Mesin Gerak Abadi (Prepetual Motion Machine

Sumber gambar : Pixabay

Sekitar tahun 1159 M, seorang ahli matematika bernama Bhaskara the Learned membuat sketsa desain untuk roda yang berisi reservoir merkuri yang melengkung. Dia beralasan bahwa ketika roda berputar, merkuri akan mengalir ke bagian bawah setiap reservoir, membuat satu sisi roda lebih berat daripada sisi lainnya. Ketidakseimbangan akan membuat roda berputar selamanya. Gambar Bhaskara adalah salah satu desain paling awal untuk mesin gerak abadi, perangkat yang dapat bekerja tanpa batas waktu tanpa sumber energi eksternal. Bayangkan sebuah kincir angin yang menghasilkan angin yang dibutuhkannya untuk terus berputar. Atau bola lampu yang cahayanya menyediakan listrik sendiri.

Perangkat ini telah menangkap imajinasi banyak penemu karena dapat mengubah hubungan kita dengan energi. Sebagai contoh, jika Anda dapat membangun mesin gerak abadi yang memasukkan manusia sebagai bagian dari sistemnya yang sangat efisien, ia dapat menopang kehidupan tanpa batas. Namun, ada satu masalah : Mereka tidak bekerja. Gagasan untuk mesin gerak abadi semuanya melanggar satu atau lebih hukum dasar termodinamika, cabang fisika yang menggambarkan hubungan antara berbagai bentuk energi. Hukum termodinamika pertama mengatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan. Anda tidak bisa mendapatkan lebih banyak energi daripada yang Anda masukkan. Itu mengesampingkan mesin gerak abadi yang berguna segera karena mesin hanya bisa menghasilkan energi sebanyak yang dikonsumsi. Tidak akan ada yang tersisa untuk menyalakan mobil atau mengisi baterai telepon. Tetapi bagaimana jika Anda hanya ingin mesin itu terus bergerak? Para penemu telah mengajukan banyak ide. Beberapa di antaranya adalah variasi pada roda Bhaskara yang terlalu seimbang dengan bola bergulir atau beban pada lengan ayun. Tidak ada yang bekerja. Bagian yang bergerak yang membuat satu sisi roda lebih berat juga menggeser pusat massanya ke bawah di bawah as roda. Dengan pusat massa rendah, roda hanya berayun bolak-balik seperti pendulum, lalu berhenti.

Bagaimana dengan pendekatan yang berbeda? Pada abad ke-17, Robert Boyle datang dengan ide untuk pot penyiraman sendiri. Dia berteori bahwa aksi kapiler, daya tarik antara cairan dan permukaan yang menarik air melalui tabung tipis, mungkin membuat air bersepeda di sekitar mangkuk. Tetapi jika aksi kapiler cukup kuat untuk mengatasi gravitasi dan menarik air ke atas, itu juga akan mencegahnya jatuh kembali ke dalam mangkuk. Lalu ada versi dengan magnet, seperti set jalan landai ini. Bola seharusnya ditarik ke atas oleh magnet di bagian atas, jatuh kembali ke bawah melalui lubang, dan ulangi siklus. Yang ini gagal karena seperti pot penyiraman sendiri, magnet hanya akan memegang bola di bagian atas. Bahkan jika itu entah bagaimana terus bergerak, kekuatan magnet akan menurun seiring waktu dan akhirnya berhenti bekerja. Agar setiap mesin ini terus bergerak, mereka harus menciptakan energi ekstra untuk mendorong sistem melewati titik penghentiannya, melanggar hukum pertama termodinamika. Ada yang tampaknya terus berjalan, tetapi dalam kenyataannya, mereka selalu berubah menjadi energi dari sumber eksternal. Sekalipun para insinyur entah bagaimana bisa merancang sebuah mesin yang tidak melanggar hukum termodinamika pertama, itu tetap tidak akan berfungsi di dunia nyata karena hukum kedua. Hukum kedua termodinamika memberi tahu kita bahwa energi cenderung menyebar melalui proses seperti gesekan. Setiap mesin nyata akan memiliki bagian yang bergerak atau interaksi dengan molekul udara atau cairan yang akan menghasilkan sejumlah kecil gesekan dan panas, bahkan dalam ruang hampa udara. Panas itu adalah energi yang keluar, dan itu akan terus lintah, mengurangi energi yang tersedia untuk menggerakkan sistem itu sendiri sampai mesin itu mau tidak mau berhenti.

Sejauh ini, kedua hukum termodinamika ini telah menghalangi setiap gagasan untuk gerakan abadi dan impian yang diimplikasikan oleh generasi energi efisien sempurna. Namun sulit untuk secara meyakinkan mengatakan kita tidak akan pernah menemukan mesin gerak abadi karena masih banyak yang kita tidak mengerti tentang alam semesta. Mungkin kita akan menemukan bentuk materi eksotis baru yang akan memaksa kita untuk meninjau kembali hukum termodinamika. Atau mungkin ada gerakan terus-menerus pada skala kuantum kecil. Apa yang bisa kita yakini secara masuk akal adalah kita tidak akan pernah berhenti mencari. Untuk saat ini, satu hal yang tampaknya benar-benar abadi adalah pencarian kita.