Что является вечным двигателем

С вечным двигателем не входить!

За неприметной дверью на четвёртом этаже седьмого корпуса ЛЭТИ хранится интеллектуальное достояние наших учёных – описание изобретений, компьютерных программ, баз данных и выданные на них патенты и свидетельства. Корреспондент «Электрика» выяснил, кто отвечает за охрану научных разработок и помогает оформить необходимые документы.

Много лет в ЛЭТИ существовал патентный отдел. До недавнего времени он носил название «Центр коммерциализации и трансфера технологий» (оно по-прежнему обозначено на сайте университета), в нынешнем году стал называться Центром интеллектуальной собственности (ЦИС). Поскольку перед вузом стоит глобальная цель войти в число национальных университетов, изменились и задачи Центра.

Основная функция Центра – охрана объектов интеллектуальной собственности, которые создаются в результате выполнения научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ (НИОКР и ТР) при выполнении университетом договоров и контрактов, а также результатов, созданных работниками и студентами университета в связи с творческим применением знаний, то есть по личной инициативе (например, для целей эффективного контракта или защиты диссертаций и дипломных работ).

В Центре работают пять человек: все они окончили ЛЭТИ, при этом каждый из них представляет один из пяти технических факультетов нашего вуза. Кроме того, все сотрудники имеют второе высшее образование – юридическое, в сфере интеллектуальной собственности.

Разумеется, научная работа на гуманитарном факультете и в ИНПРОТЕХе также ведётся, но оформляется преимущественно в виде научных статей. Специальная регистрация для них не требуется. Все объекты патентного права (изобретения, полезные модели, промышленные образцы), товарные знаки, топология интегральных микросхем, а также программы для ЭВМ и базы данных становятся предметом пристального внимания специалистов Центра.

Работа над оформлением патента может начаться двумя разными способами, в зависимости от пути создания нового объекта интеллектуальной собственности. Чаще всего изобретение появляется в ходе выполнения научно-исследовательских работ, при этом их количество может быть строго запланировано. В этом случае работа по плану возможна и у сотрудников ЦИС, которым остаётся только связаться с учёными на разных этапах их исследования.

Второй путь создания и регистрации изобретения – инициативный. Авторы «незапланированного» изобретения заполняют специальную форму уведомления об изобретении, которая заверяется заведующим кафедрой. ЦИС направляет уведомление директору Департамента науки С.А. ТАРАСОВУ. Сергей Анатольевич рассматривает уведомление и принимает решение о целесообразности оформления патента от имени университета. Бывает, что новый потенциальный объект патентного права совершенно не соответствует тематике научной работы ЛЭТИ, в этом случае патент на него оформлен не будет. К примеру, студенты могут создать компьютерные программы, посвящённые вязанию спицами или расчёту спроса на гостиничные услуги.

В случае принятия решения о целесообразности патентования, эксперты-патентоведы ЦИС вместе с автором проводят проверку изобретения, чтобы установить, можно ли его запатентовать. Критерии патентоспособности содержатся в четвёртой части Гражданского кодекса Российской Федерации: мировая новизна, изобретательский уровень и промышленная применимость. Благодаря третьему критерию однажды удалось отказать в регистрации патента автору идеи вечного двигателя для летающей тарелки, который на полном серьёзе пришёл с ней в седьмой корпус ЛЭТИ.

Основное место в пакете документов, направляемых для оформления патента, занимает описание результата интеллектуальной деятельности, которое его автор составляет вместе с экспертом – одним из работников Центра. Помимо описания собираются заявления, ходатайства, заключение о секретности, документы визируются руководством университета, оплачивается государственная пошлина, и пакет направляется в Федеральный институт промышленной собственности (ФИПС).

Более 98 процентов заявок, подготовленных в ЦИС, становятся патентами Российской Федерации. Единичные отказы связаны, как правило, с критерием мировой новизны результата интеллектуальной деятельности. «Мы ведём поиск, но найти абсолютно всё невозможно, – отмечает директор ЦИС Елена ИВАНОВА. – Много изобретений содержится в китайских базах, в которых мы можем что-то пропустить».

Если раньше полученный патент клали на полку, то теперь запатентованная разработка должна быть действительно применима в промышленности и приносить доход университету. В связи с этим с 2020 году Центр интеллектуальной собственности входит в новый Офис Коммерциализации разработок, задача которого – поиск заинтересованных предприятий, готовых использовать охраняемые патентом разработки. Ещё одно новое направление работы – продвижение отечественных научно-технических разработок на мировой рынок и необходимое для этого, хотя и недешёвое, международное патентование изобретений.

