第四类永动机的介绍

1. 第四类永动机的介绍

第四类永动机定义：不违反能量守恒定律，卡诺定律，却能自发熵减的永动纳米材料（有序分离最小单位在小于等于纳米级别的其它材料也行，例如无偏二极管可能属于第四类永动机材料——还处于争议中）。

2. 第四类永动机的简介

首先第四类永动机不是机械，机械不可能制造永动机，第四类永动机是某类特需的有序结构的物质。现代科学界认为孤立系统自发熵减与热力学第二定律是完全矛盾的，第四类永动机比前几类永动机更显荒谬。但是有科幻狂想家对熵的概念进行了拓展，认为熵是相对微观概率取向而然的。现代科学指的熵都是对极端无序概率取向而然，而其实随着纳米技术的发展，微观概率取向在未来或许可以被人类任意改变。证据 是现在发现很多物质偏离了熵最大值，其实就是微观概率取向有序的结果。如果人类可以改变微观概率取向，物质的热力学规律将不再受统计学的完全制约，可以利用纳米技术制造出有序结构的单向半透膜，让气体自发有序地从一端流入一端流出。该机制未违背热力学第二定律，根据对熵概念的拓展，单向透膜熵减的每个环节对于发生作用的表面都是熵增的，只是对这个表面的熵增确是对另一个表面的熵减，总系统消除掉了熵的最高值，形成动态平衡，永无止境的斗争，然后人类可以从这个环节吸取熵减（有序/负熵流）。要了解物质的微观概率取向。首先要了解功是什么，及其与功有关的很多物理量。功等于力和力在力的方向上通过的位移的乘积。物体所受的压力与受力面积之比叫做压强。速度在数值上等于单位时间通过的路程。气体膨胀对外界做功的公式W=PV。理想气体的状态方程PV=n·R·T。有变形式P=n/V·R·T。从变形式P=n/V·R·T和气体膨胀对外界做功公式W=PV中，表明了在体积为V1一定时，气体做功有两个变量。有W=P·V1=n/V·R·T·V1。一个变量是浓度n/V，另一个变量是温度T。也就是说浓度和温度中，其中一个变化了都会引起功的变化。V1代表的物理意义是受力面积和在力的方向发生的位移的乘积。很明显：热力学第二定律描述的是温度T，物质的微观概率取向描述的是浓度n/V。热力学第二定律的产生受热机的影响非常的大，热机是利用温度进行的热能转化，热机利用的温度要高于环境的温度，热传递不利于热能的转化。空压机在给气体加压完成后，温度不在变化后，气压剪再利用浓度n/V进行热能的转化，利用气压、做功，它的气压降低、温度降低，热传递有利于热能的转化。理想物质的状态方程只能说明问题。在现实中，因为不能很好的测量浓度、温度和体积，且它们一直在变化。所以一般不用公式W=n/V·R·T·S·L来进行做功的计算。对于做功的计算，一般是利用能量转化来计算的。有等式：W=n/V·R·T·S·L=UIt=egh·S·v·t。

