Ceticismo

Published on agosto 20th, 2009 | by Kentaro Mori

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Busca sem fim: A história, as propostas e as decepções das máquinas de movimento perpétuo

Kentaro Mori, publicado na revista Newton
baseado no Museu dos Dispositivos Impraticáveis de Donald Simanek

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Em 1999 o jornal Estado de São Paulo reportava a aventura do povoado da Ilha das Canárias, Maranhão, com o moto-contínuo – uma máquina que uma vez iniciada poderia funcionar para sempre sem consumir qualquer combustível. Assolada pela escassez de energia elétrica fornecida por apenas um gerador a diesel, a comunidade e a prefeitura teriam chegado a investir 30 mil reais no projeto, e faltava pouco para que tudo entrasse em funcionamento. Talvez você já esteja adivinhando o final que esta história teve. Mas ela é apenas parte recente de uma longa busca.

O sonho é milenar: em um manuscrito em sânscrito original de 2.500 anos, intitulado Siddhanta Ciromani, haveria descrições de diversos aparelhos fantásticos, entre eles uma roda de movimento perpétuo. Esta descrição seria melhor detalhada tempos depois no século XII pelo matemático indiano Bhaskara, mais conhecido do estudante secundário devido à sua fórmula usada na resolução de equações de segundo grau. Bhaskara descreveu uma roda provida de diversos recipientes de mercúrio ao longo da extremidade. O princípio de funcionamento era simples: fazer com que um lado da roda sempre estivesse mais pesado que o outro, garantindo eternas revoluções.

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Roda desequilibrada com recipientes de mercúrio de Bhaskara. No lado direito o mercúrio está mais distante do eixo, e esperava-se que a roda girasse para sempre no sentido horário.
Desenho de Villard de Honnecourt

No século XIII, o mesmo princípio apareceria na Europa. O francês Villard de Honnecourt, comparado mesmo a Leonardo da Vinci devido ao número e diversidade de esboços técnicos que deixou, desenhou uma variação da roda desequilibrada de Bhaskara provida de um número ímpar de martelos articulados. É o mais antigo diagrama conhecido de um moto contínuo, a idéia possivelmente era que sempre houvesse mais martelos de um lado da roda.

Villard propôs que sua roda poderia ser utilizada para realizar trabalho, desenhando-a em meio a uma série de outros dispositivos de tecnologia medieval, mas o certo é que infelizmente nenhuma destas rodas desequilibradas funciona. Bastava a seus proponentes construí-las e constatar o fato, mas mesmo que o tenham feito provavelmente imaginaram que havia alguma imperfeição na construção e não no princípio pelo qual pensavam que elas deveriam funcionar.

O próprio Leonardo da Vinci abordou o tema ao final do século XV. Seu comentário porém era negativo: "Ó vocês que buscam o movimento perpétuo, quantas quimeras vãs perseguiram? Vão e tomem seu lugar com os alquimistas". Os alquimistas procuravam transformar chumbo em ouro através da pedra filosofal. É preciso dizer, sem muito sucesso.

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Leonardo da Vinci, ‘Estudos sobre a impossibilidade do movimento perpétuo’
(Codex Forster II / 1495-1497)

Considerando que na época boa parte dos princípios físicos da mecânica ainda não havia sido constatada, da Vinci também forneceu uma explicação perspicaz para a falha na idéia de rodas desequilibradas, advertindo:

“Vocês podem tentar provar a si mesmos que ao equipar tal roda com muitos pesos, cada parte que se movesse como resultado do giro iria subitamente fazer outro peso cair, e que assim essa roda permaneceria em movimento perpétuo. Mas ao fazer isso estarão enganando a si mesmos… Enquanto o peso está mais distante do centro da roda, o giro se torna mais difícil, embora a força motriz não deva variar”.

