Mouvement perpétuel
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Le mouvement perpétuel désigne l'idée d'un mouvement (généralement périodique), au sein d'un système, capable de durer indéfiniment sans apport d'énergie ou de matière, ni transformation irréversible du système.
Depuis la Renaissance, des inventeurs ignorant des principes de la mécanique ont tenté de construire des systèmes mécaniques aptes à perpétuer leur mouvement, pensant qu'ils pourraient constituer une source gratuite de travail.
Leurs mécanismes ne pouvaient fonctionner conformément à leurs espérances, car les connaissances techniques de l'époque ne permettaient guère de réduire de façon significative les phénomènes de frottement entre les pièces fixes et pièces mobiles.
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Le mouvement perpétuel dans la nature
En théorie un corps isolé en mouvement rectiligne uniforme ne dégage aucune énergie et peut donc avoir un mouvement perpétuel.
Les électrons dans l'atome
Une image bien ancrée est que les électrons tournent autour du noyau dans l'atome (modèle planétaire) ; ceci est impossible car ils rayonneraient alors de l'énergie à l'image d'une antenne radio (ceci est connu depuis 1913), les électrons sont en fait une sorte de « nuage » autour du noyau.
Voir l'article Atome
Les planètes
À l'échelle humaine, la trajectoire des planètes semble être un mouvement perpétuel. Or, en tout état de cause, ce mouvement ne pourra se poursuivre au-delà de la durée de vie du Soleil ; celui-ci arrivera en fin de vie dans environ 5 milliards d'années.
Tentatives de machines à mouvement « perpétuels »
De nombreux savants se sont penchés sur le mouvement perpétuel, dont Léonard de Vinci.
Un des premiers mouvements perpétuels proposés est la roue d'Orffyreus (Johann Ernest Elias Bessler). C'est un tambour plein creusé de cavités dans lesquelles des poids basculent, en entraînant la roue. La forme des cavités est conçue de telle manière que les poids se rapprochent de l'axe de rotation lors de la montée et s'en éloignent à la descente.
Machines à pseudo-mouvement perpétuel
Des mécanismes peuvent donner l'illusion du mouvement perpétuel. En fait le mouvement est toujours entretenu par une source d'énergie plus ou moins difficile à déceler.
Dans les années 1760, l'horloger James Cox a inventé une pendule à balancier qui n'a pas besoin d'être remontée. En réalité son ingénieux mécanisme utilise une source d'énergie cachée: les variations de la pression atmosphérique. C'est en effet une colonne de mercure qui entretient le mécanisme.
Machines perpétuelles de deuxième ordre
Les machines décrites précédemment sont des machines de premier ordre, violant le premier principe de la thermodynamique. Les machines de deuxième ordre, violeraient le deuxième principe de la thermodynamique.
Par exemple, on peut imaginer un bateau se mouvant en transformant l'eau de la mer en glaçons (permettant par ailleurs de rafraîchir les passagers).
Un exemple est le démon de Maxwell.