3. 第四类永动机的理论研究

 现在只有一小部分人接触过该理论，其中懂熵的又是少数，而大多数又已经完全接受熵增理论，对该理论保持质疑的态度。只有极少数支持者认为该类永动机不在人类经验范围之类，即承认了过去熵理论，又展望了未来熵理论，是个不错的提议，给人类未来带来了无限希望。但由于第四类永动机理论所给出的熵拓展和其他支持理论给出的宇宙输入熵的相关支持论调，都未得到实践的证明和科学界的严格论证，第四类永动机不等于科学，充其量只能说是假说和科幻。具有理论支持的未与先前理论正面冲突的第四永动机理论，首次在百度百科词条零势无限场理论中被公开提起。大众可以对此理论保持同情和支持，也可以当做最新的科幻艺术来欣赏，但要理智和客观看待，不能与现实的科学应用相混淆。要以科学界给出的合理意见为准则做参考。 众所周知，二极管具有单向性，但是对其原理不好理解。不少人士希望通过利用二极管的单向性和电子微观热涨落来制造第四类永动机（麦克斯韦永动机），徐业林老前辈的“无偏二极管”是最典型的代表 ，因为他的实验测出了微电流，给人们留下了无限的想象。究竟二极管的单向性能否制成永动机，下面给出了一个二极管原理宏观建模来做类比探讨。如图：如果泵1抽水，水箱2中水位升高，会形成反制泵1的水压，如果泵1的压力不够，水箱2水位上升到一定程度就会停止，好比二极管反向不导通；如果上述情况泵1的压力足够，水会以溢出的形式流通而不能按管路规矩地循环，相当于二极管被击穿失效，当然与二级管不同，在宏观这是可逆的；如果泵2往上抽水，泵2抽的水位高，暂时需要维持的压力比泵1大，但是一旦水进入水箱1，水就会顺势流入水箱2，然后根据连通器原理流入水池3，阻力极小，形成有效循环，相当于二极管正向通路。以上说明该单向水箱结构跟二极管具有相似的性质，下面对比徐业林老前辈用电子微观热涨落解释来解释无偏二级管（不一定正确），类比讨论该结构是否在不加泵的作用下通过水分子热涨落和其单向性形成永动循环机制。考察水箱1上悬挂着的出水口，如果水分子能够通过热涨落从水池3经出水口跃入水箱1，水池1里的水分子也能跃入管内。显然，往下跃能100%跃入水箱1而往上跃入水箱的水因不一定能准确找到入口而回落的可能性很大，所以在这边是单向的。再考查水箱2上的入水口，由于连通器原理，分子的出入是双向平衡的。暂且只考虑以上分析，收集热涨落的单向循环是可行的，但这种效应很小，需要很多集成的并联才能显现出来。但是这只是必要条件，考虑另一个限制——微观对热涨落具有一定存储性。比如水箱1上悬挂着的出水口处的水分子需要结成水滴才能滴入水箱1，而水滴能够容纳很多水分之，这样会提高对热涨落的要求。不过电子的情况可能有所不同，因为据说徐业林证明了在零下一百多度下无偏二极管仍然存在电流。如果PN结在微观仍然存在单向性，无偏二极管违背热力学规律是未尝不可的。以上分析过程不能说明无偏二极管是永动机制（无偏二极管电流也可能是扩散或吸收辐射等其他原因），其意义仅在于说明无偏二级管是成功的第四类永动机这个结论仍然未被证伪。希望第四类永动机作为一面旗帜，引导某些乐观派的有学之士继续对宇宙的更深层自制进行探索。下图为二极管原理对照图：三个图片是改变物质的微观概率取向的实验设计。设计表明未能做成实验。实验设计对温度没有具体要求。在转化过程中，系统的温度低于环境的温度，不存在热损耗。它与机械损耗的本质——热损耗形成鲜明的对比。实验设计1：图1麦克斯韦妖改成鳝笼的锥形结构。锥形结构发生形变而具有弹性势能，能自动复原而关门。分子所处A·B两个空间与分子撞击锥形结构的时间和位置有差异。使A空间的分子能撞开锥形结构，它的分子能进入到B空间；B空间的分子不能撞开锥形结构，它的分子不能进入到A空间。A·B两个空间的分子形成浓度差，分子能扩散做功。把热能转化为其它形式的能。整个系统中，A空间的分子不断地开门进入B空间和分子的不断地扩散、做功。两者都能使整个系统降温·吸热。整个系统热能能通过热传递得到补充。这样的带有锥形结构的“门”是理论上的，它在现实中却是很难实现。