WEBVTT

00:00:08.106 --> 00:00:10.865
Vào những năm 1159 sau Công nguyên,

00:00:10.885 --> 00:00:13.626
nhà toán học tên là Bhaskara

00:00:13.656 --> 00:00:18.476
đã xây dựng một thiết kế bánh xe
chứa các khoang đựng thuỷ ngân lỏng.

00:00:19.676 --> 00:00:22.089
Ông cho rằng khi bánh xe quay,

00:00:22.119 --> 00:00:25.777
thuỷ ngân sẽ luôn chảy về đáy
của các khoang chứa nước,

00:00:25.797 --> 00:00:29.907
khiến cho một phía bánh xe
luôn luôn nặng hơn phía còn lại.

00:00:29.937 --> 00:00:33.457
Sự mất cân bằng đó sẽ khiến
bánh xe quay vĩnh viễn.

00:00:34.387 --> 00:00:37.466
Bản vẽ của Bhaskara
là một trong các thiết kế lâu đời nhất

00:00:37.486 --> 00:00:39.787
của động cơ vĩnh cửu,

00:00:39.817 --> 00:00:45.307
một loại thiết bị sinh công vô hạn
mà không cần nhận năng lượng từ hệ ngoài.

00:00:46.487 --> 00:00:51.348
Hãy tưởng tượng một cối xay gió
tạo ra sức gió khiến nó tự quay.

00:00:52.008 --> 00:00:56.241
Hoặc một bóng đèn tạo ra điện giúp nó sáng
nhờ chính ánh sáng nó phát ra.

00:00:57.091 --> 00:01:00.939
Những thiết bị kiểu này thu hút sự chú ý
của rất nhiều nhà sáng chế

00:01:00.959 --> 00:01:04.560
bởi chúng có thể thay đổi hoàn toàn
mối liên hệ giữa chúng ta và năng lượng.

00:01:05.510 --> 00:01:08.889
Chẳng hạn nếu bạn có thể tạo ra
một dạng động cơ vĩnh cửu,

00:01:08.909 --> 00:01:12.789
một hệ thống vận hành hoàn hảo
trong đó con người là mắt xích quan trọng,

00:01:12.819 --> 00:01:16.030
điều đó sẽ giúp sự sống duy trì vĩnh viễn.

00:01:16.060 --> 00:01:18.029
Nhưng chỉ có một vấn đề.

00:01:18.049 --> 00:01:19.289
Chúng không hề tồn tại.

00:01:20.099 --> 00:01:22.359
Các ý tưởng về động cơ vĩnh cửu

00:01:22.389 --> 00:01:27.150
đều vi phạm một hay nhiều
Nguyên lý nhiệt động lực học,

00:01:27.180 --> 00:01:29.649
một nhánh của Vật lý
chuyên nghiên cứu mối quan hệ

00:01:29.669 --> 00:01:31.940
giữa các dạng năng lượng khác nhau.

00:01:32.370 --> 00:01:37.350
Nguyên lý I Nhiệt động lực học phát biểu:
năng lượng không tự sinh ra hay mất đi.

00:01:37.380 --> 00:01:41.320
Bạn không thể thu được nhiều năng lượng
hơn lượng bạn đã cung cấp cho hệ.

00:01:41.350 --> 00:01:45.301
Điều đó đã ngay lập tức bác bỏ
nguyên lý hoạt động của động cơ vĩnh cửu

00:01:45.331 --> 00:01:50.121
bởi công sinh bởi động cơ chỉ có giá trị
tối đa bằng chính năng lượng nó tiêu thụ.

00:01:50.151 --> 00:01:53.541
Sẽ không có năng lượng dư
để ta nạp ắc quy xe hay sạc điện thoại.

00:01:54.551 --> 00:01:58.411
Nhưng nếu ta chỉ muốn nó tự chạy mãi
mà không cần sinh thêm công thì sao?

00:01:59.261 --> 00:02:01.641
Các nhà sáng chế đã đề xuất nhiều ý tưởng,

00:02:02.191 --> 00:02:06.741
trong đó có những phiên bản cải tiến
của bánh xe Bhaskara,

00:02:06.771 --> 00:02:10.382
được thay thế bằng bi sắt
hoặc các vật nặng gắn trên tay quay.

00:02:11.582 --> 00:02:12.961
Chúng đều thất bại.

00:02:12.991 --> 00:02:15.951
Các bộ phận di chuyển
khiến một phía bánh xe nặng hơn,

00:02:15.981 --> 00:02:20.153
đồng thời chúng đã hạ thấp trọng tâm
của hệ về phía dưới tâm bánh xe.

00:02:20.933 --> 00:02:22.553
Với toạ độ trọng tâm thấp,

00:02:22.583 --> 00:02:25.702
bánh xe sẽ dao động qua lại
như một con lắc,

00:02:25.722 --> 00:02:26.985
cuối cùng sẽ dừng hẳn.

00:02:27.855 --> 00:02:30.022
Vậy với cách tiếp cận vấn đề khác thì sao?

00:02:30.042 --> 00:02:33.802
Vào thế kỷ 17, Robert Boyle
đề xuất một ý tưởng

00:02:33.832 --> 00:02:35.643
về một bình nước tự chảy.

00:02:36.513 --> 00:02:39.273
Ông cho rằng nhờ hiện tượng mao dẫn,

00:02:39.303 --> 00:02:42.032
một hiện tượng liên kết
giữa chất lỏng và các bề mặt rắn

00:02:42.052 --> 00:02:44.723
giúp nước chảy thành dòng
trong các ống tiết diện nhỏ,

00:02:44.753 --> 00:02:47.853
sẽ giúp nước chảy tuần hoàn
vĩnh viễn trong bình.

