第四類永動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介

首先第四類永動(dòng)機(jī)不是機(jī)械，機(jī)械不可能制造永動(dòng)機(jī)，第四類永動(dòng)機(jī)是某類特需的有序結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。

現(xiàn)代科學(xué)界認(rèn)為孤立系統(tǒng)自發(fā)熵減與熱力學(xué)第二定律是完全矛盾的，第四類永動(dòng)機(jī)比前幾類永動(dòng)機(jī)更顯荒謬。但是有科幻狂想家對(duì)熵的概念進(jìn)行了拓展，認(rèn)為熵是相對(duì)微觀概率取向而然的?，F(xiàn)代科學(xué)指的熵都是對(duì)極端無(wú)序概率取向而然，而其實(shí)隨著納米技術(shù)的發(fā)展，微觀概率取向在未來(lái)或許可以被人類任意改變。證據(jù) 是現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)很多物質(zhì)偏離了熵最大值，其實(shí)就是微觀概率取向有序的結(jié)果。如果人類可以改變微觀概率取向，物質(zhì)的熱力學(xué)規(guī)律將不再受統(tǒng)計(jì)學(xué)的完全制約，可以利用納米技術(shù)制造出有序結(jié)構(gòu)的單向半透膜，讓氣體自發(fā)有序地從一端流入一端流出。該機(jī)制未違背熱力學(xué)第二定律，根據(jù)對(duì)熵概念的拓展，單向透膜熵減的每個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)于發(fā)生作用的表面都是熵增的，只是對(duì)這個(gè)表面的熵增確是對(duì)另一個(gè)表面的熵減，總系統(tǒng)消除掉了熵的最高值，形成動(dòng)態(tài)平衡，永無(wú)止境的斗爭(zhēng)，然后人類可以從這個(gè)環(huán)節(jié)吸取熵減（有序/負(fù)熵流）。

要了解物質(zhì)的微觀概率取向。首先要了解功是什么，及其與功有關(guān)的很多物理量。功等于力和力在力的方向上通過(guò)的位移的乘積。物體所受的壓力與受力面積之比叫做壓強(qiáng)。速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間通過(guò)的路程。氣體膨脹對(duì)外界做功的公式W=PV。理想氣體的狀態(tài)方程PV=n·R·T。有變形式P=n/V·R·T。從變形式P=n/V·R·T和氣體膨脹對(duì)外界做功公式W=PV中，表明了在體積為V1一定時(shí)，氣體做功有兩個(gè)變量。有W=P·V1=n/V·R·T·V1。一個(gè)變量是濃度n/V，另一個(gè)變量是溫度T。也就是說(shuō)濃度和溫度中，其中一個(gè)變化了都會(huì)引起功的變化。V1代表的物理意義是受力面積和在力的方向發(fā)生的位移的乘積。很明顯：熱力學(xué)第二定律描述的是溫度T，物質(zhì)的微觀概率取向描述的是濃度n/V。熱力學(xué)第二定律的產(chǎn)生受熱機(jī)的影響非常的大，熱機(jī)是利用溫度進(jìn)行的熱能轉(zhuǎn)化，熱機(jī)利用的溫度要高于環(huán)境的溫度，熱傳遞不利于熱能的轉(zhuǎn)化?？諌簷C(jī)在給氣體加壓完成后，溫度不在變化后，氣壓剪再利用濃度n/V進(jìn)行熱能的轉(zhuǎn)化，利用氣壓、做功，它的氣壓降低、溫度降低，熱傳遞有利于熱能的轉(zhuǎn)化。理想物質(zhì)的狀態(tài)方程只能說(shuō)明問(wèn)題。在現(xiàn)實(shí)中，因?yàn)椴荒芎芎玫臏y(cè)量濃度、溫度和體積，且它們一直在變化。所以一般不用公式W=n/V·R·T·S·L來(lái)進(jìn)行做功的計(jì)算。對(duì)于做功的計(jì)算，一般是利用能量轉(zhuǎn)化來(lái)計(jì)算的。有等式：W=n/V·R·T·S·L=UIt=egh·S·v·t。