实验设计2：图2中，水的密度e水小于溶液的密度el，溶液的浓度相同有：两个半透膜内水的渗透压大小相等，两个半透膜之内的压强不再只是液压，还有水的渗透压。两个半透膜的内外压强不同。在两个半透膜的之外，溶质的渗透压会在半透膜的作用下消失。两个半透膜具有对称性，它们产生的渗透压强的和为0。根据连通器原理有 ：e水g(h1+h2+h3)=e水gh2+elgh3+0。能形成高度差h1。利用高度差制成永动机并保持水的匀速流速为v 单位是m/s，水的横切面积是S/㎡。溶液因浓度差产生的压强与溶液的部分重力压强（el-e水）gh3的和为零。功率等于压强，面积，和速度的乘积，和能量转化。可以推出：热能转化为重力势能的效率为（el-e水）g*h3*v*S。它的效率也可以为e水g*h1*v*S。水的流进、流出，重力势能转化为其它形式的能，浓度差的增加，弥补了物质扩散、做功引起的浓度差的减小。物质扩散、做功、降，吸收环境的温度，弥补热能转化损失的热能。实验设计3：用化学方法的原电池原理来分析 。图3：在硅晶体上进行蒸铝，再进行一次或多次电渡形成图3的结构。不同金属和P型半导体三者两两相连，形成原电池结构。在金属性不同的作用下，金属性强的带正电，金属性弱的带负电。带正电的金属容易从P型半导体中得到电子，使P型半导体发生还原反应，金属被氧化；P型半导体容易从带负电的金属中得到电子发生氧化反应，金属被还原。图3中，在不同金属形成的偏转电压的作用下：金属性较强的金属带正电容易从P型半导体中得到电子，P型半导体空穴增多，空穴产生扩散；P型半导体容易从金属性弱的带负电的金属中得到电子，P型半导体空穴减少，空穴产生扩散。空穴扩散导电相当于原电池中的离子导电。在电压和空穴扩散的作用下，金属与P型半导体的结点处，发生了化学反应。化学反应中，吸收的热量比放出的热量多，最后使整个系统的温度降低，拥有了从环境中吸收热能的能力。自由电子扩散导电与空穴扩散导电是靠化学反应进行连接的。化学反应产生了吸热和放热现象，使整个系统的温度降低的。最终形成了物质循环。在多个化学反应中，总反应的物质没有发生改变，产生了物质循环和能量变化，换句话说化学能没有发生改变。所以我们可以说，图3是把热能转化为电能，而不是化学能转化为电能。物理方法分析。在热电效应的作用下，即不同金属的自由电子的扩散能形成电压。在金属中，自由电子的速度和密度大的扩散后带正电，反之带负电。带正电的金属容易从P型半导体中得到电子，P型半导体的复合电子容易发生漂移现象；带负电的金属的自由电子与P型半导体的空穴容易产生复合现象。不同金属性的金属都能与P型半导体都发生漂移和复合现象。在漂移和复合中，我们所说的容易发生漂移和复合是指哪一个占主导作用。P型半导体中几乎没有自由电子。空穴导电和离子导电是不同于自由电子导电的导电方式。空穴导电和离子导电也是不同的。P型半导体能阻止自由电子扩散。在二极管的PN结中，P型半导体和N型半导体都有金刚石结构，它们相连产生了正向导通电压和反向击穿电压。导通电压一直存在。从伏安特性曲线，可以看出导通电压与PN结的宽窄有关。金刚石的键角是109度28分，二极管的由窄到宽，从电场力的分布和空穴在运动方向与电场力的夹角中分析，得出结论是导通电压与PN结的宽窄有关。图3中，因为不同金属能形成电压，并且金属与P型半导体形成的PN结，没有N型半导体的金刚石结构。所以金属性弱的金属与P型半导体能产生漂移，最终能形成比二极管窄很多很多的PN结，它需要的导通电压也就可以忽略不计，能直接降低P型半导体的空穴浓度（或者说，阻挡层很窄，窄到PN结近乎消失，自由电子和空穴能非常容易地发生复合，空穴浓度降低）；金属性强的金属与P型半导体形成的PN结，没有反向击穿电压，在电压的作用下，能直接发生漂移，空穴浓度增高。所以在图3中，在热电效应的作用下，形成的电压就很容易改变空穴的浓度而发生空穴导电。图3在热电效应的作用下，空穴扩散导电和自由电子扩散导电依靠金属形成的正电荷产生漂移和金属形成的负电荷产生复合的连接，实现热能向重力势能的转化和电子的循环。版权申明：以上资料为第四类永动机及时空同性假说作者提供给大家探讨交流，一定程度上受李世豪同学“分子动能转化机设计”的启示。