Специфика оформления международного патента заключается не только в его стоимости (на всю процедуру необходимо предусмотреть миллион рублей), но и в процедуре: напрямую подать документы на его получение нельзя, необходимо действовать через посредника – патентного поверенного. В настоящее время от имени ЛЭТИ оформлены 1 американский, 1 европейский и 3 евразийских патента.

За последние три года благодаря труду сотрудников университета получено более 70 патентов и более 380 свидетельств на регистрацию программ. Только за 2019 год получены патенты на 9 изобретений, 15 полезных моделей, 2 промышленных образца, а также 183 свидетельства о регистрации программ для ЭВМ, топологий интегральных микросхем и баз данных. В ходе работы по коммерциализации результатов интеллектуальной деятельности университетом заключено 68 лицензионных договоров, при этом 20 из них – в 2020 году. Также для нужд ЛЭТИ зарегистрированы три товарных знака.

А вот работа с секретными изобретениями не входит в перечень функций ЦИС. Права на такие изобретения принадлежат Министерству обороны РФ в лице конкретных воинских частей, которые заключают контракты с университетом.

Регистрация компьютерных программ, или, как указано в Гражданском кодексе, «программ для ЭВМ», относится к сфере не патентного, а авторского права, но является большим отдельным направлением работы Центра. Процесс изучения новой программы экспертами и заполнения заявки полностью компьютеризирован, поэтому он не прерывался в период самоизоляции.

«А ещё, – подытоживает Елена Иванова, – посмотрите, какие умницы и красавицы у нас работают! Мы всех встречаем с улыбкой, всегда доброжелательны, готовы помочь и ответить на любые вопросы!».

Вечный двигатель первого рода

Вечный двигатель, перпетуум-мобиле (латинское perpetuum mobile переводится вечное движение) — воображаемая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время, не заимствуя энергии извне. Возможность работы такой машины неограниченное время означала бы получение энергии из ничего.

Идея вечного двигателя возникла в Европе, по-видимому, в XIII веке (хотя существуют свидетельства, что первый проект вечного двигателя предложил индиец Бхаскара в XII веке). До этого проекты вечных двигателей неизвестны. Их не было у греков и римлян, которые разработали множество эффективных механизмов и заложили основы научных подходов к изучению природы. Ученые предполагают, что дешевая и практически неограниченная рабочая сила в виде рабов тормозила в античности разработку дешевых источников энергии.

Почему люди так упорно хотели построить вечный двигатель?

В этом нет ничего удивительного. В XII-XIII веке начались крестовые походы и европейское общество пришло в движение. Стало быстрее развиваться ремесло и совершенствоваться машины, приводящие в движение механизмы. В основном это были водяные колеса и колеса, приводимые в движение животными (лошадьми, мулами, быками, ходившими по кругу). Вот и возникла идея придумать эффективную машину, приводимую в движение более дешевой энергией. Если энергия берется из ничего, то она ничего не стоит и это крайний частный случай дешевизны — даром.

Еще популярнее идея вечного двигателя стала в XVI-XVII веках, в эпоху перехода к машинному производству. Число известных проектов вечного двигателя перевалило за тысячу. Создать вечный двигатель мечтали не только малообразованные ремесленники, но и некоторые крупные ученые своего времени, так как тогда не существовало принципиального научного запрета на создание такого устройства.

Уже в XV-XVII веке прозорливые естествоиспытатели, такие как Леонардо да Винчи, Джироламо Кардано, Симон Стевин, Галилео Галилей сформулировали принцип: «Создать вечный двигатель невозможно». Симон Стевин был первым, кто на основе этого принципа вывел закон равновесия сил на наклонной плоскости, что привело его в конце концов к открытию закона сложения сил по правилу треугольника (сложение векторов).

К середине XVIII века, после многовековых попыток создать вечный двигатель, большинство ученых стали считать, что сделать это невозможно. Это был просто экспериментальный факт.

С 1775 года Французская академия наук отказалась рассматривать проекты вечного двигателя, хотя и в это время у французских академиков не было твердых научных оснований принципиально отрицать возможность черпать энергию из ничего.

Невозможность получения дополнительной работы из ничего была твердо обоснована лишь с созданием и утверждением как всеобщего и одного из самых фундаментальных законов природы «закона сохранения энергии».

Сначала Готфрид Лейбниц в 1686 году сформулировал закон сохранения механической энергии. А закон сохранения энергии как всеобщий закон природы сформулировали независимо Юлиус Майер (1845), Джеймс Джоуль (1843–50) и Герман Гельмгольц (1847).

