Le mouvement perpétuel
publicité
DE PAULOU MASSAT Pierre ARNAUD Rémy LABOURET Timothée 1S2 TPE 1ère scientifique LE MOUVEMENT PERPETUEL Matières traitées : Physique/Histoire Problématique : Est-il possible de modéliser le mouvement perpétuel ? Ceci est un dossier écrit où ne figure que le texte de la production finale (hormis quelques schémas d’explication). Ayant choisi de présenter la production finale sur un site Internet, la présentation de ce dossier n’est pas soignée telle que devrait être un dossier écrit. L’adresse du site Internet avec la production complète vous sera communiquée avant la fin de la semaine. SOMMAIRE TPE 1ère scientifique ................................................................................................................... 1 Matières traitées : Physique/Histoire.......................................................................................... 1 Problématique : Est-il possible de modéliser le mouvement perpétuel ? ................................... 1 Introduction ................................................................................................................................ 3 I) Généralités sur le mouvement perpétuel................................................................................. 4 1) Histoire du mouvement perpétuel ...................................................................................... 4 2) Mouvement perpétuel et thermodynamique ...................................................................... 5 Le premier principe ............................................................................................................ 5 Le second principe ............................................................................................................. 6 3) Les différents types de mouvement ................................................................................... 7 Le mouvement de 1er type .................................................................................................. 7 Le mouvement de 2nd type ................................................................................................. 7 Les autres types de mouvement.......................................................................................... 8 1) Faits historiques ................................................................................................................. 9 2) Différentes représentations .............................................................................................. 10 3) Pourquoi ce mouvement n’est pas perpétuel ................................................................... 11 Conclusion ................................................................................................................................ 12 Introduction Créer une machine qui fonctionnerait éternellement, n’importe quel inventeur en a rêvé. Une machine qui tournerait de manière autonome à l’infini constituerait une aubaine pour le monde scientifique. Cette idée porte le nom de mouvement perpétuel. En effet par machine à mouvement perpétuel on définit tout appareil capable de fonctionner sans s’arrêter une fois lancé, sans besoin d’énergie extérieure et sans transformation du système. A cette définition certains précisent que la machine doit effectuer un travail utile. En effet pourquoi créer une machine à mouvement perpétuel ? Depuis le 8ème siècle, d’abord les simples bricoleurs, puis les techniciens, inventeurs, physiciens ont rêvé d’une telle machine en tant qu’idéal de perfection. En même temps et plus largement, les hommes réfléchirent à un moyen de trouver une source d’énergie inépuisable, une manière de produire un travail gratuitement. De nos jours le débat est plus que jamais ouvert, et le nom d’ « énergie libre » est né. Ce terme signifie la recherche d’un système qui pourrait fournir plus d’énergie qu’il n’en consomme, c’est donc bien plus qu’une machine à mouvement perpétuel. Evidemment, si ces recherches avaient été fructueuses, le pétrole ne serait plus la première énergie utilisée dans le monde. Tous les chercheurs se sont heurtés aux lois fondamentales de la physique et en particulier aux lois de la thermodynamique qui a réduit à néant la plupart des découvertes. Cependant tout le monde ne s’est pas découragé et les brevets se multiplient encore de nos jours malgré l’impossibilité théorique de tels fonctionnements. Peu de machines à mouvement perpétuel ont dépassé le stade de prototype car souvent les gouvernements, les