4. 第四类永动机的观点

宇宙微观是离散的，在离散空间物质不可能达到最大值。如果把离散空间的信息收集，使收集器熵减而被收集物熵增，宇宙对未来的选择又会自动带入新信息补充流失的信息，使熵减。从而收集器获得额外的熵减 ，被收集物的熵亦未增加。时间与熵无关，自发熵减不会引起时间倒流。首先，在没有未打破熵增规律的范畴之下，熵的方向是时间方向，但是，熵增的快慢与时间的快慢无关，该等式应写为 熵的方向+默认未打破统计学规律=时间方向，而某些自作主张的科学家直接把加号后的元素忽略掉了。显然熵的方向与时间方向一致是数学问题，而并非被宇宙的本质原理绑架着的问题。所以自发熵减引起时间倒流 是个伪命题，不能作为永动机不存在的证据。总之越接近微观离散，统计学规律就越有可能被打破，越宏观就越难打破。可以通过纳米技术把有序微观结构整合成宏观材料，成为能让气体有序做功的材料。热力学第二定律是有条件的。如果热力学第二定律没有条件，那么它就像万能钥匙一样，能解释所有的现象。热力学第二定律描述的能量转化的条件有：1一定要具有温度差。2热能转化为机械能。3它的压强产生是因为物质的平均动能等。改变物质的微观概率取向，它的条件有：1一定要有浓度差。2热能转化为其它形式的能。3它至少还有另一个能量转化，用来改变物质的微观概率取向，且只能利用条件2热能转化为其它形式的能的部分能量。4它的压强产生是因为物质的量浓度。

5. 第三类永动机

楼主您好，很高兴为你解答，永动机是没有的，不可能研制出来的！！！
以前我们认为有两类永动机，第一类永动机是违反热力学第一定律（能量守恒定律）的，第二类是违反热力学第二定律（熵增加原理）的。实际上，还有一类永动机，可以称之为第三类永动机。第二生物圈的构想是典型的第三类永动机，它希望在封闭的物质系统内，依靠外界能量的输入，实现物质的自循环。这个构想违背了一个基本的物理学事实，就是物资的回收率不可能是百分之百。每个循环都会有垃圾产生，参加循环的物质越来越少，最后使系统崩溃。当然，不可能否认的是，第二生物圈为物质的循环程度提供了一个非常好的实验。未来的太空生活，毫无疑问会借鉴第二生物圈的实验结果。但是，期望它可以一劳永逸地永久解决物质的循环问题，是不可能的。
希望对您有帮助，祝学习进步！！O(∩_∩)O~

6. 第二类永动机的定义

什么是第二类永动机？

7. 第一类永动机的介绍

某物质循环一周回复到初始状态，不吸热而向外放热或作功，这叫“第一类永动机”。这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断的对外做功。

8. 第二类永动机的介绍

在热力学第一定律问世后，人们认识到能量是不能被凭空制造出来的，于是有人提出，设计一类装置，从海洋、大气乃至宇宙中吸取热能，并将这些热能作为驱动永动机转动和功输出的源头，这就是第二类永动机。从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其它影响的热机称为第二类永动机。只有单一的热源，它从这个单一热源吸收的热量，可以全部用来做功，而不引起其他变化。人们把这种想象中的热机称为第二类永动机。第二类永动机不可能制成，表示机械能和内能的转化过程具有方向性。即为有能量输入的单热源热机。