宇宙微觀是離散的，在離散空間物質(zhì)不可能達(dá)到最大值。如果把離散空間的信息收集，使收集器熵減而被收集物熵增，宇宙對(duì)未來(lái)的選擇又會(huì)自動(dòng)帶入新信息補(bǔ)充流失的信息，使熵減。從而收集器獲得額外的熵減，被收集物的熵亦未增加。

時(shí)間與熵?zé)o關(guān)，自發(fā)熵減不會(huì)引起時(shí)間倒流。首先，在沒(méi)有未打破熵增規(guī)律的范疇之下，熵的方向是時(shí)間方向，但是，熵增的快慢與時(shí)間的快慢無(wú)關(guān)，該等式應(yīng)寫(xiě)為 熵的方向 默認(rèn)未打破統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律=時(shí)間方向，而某些自作主張的科學(xué)家直接把加號(hào)后的元素忽略掉了。顯然熵的方向與時(shí)間方向一致是數(shù)學(xué)問(wèn)題，而并非被宇宙的本質(zhì)原理綁架著的問(wèn)題。所以自發(fā)熵減引起時(shí)間倒流 是個(gè)偽命題，不能作為永動(dòng)機(jī)不存在的證據(jù)。

總之越接近微觀離散，統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律就越有可能被打破，越宏觀就越難打破。可以通過(guò)納米技術(shù)把有序微觀結(jié)構(gòu)整合成宏觀材料，成為能讓氣體有序做功的材料。

熱力學(xué)第二定律是有條件的。如果熱力學(xué)第二定律沒(méi)有條件，那么它就像萬(wàn)能鑰匙一樣，能解釋所有的現(xiàn)象。熱力學(xué)第二定律描述的能量轉(zhuǎn)化的條件有：1一定要具有溫度差。2熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。3它的壓強(qiáng)產(chǎn)生是因?yàn)槲镔|(zhì)的平均動(dòng)能等。改變物質(zhì)的微觀概率取向，它的條件有：1一定要有濃度差。2熱能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。3它至少還有另一個(gè)能量轉(zhuǎn)化，用來(lái)改變物質(zhì)的微觀概率取向，且只能利用條件2熱能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的部分能量。4它的壓強(qiáng)產(chǎn)生是因?yàn)槲镔|(zhì)的量濃度。

第四類永動(dòng)機(jī)討論

現(xiàn)在只有一小部分人接觸過(guò)該理論，其中懂熵的又是少數(shù)，而大多數(shù)又已經(jīng)完全接受熵增理論，對(duì)該理論保持質(zhì)疑的態(tài)度。只有極少數(shù)支持者認(rèn)為該類永動(dòng)機(jī)不在人類經(jīng)驗(yàn)范圍之類，即承認(rèn)了過(guò)去熵理論，又展望了未來(lái)熵理論，是個(gè)不錯(cuò)的提議，給人類未來(lái)帶來(lái)了無(wú)限希望。

但由于第四類永動(dòng)機(jī)理論所給出的熵拓展和其他支持理論給出的宇宙輸入熵的相關(guān)支持論調(diào)，都未得到實(shí)踐的證明和科學(xué)界的嚴(yán)格論證，第四類永動(dòng)機(jī)不等于科學(xué)，充其量只能說(shuō)是假說(shuō)和科幻。

具有理論支持的未與先前理論正面沖突的第四永動(dòng)機(jī)理論，首次在百度百科詞條零勢(shì)無(wú)限場(chǎng)理論中被公開(kāi)提起。大眾可以對(duì)此理論保持同情和支持，也可以當(dāng)做最新的科幻藝術(shù)來(lái)欣賞，但要理智和客觀看待，不能與現(xiàn)實(shí)的科學(xué)應(yīng)用相混淆。要以科學(xué)界給出的合理意見(jiàn)為準(zhǔn)則做參考。