concurrents, voyant une menace financière en ont empêché la diffusion. Nous arrivons à la question sur laquelle les idéalistes et les cartésiens se disputent : Est-il possible de modéliser le mouvement perpétuel ? Les avis divergent, mais une chose est sûre : Si le mouvement perpétuel était purement impossible, l’idée serait depuis longtemps passée aux oubliettes. Si des scientifiques tels que Léonard De Vinci, Nicolas Tesla se sont penchés sur la question, c’est qu’elle vaut la peine d’être étudiée. Dans une première partie, nous nous intéresserons au mouvement perpétuel en général, son histoire, ses principes, ses lois et ses différents types. Parmi les scientifiques qui ont conçu des machines à mouvement perpétuel se trouve Johann Bessler, connu sous le pseudonyme d’ « Orffyreus ». Il a réfléchi à plus de 300 modélisations du mouvement perpétuel et l’une d’entre elles fut considérée comme efficace par des experts. Cette machine, ou son principe de base furent repris par de nombreux chercheurs et l’étude de cette machine constituera une deuxième partie. Après avoir étudié plusieurs représentations du principe de la machine d’Orffyreus, nous essaierons d’en tirer des conclusions quant au mouvement perpétuel en général. I) Généralités sur le mouvement perpétuel 1) Histoire du mouvement perpétuel L’histoire du mouvement perpétuel remonte au 8ème siècle et même plus loin encore. Pendant des millénaires, l’idée d’un mouvement perpétuel n’était pas claire : on ne savait pas si cela était possible. Au fur et à mesure, le développement de la thermodynamique moderne a pu faire adhérer tous les inventeurs et scientifiques à une idée : le mouvement perpétuel est impossible. Malgré cela, beaucoup ont quand même tenté de réaliser ce qui est le Graal des inventeurs, une machine à mouvement perpétuel. Aux environs de l’an 700 en Bavière a été inventé une machine appelée la « roue magique », utilisant des aimants pour tourner seule jusqu’à ce que des frottements l’arrêtent. En cette période de l’âge sombre, une roue qui tournait seule ne pouvait qu’être le fait de magie. Plutôt que de chercher à exploiter ce phénomène, on accorda aux machines de ce type des propriétés magiques comme l’éloignement des mauvais esprits. Les premiers documents portant réellement sur le mouvement perpétuel datent du 13ème siècle. Villard de Honnecourt, un architecte français dessina dans son célèbre « carnet » des plans de machines dont cette roue qui devait « tourner seule ». A l’époque c’est ainsi que De Honnecourt définissait le mouvement perpétuel. Alors qu’il rejetait toute autre tentative de mouvement perpétuel, il croyait, lui, l’avoir découvert grâce à cette machine. Elle devait, selon lui, fonctionner avec des maillets et du vif-argent (mercure) et ainsi remplacer les cloches d’une église. Plus tard il admettra dans son carnet qu’une telle machine ne peut absolument pas tourner par elle-même et reconnaîtra l’impossibilité du mouvement perpétuel. Léonard de Vinci fut le premier grand inventeur à se pencher sur la question. Il fit un grand nombre de dessins et dessina notamment « la lourde cheminée ». Il imagina également une roue déséquilibrée similaire aux projets retrouvés dans le carnet de Villard de Honnecourt. Ainsi, Léonard de Vinci avait déjà découvert le principe le plus utilisé dans les tentatives de mouvements perpétuels, mais cette fois-ci l’inventeur cherchait à prouver l’impossibilité du mouvement perpétuel. Les XVIIème et XVIIIème siècles virent naître de nombreuses machines mais soit elles n’étaient pas fonctionnelles, soit la pratique ne permettait pas de les construire. Cependant certains inventeurs auraient créé des machines fonctionnelles tel en 1638, Edward Somerset, 2nd marquis de Worcester qui obtint des brevets et exposa beaucoup de roues à eau au roi Charles Ier d’Angleterre, dont certaines, selon témoignages, auraient un mouvement perpétuel. En l’absence de preuve tangible, il est difficile de croire à ces témoignages. Dans les années 1760, James Cox développa une horloge qui n’utilisait pas d’énergie extérieure et n’avait pas besoin d’être remontée. Cette machine fonctionna et impressionna tout le monde. Peu de temps après, la fraude fut découverte : l’énergie provenait des changements de pression atmosphérique, qui servait à alimenter la machine à travers un baromètre à mercure. Même si la machine n’avait pas réellement un mouvement perpétuel, l’astuce de James Cox permettait de faire fonctionner l’horloge sans autre énergie. Cette horloge existe toujours aujourd’hui