¿Es imposible el movimiento perpetuo?

En lugar de pensar en la conservación de la energía, debe observar la segunda ley de la termodinámica (que las máquinas de movimiento perpetuo casi siempre violan). El concepto de entropía es completamente numérico (logaritmo del número de microestados de un sistema), por lo que violar las leyes de la termodinámica/mecánica estadística equivale a violar las leyes de la estadística, ¡que se derivan puramente de la lógica! Y si se encuentra con que tiene que romper un campo de las matemáticas para mostrar que su máquina funciona, lo contaría como una paradoja en mi libro.

Entonces, sin confiar en la afirmación de que una ley física es omnipresente (por ejemplo, la conservación de la energía), ¿existe alguna imposibilidad o paradoja lógica que surgiría de la existencia de una máquina que podría producir trabajo indefinidamente sin una fuente de energía?

Esta parece ser su pregunta central.

El problema aquí es que si la máquina existiera, de hecho se adherirá a las leyes físicas de su universo, ya que es parte de ese universo, por lo que las leyes de la máquina son parte de las leyes de ese universo.

Todo lo que puedo decir es que no tenemos motivos para suponer que una paradoja en las leyes que pensamos que gobiernan el universo implica que hay algo malo en el universo.

Ni siquiera nos dice que nuestras leyes deducidas son incorrectas, ya que no tenemos ninguna base para afirmar que un universo tiene que estar gobernado por leyes libres de paradojas. Si lo construimos, lo construimos a partir de nuestras leyes, por lo que nuestras leyes deben producir la paradoja (si la hay). O tenemos razón (y no tenemos ninguna base para suponer que estamos equivocados cuando funciona la maldita máquina) y nuestras leyes están bien, o estamos equivocados y, en primer lugar, ¿por qué funcionó la maldita máquina?

Y aunque está de moda creer que el Universo debe seguir leyes matemáticas, tampoco tenemos base para eso. Hasta ahora estamos un paso por delante de la ley (lo siento) en la construcción de modelos matemáticos del universo engañosamente ingeniosos (bueno, en realidad, un paso por detrás), pero no tenemos ninguna base para suponer que tales modelos son la cosa subyacente. Todos nos vamos a sentir terriblemente estúpidos si hay un Dios y él / ella simplemente hace que las cosas existan mágicamente y joden las reglas y no importa la aritmética. Pero no sabemos que no es así.

Entonces, si existiera, su máquina sería un dolor de cabeza para explicar en las fiestas y todos tendríamos que tener religión de todos modos. Pero existiría y también existiría cualquier paradoja que lo acompañara, y esa sería la forma en que funcionaría el universo y no habría ningún problema con eso.

Hasta que el universo desapareció por su propio trasero, por supuesto. :-)

Pero puedo arreglar esto.

El truco aquí es pensar más que el Universo. Seré el tío de un mono (gracias, Darwin) si dejo que el universo se me quite. Si diseñamos la máquina pero en realidad no hacemos nada tonto como construirla, no terminaremos con ninguna paradoja real dando vueltas haciéndonos parecer tontos y burlándonos de todo el tiempo que pasé aprendiendo análisis complejo (o tratando de ).

Ahora, ¿dónde está mi premio Nobel? Y una bebida decente, ya que estás en eso. :-)

El axioma general al que puede apelar es "no existe un caso aislado en el que el calor fluya espontáneamente de un objeto frío a un objeto más caliente. Para hacer eso, necesita alguna fuente de energía externa que extraiga el calor especialmente del objeto más frío y lo ponga en el objeto más caliente".

En otras palabras, los refrigeradores son posibles pero siempre requieren una fuente de energía.

Una máquina de movimiento perpetuo, que genera energía de la nada, viola esto por definición porque puede conectarla al cable de alimentación de un refrigerador y luego (dispositivo de movimiento perpetuo) + (refrigerador) es un dispositivo para mover espontáneamente calor de frío a caliente.