第四類永動(dòng)機(jī)論證

眾所周知，二極管具有單向性，但是對(duì)其原理不好理解。不少人士希望通過(guò)利用二極管的單向性和電子微觀熱漲落來(lái)制造第四類永動(dòng)機(jī)（麥克斯韋永動(dòng)機(jī)），徐業(yè)林老前輩的“無(wú)偏二極管”是最典型的代表 ，因?yàn)樗膶?shí)驗(yàn)測(cè)出了微電流，給人們留下了無(wú)限的想象。究竟二極管的單向性能否制成永動(dòng)機(jī)，下面給出了一個(gè)二極管原理宏觀建模來(lái)做類比探討。

如圖1：

如果泵1抽水，水箱2中水位升高，會(huì)形成反制泵1的水壓，如果泵1的壓力不夠，水箱2水位上升到一定程度就會(huì)停止，好比二極管反向不導(dǎo)通；

如果上述情況泵1的壓力足夠，水會(huì)以溢出的形式流通而不能按管路規(guī)矩地循環(huán)，相當(dāng)于二極管被擊穿失效，當(dāng)然與二級(jí)管不同，在宏觀這是可逆的；

如果泵2往上抽水，泵2抽的水位高，暫時(shí)需要維持的壓力比泵1大，但是一旦水進(jìn)入水箱1，水就會(huì)順勢(shì)流入水箱2，然后根據(jù)連通器原理流入水池3，阻力極小，形成有效循環(huán)，相當(dāng)于二極管正向通路。

以上說(shuō)明該單向水箱結(jié)構(gòu)跟二極管具有相似的性質(zhì)，下面對(duì)比徐業(yè)林老前輩用電子微觀熱漲落解釋來(lái)解釋無(wú)偏二級(jí)管（不一定正確），類比討論該結(jié)構(gòu)是否在不加泵的作用下通過(guò)水分子熱漲落和其單向性形成永動(dòng)循環(huán)機(jī)制。

考察水箱1上懸掛著的出水口，如果水分子能夠通過(guò)熱漲落從水池3經(jīng)出水口躍入水箱1，水池1里的水分子也能躍入管內(nèi)。顯然，往下躍能100%躍入水箱1而往上躍入水箱的水因不一定能準(zhǔn)確找到入口而回落的可能性很大，所以在這邊是單向的。

再考查水箱2上的入水口，由于連通器原理，分子的出入是雙向平衡的。

暫且只考慮以上分析，收集熱漲落的單向循環(huán)是可行的，但這種效應(yīng)很小，需要很多集成的并聯(lián)才能顯現(xiàn)出來(lái)。

但是這只是必要條件，考慮另一個(gè)限制——微觀對(duì)熱漲落具有一定存儲(chǔ)性。比如

水箱1上懸掛著的出水口處的水分子需要結(jié)成水滴才能滴入水箱1，而水滴能夠容納很多水分子，這樣會(huì)提高對(duì)熱漲落的要求。不過(guò)電子的情況可能有所不同，因?yàn)閾?jù)說(shuō)徐業(yè)林證明了在零下一百多度下無(wú)偏二極管仍然存在電流。如果PN結(jié)在微觀仍然存在單向性，無(wú)偏二極管違背熱力學(xué)規(guī)律是未嘗不可的。

以上分析過(guò)程不能說(shuō)明無(wú)偏二極管是永動(dòng)機(jī)制（無(wú)偏二極管電流也可能是擴(kuò)散或吸收輻射等其他原因），其意義僅在于說(shuō)明無(wú)偏二級(jí)管是成功的第四類永動(dòng)機(jī)這個(gè)結(jié)論仍然未被證偽。希望第四類永動(dòng)機(jī)作為一面旗幟，引導(dǎo)某些樂(lè)觀派的有學(xué)之士繼續(xù)對(duì)宇宙的更深層自制進(jìn)行探索。圖2為二極管原理對(duì)照?qǐng)D：