mais est désactivée. La date qui a le plus marqué l’Histoire du mouvement perpétuel est 1775. Cette année-là, sous l’influence de Laplace, jeune physicien alors très admiré parmi les scientifiques, l’Académie des sciences interdit les recherches sur le mouvement perpétuel prétextant qu’il était impossible et qu’il risquait de consommer temps, argent et talent d’inventeurs géniaux de l’époque. Dès lors et jusqu’au XXème siècle, les tentatives de création de machines perpétuelles se firent beaucoup plus rares et c’est sans doute pour cette raison que l’idée du mouvement perpétuel a pour un temps disparu. Cependant, dans notre monde actuel où la problématique de l’énergie et de la pollution fait surface, les chercheurs se concentrent à nouveau pour essayer d’y apporter une solution en créant une machine produisant de l’énergie à partir de rien. Ces scientifiques rechignent à utiliser le terme de mouvement perpétuel, tout d’abord à cause de ses échecs passés, mais aussi compte tenu du fait que le but n’est pas une machine qui fonctionnerait éternellement, mais bel et bien de créer de l’ « énergie gratuite » (free energy en anglais, une mauvaise traduction transformant ce terme en « énergie libre »), peu importe le moyen. Devant le nombre de telles propositions, l’USPTO (United States Patent and Trademark Office) a décidé de ne donner de brevet qu’aux machines qui étaient réellement construites et fonctionnelles. Cependant tous les brevets américains décernés depuis lors n’existent que parce que les machines ne se réclament pas vraiment du mouvement perpétuel mais s’en approchent. On peut citer par exemple Howard R. Johnson en 1979 pour son "moteur à aimant permanent" ou Daniel Baker, en 1978 avec son "appareil à propulsion magnétique". A partir du moment où ces machines ne sont pas perpétuelles, nous les passerons sous silence. A ce jour, on n’a donc aucune preuve qu’une machine à mouvement perpétuel ait été créée, et cela semble totalement impossible. Cependant, le progrès avance et pour en être sûr, il faut étudier rationnellement les conditions nécessaires à un mouvement perpétuel. 2) Mouvement perpétuel et thermodynamique Lorsqu’on souhaite s’intéresser de près au mouvement perpétuel et en rechercher les éventuelles modélisations, on ne peut faire abstraction des lois de la thermodynamique. On peut définir la thermodynamique de deux façons : la science de la chaleur et des machines thermiques ou la science des grands systèmes en équilibre. Dans le cas de cette étude, ses lois restreignent énormément toute idée de machine perpétuelle et en ont découragé plus d’un. Les deux principes les plus importants sont le premier et le second. On leur en ajoute parfois deux autres (n°0 et n°3). Le 3ème principe est encore controversé, et le principe 0 est à la base de la thermodynamique et n’est pas vraiment utile pour ce que l’on souhaite étudier. Nous éviterons donc de les expliquer dans ce paragraphe. Le premier principe Il affirme que l'énergie est toujours conservée. Autrement dit, l’énergie totale d’un système isolé reste constante. Les événements qui s’y produisent ne se traduisent que par des transformations de certaines formes d’énergie en d’autres formes d’énergie. L’énergie ne peut donc pas être produite à partir de rien ; elle est en quantité invariable dans la nature. Elle ne peut que se transmettre d’un système à un autre. On ne crée pas l’énergie, on la transforme. Le premier principe de la thermodynamique est aussi une loi générale pour toutes les théories physiques (mécanique, électromagnétisme,...) On ne lui a jamais trouvé la moindre exception, bien qu'il y ait parfois eu des doutes, notamment à propos des désintégrations radioactives. Exemples illustrant le premier principe : Lorsqu’un moteur de voiture fonctionne, il chauffe. Il produit donc de l’énergie mécanique et de la chaleur. L’énergie tirée du combustible n’est pas entièrement convertie en énergie mécanique, une partie est convertie en chaleur Pendant son balancement, un pendule brasse des molécules d’air et le chauffe. Une partie de son énergie cinétique est alors dissipée sous forme de chaleur. L’énergie totale est conservée donc l’énergie cinétique du pendule doit diminuer. En effet, petit à petit le pendule finira par s’arrêter. Le second principe Le second principe ou principe de Carnot a été découvert bien après le premier. Il a été mis en place pour fournir des solutions à des projets de machines perpétuelles qui sur le papier fonctionnaient sans aller à l’encontre du premier