Em outras palavras, ele argumentava que embora os pesos de uma roda desequilibrada possam ficar mais distantes do eixo e assim ganhar mais torque, na mesma medida o momento de inércia da roda aumenta, anulando o ganho. No final, a despeito das aparências e dos muitos desenhos complexos que possam ser criados para o mesmo princípio, todas estas rodas desequilibradas já estão em equilíbrio e não irão girar por si mesmas. A primeira proposta de moto perpétuo se encontrava com a primeira falha. Infelizmente, muitas outras aguardariam os inventores.

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Neste desenho, pode-se ver claramente que há mais massa no lado esquerdo. Mas a roda está mesmo desequilibrada? Sabemos por experiência que não, ela não irá girar sozinha. Embora haja o dobro de massa, ela está à metade da distância horizontal ao eixo em comparação com a massa no outro lado.

Rodas (des)equilibradas e patentes de invenções que não funcionam

Se já no século 15 Leonardo da Vinci havia fornecido uma explicação convincente para o não funcionamento do princípio de rodas desequilibradas, e mesmo que ninguém nunca tenha conseguido fazer tais rodas funcionarem como motos contínuos, isso não impediu que a idéia reaparecesse ao longo do tempo e fosse mesmo patenteada sob diversas formas.

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O diagrama acima é parte da patente obtida pelo mecânico britânico George Linton nada menos que em 1821. Adicionando braços articulados e pesos móveis à antiga idéia de rodas desequilibradas, a falha continua a mesma: o sistema já está em equilíbrio.

Curiosamente, uma invenção não precisa necessariamente funcionar para poder ser patenteada, ainda que a profusão de motos contínuos inúteis tenha levado o escritório de patentes dos EUA a exigir uma demonstração prática antes de dar seguimento à patente dessas engenhocas. Já outros escritórios, como o da Inglaterra, exigem que se descarte de antemão qualquer alegação de movimento perpétuo.

Talvez mais curioso ainda, embora isso tenha diminuído drasticamente o número de patentes relacionadas a motos contínuos, invenções espertamente disfarçadas continuam sendo patenteadas. Nos EUA, em 1973 Howard Johnson conseguiu uma patente para um ‘Motor Magnético Permanente’. Hoje, trinta anos depois, você provavelmente está lendo pela primeira vez a respeito de Johnson e seu motor – que também não funciona.

À medida que a compreensão dos princípios físicos da natureza aumentou, as propostas de motos contínuos se sofisticaram. Muitas recorriam a elementos que se dispunham a resolver os problemas, mas acabavam apenas levando a outras falhas. Um exemplo é a roda desequilibrada de George Linton, patenteada em 1821 (ver box). Outra proposta é uma patente obtida ainda mais tarde, em 1858, pelo engenheiro francês Pierre Richard.

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Note que o desenho, parte da patente, representa mesmo um freio à esquerda para impedir que a roda gire rápido demais! A idéia continua sendo a da antiga roda desequilibrada, mas é a
plicada de forma inovadora. A falha aqui é sutil: à primeira vista parece que tudo que há é o peso das bolas em apenas um dos lados da roda externa. Mas todas as bolas estão ligadas umas às outras, e no final o torque exercido pelo peso das bolas na roda é anulado pelo torque em sentido contrário puxado pela ligação entre elas. Esta é outra roda desequilibrada que já está em equilíbrio.

Novas descobertas científicas também levaram à tradição de relacionar fenômenos ainda pouco compreendidos a maravilhosos motos perpétuos. O magnetismo foi o caso clássico, e enquanto se estavam descobrindo as propriedades magnéticas não demorou muito até o surgimento da proposta de moto perpétuo atribuída ao padre jesuíta Johannes Taisnerius.

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Na proposta de Taisnerius, um ímã fixo atrai uma pequena bola. Ela sobe por uma rampa, mas quando chega perto do topo, cai pelo buraco apenas para voltar até perto do chão e ser outra vez atraída pela rampa. O magnetismo parecia mágico, mas infelizmente não foi tanto a ponto de fazer este dispositivo funcionar. Um ímã suficientemente forte para atrair a bola para cima na rampa não irá permitir que ela retorne até o ponto inicial e suba outra vez na rampa.

