Perpetum mobile je každý stroj, který dokáže přeměnit beze zbytku všechnu dodanou energii v užitečnou práci – perpetuum mobile II. druhu, nebo který byl jednou uveden do pohybu, setrvává v něm tak dlouho, dokud ho nějaká vnější síla nezastaví – perpetuum mobile I. druhu. Kromě toho známe ještě nepravé perpetuum mobile, které se od pravého liší tím, že čerpá nějaký druh energie na základě příslušného fyzikálního principu. Jedná se v podstatě o zdánlivý věčný pohyb, který ustane, jestliže se příslušný zdroj energie vyčerpá nebo jej prostě přerušíme. Příkladem může být stroj fungující na základě změny barometrického tlaku, malého rozdílu teplot nebo předávání elektrického náboje. Nejčastěji se takové strojky používaly k pohonu hodin.
Kresba nejstaršího perpetua mobile v Evropě (kolem roku 1235), které pochází z náčrtníku Villarda z Honnecourtu. Z náčrtku je vidět velká inspirace arabskými perpetui mobile.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
Perpetuum mobile se zrodilo ve starověké Indii, kdy se první návrhy na tento stroj objevily v roce 1150 v básni indického učence Bháskary. Ten se v jedné ze svých básní zmínil o jakémsi kole, na jehož obvodu byly válcové nádobky, do půli naplněné rtutí a upravené tak, aby se vždy poněkud odchylovaly od křivky kola. Toto kolo se prý samo od sebe točilo. Do Evropy se perpetuum mobile dostalo pravděpodobně právě z Arábie. Za původce myšlenky sestrojení samohybného stroje je v Evropě pokládán francouzský architekt Villard de Honnecourt. Použil sedm kladiv a spoléhal se na gravitační sílu, která střídavě vyklápěla a zase zaklápěla závaží nerovnoměrně rozložená na obvodu kola. Byl si tak jistý svým úspěchem, že k náčrtku připsal: „Maint ior se sunt maestre dispute de faire torner une ruee par il seul. Ves ent si noc en peut faire par mailes non per sou par vif argent.“ (Mnoho dní usilovali mistři o sestrojení kola, které by se samo otáčelo. Viz zde jedno, které lze uvést do pohybu pomocí lichého počtu palic nebo pomocí rtuti.) S novou myšlenkou přišel Pierre de Maricourt, který ve svých strojích využíval tehdy neznámou magnetickou sílu. Domníval se, že magnetovec je kamenem mudrců, a že je řízen nebeskými silami, a že představuje spojení mezi makrokosmem a mikrokosmem. Také Leonardo da Vinci ve věku asi 28 let nakreslil perpetuum mobile v podobě kola s křivkovými drážkami, v nichž se převalovaly železné koule. Koule na pravé straně by měly mít zdánlivě převahu proti koulím na levé straně, které jsou blíže středu. Pomocí logických a fyzikálních úvah dospěl k názoru, že perpetuum mobile nelze sestrojit. Jeho názor na perpetuum mobile charakterizuje tento výrok „Ó, vy zkoumatelé věčného pohybu, kolik marných výmyslů jste stvořili při jeho hledání. Staňte se raději alchymisty.“ [MICHAL, S. Perpetuum mobile včera a dnes. 2. vydání. Praha: SNTL, 1981. ISSN 04-316-81.] Perpetuum mobile se pokoušel sestrojit i Jan Amos Komenský. Podrobný popis dokončil v Anglii roku 1642 pod názvem Motus spontanei relatio (Zpráva o samovolném pohybu), ale v současné době je spis ztracený.
Velký rozkvět perpetua mobile nastal v období renesance, kdy se obnovil zájem o tradice antického Řecka a též o antickou mechaniku (sami staří Řekové se však perpetuem mobile nezaobírali; správně předpokládali, že věčný kruhový pohyb je neuskutečnitelný). Většina perpetuí mobile zůstala jen u podrobného návrhu. Sestrojeno bylo jen nepatrné množství. Další perpetua mobile můžeme rozdělit na mechanická (jsou založen na nesprávném pojetí věty o momentu sil, skládají se z jednoho nebo více kol, na kterých jsou paprskovitě rozložené pohyblivé části, mohou to být závaží nebo kapalina. Cílem je aby na jedné straně kola byly mechanické části blíže k ose otáčení než na druhé. Tím se má docílit nerovnosti v momentech síly a tím nekonečného pohybu kola.), kapalinová (jsou založena na chybné interpretaci hydrostatického paradoxonu nebo principu vzlínání kapaliny; jsou poháněná uzavřeným oběhem kapaliny pracující bez potřeby dodávat energii zvenčí; dál se objevovaly tzv. suché mlýny, tj. mlýny s uzavřeným oběhem vody – problémem bylo dostat vodu zpět do horní nádrže) nebo magnetická a elektrostatická perpetua mobile.
Perpetuum mobile.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
Objevily se i jasné podvody. Největší z nich měl na svědomí Karl Elias Bessler. Narodil se na pomezí Čech a Německa, nedaleko Žitavy. Procestoval Čechy, Moravu a Rakousko, živil se všemi možnými řemesly. Alchymie ho přesvědčila, jak lehce se dají lidé oklamat. Na počátku 18. století se objevil jako Orffyreus. Vynikající odborník a vědec. Získáním ruky dcery městského fyzika a starosty v Annabergu získal i potřebné postavení a peníze. V roce 1715 v německém Merseburgu poprvé předvedl veřejně své perpetuum mobile, které posuzovala odborná komise v čele s Christianem Wolfem (učitelem Michaila Lomonosova). Závěrem komise bylo plné potvrzení pravosti a funkčnosti jeho perpetua mobile. Bližší charakteristika stroje ve zprávě ale chybí. Na doporučení Gottfrieda Leibnize přesídlila celá rodina Orffyreova i se strojem na zámek Weisenstein k hessensko–kasselskému zemskému hraběti Karlu. Pro perpetuum mobile byl vyčleněn speciální pokoj, který byl zapečetěn. Po několika měsících stroj stále pracoval, sám se otáčel a zvedal menší závaží. O zařízení měl zájem i sám car Petr Veliký, který ho ale nestihl zakoupit. V průběhu jednání zemřel. Ve skutečnosti stroj poháněla síla Orffyreova bratra a jeho služebné, kteří se v pohonu střídali. Podvod vyšel najevo až v době, kdy Orffyreův bratr zmizel a služebná byla nucená vykonávat obtížnou práci sama.
V roce 1775 francouzská Academie des Sciences rozhodla, že již nebude přijímat žádné návrhy na další patenty pro perpetuum mobile I. druhu. Prohlášení vědeckého výboru začíná touto větou: „La construction d´un mouvement perp´tuel est absolument impossible“ (Sestrojení věčného pohybu je absolutně nemožné). Zájem o perpetuum mobile I. druhu přetrvává prakticky až do doby sestrojení parního stroje a do doby, kdy Julius Mayer zveřejnil zákon zachování energie. V tuto chvíli se pozornost vynálezců přesunula na perpetuum mobile II. druhu a snahy o jeho sestrojení trvají dodnes.