principe. Il concerne la notion d'irréversibilité d'une transformation et introduit la notion d'entropie. L’entropie d’un système est son degré de désordre. Le second principe de la thermodynamique dit que l'entropie d'un système isolé augmente (ou éventuellement reste constante) au cours d’une transformation énergétique. L’entropie est maximale lorsque le système est à l’équilibre. Conséquences du deuxième principe : La chaleur ne peut passer spontanément d’une source froide vers une source chaude. En effet, si on met en présence 2 corps de température différente, la différence de température rend l’état instable. La chaleur va alors passer spontanément du corps chaud vers le corps froid jusqu’à ce que les 2 corps soient à la même température. On aura alors atteint un équilibre et une entropie maximale. Un corps ne peut passer d’un état de désordre à un état d’ordre sans intervention extérieure. La chaleur (qui crée l’entropie) ne peut se transformer en autre forme d’énergie sans l’intervention d’une autre source d’énergie : Un réfrigérateur a besoin d’énergie pour se refroidir. Il lui serait impossible de simplement convertir la chaleur en autre chose sans aucune consommation d’électricité. Il est possible de diminuer l’entropie à l’intérieur d’une partie d’une machine, mais seulement en augmentant l’entropie dans une autre partie, ce qui a pour effet d’augmenter l’entropie totale du système. Par exemple, il est possible de réduire l’entropie d’un réfrigérateur en refroidissant l’intérieur, mais seulement en augmentant l’entropie dans le câblage, le moteur et le compresseur qui fait marcher le réfrigérateur. L’entropie totale sera donc augmentée. Toutes les machines s’appuient sur les 2 principales lois, mais aussi sur les lois 0 et 3. Pour modéliser le mouvement perpétuel, il faut tenir compte de la thermodynamique, car le plus souvent une machine prétendue perpétuelle peut être mise en échec à cause de ces principes. De même, pour qu’une machine puisse avoir un mouvement perpétuel, elle doit contredire l’un de ces principes. Pour l’instant, aucune machine ne s’est trouvée à même de le faire. 3) Les différents types de mouvement Cette partie traite des différents projets de mouvement perpétuel réalisés au fil des époques et plus particulièrement depuis un siècle. Les désignations employées dans cette partie semblent laisser entendre que ces machines existent. Cependant, par souci de clarté, nous emploierons le terme de « mouvement perpétuel de 1er type » par exemple lorsque nous évoquerons une tentative rentrant dans cette catégorie. Le mouvement de 1er type Le mouvement perpétuel de 1er type est lié à la première loi de la thermodynamique. L’énergie lors d’une transformation est conservée, quelle que soit sa forme. Cette loi implique deux choses : la première concerne la recherche d’énergie gratuite, la seconde concerne les machines qui cherchent à avoir un mouvement perpétuel. Les machines à énergie gratuite doivent absolument contredire cette loi puisqu’elles doivent produire plus d’énergie qu’elles n’en consomment. Elles font donc partie des mouvements perpétuels de type 1. La 2ème conséquence ressemble à la première mais reste néanmoins différente. Certaines machines ont un rendement supérieur à 1 et pourtant ne fournissent pas concrètement d’énergie sous une forme habituelle. Lorsqu’une machine perpétuelle fonctionne, elle ne peut éviter la perte d’énergie sous forme de chaleur due aux frottements de l’air. En effet, l’air est omniprésent sur Terre et même dans l’espace il n’y a pas de vide. D’après le premier principe de la thermodynamique, l’énergie totale (somme de la chaleur dégagée et l’énergie produite par la machine) reste constante. Comme au cours du temps la chaleur dégagée augmente, si l’on veut que la machine ne s’arrête jamais il faut aussi qu’elle contredise cette loi. Ce type de machine fait aussi partie des mouvements de type 1. Les mouvements de 1er type sont les mouvements perpétuels les plus courants. Cela ne veut pas dire que des mouvements perpétuels fonctionnent en ce moment, mais la majorité des inventions virtuelles censées fonctionner éternellement ne le pourront que si elles contredisent la première loi. De la même manière, les prototypes de machines perpétuelles construits concrètement sont souvent vouées à l’échec car incapables de passer outre cette loi. Le mouvement de 2nd type Les mouvements perpétuels de 2nd type sont celles qui n’ont pas pu être répertoriées comme mouvement de premier type. Il s’agit de machines