máquinas de movimiento perpetuo

La búsqueda de máquinas de movimiento perpetuo es antigua. El primer intento registrado de construir una máquina de movimiento perpetuo se remonta al siglo V en Baviera. Fue un prototipo para los cientos de variantes que se propusieron en los mil años siguientes; se basaba en una serie de pequeños imanes unidos a una rueda, como una noria. La rueda estaba colocada por encima de un imán mucho mayor situado en el suelo. Se suponía que a medida que cada imán de la rueda pasaba sobre el imán estacionario, era primero atraído y luego repelido por el imán más grande, lo que empujaba así a la rueda y creaba un movimiento perpetuo.

Otro ingenioso diseño fue ideado en 1150 por el filósofo indio Bhaskara, que propuso una rueda que daría vueltas continuamente si se añadía un peso en el borde; el peso desequilibraría a la rueda y la haría girar. El peso haría un trabajo mientras la rueda hacía una revolución, y luego volvería a su posición original. Iterando esto una y otra vez, Bhaskara afirmaba que él podía extraer trabajo ilimitado de forma gratuita.

Los diseños bávaro y de Bhaskara para máquinas de movimiento perpetuo y sus numerosas variantes comparten el mismo principio: algún tipo de rueda que puede dar una vuelta sin adición de energía y producir trabajo útil en el proceso. (Un examen cuidadoso de estas ingeniosas máquinas suele poner de manifiesto que realmente se pierde energía en cada ciclo, o que no puede extraerse trabajo utilizable).

La llegada del Renacimiento aceleró las propuestas de máquinas de movimiento perpetuo. En 1635 se concedió la primera patente para una máquina de movimiento perpetuo. En 1712 Johann Bessler había analizado unos trescientos modelos diferentes y propuso un diseño propio. (Según la leyenda, su doncella reveló más tarde que su máquina era un fraude). Incluso el gran pintor y científico del Renacimiento Leonardo da Vinci se interesó en las máquinas de movimiento perpetuo. Aunque las criticaba en público, comparándolas con la búsqueda infructuosa de la piedra filosofal, en sus cuadernos de notas privados hacía bocetos ingeniosos de máquinas de movimiento perpetuo autopropulsadas, incluidas una bomba centrífuga y un gato utilizado para rotar una broqueta de asar sobre un fuego.

En 1775 se estaban proponiendo tantos diseños que la Real Academia de Ciencias de París anunció que “ya no aceptaba ni estudiaba propuestas concernientes a movimiento perpetuo”.

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El incentivo para producir una máquina de movimiento perpetuo era tan grande que las estafas se convirtieron en algo habitual. En 1813 Charles Redheffer exhibió una máquina en Nueva York que sorprendió a la audiencia al producir energía ilimitada sin ningún coste. (Pero cuando Robert Fulton examinó la máquina cuidadosamente, encontró una cinta oculta que impulsaba a la máquina. Este cable estaba conectado a su vez a un hombre que daba vueltas en secreto a una manivela en el ático).

También científicos e ingenieros se entusiasmaron con las máquinas de movimiento perpetuo. En 1870 los editores de Scientific American fueron engañados por una máquina construida por E.P Willis. La revista publicó una historia con el título sensacionalista «El mayor descubrimiento hecho jamás». Solo posteriormente los investigadores descubrieron que había fuentes ocultas de energía para la máquina de movimiento perpetuo de Willis.

En 1872 John Ernst Worren Kelly perpetró el timo más sensacional y lucrativo de su tiempo, con el que estafó a inversores que habían aportado casi 5 millones de dólares, una espléndida suma para finales del siglo XIX. Su máquina de movimiento perpetuo se basaba en diapasones resonantes que, afirmaba él, repiqueteaban en el éter. Kelly, un hombre sin formación científica, invitaba a inversores privados a su casa, donde les sorprendía con su motorvacuo-hidro-neumático-pulsante que funcionaba a gran velocidad sin ninguna fuente de alimentación externa.

Sorprendidos por esta máquina autopropulsada, ávidos inversores acudieron en bandadas a meter dinero en sus arcas. Posteriormente, algunos inversores desilusionados le acusaron de fraude, y de hecho pasó algún tiempo en la cárcel, pero cuando murió era un hombre adinerado. Tras su muerte, los investigadores encontraron el ingenioso secreto de su máquina. Cuando su casa fue demolida se encontraron tubos ocultos en el suelo y en las paredes de los cimientos, que secretamente enviaban aire comprimido a sus máquinas. Estos tubos eran a su vez alimentados por un molino.

Incluso la Marina y el presidente de Estados Unidos fueron engañados con una máquina semejante. En 1881 John Gamgee inventó una máquina de amoniaco líquido. La evaporación del amoniaco frío crearía gases expansivos que podrían mover un pistón, e impulsar así máquinas utilizando solo el calor de los océanos. La Marina estaba tan fascinada por la idea de extraer energía ilimitada de los océanos que aprobó el aparato e incluso hizo una demostración ante el presidente James Garfield. El problema era que el vapor no volvía a condensarse en líquido de la forma apropiada, y con ello el ciclo no podía completarse.

Se han presentado tantas propuestas de una máquina de movimiento perpetuo a la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos (USPTO), que esta se niega a conceder una patente para dicho aparato a menos que se presente un modelo operativo.

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Por ejemplo, hacia 1760 John Cox ideó un reloj que podía seguir en marcha indefinidamente, impulsado por cambios en la presión atmosférica. Los cambios en la presión del aire movían un barómetro que hacía girar las agujas del reloj movían un barómetro que hacía girar las agujas del reloj. Este reloj funcionaba realmente y existe hoy. El reloj puede seguir en marcha indefinidamente porque extrae energía del exterior en forma de cambios en la presión atmosférica.

Las máquinas de movimiento perpetuo como la de Cox llevaron finalmente a los físicos a hacer la hipótesis de que tales máquinas solo podían funcionar de manera indefinida si en el aparato se introducía energía desde el exterior, es decir, si la energía total se conservaba. Esta teoría llevó a la primera ley de la termodinámica: la cantidad total de materia y de energía no puede ser creada ni destruida. Finalmente se postularon tres leyes de la termodinámica. La segunda ley afirma que la cantidad total de entropía (desorden) siempre aumenta. (Hablando crudamente, esta ley dice que el calor fluye de manera espontánea solo de los lugares más calientes a los más fríos). La tercera ley afirma que nunca se puede alcanzar el cero absoluto.

Si comparamos el universo a un juego y el objetivo de este juego es extraer energía, entonces las tres leyes pueden parafrasearse de la siguiente forma:

“No se puede obtener algo por nada” (primera ley).
“Ni siquiera se puede mantener” (segunda ley).
“Ni siquiera se puede salir del juego” (tercera ley).

MICHIO KAKU
“Física de lo imposible”