00:02:49.163 --> 00:02:52.843
Nhưng nếu lực hút do mao dẫn
đủ mạnh để thắng trọng lực

00:02:52.873 --> 00:02:54.643
và giúp nước chảy ngược lên,

00:02:54.673 --> 00:02:57.914
thì chúng cũng đủ mạnh
để ngăn nước chảy lại xuống bình.

00:02:59.094 --> 00:03:03.155
Cũng tồn tại nhiều phiên bản khác,
ví dụ với con dốc đặt nam châm này.

00:03:03.175 --> 00:03:07.144
Quả bóng sẽ lăn ngược lên dốc
do lực từ của nam châm đặt trên đỉnh,

00:03:07.174 --> 00:03:09.065
rơi xuống lỗ và lăn xuống dưới,

00:03:09.095 --> 00:03:11.192
và tiếp tục lặp lại quá trình trên.

00:03:11.212 --> 00:03:14.366
Mô hình này thất bại bởi lẽ tương tự
như chiếc bình nước tự chảy,

00:03:14.396 --> 00:03:17.266
nam châm sẽ giữ luôn
quả bóng trên đỉnh dốc.

00:03:17.926 --> 00:03:20.345
Thậm chí khi hệ có thể hoạt động
bằng cách nào đó,

00:03:20.365 --> 00:03:22.926
lực từ do nam châm gây ra
cũng yếu dần theo thời gian

00:03:22.956 --> 00:03:24.757
và mất hẳn khả năng hút.

00:03:25.877 --> 00:03:28.371
Để một động cơ làm việc liên tục,

00:03:28.391 --> 00:03:30.715
chúng cần tạo ra một chút năng lượng dư

00:03:30.745 --> 00:03:33.746
để giúp duy trì hệ
luôn vượt qua trạng thái nghỉ,

00:03:33.776 --> 00:03:36.576
vượt qua rào cản của Nguyên lý I
Nhiệt động lực học.

00:03:37.146 --> 00:03:39.467
Khi xét đến một động cơ
đang chạy liên tục,

00:03:39.497 --> 00:03:43.148
điều thực tế là chúng
vẫn buộc phải lấy năng lượng

00:03:43.178 --> 00:03:45.217
từ nguồn bên ngoài.

00:03:45.877 --> 00:03:49.077
Thậm chí khi các kỹ sư bằng cách nào đó
thiết kế được một chiếc máy

00:03:49.077 --> 00:03:51.608
không vi phạm Nguyên lý I
Nhiệt động lực học,

00:03:51.638 --> 00:03:55.647
chúng vẫn không tồn tại trong thực tế
do đã vi phạm Nguyên lý II.

00:03:56.337 --> 00:03:58.088
Nguyên lý II Nhiệt động lực học

00:03:58.118 --> 00:04:02.565
nói rằng năng lượng sẽ bị mất mát đi
do các yếu tố ngoại cảnh, ví dụ ma sát.

00:04:03.285 --> 00:04:05.647
Mọi loại động cơ đều cần
các cơ cấu chuyển động

00:04:05.677 --> 00:04:08.532
hay các tương tác với phần tử nước
hay không khí môi trường,

00:04:08.562 --> 00:04:12.148
điều đó sẽ tạo ra ma sát
và một lượng nhiệt nhỏ,

00:04:12.168 --> 00:04:13.765
thậm chí ở trong chân không.

00:04:14.395 --> 00:04:16.788
Nhiệt năng đó ra khỏi hệ

00:04:16.818 --> 00:04:18.421
và bị mất mát đi,

00:04:18.451 --> 00:04:21.468
làm giảm lượng năng lượng
còn lại để giúp duy trì hệ,

00:04:21.488 --> 00:04:24.118
chúng giảm mãi đến khi chiếc máy
dừng hoạt động hẳn.

00:04:25.018 --> 00:04:27.849
Cho đến giờ, hai Nguyên lý
Nhiệt động học này

00:04:27.879 --> 00:04:31.029
đã bác bỏ mọi ý tưởng về động cơ vĩnh cửu

00:04:31.059 --> 00:04:35.759
và những ước mơ về cách khai thác
năng lượng hoàn hảo đằng sau đó.

00:04:36.409 --> 00:04:41.408
Nhưng cũng rất khó để khẳng định
rằng ta không thể chế tạo động cơ vĩnh cửu

00:04:41.438 --> 00:04:45.280
bởi lẽ còn rất nhiều điều bí ẩn
trong vũ trụ mà ta chưa biết tới.

00:04:46.380 --> 00:04:49.283
Có lẽ ta sẽ tìm ra
một trạng thái mới của vật chất

00:04:49.313 --> 00:04:53.010
khiến chúng ta phải xây dựng lại
các Nguyên lý Nhiệt động lực học.

00:04:53.030 --> 00:04:57.410
Hoặc có thể tồn tại các trạng thái
chuyển động vĩnh cửu ở quy mô lượng tử.

00:04:58.570 --> 00:05:03.030
Chỉ có một điều ta chắc chắn,
đó là ta sẽ không ngừng tìm tòi.

00:05:03.570 --> 00:05:05.941
Giờ đây, điều duy nhất có lẽ là vĩnh cửu,

00:05:05.941 --> 00:05:08.591
chính là những nghiên cứu
không ngừng nghỉ của chúng ta.