Врач Майер и физиолог Гельмгольц сделали последний важный шаг. Они установили, что закон сохранения энергии справедлив для животных и растений. До этого существовало понятие «живая сила» и считалось, что для животных и растений законы физики могут не выполняться. Таким образом, закон сохранения энергии был первым принципом, установленным для всей познанной Вселенной.

Последним штрихом в обобщении закона сохранения энергии стала специальная теория относительности Альберта Эйнштейна (1905 г.). Он показал, что закон сохранения массы (был такой закон) — часть закона сохранения энергии. Энергия и масса эквивалентны по формуле Е = mс 2 , где с — скорость света.

Вечный двигатель

Ве́чный дви́гатель (лат. Perpetuum Mobile ) — воображаемое устройство, позволяющее получать полезную работу бо́льшую, чем количество сообщённой ему энергии.

Содержание

Современная классификация вечных двигателей

• Вечный двигатель первого рода — устройство, способное бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал. Невозможность осуществления вечного двигателя первого рода постулируется в термодинамике как первое начало термодинамики.
• Вечный двигатель второго рода — машина, которая, будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел. Невозможность осуществления вечного двигателя второго рода постулируется в термодинамике в качестве одной из эквивалентных формулировок второго начала термодинамики.

И первое, и второе начала термодинамики были введены как постулаты после многократного экспериментального подтверждения невозможности создания вечных двигателей. Из этих начал выросли многие физические теории, проверенные множеством экспериментов и наблюдений, и у учёных не остаётся никаких сомнений в том, что данные постулаты верны, и создание вечного двигателя невозможно.

Постулат Кельвина — невозможно создать периодически действующую машину, совершающую механическую работу только за счет охлаждения теплового резервуара.

Постулат Клаузиуса — самопроизвольный переход теплоты от более холодных тел к более горячим невозможен.

История

Попытки исследования места, времени и причины возникновения идеи вечного двигателя — задача весьма сложная. Не менее затруднительно назвать и первого автора подобного замысла. К самым ранним сведениям о Perpetuum mobile относится, по-видимому, упоминание, которое мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскары, а также отдельные заметки в арабских рукописях XVI в., хранящихся в Лейдене, Готе и Оксфорде [1] . В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия. Так, Бхаскара в своём стихотворении, датируемом примерно 1150 г., описывает некое колесо с прикреплёнными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического перпетуум мобиле был основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещённых на окружности колеса. Бхаскара обосновывает вращение колеса весьма просто: «Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе». Первые проекты вечного двигателя в Европе относятся к эпохе развития механики, приблизительно к XIII веку. К XVI—XVII векам идея вечного двигателя получила особенно широкое распространение. В это время быстро росло количество проектов вечных двигателей, подаваемых на рассмотрение в патентные ведомства европейских стран. Среди рисунков Леонардо Да Винчи была найдена гравюра с чертежом вечного двигателя.

Неудачные конструкции вечных двигателей из истории

На рис. 1 показана одна из древнейших конструкций вечного двигателя. Она представляет зубчатое колесо, в углублениях которого прикреплены откидывающиеся на шарнирах грузы. Геометрия зубьев такова, что грузы в левой части колеса всегда оказываются ближе к оси, чем в правой. По замыслу автора, это, в согласии с законом рычага, должно было бы приводить колесо в постоянное вращение. При вращении грузы откидывались бы справа и сохраняли движущее усилие.

Однако, если такое колесо изготовить, оно останется неподвижным. Причина этого факта заключается в том, что хотя справа грузы имеют более длинный рычаг, слева их больше по количеству. В результате моменты сил справа и слева оказываются равны.

На рис. 2 показано устройство ещё одного двигателя. Автор решил использовать для выработки энергии закон Архимеда. Закон состоит в том, что тела, плотность которых меньше плотности воды, стремятся всплыть на поверхность. Поэтому автор расположил на цепи полые баки и правую половину поместил под воду. Он полагал, что вода будет их выталкивать на поверхность, а цепь с колёсами, таким образом, бесконечно вращаться.

Здесь не учтено следующее: выталкивающая сила — это разница между давлениями воды, действующими на нижнюю и верхнюю части погруженного в воду предмета. В конструкции, приведённой на рисунке, эта разница будет стремиться вытолкнуть те баки, которые находятся под водой в правой части рисунка. Но на самый нижний бак, который затыкает собой отверстие, будет действовать лишь сила давления на его правую поверхность. И она будет уравновешивать или превосходить силу, действующую на остальные баки.

Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель

В 1775 году Парижская академия наук приняла решение не рассматривать заявки на патентование вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания. Патентное ведомство США не выдаёт патенты на perpetuum mobile уже более ста лет [2] . Тем не менее, в Международной патентной классификации сохраняются разделы для гидродинамических (раздел F03B 17/00) и электродинамических (раздел H02K 53/00) вечных двигателей, поскольку патентные ведомства многих стран рассматривают заявки на изобретения лишь с точки зрения их новизны, а не физической осуществимости. [источник не указан 418 дней]

Известные «изобретатели» вечных двигателей

• Бесслер, Иоганн Эрнст Элиас

Литература

• Вознесенский Н. Н. О машинах вечного движения. М., 1926.
• Ихак-Рубинер Ф. Вечный двигатель. М., 1922.
• Кирпичёв В. Л. Беседы по механике. М.: ГИТЛ, 1951.
• Мах Э. Принцип сохранения работы: История и корень его. СПб., 1909.
• Михал С. Вечный двигатель вчера и сегодня / Пер. с чеш. И. Е. Зино; Предисл. А. Т. Григорьяна.. — М .: Мир, 1984. — 256 с. — (В мире науки и техники). — 100 000 экз.
• Орд-Хьюм А. Вечное движение. История одной навязчивой идеи. М.: Знание, 1980.
• Перельман Я. И. Занимательная физика. Кн. 1 и 2. М.: Наука, 1979.
• Петрунин Ю. Почему идея вечного двигателя не существовала в античности? // Петрунин Ю. Ю. Призрак Царьграда: неразрешимые задачи в русской и европейской культуре. — М.: КДУ, 2006, с. 75-82

Примечания

1. ↑ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Наиболее ранние сведения о вечных двигателях
2. ↑«Вечный двигатель» PrimeInfo

См. также

• Майкл Брэйди

Литература

• Вечное движение // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.

Ссылки

	Фото на Викискладе ?

• Примеры гипотетических вечных двигателей

Постоянного тока • Переменного тока • Трёхфазные • Двухфазные • Однофазные • Универсальные
Асинхронные	Конденсаторный двигатель
Синхронные	Бесколлекторные • Коллекторные • Вентильные реактивные • Шаговые
Другие	Линейные • Гистерезисные • Униполярные • Ультразвуковые • Мендосинский мотор

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Энцефалография
• Теорема Нётер

Смотреть что такое «Вечный двигатель» в других словарях:

ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (перпетуум мобиле), 1) вечный двигатель 1 го рода воображаемая непрерывно действующая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время без получения энергии извне. Вечный двигатель 1 го рода противоречит… … Современная энциклопедия

ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (лат. perpetuum mobile перпетуум мобиле) 1) вечный двигатель 1 го рода воображаемая, непрерывно действующая машина, которая, будучи раз запущенной, совершала бы работу без получения энергии извне. Вечный двигатель 1 го рода противоречит закону… … Большой Энциклопедический словарь

Вечный двигатель — (перпетуум мобиле), 1) вечный двигатель 1 го рода воображаемая непрерывно действующая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время без получения энергии извне. Вечный двигатель 1 го рода противоречит… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

вечный двигатель — перпетуум мобиле Словарь русских синонимов. вечный двигатель сущ., кол во синонимов: 1 • перпетуум мобиле (4) Словарь синонимов ASIS … Словарь синонимов

ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, существует две теоретические формы вечного двигателя. В первой механизм работает бесконечно без притока ЭНЕРГИИ извне. Однако этот вид машины противоречит первому закону ТЕРМОДИНАМИКИ о сохранении энергии. Во второй модели… … Научно-технический энциклопедический словарь

ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (перпетуум мобиле) (лат. perpetuum mobile, букв. вечно движущееся), воображаемый двигатель, к рый, будучи раз пущен в ход, совершал бы работу неограниченно долгое время, не заимствуя энергию извне (так называемый В. д. 1 го рода). Идея В. д. 1 го … Физическая энциклопедия

ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (перпетуум мобиле) гипотетический двигатель, который якобы может производить полезную работу, не заимствуя энергии извне. В д. любого рода неосуществим … Большая политехническая энциклопедия

вечный двигатель — (лат. perpetuum mobile перпетуум мобиле), 1) вечный двигатель 1 го рода воображаемая, непрерывно действующая машина, которая, будучи раз запущенной, совершала бы работу без получения энергии извне. Вечный двигатель 1 го рода противоречит закону … Энциклопедический словарь

Вечный двигатель — перпетуум мобиле (лат. perpetuum mobile, буквально вечное движение), воображаемая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время, не заимствуя энергии извне. В. д. противоречит закону сохранения и … Большая советская энциклопедия

вечный двигатель — amžinasis variklis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. perpetual motion machine; perpetuum mobile vok. Perpetuum mobile rus. вечный двигатель, m pranc. moteur à mouvement perpétuel, m; moteur perpétuel, m … Fizikos terminų žodynas

Информационно-аналитический журнал

Ректор ТПУ Пётр Чубик в рамках форума молодых ученых U-NOVUS провел презентацию томского научно-образовательного консорциума на круглом столе, посвященном 5-летию Ассоциации инновационных регионов России (АИРР).