圖3是改變物質(zhì)的微觀概率取向的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)表明未能做成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)溫度沒(méi)有具體要求。在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，系統(tǒng)的溫度低于環(huán)境的溫度，不存在熱損耗。它與機(jī)械損耗的本質(zhì)——熱損耗形成鮮明的對(duì)比。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1：麥克斯韋妖改成鱔籠的錐形結(jié)構(gòu)。錐形結(jié)構(gòu)發(fā)生形變而具有彈性勢(shì)能，能自動(dòng)復(fù)原而關(guān)門(mén)。分子所處A·B兩個(gè)空間與分子撞擊錐形結(jié)構(gòu)的時(shí)間和位置有差異。使A空間的分子能撞開(kāi)錐形結(jié)構(gòu)，它的分子能進(jìn)入到B空間；B空間的分子不能撞開(kāi)錐形結(jié)構(gòu)，它的分子不能進(jìn)入到A空間。A·B兩個(gè)空間的分子形成濃度差，分子能擴(kuò)散做功。把熱能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。整個(gè)系統(tǒng)中，A空間的分子不斷地開(kāi)門(mén)進(jìn)入B空間和分子的不斷地?cái)U(kuò)散、做功。兩者都能使整個(gè)系統(tǒng)降溫·吸熱。整個(gè)系統(tǒng)熱能能通過(guò)熱傳遞得到補(bǔ)充。這樣的帶有錐形結(jié)構(gòu)的“門(mén)”是理論上的，它在現(xiàn)實(shí)中卻是很難實(shí)現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2：水的密度e水小于溶液的密度el，溶液的濃度相同有：兩個(gè)半透膜內(nèi)水的滲透壓大小相等，兩個(gè)半透膜之內(nèi)的壓強(qiáng)不再只是液壓，還有水的滲透壓。兩個(gè)半透膜的內(nèi)外壓強(qiáng)不同。在兩個(gè)半透膜的之外，溶質(zhì)的滲透壓會(huì)在半透膜的作用下消失。兩個(gè)半透膜具有對(duì)稱性，它們產(chǎn)生的滲透壓強(qiáng)的和為0。根據(jù)連通器原理有 ：e水g(h1 h2 h3)=e水gh2 elgh3 0。能形成高度差h1。利用高度差制成永動(dòng)機(jī)并保持水的勻速流速為v 單位是m/s，水的橫切面積是S/㎡。溶液因濃度差產(chǎn)生的壓強(qiáng)與溶液的部分重力壓強(qiáng)（el-e水）gh3的和為零。功率等于壓強(qiáng)，面積，和速度的乘積，和能量轉(zhuǎn)化。可以推出：熱能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能的效率為（el-e水）g*h3*v*S。它的效率也可以為e水g*h1*v*S。水的流進(jìn)、流出，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，濃度差的增加，彌補(bǔ)了物質(zhì)擴(kuò)散、做功引起的濃度差的減小。物質(zhì)擴(kuò)散、做功、降，吸收環(huán)境的溫度，彌補(bǔ)熱能轉(zhuǎn)化損失的熱能。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3：用化學(xué)方法的原電池原理來(lái)分析 。：在硅晶體上進(jìn)行蒸鋁，再進(jìn)行一次或多次電渡形成結(jié)構(gòu)。不同金屬和P型半導(dǎo)體三者兩兩相連，形成原電池結(jié)構(gòu)。在金屬性不同的作用下，金屬性強(qiáng)的帶正電，金屬性弱的帶負(fù)電。帶正電的金屬容易從P型半導(dǎo)體中得到電子，使P型半導(dǎo)體發(fā)生還原反應(yīng)，金屬被氧化；P型半導(dǎo)體容易從帶負(fù)電的金屬中得到電子發(fā)生氧化反應(yīng)，金屬被還原。在不同金屬形成的偏轉(zhuǎn)電壓的作用下：金屬性較強(qiáng)的金屬帶正電容易從P型半導(dǎo)體中得到電子，P型半導(dǎo)體空穴增多，空穴產(chǎn)生擴(kuò)散；P型半導(dǎo)體容易從金屬性弱的帶負(fù)電的金屬中得到電子，P型半導(dǎo)體空穴減少，空穴產(chǎn)生擴(kuò)散。空穴擴(kuò)散導(dǎo)電相當(dāng)于原電池中的離子導(dǎo)電。