La diferencia entre un axioma y un teorema es el gusto. Una vez que defina sus axiomas, los teoremas que siguen son tan válidos como los axiomas. De hecho, puedes cambiar la teoría y usar los teoremas como axiomas y los axiomas como teoremas.

Un móvil perpetuo del primer tipo, que viola la conservación de la energía, es por lo tanto incompatible con las leyes de la física. Un móvil perpetuo del segundo tipo, que puede reducir la entropía del universo, es menos estricto. Se puede demostrar que es altamente (extremadamente) improbable en nuestro universo. Pero no es tan improbable si las leyes de la física fueran diferentes. Véase, por ejemplo , http://www.wolframscience.com/ , en el que las simulaciones por ordenador muestran que algunas leyes no triviales de los autómatas celulares no evolucionan necesariamente hacia una entropía creciente, pero la hacen fluctuar con gran probabilidad. Sin embargo, si este hecho puede usarse para hacer un móvil perpetuo en tal universo, no creo que haya sido estudiado.

Simplemente se debe a la falta de observación: como comunidad científica, nunca hemos visto una máquina de movimiento perpetuo reproducible, o una violación de las leyes, particularmente la conservación de la energía o la segunda ley de la termodinámica, que tal máquina necesariamente implicaría.

Parece que le da mucho peso a la violación de la causalidad como una razón para aceptar que no es posible viajar más rápido que la luz, que esto es de alguna manera una prueba puramente lógica de la imposibilidad supraluminal. Esto, sin embargo, no es así: aquí tenemos exactamente el mismo tipo de motivos para la incredulidad en la señalización supraluminal que tenemos para la incredulidad en el movimiento perpetuo. Nunca hemos visto una causa antes que un efecto o, más precisamente, ciertos procesos físicos experimentalmente parecen tener un orden de tiempo constante, nunca los hemos visto desarrollarse en ningún otro orden, por lo que postulamos que este orden debe ser observador independiente. Vea mis comentarios sobre la interpretación física de la noción de causalidad en mi respuesta aquí y aquí : es totalmentenoción experimental y no tiene nada que ver con la demostración matemática axiomática. De hecho, una definición abstracta de causalidad divorciada de la apelación al experimento puede ser en sí misma imposible.

La negación de la señalización supraluminal sobre la base de que violaría la causalidad parece estar en un nivel diferente de la negación del movimiento perpetuo. No hay diferencia de principio en la medida en que los negamos simplemente porque irían en contra de todos los experimentos .hemos hecho hasta ahora en cada caso. La causalidad es, quizás, más accesible para nosotros porque hemos visto que los procesos físicos se ajustan a un orden temporal consistente durante toda nuestra vida. Un niño de cuatro años se desconcertaría de inmediato si los fragmentos de un vidrio roto saltaran del suelo y se volvieran a ensamblar. A esto se suma quizás nuestro prejuicio cultural/religioso en contra y, por lo tanto, la resistencia a pensar sobre el "tiempo" en términos distintos al "sentido común" que hace que la causalidad parezca un gran problema en comparación con otras nociones puramente experimentales.

Suponga que tiene una masa puntual que recorre una trayectoria en un campo gravitacional uniforme y su aceleración es siempre la aceleración gravitatoria más un vector de aceleración perpendicular a la parte de la trayectoria en la que se encuentra. Si definimos la energía potencial como mgh y su energía cinética como mv^2/2, entonces se puede demostrar matemáticamente que su energía potencial más su energía cinética permanecerán constantes. Por otro lado, creo que la segunda ley de la termodinámica nunca se ha probado a partir de una teoría mecánica cuántica simplificada donde la constante gravitatoria es cero y los electrones y los núcleos son masas puntuales sin química nuclear. por lo tanto, una máquina de movimiento perpetuo del segundo tipo podría ser una posibilidad real observada en escalas de tiempo demasiado cortas para que ocurran otros efectos como el sol que se quema de energía congelando toda la Tierra o la desintegración radiactiva. mi respuesta en¿Hay alguna prueba de la segunda ley de la termodinámica? explica por qué la segunda ley de la termodinámica podría no ser cierta según esa teoría simplificada.