Ректор Томского политехнического университета Пётр Чубик в рамках форума молодых ученых U-NOVUS провел презентацию томского научно-образовательного консорциума на круглом столе, посвященном 5-летию Ассоциации инновационных регионов России (АИРР).

Заседание круглого стола провели председатель Совета АИРР, врио президента Республики Татарстан Рустам Минниханов и губернатор Томской области Сергей Жвачкин. В заседании приняли участие статс-секретарь — заместитель министра экономического развития РФ Сергей Фомичев, член Совета Федерации от Томской области Виктор Кресс, генеральный директор Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере Сергей Поляков, генеральный директор Фонда инфраструктурных и образовательных программ РОСНАНО Андрей Свинаренко, представители регионов-участников АИРР, ректоры томских вузов.

Ректор Томского политехнического университета Пётр Чубик выступил на юбилейном заседании АИРР в качестве председателя Томского консорциума научно-образовательных и научных организаций. Он рассказал собравшимся о потенциале и достижениях участников консорциума.

Ассоциация томских университетов и академических институтов была образована в апреле 2012 года. Ее основными задачами является повышение качества исследований, образования и подготовки научно-технических кадров.

Пётр Чубик отметил, что повышение качества науки и специалистов повышает репутационный капитал как отдельных членов консорциума, так и Томска в целом как научно-образовательного комплекса, и оборачивается дополнительным привлечением инвестиций в эту сферу. Томские вузы и НИИ связывают совместные структуры — кафедры, лаборатории, научно-образовательные центры, совместные проекты и люди, обеспечивающие своеобразную «циркуляцию мозгов» в томской научно-образовательной среде. Консорциум является ключевым звеном по направлению «Наука и образование» в программе ИНО Томск 2020.

Образовательный потенциал томских вузов-участников консорциума составляет более 65 тысяч студентов. Реализуется 45 программ уровня «двойной диплом», причем, эти программы развиваются и между томскими университетами, это пока для России уникальная практика. В 2014 году в Томске защищено 276 кандидатских и 54 докторских диссертаций, опубликовано 11,5 тысячи научных статей и более 300 монографий, оформлено 400 патентов. Консолидированный бюджет Томского консорциума в прошлом году составил более 21 миллиарда рублей, при этом 9,4 миллиарда — общий объем финансирования научной деятельности. За прошлый год создано 30 новых малых инновационных предприятий и всего в инновационном поясе томских университетов и НИИ насчитывается в настоящее время более 400 инновационных компаний.

«Вчера на вечернем приеме участников второго томского форума молодых ученых U-NOVUS прозвучало, что консорциум для Томска все: надежда, опора, двигатель, — сказал в заключение своего выступления Пётр Чубик. — Я и мои коллеги готовы под каждым словом подписаться. Но я бы добавил — это вечный двигатель.

Потому что он приводится в действие преимущественно молодыми людьми, у которых горят глаза, которые сами горят идеями. И пока в Томске будут университеты (а они будут всегда!), этот двигатель будет работать. И у нас всегда будут инновации, будут технопарки, малые инновационные предприятия, такие форумы, как U-NOVUS, и российские инновационные регионы».

Справка:

Ассоциация инновационных регионов России была создана в мае 2010 года в Томске в ходе XIII инновационного форума «Innovus». В настоящее время в нее входят 14 российских регионов: Республика Башкортостан, Республика Мордовия, Республика Татарстан, Иркутская область, Калужская область, Липецкая область, Новосибирская область, Самарская область, Томская область, Тюменская область, Ульяновская область, Алтайский край, Красноярский край, Пермский край. Цель ассоциации — содействие эффективному инновационному развитию регионов-участников, построенное на признании сложившихся различных моделей научно-технического роста регионов.

Автономная некоммерческая организация «Томский консорциум научно-образовательных и научных организаций» образована 4 апреля 2012 года. В ее состав вошли семь томских университетов, десять научно-исследовательских институтов Сибирского отделения Российской академии наук и Российской академии медицинских наук и Томский научный центр СО РАН. Председателем Совета консорциума со дня его основания является ректор ТПУ Пётр Чубик.