Motos errôneos
Todo moto perpétuo tem uma falha que impede que funcione para sempre, mas ao longo da história houve muitas propostas com falhas que revelavam uma falta de compreensão de diversas leis físicas. Mesmo o gênio visionário e correto de da Vinci ao condenar as rodas desequilibradas convivia com as limitações do conhecimento medieval. Apesar de seu comentário sobre a busca vã pelo movimento perpétuo, entre seus diversos trabalhos podem ser encontrados diversos desenhos de bombas d’água movendo a si mesmas!

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Leonardo da Vinci

Uma outra proposta particularmente interessante de moto perpétuo com uma falha derivada do entendimento incorreto da hidráulica foi a de Vittorio Zonca. Em 1607 ele publicou a gravura de uma espécie de sifão capaz de sugar água e mover um moinho. Detalhe: a água era elevada em altura.

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Moinho de Vittorio Zonca e diagrama do conceito físico errôneo por trás da idéia

O dispositivo deveria sugar água por um tubo estreito e levá-la por um tubo mais grosso a uma maior elevação, onde moveria as pás de um moinho. O detalhe do tubo ser mais grosso de um lado era crucial. Ao invés de entender o princípio do sifão como resultado da pressão atmosférica sobre a água, que tende assim a se nivelar, pensava-se que o sifão funcionava porque havia mais água, e portanto mais peso no tubo do lado que receberia a água.

Realmente, como o lado que recebe a água de um sifão está a uma altura menor, costuma ter mais água sobre si. Daí para imaginar que bastava aumentar a grossura do tubo para continuar tendo mais água de um lado mesmo que estivesse a uma altura maior parecia natural. Mas a natureza infelizmente não funciona dessa forma, e sifões ao fim só conseguem levar água para elevações menores.

Já no início do século XIX algo que chamava a atenção era que todas as tentativas de motos perpétuos ao longo de mais de meio milênio haviam falhado. Esta constatação influenciaria o surgimento de uma área da ciência chamada termodinâmica, no rastro da Revolução Industrial. Estudando inicialmente as relações entre o calor e o trabalho (daí seu nome), sua primeira questão foi muito prática: qual a maior quantidade de trabalho que poderia ser obtida a partir de uma determinada quantidade de calor?

Para responder à pergunta, o jovem engenheiro francês Nicolas Leonard Sadi Carnot recorreu a um raciocínio simples e abrangente. Um motor a vapor retirava calor de uma caldeira, realizava trabalho e liberava o calor ao ambiente. Mas e se houvesse um motor perfeitamente reversível? Ligue-o ao contrário, e ao receber trabalho ele retiraria calor do ambiente e jogaria na caldeira. E tudo exatamente na mesma quantidade que quando funcionasse normalmente. Isto pode parecer estranho, mas é apenas metade do raciocínio.

Na outra metade, Carnot argumentou que, caso houvesse um motor ainda mais eficiente, então bastaria ligar um ao outro para obter o moto perpétuo. O motor de eficiência maior geraria trabalho suficiente para fazer funcionar o motor perfeitamente reversível, que devolveria exatamente o calor transferido, e ainda sobraria um pouco de trabalho para o que fosse. Como o moto perpétuo é impossível, Carnot concluiu que é impossível obter maior eficiência que a de um motor perfeitamente reversível. Concluiu também que todo calor capaz de realizar trabalho deve ir de um local mais quente a um mais frio, pois um motor capaz do contrário teria uma eficiência maior.

Essas conclusões acabariam se convertendo em uma das leis fundamentais da termodinâmica que postulam a impossibilidade do moto perpétuo (ver Box abaixo). E é assim que em um legítimo raciocínio circular as inconvenientes pedras no sapato dos inventores de motos perpétuos foram criadas pressupondo que motos perpétuos são impossíveis. “É um fato histórico que as leis da termodinâmica foram originalmente propostas para descrever o fato de que todas as tentativas prévias de alcançar o movimento perpétuo tinham falhado”, diz o professor Donald Simanek, da Universidade Lock Haven da Pensilvânia.