qui vont à l’encontre de la 2ème loi de la thermodynamique. En effet, dans ces machines, soit l’entropie d’un corps diminue sans énergie extérieure, soit ils ne sont pas en mesure de posséder deux sources de chaleur de températures différentes au cours de leur mouvement. Un exemple de prototype de machine du 2nd type serait le moteur de Gamgee. Il propulse un bateau grâce à la chaleur que dégage l’océan. De toute évidence, il ne viole pas la première loi de thermodynamique, car il n’y a pas création d’énergie venue de nulle part. Le bateau se servirait simplement de cette chaleur et laisserait une vague d’eau froide derrière lui. La perte due à la friction du moteur du bateau redonnera à l’océan l’énergie précédemment extraite. Le bateau empruntera juste l’énergie dont il a besoin pour son parcours à l’océan. Cependant pour fonctionner, ce moteur doit transformer de la chaleur provenant de l’océan en autre forme d’énergie, ce qui ne peut se faire que s’il contredit la 2ème loi de la thermodynamique. Ces machines de second type sont plus complexes que les machines de type 1. Même si l’on a souvent l’impression devant de telles machines que le mouvement est perpétuel, le deuxième principe de la thermodynamique nous aide à voir la supercherie. Les autres types de mouvement Il existe d’autres types de mouvements qui sont perpétuels mais ne peuvent être modélisés par une machine. Ces mouvements sont soient naturels, soit virtuels. Depuis les découvertes de Galilée sur l’inertie on peut imaginer certains mouvements perpétuels. Par exemple, dans un espace vide, un objet en mouvement rectiligne uniforme peut virtuellement avoir un mouvement perpétuel. On peut aussi imaginer des objets qui fonctionneraient éternellement. Par exemple, un anneau supraconducteur dans lequel un courant électrique tourne éternellement une fois lancé peut virtuellement avoir un mouvement perpétuel. A travers l’étude des différents types de mouvement, il semblerait que construire une telle machine soit impossible. Cependant, on entend souvent des personnes convaincues d’avoir découvert le mouvement perpétuel. Cela fut vrai à toutes les époques. A cause de ces témoignages, et parce que les faits généraux développés dans cette partie ne sont pas toujours clairs ni simples, nous avons décidé d’étudier l’une de ces machines dans la partie suivante. II) La machine d’Orffyreus Par le terme de « machine d’Orffyreus », nous avons choisi d’étudier toutes les représentations possibles du même principe de fonctionnement. Ce principe n’a pas été découvert par cet inventeur du 18ème siècle, mais il a été le premier à l’utiliser pour créer plusieurs machines dont le fonctionnement a été reconnu à l’époque. Ces constatations laissent perplexes et c’est pourquoi nous nous sommes intéressés non seulement au travail de cet inventeur, mais également aux tentatives d’explication qui se sont produites depuis lors, et notamment la construction récente de la « roue à gravitation » d’Aldo Costa, basée sur ce même principe. 1) Faits historiques Johann Ernest Elias BESSLER est né à Zitau, en Saxe en 1680. C’était un homme brillant, de caractère, querelleur et surtout obnubilé par ses travaux qu’il gardait toujours pour lui. Il travailla sur plus de 300 projets relatifs au mouvement perpétuel dont un vit le jour sous le nom de « roue d’Orffyreus ». L’inventeur s’était donné lui-même ce pseudonyme, en remplaçant les lettres de son nom par celles situées 13 places plus loin dans l’alphabet (puis en latinisant le nom ainsi obtenu). Il proposa cette machine à un groupe d’experts sceptiques qui en observèrent le fonctionnement, du moins ce que le créateur voulait bien laisser voir, ayant décidé de cacher le mécanisme intérieur de l’engin à l’aide d’une toile. Le rapport de ces experts, le 4 décembre 1715, donnait ce témoignage : « La machine de Johann Bessler est un réel mouvement perpétuel, elle a la propriété de se déplacer à droite et à gauche, on peut facilement la déplacer, mais elle ne nécessite pas de grands efforts pour garder son mouvement ; elle a la capacité de soulever perpendiculairement trente kilos de pierres ». Après en avoir découvert l’existence, le comte Carl Landgrave du petit état de Hesse-Cassel arrêta J. Bessler afin de se mettre en relation avec lui. Grâce à la fortune du Comte, J. Bessler devint conseiller de la ville et put construire un autre modèle de sa machine, plus grand que le précédent. Le travail de Bessler fut beaucoup critiqué, notamment par Claus Wagner, qui la jugeait absurde et contraire aux lois de la nature. Il refusait même de la voir fonctionner. Orffyreus, qui faisait garder sa machine jour et nuit, se résolut finalement à suivre les conseils du Comte et faire une démonstration pour faire taire ses détracteurs et rétablir son prestige. En novembre 1717, le Comte persuada Orffyreus d’installer sa machine dans une salle aux murs très épais avec une seule entrée. Un collège d’enquêteurs examina la roue et la salle dans ses moindres recoins. Là encore, Orffyreus souhaitait garder le fonctionnement secret à l’aide d’une toile. Ensuite les examinateurs scellèrent l’entrée de la salle. 