在電壓和空穴擴(kuò)散的作用下，金屬與P型半導(dǎo)體的結(jié)點(diǎn)處，發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)中，吸收的熱量比放出的熱量多，最后使整個(gè)系統(tǒng)的溫度降低，擁有了從環(huán)境中吸收熱能的能力。自由電子擴(kuò)散導(dǎo)電與空穴擴(kuò)散導(dǎo)電是靠化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行連接的?；瘜W(xué)反應(yīng)產(chǎn)生了吸熱和放熱現(xiàn)象，使整個(gè)系統(tǒng)的溫度降低的。最終形成了物質(zhì)循環(huán)。在多個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，總反應(yīng)的物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變，產(chǎn)生了物質(zhì)循環(huán)和能量變化，換句話說(shuō)化學(xué)能沒(méi)有發(fā)生改變。所以我們可以說(shuō)，是把熱能轉(zhuǎn)化為電能，而不是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。物理方法分析。在熱電效應(yīng)的作用下，即不同金屬的自由電子的擴(kuò)散能形成電壓。在金屬中，自由電子的速度和密度大的擴(kuò)散后帶正電，反之帶負(fù)電。帶正電的金屬容易從P型半導(dǎo)體中得到電子，P型半導(dǎo)體的復(fù)合電子容易發(fā)生漂移現(xiàn)象；帶負(fù)電的金屬的自由電子與P型半導(dǎo)體的空穴容易產(chǎn)生復(fù)合現(xiàn)象。不同金屬性的金屬都能與P型半導(dǎo)體都發(fā)生漂移和復(fù)合現(xiàn)象。在漂移和復(fù)合中，我們所說(shuō)的容易發(fā)生漂移和復(fù)合是指哪一個(gè)占主導(dǎo)作用。P型半導(dǎo)體中幾乎沒(méi)有自由電子?？昭▽?dǎo)電和離子導(dǎo)電是不同于自由電子導(dǎo)電的導(dǎo)電方式?？昭▽?dǎo)電和離子導(dǎo)電也是不同的。P型半導(dǎo)體能阻止自由電子擴(kuò)散。在二極管的PN結(jié)中，P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體都有金剛石結(jié)構(gòu)，它們相連產(chǎn)生了正向?qū)妷汉头聪驌舸╇妷?。?dǎo)通電壓一直存在。從伏安特性曲線，可以看出導(dǎo)通電壓與PN結(jié)的寬窄有關(guān)。金剛石的鍵角是109度28分，二極管的由窄到寬，從電場(chǎng)力的分布和空穴在運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)力的夾角中分析，得出結(jié)論是導(dǎo)通電壓與PN結(jié)的寬窄有關(guān)。因?yàn)椴煌饘倌苄纬呻妷?，并且金屬與P型半導(dǎo)體形成的PN結(jié)，沒(méi)有N型半導(dǎo)體的金剛石結(jié)構(gòu)。所以金屬性弱的金屬與P型半導(dǎo)體能產(chǎn)生漂移，最終能形成比二極管窄很多很多的PN結(jié)，它需要的導(dǎo)通電壓也就可以忽略不計(jì)，能直接降低P型半導(dǎo)體的空穴濃度（或者說(shuō)，阻擋層很窄，窄到PN結(jié)近乎消失，自由電子和空穴能非常容易地發(fā)生復(fù)合，空穴濃度降低）；金屬性強(qiáng)的金屬與P型半導(dǎo)體形成的PN結(jié)，沒(méi)有反向擊穿電壓，在電壓的作用下，能直接發(fā)生漂移，空穴濃度增高。所以在熱電效應(yīng)的作用下，形成的電壓就很容易改變空穴的濃度而發(fā)生空穴導(dǎo)電。在熱電效應(yīng)的作用下，空穴擴(kuò)散導(dǎo)電和自由電子擴(kuò)散導(dǎo)電依靠金屬形成的正電荷產(chǎn)生漂移和金屬形成的負(fù)電荷產(chǎn)生復(fù)合的連接，實(shí)現(xiàn)熱能向重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化和電子的循環(huán)。

版權(quán)申明：以上資料為第四類永動(dòng)機(jī)及時(shí)空同性假說(shuō)作者提供給大家探討交流，一定程度上受李世豪同學(xué)“分子動(dòng)能轉(zhuǎn)化機(jī)設(shè)計(jì)”的啟示。2100433B