Desde então muitas relações da termodinâmica puderam encontrar uma base melhor na formulação e avanço de outras áreas científicas, como a estatística mecânica. O revés é que elas revelam ser antes resultado de probabilidades do que mandamentos que nunca poderão ser quebrados. Isso é motivo de esperança para muitos, mas até o momento não se conhece nenhum infrator das leis da termodinâmica. Em 2000, o mesmo jornal Estado dava conta de que o moto perpétuo da Ilha das Canárias não havia funcionado. Certamente não foi o último. A busca ainda não chegou a um fim definitivo, e é muito provável que nunca chegue a um.

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As Leis da Termodinâmica
Começando com o estudo das relações entre o calor e movimento, a termodinâmica passou a abordar a energia em todas suas transformações. Isso faz desta uma das mais fundamentais áreas da ciência, o que só dificulta imaginar que possa estar errada. Suas três leis, verificadas experimentalmente toda vez que um moto perpétuo não funciona, são:

  1. Conservação de energia: A energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada;

  2. Aumento da entropia: A energia de um sistema sempre tende a um estado de maior desordem;

  3. Impossibilidade de atingir o zero absoluto: Todos os processos tendem a cessar perto do zero absoluto.

Muitos motos perpétuos são classificados de acordo com a lei da termodinâmica que violam, geralmente a primeira ou a segunda. Em conjunto, elas têm um caráter que pode ser visto como um tanto negativo, e são resumidas por alguns de forma bem-humorada como (1) Você não pode ganhar, (2) Você irá sempre perder e (3) Você não pode sair do jogo.

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24 Responses to Busca sem fim: A história, as propostas e as decepções das máquinas de movimento perpétuo

  1. Anônimo says:

    Já ouviram falar na perepitéia (em inglês – perepiteia, sem acento), o moto-perpétuo mais atual que existe, que tal provar aqui que ele é uma farsa… ou realmente o moto-perpétuo tão sonhado pelos estudiosos ao longo dos séculos…

  2. luis pereira says:

    eu ando a fazer o mesmo ainda
    não consegui mas acredito que e possivel
    um dia alguem vai ser capaz de o fazer

  3. Ibrain Said Cheaitou says:

    A busca de uma maquina que funcione, precisando apenas da energia inicial para funcionar e depois por si só, não é uma coisa de nova, já vem de séculos e a cada nova tentativa continua faltando algo, será possível que algum dia alguém vai conseguir fazer funcionar, com tantos fatores que impede de ser continua, principalmente pela conversão de energia e outros fatores.

  4. Pingback: História dos aparelhos de movimento perpétuo - Glúon /blog

  5. Jose Bertocco says:

    Bom dia !
    Eu sou um dos buscadores da “pedra filosofal da Fisica ”
    Embora minha pretenção seja bem menos ambiciosa .A de poder desenvolver um motor que não polua e não seja dependente de combustiveis que poluam ( e isso inclui a eletricidade ) .
    Tenho um historio de nunca ter feito um dispositivo que não funcionasse .
    Sou projetista industrial ( atualmente desempregado ) Graças as exigencias de diploma que o cargo requer ( Ninguem tambem da creditos a quem se desenvolve por si proprio O nosso amigo Leonardo da Vinci seria um ilustre desempregado tambem .
    Com isso estou dedicando meu tempo ilimitado e inutil a outra atividade inutil que é a busca pela maquina dos sonhos e com uma preocupação adicional .
    Se eu encontra-la , o que fazer com ela ?
    Ja que ninguem vai agreditar em mim ( ja não acreditam ) O que se poderia fazer com uma maquina que pode girar em baixa rotação ( aproximaamente 1000 rpm e desenvolver torques da ordem de centenas de kilos /metro ?Podendo ser utilizada para gerar energia eletrica o mesmo tocar um automovel ?
    No papel ( que aceita tudo ) uma maquina com tres metros de diametro e tres de profundidade pode ter um torque de uma centena de toneladas a 600 rpm
    Mas por que alguem acreditaria ser possivel uma geringonça destas funcionar?
    A quem apresentar um prototipo para que não riam de sua cara ao anunciar ?.
    Na verdade ela não tira energia do nada ela depende de “forças” que são geradas por energias ,para existir . Mas o fato de não consumir combustivel confundira as pessoas como um moto continuo ou perpetuo ordinario . O que fazer se alguem conseguir desenvolver esta maquina ?