14 jours plus tard ils revinrent et s’aperçurent que la machine tournait toujours à la même vitesse. Après un autre contrôle inopiné il en fut de même ; la machine semblait avoir un mouvement perpétuel. J. Bessler offrit de révéler son secret contre 20 000 livres (2,5 millions de dollars actuels) à une société londonienne, la somme devant être rendue si les résultats n’étaient pas concluants. Mais personne ne répondit à cette offre. Un jour il laissa au comte le loisir d’observer l’intérieur de la machine : le Comte vit que le mécanisme était fort simple. Furieux que les enquêteurs cherchassent le mécanisme caché au lieu de le récompenser, Orffyreus fracassa un jour sa machine. Bien qu’il eût promis de la reconstruire, il n’en fut rien. Le Comte non plus n’entreprit jamais de construction sur le modèle de cette machine, et le mystère demeure. Johann Bessler se sépara du Comte et mourut comme un vagabond en novembre 1745. 2) Différentes représentations De son vivant, J. Bessler a expliqué au Comte Landgrave de cette manière : Les poids d'un côté de la roue étant plus éloignés de l'axe que ceux du côté opposé, la roue est en déséquilibre continuel, ce qui engendre la rotation de la roue. Ces poids sont bloqués par des petites chevilles qui se rabattent hors du chemin quand les poids passent au zénith. Ce dont on est sûr, c’est que la roue de J. Bessler est un mouvement perpétuel de 1er type, qui cherche à créer plus d’énergie qu’il n’en consomme, soit avoir un rendement supérieur à 1. C’est une machine plus sophistiquée mais néanmoins proche de la simple roue déséquilibrée. Avant J. Bessler, Léonard de Vinci avait déjà pensé à cette machine et l’avait utilisé lui pour démontrer l’impossibilité du mouvement perpétuel. Comment Orffyreus a-t-il réussi à en faire une machine fonctionnelle, alors que de Vinci l’avait dite impossible ? Depuis lors, on a cherché à élucider ce mystère, d’autant plus que les témoignages donnaient de la crédibilité à cette machine. Pour tenter de comprendre comment elle pouvait fonctionner, de nouvelles créations reposant sur le même principe ont vu le jour. Récemment, David Cowlishaw a imaginé un « appareil à poussée inertielle » qui fonctionne d’après lui sur le même principe. La roue, qui peut paraître en déséquilibre, fonctionne sur l’énergie de rotation acquise par le roulement incliné des cylindres. Cette animation permet de mieux comprendre le fonctionnement. Les rouleaux de droite sont plus éloignés de l’axe que ceux de gauche, et lorsque la roue tourne, le roulement de ces rouleaux permet de perpétuer cette rotation. Mais cette réalisation n’est que virtuelle, et peut être démentie facilement à l’aide des mêmes arguments que ceux de la modélisation suivante : Il y a quelques années, un Français nommé Aldo Costa a construit sa célèbre « machine à gravitation ». Sous ce nom, Aldo Costa reprend en fin de compte le même principe, à une plus grande échelle. Il mit 10 ans à construire lui-même sa machine dans le village de Couilly-Pont-aux-Dames. La machine mesure près de 19 mètres de haut et pèse environ 4 tonnes. Elle est mue par la différence d’éloignement des poids des deux côtés de la roue par rapport à l’axe. On met en route la machine en donnant une impulsion à n’importe quel endroit de la roue. La roue se met alors en mouvement, les poids les plus éloignés de l’axe entraînant une rotation. Cette machine qui devait selon son réalisateur avoir un mouvement perpétuel n’a dans les faits pas tourné plus de deux heures. Cette décevante constatation nous amène à étudier sur quels points la présente roue, ainsi que les différentes représentations de la machine d’Orffyreus, sont en échec. 