggal, ezért fényéveket tehetnek meg az univerzumban minden ellenállás nélkül. De hogyan lehetséges mindez? Jelenlegi tudásunk szerint négyféle kölcsönhatás létezik. Az elektromágneses, az erős, a gyenge, és a gravitációs. A részecskék mindegyike ezeken a kölcsönhatásokon keresztül hat egymásra. Ha egy részecske egyetlen kölcsönhatásban sem vesz részt, akkor az olyan mint ha nem is létezne, hiszen semmilyen hatást nem gyakorol más részecskékre. A részecskék általában az elektromágneses kölcsönhatáson keresztül hatnak egymásra. Ez felelős azért, hogy nem tudunk átsétálni a falon, vagy hogy látjuk a fényt. Ha a fény nem venne részt az elektromágneses kölcsönhatásban, akkor nem látnánk semmit, hiszen a fényrészecskék egyszerűen átszáguldanának a szemünkön, pont úgy ahogyan a neutrínók is. Nos, a neutrínók csak a gyenge kölcsönhatásban vesznek részt, emiatt pedig csak igen ritkán lépnek reakcióba az anyaggal. Ennek ellenére szállíthatnak energiát. Így ha sikerülne valami olyasmit építeni, mint egy napelem, ami a napból érkező fény helyett a neutrínók áramát alakítja elektromos energiává, rögtön megvalósulna ez előbbiekben említett pszeudó örökmozgó. Egyenlőre a neutrínókat még csak kimutatni is iszonyatosan nehéz, nemhogy energiájukat hasznosítani, de létük azért felvillant előttünk egy érdekes elméleti lehetőséget. Mi van akkor, ha léteznek még ilyen "rejtett" részecskék, eddig ismeretlen kölcsönhatások, vagy más energia szállítására alkalmas folyamatok? Lehetséges, hogy miközben azt gondoljuk, hogy nincs körülöttünk semmi, valójában hatalmas mennyiségű rejtett energiában úszunk, amit az univerzum csillagaiban folyó magfúzió, vagy más folyamatok termelnek, és amit valami igen speciális elrendezés segítségével ki tudunk nyerni. A neutrínó az élő példa arra, hogy ilyesmi létezhet, és semmiféle ellentmondásban nincs a jelenleg ismert fizikai törvényekkel. Igazából számomra ez az az ok, ami miatt érdemes odafigyelni mindig, mikor felreppen a hír, hogy valaki örökmozgót épített. Lehet, hogy 1000-ból 999 esetben tévedésről van szó, de talán az 1000. mégis működik ...

UPDATE: Egy dolog még elgondolkodtatott a bejegyzés megírását követően. Valahol olvastam, hogy a földet 1 nap alatt érő teljes napenergia mennyiség elég lenne a világ egy éves energiaszükségletének fedezésére. Habár a fentiek fényében nem tartom kizártnak, hogy valaki építsen egy olyan "örökmozgónak" titulált szerkezetet, ami valamilyen új energiaforrás létére utal, ne felejtsük el, hogy létezik egy már nagyon is jól ismert energiaforrás, ami kiszúrja a szemünket, ez pedig a Nap. A napenergiát hasznosító eszközök tulajdonképpen ugyanilyen "örökmozgók", amik ingyen energiát termelnek nekünk a semmiből. Egyszerűen csak olyan megoldásokat kellene találnunk, amivel hatékonyan átalakítható és tárolható ez az ingyen energia. Elképzelhető, hogy egyszer majd találunk valami jobb energiaforrást, de egyelőre ez a legesélyesebb jelölt arra, hogy megoldódjanak az emberiség energiagondjai.