  6. Claudio says:

    Vi algumas destas tentativas e decidi tentar também. Peguei alguns imãs e comecei a brincar. Ate hoje, consegui fazer uma roda girar em força sentrífuga, apenas meia volta.

  7. waldomiro gotti says:

    Sou projetista, a muito tempo investigo a tal maquina perpetua ou moto continua, em minha tese; exemplo: Em um eixo com tres astes fixas simétricamente, sendo que a proxima a decer teria um mecanismo telescópico que faria com que ela dobre o seu peso em relação as outras duas que tendem a subir, em forma de T, ai talvez funcionasse….

  8. vitor bispo says:

    vejam o motor atmosferico patentiado no i.n.p.i este vai funcionar

  9. A Ferreira says:

    Sou um cientista louco,mais a minha loucura vem de ser um observador da natureza,eu a 38 anos venho fazendo experiência com movimentos continuo;Depois de muitas experiência frustadas hoje eu posso afirmar que e possível sim relializar um movimento pertetuo .O que não e possível e patentear,pois e uma criasao que mudaria a estrutura capitalista MUNDIAL não seria eu com uma simples criasao que na certeza seria uma grande solusao para o mundo (Em 10.000″ com a minha criasao eu posso gerar 39.7MW ) isto e real; Combustível (0) e fato, o meu prototipo já funcionando a 3 meses e 17 dias sem baixar o nível de agua; estou enviando hoje 09-17-2011 um proposta a 58 pais (aos ministrios de minas e energia ) será que não vai ter um pais que pense na natureza ,vamos esperar p/ver.obrigado pelo espaso A Ferreira. [email protected]

  10. age says:

    Estou construindo um protótipo com 18 pesos consegui criar um dispositivo que nos ensaios perpetuou,creio no MP(Movimento Perpetuo)por uma roda desequilibrada podendo faze-la no tamanho que quizer e em qualquer lugar sem precisar de uma linha de alta tensão eleminando custos.

  11. Daniel Dias says:

    Eu tenho uma engenhoca neste campo de movimento perpétuo que por ser inédita poderia muito bem representar o Brasil e servir para bombear água com melhor rendimento e menor esforço ao acionar bombas pistão.
    Neste meu site tenho vídeos de modelos de outras invenções montadas com tubos e conexões de pvc

  12. santana says:

    Eu consebi o perpetuo continuo e o nome dele é: Transdenerlim – Explica-se: Trans.de.n.er.lim – transforma e densa energia de firma limitada, diga-se de passagem que esta limitação se da em no mínimo 50 “cinquenta” anos, ou 18.250 dias, ou ainda: 483.000 horas, …

    Para comprovar, aguardem, o meu nome é: Wiliam Santana.

  13. Animal says:

    Tem algum outro mentiroso aqui?

  14. Marcelo Féris says:

    O que pode ser possível:
    Num futuro distante, existirá uma máquina que terá um movimento quase perpétuo, mas será desmascarada por algum observador mais atento.

    Fato:
    Ninguém invetou, ou inventará uma máquina de movimento perpétuo.

    É possível apenas:
    Se o universo for cíclico, tem movimento perpétuo sem utilizar uma fonte de energia externa.

  15. ANTONIO LUIZ MIGOTTO says:

    PREZADOS SENHORES OLHEM NO YOUTUB E GOOGLE BOMBA MIGOTTO GERAÇAO DE ENERGIA LIMPA, E DEEM SEUS PARECER E COMENTARIOS. AGRADECIDO.