3) Pourquoi ce mouvement n’est pas perpétuel Patin Le principe de fonctionnement de la machine à gravitation est astucieux. En effet, l’attraction de la Terre est à l’origine du mouvement. Pour comprendre son fonctionnement, imaginons qu’on donne une poussée eu haut de la roue, peu importe le moyen. Supposons que le côté gauche soit celui où les poids sont plus éloignés de l’axe. Les poids de ce côté tirentPoids leur mouvement de la poussée initiale. Comme les poids sont fixes par rapport à la roue, le mouvement de ces poids vers la Terre fait tourner la roue. Ce mouvement semble impossible, car à droite il y a autant de poids qui freinent ce mouvement. Mais toute l’astuce réside justement dans le fait que les poids de gauche sont plus éloignés de l’axe. En effet, en haut de la roue, au moyen d’un patin, les poids s’éloignent de l’axe. De même, en bas de la roue, les poids se rapprochent de l’axe. Ainsi à gauche les poids sont toujours plus éloignés de l’axe qu’à droite, ils entretiennent le mouvement. Le patin rapproche le poids de l’axe La (courte) démonstration de fonctionnement de la machine permet de se rendre à l’évidence : le mouvement de machine Le cette patin éloigne le n’est pas perpétuelle. poids de l’axe On peut trouver deux raisons à l’échec de cette machine : l’une est matérielle et éventuellement corrigible, l’autre est inévitable. Lorsqu’Aldo Costa prévoyait une accélération de la machine, c’était sans compter les frottements au niveau de l’axe, du patin et de l’air. Les frottements au niveau de l’axe sont à notre époque difficilement surmontables mais c’est un défaut matériel qui peut virtuellement être évité. Au niveau de l’air les problèmes sont plus graves. La réfutation de la thèse d’Aldo Costa s’effectue en fait grâce à la 2ème loi de la thermodynamique. En se déplaçant, tous les poids brassent des molécules d’air et chauffent l’air. En un mot, ils perdent une partie de leur énergie qui se convertit en chaleur dans l’air. Par conséquent, au lieu d’accumuler de l’énergie et d’accélérer, la machine en perd et ralentit jusqu’à s’arrêter. Jusqu’à présent, toutes les représentations de la machine d’Orffyreus ont été confrontées à ce même problème. Impossible de savoir comment, selon les témoignages, la machine d’origine a pu fonctionner 14 jours sans arrêt, et surtout comment elle a pu fournir un travail, à savoir soulever des poids sans apport extérieur d’énergie. La question reste ouverte. A présent que l’explication est donnée, il semble évident que toute machine de ce type ne pourra jamais fonctionner. Par cette machine nous avons un bon exemple de mouvement perpétuel de type 1, et malgré de complexes explications donnée par Aldo Costa concernant le fonctionnement de sa machine, il faut se rendre à l’évidence, ce mouvement est condamné. Le mouvement de type 2 quant à lui est bien plus difficile à contredire, mais souvent une réalisation concrète permet aussi de se rendre compte de l’impossibilité de ce mouvement. Conclusion En ne remettant pas en cause les lois fondamentales de la physique et de la thermodynamique, l’existence d’une machine à mouvement perpétuel paraît de nos jours improbable. Néanmoins de par le monde il a conquis nombre d’esprits et ses défenseurs sont nombreux. Il est vrai qu’avec une machine à mouvement perpétuel la question sur l’épuisement des énergies non renouvelables serait définitivement réglée. De l’énergie inépuisable distribuable dans n’importe quelle partie du globe, cela laisse rêveur. Malheureusement souvent ces convictions naissent d’une mauvaise connaissance de la thermodynamique ou à l’inverse d’une machine présentant trop de complications pour voir ses défauts majeurs. Cependant le but que poursuivent les chercheurs sur la piste de l’énergie libre n’est pas forcément inaccessible. Certes, une machine produisant plus d’énergie qu’elle n’en consomme est aberrante, mais il existe dans notre monde énormément de sources d’énergies potentielles inexploitées pour le moment. Certaines de ces énergies ont déjà commencé à être utilisées, telles l’énergie solaire ou hydroélectrique. Dans ce cas, peut-être les termes « énergie libre » ou « énergie gratuite » sont ils à revoir. Toujours est-il que si l’on recherche de l’énergie gratuite, il est possible de trouver au moins des énergies dont les réserves sont assez conséquentes pour subvenir à nos besoins pendant longtemps. Malgré tout si le mouvement perpétuel parvenait à être modélisé, de grands bouleversements viendraient ébranler notre monde et nous passerions sans doute dans une nouvelle forme de révolution industrielle. Le mouvement perpétuel restera toujours l’un des grands mythes ou mystères de la physique dans lequel les inventeurs espèreront trouver la gloire ou la fortune ; rien de plus.
