Sonsuz Döngülü (Devridaim) Makineleri

Merhaba arkadaşlar,

Bu yazımda sizlere apayrı bir dünyadan, devridaim makinelerinden bahsedeceğim. Bilinen en eski devridaim makinesi ilk olarak 12. yüzyılın ortalarında Hint matematikçi ve aynı zamanda gökbilimci olan II. Bhaskara’nın geliştirdiği dişli çark sistemidir. Zamanda yolculuğuna böylelikle başlamış olan devridaim makineleri günümüze kadar popülerliğini hiç kaybetmeden ulaşmıştır. Ancak bu süreç içerisinde sonsuz hareket makinesi yapma sevdasıyla binlerce tasarımlar yapılmış olsa da uygulamada hiçbirisi başarılı olamamışlardır.

Devridaim makineleri belirli bir zaman aralığında düşünüldüğünde sürekli çalışıyor gibi gözükür. Nitekim tarih boyunca da insanlar bu tür yanılgılara düştüğü için böyle bir şeyin gerçek olabileceği serüvenine kapılmışlardır. Hatta bu hayallerini “kütle çekim yasası” ve “enerjinin akışı” gibi bilimsel gerçeklerle de örtüştürmeye çalışmışlardır. Ancak buharlaşma vb. küçük problemleri halledebilseler dahi diğer önemli hususların varlığını yok edemezlerdi. Örnek vermek gerekirse bunlardan en basiti sürtünme kaybı ve ısı ile kaybolup giden enerjidir.

Yandaki fotoğraflarda geçmişten günümüze kadar denenmiş olan düzeneklerden sadece iki tanesini görmekteyiz. Birisinde sürekli hareketi sağlamak için belirlenmiş bir yön üzerinde yer değişimi yapan sıvı, diğerinde ise yine aynı mantığa sahip misketler konulmuş katı bir sistem görmekteyiz. Sıvı dolu kanallar, çarkın dönmesiyle bir tarafta dışa diğer tarafta ise içe daha yakın hale gelecektir. Ağırlık dengesindeki fark dönüşe sebep olacaktır.Aynı durum misketlerin bulunduğu düzenek için de söz konusudur. Buraya kadar düşünüldüğünde herşey güzel, sistem sonsuza dek işleyebilir gibi gözüküyor fakat durum o kadar da basit değil. En basitinden, sistemin merkezinde bulunan yataklama sisteminde sürtünmeler olacaktır. Sürtünmeler doğrudan enerji kaybına yol açacağı gibi; dolaylı yoldan da ısınmaya sebep olacağı için bir de ısı enerjisiyle sistem sürekli enerji kaybına maruz kalacaktır. Sürtünme sonucu malzemeler zarar görecek, dönme işlemi daha fazla sürdürülemez hal alacak ve kaçınılmaz bir son olarak sistem mutlaka duracaktır. Yataklardaki kaybı ihmal edelim, ısıyla sistemden enerji kaybını da yok sayalım. Çalışma sonsuza dek sürebilir mi? Hayır. Ayrıntıya girmeden en basit sebebi söyleyelim yine. Dönüş yapan elemanlar üzerinde oluşacak hava sürtünmesi karşı kuvvet göstererek sistemi durmaya zorlayacaktır. Kaldı ki hava içinde oluşması muhtemel olan türbülans ve heterojenlikten dahi bahsetmiyorum bile. Görüldüğü üzere ayrıntıya dahi girmeden sistemin sonsuza dek çalışamayacağını söyleyebileceğimiz sebepler bulabildik.

Yandaki düzenekte yine geçmiş dönemlerde denenmiş fakat başarılı olamamış bir sistem görüyoruz. Kapiler çanak, sıvının cam yüzeyle arasındaki çekim kuvvetleriyle yükselmesi prensibine dayalıdır. Sıvının uç kısmında damlacıkların cam yüzeyine tutunması (kılcallık etkisi) sebebiyle başarısız olmuştur. Zaten bu olumsuzluğu gözardı etsek dahi sistem yine sonsuza dek çevrimini sürdüremez. Çünkü sıvılar bilindiği üzere her sıcaklıkta buharlaşır. Bu da demektir ki sistemden ufak da olsa sıvının buharlaşması sonucu enerji-kütle dengesi bozulacak ve çevrim duracaktır. Hatta buharlaşma sürekli devam edeceği için zamanla sıvı dahi kalmayacaktır.

Enerjinin korunumu yasası gereği devridaim makinelerinin çalışması imkansızdır. Başka bir deyişle,dışarıdan enerji almayan bir sitem,çevresine sahip olduğundan daha fazla enerji sağlayamaz. Özellikle çocuk yaşlarda bilime merak saran herkes denemiştir bu tür makinelerden yapmayı. İlk hamle insan tarafından başlatılır ve yapılan makine sonsuza kadar hareketi sürdürür. Fakat bu tür makineler teorik olarak dahi yoktan enerji var edemez ya da var olan enerjiyi yok edemez.

Tarihteki birkaç basit devridaim makinesi denemelerindeki yapılan, hayal edilen, unutulan gerçekleri ufak çaplı inceledik. Görüldüğü üzere hiçbirinde sonsuza dek bir çevrim elde edilememiştir. Her bir düzeneğin belli bir süre sonra mutlaka dışardan bir müdahaleye ihtiyacı olduğu bariz şekilde anlaşılıyor. Örneklerimiz üzerinden konuşmak gerekirse bu müdahaleleri dışardan düzeneğe sıvı eklenmesi, aşınan yatak-bilya vb. ekipmanların yenileriyle değiştirilmesi gerekliliği olarak söyleyebiliriz.

Sonsuz döngülü araçlar bu güne kadar yapılmamıştır fakat bundan sonra yapılamayacaktır. Bu kadar kesin konuşmamın sebebi fizik kurallarının kesinliğidir. Sonsuz döngü için tıpkı uzayda olduğu gibi sürtünmenin olmadığı bir ortam gereklidir ve böylelikle potansiyel enerjinin kinetik enerjiye kayıpsız dönüşümü sonucunda sonsuza kadar bir döngü elde edebilmek mümkün olur.

Bir sonraki yazımızda görüşmek ümidiyle…

Kaynakça:
http://tr.wikipedia.org/wiki/Devridaim_makinesi
http://www.dogal-enerji.net/energy/wp-content/uploads/2008/11/deviridaim.png
http://tr.wikipedia.org/wiki/Devridaim_makinesi#mediaviewer/File:Boyle%27sSelfFlowingFlask.png
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/tr/e/e0/Devridaim_D%C3%B6ng%C3%BC.GIF
http://tr.wikipedia.org/wiki/Enerjinin_korunumu_yasas%C4%B1

Yazar:Cem Armutcu