  16. RGS(pesquisador) says:

    DE ACORDO COM A TEORIA “CIÊNTIFICA,” MAIS ACEITA NOS MEIOS ACADÊMICOS , DENTRE OUTROS;o universo surgiu de uma explosão a partir do adensamento de partículas provinientes do NADA! Tendo a partir de então movimento ciclico e perpétuo,descrevendo uma parabóla.Esta é a famosa Teoria da Evolução.Como que o homem desenvolve copia da natureza!….

  17. Zilocchi says:

    Senhores, nada é perpétuo ! Simples. Caso alguma destas “engenhocas” funcione, uma hora ou outra terá de parar para reparos (mesmo o universo teve seu início e terá o seu fim).
    Para os que estão tentando conceber alguma coisa do tipo, como eu, mudem a ideia de perpétuo.

  18. Nóide dos santos says:

    Amigos, a pouco tempo através da internet descobrí a história do motor perpétuo, na minha opinião acho sim que é possível construir um motor que funcione através de repulsão de imãs, mas concordo que será muito difícil conseguir patentear e fabricar em massa, pois infelizmente o petróleo é uma das maiores fontes de riqueza do mundo, e um motor que gera energia a partir de uma combinação de imãs dificilmente será divulgado pelo sistema…

  19. Hamilton de andrade says:

    quem disse que à america é o melhor pais. por conta de suas desigualdades sociais seu povo frio calculista não seria por conta do uso indiscriminado da midia estes tais ateus com suas vidas abaixo da mediocridade enquanto deveriam ser pessoas que realmente fossem modelo de de vida íntegra, ética amor ao proximo parem de arrumar falsos super homens para encobrir a crise dos anos trinta colocar nikola tesla vilão no desenho marwel para derrubar o seu brilhantismo diante do já ultrapassado sistema de energia continua de edson na epoca já conhecido a energia alternada de nikola tesla ainda hoje é uma invenção brilhante e tambem por que não dizer da vida promiscua que vivem a maioria destes tais ateus que guardam esta falsa moral e falsos bons costumes gerando intrigas midiaticas nos menos avisados e alienados cidadãos americanos que convivem com estupros, assassinatos, chacinas em escolas nada diferentes de paises do terceiro mundo e tambem de paises emergentes que convivem com ideias dirigidas pelo poder da midia da qual estes podres ateus fazem parte me desculpe a atitude mas poste uma coisa mais inteligente da proxima vez porque se estes ate)oas” sairem da america não só ela mas o mundo vai melhorar!

  20. Junior (estudante eng. elétrica) says:

    Uma boa matéria. E, com todo respeito a todos que deram suas opiniões, poucos foram os que de fato contribuiram com as palavras, ou ao menos souberam escrever.

  21. Professor Alan says:

    Bem gente, o que posso dizer a vcs eh que vcs precisam estudar um pouco mais de fisica para entender pq nao e possivel o moto perpetuo…
    eh preciso se dedicar a uma leitura mais consistente para afirmar certas coisas…
    Mas enfim, neste mundo, sob as condiçoes fornecidas por nosso universo, nao da!!!

  22. leniel santos says:

    seginte gente eu consegui pelomenos eu acho um meio de gerar eletricidade aparti de um digamos pequeno sopro!
    eletricidad cuntinua pelomenos por um bom espaço de tempo.
    peguei o sopro potencializei mecanicamente em 46 vezes e tirando dessa potenialização dois numeros para retorna au inicio fazendo assin um ciclo perpetuo somente interrompido pr falhas mecanicas materiais d baixa qulida como materiais reciclados engrenagens plasticas chegando a derreter ou simplismente quebrar.
    veja o alcuo que desenvolvi:
    inicio d tudo ó sopro=1,potencialisado em46x-2=44=energia de sobra para ser utilizada!!!
    então ratornando ao inicio d tudo 2 sopros fasendo todo o ciclo denovo e denovo at as falha que podem ser corrigidas interromprem todo o prosseço.
    perdoem os meus erros de ortografia.

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