TẠI SAO KHÔNG THỂ CHẾ TẠO ĐƯỢC ĐỘNG CƠ VĨNH CỬU?
Từ thời xa xưa, để duy trì sự sinh tồn, con người đã phát minh và chế tạo ra các loại máy móc như mặt phẳng nghiêng, bánh trượt, đòn bẩy, . . . Về sau, cùng với sự tiến bộ văn minh xã hội, con người lại chế tạo ra nhiều máy móc hơn. Lợi dụng những máy móc này, con người đã tạo ra nhiều của cải vật chất và tinh thần rất phong phú. Nhưng dù đã tìm cách để cải tiến máy móc, con người đã phát hiện thấy bất kỳ loại máy móc nào cũng phải có tác dụng của ngoại lực mới có thể vận hành được, những ngoại lực này bao gồm lực con người, lực xúc vật, sức gió và sức điện, sức nước, sức hoá học, . . . Hơn nữa, bất kỳ máy móc nào cũng chỉ có thể giảm cường độ cửa lực, thay đổi phương hướng của lực chứ không thể làm giảm công do lực tạo ra. Nói cách khác, muốn máy móc làm bao nhiêu việc thì ít nhất con người cũng phải cung cấp năng lượng tương ứng cho máy móc, thậm chí còn phải nhiều hơn. Khi ngừng việc cung cấp lại thì bất kỳ một máy móc nào cũng không thể vận hành tiếp tục được.
Trong lịch sử có một số người đã từng nghĩ cách chế tạo ra hai loại động cơ lâu dài. Một loại là ngăn cách hoàn toàn móc với thế giới bên ngoài, dựa vào năng lượng của bản thân máy móc để vận hành quay tròn. Song, mặc dù phương án thiết kế có chu đáo tỉ mỉ đến mức nào, tất cả đều bị thất bại khi bắt tay vào chế tạo thực tế. Nguyên nhân là khi không có tác dụng của bất kỳ ngoại lực nào, lực cản ma sát trong quá trình vận hành của máy móc không thể triệt tiêu được. Trong giới tự nhiên có tồn tại một quy luật vật lý phổ biến - định luật thứ nhất nhiệt lực học, nó là biểu hiện của định luật cân bằng năng lượng về nhiệt học. Nó cho biết: trong trường hợp không có bất kỳ ngoại lực cung cấp năng lượng, năng lượng của vật thể vừa không thể sinh ra, cũng không thể sinh ra, cũng không thể biến mất. Khi không tránh khỏi sự tồn tại của lực cản ma sát, máy móc sẽ không thể vận hành tiếp được, động cơ lâu dài cũng chỉ là sự tưởng tượng.
Loại động cơ lâu dài thứ hai là chỉ loại máy móc không cách ly hoàn toàn với thế giới bên ngoài, nhưng chỉ hấp thụ nhiệt lượng trong nguồn nhiệt từ thế giới bên ngoài theo một hướng và có thể vận động quay tròn mãi mãi. Loại máy này cũng không thể chế tạo ra được. Đó là vì bất cứ một máy móc nào muốn vận hành liên tục đều phải trao đổi nhiệt lượng theo hai phía với thế giới bên ngoài. Máy móc hấp thu nhiệt lượng từ một con đường, một phần dùng để hoàn thành công mà con người muốn nó tạo ra, phần kia sẽ bị phân tán ra theo một con đường khác. Máy khởi động của ô tô là một ví dụ điển hình. Không có dầu, động cơ không thể khởi động được; nhưng nếu chỉ có dầu xe mà không có đường để nhả khí thải thì ô tô cũng không thể vận hành mãi được. Bằng rất nhiều các thí nghiệm, các nhà vật lý học đã tổng kết ra định luật nhiệt lực học 2, định luật này cho biết: sự chuyển hoá năng lượng có tính phương hướng. Con người không thể làm trái phương hướng này để chế tạo ra động cơ vĩnh viễn được. Trong cuộc sống hàng ngày, con người có thể xoa tay liên tục để bàn tay phát nhiệt, đây là quá trình công chuyển hoá thành nhiệt. Nhưng nhiệt lượng mà động cơ ô tô thu được từ dầu xăng lại không thể sử đụng hết để khởi động ô tô, trong đó có một phần nhiệt lượng chắc chắn sẽ ''chuồn mất'', điều này chứng tỏ rằng nhiệt không thể chuyển hoá hết thành công được, đây chính là tính đơn hướng giữa nhiệt lượng và công. Mặt khác nếu để một cốc nước lạnh gần nhau, chỉ cho phép chúng truyền nhiệt lẫn nhau, vậy thì kết quả nhất định sẽ là cốc nước nóng bị mất nhiệt, cốc nước lạnh tăng nhiệt cho đến khi nhiệt độ hai cốc nước bằng nhau thì thôi. Chắc chưa có ai từng thấy hiện tượng nước nóng tự động hút nhiệt lượng trở lại từ nước lạnh để tiếp tục tăng nhiệt độ, còn nước lạnh lại giảm nhiệt độ đi. Đây chính là tính phương hướng trong quá trình truyền nhiệt.
Tóm lại, loại động cơ vĩnh cửu thứ nhất và thứ hai đều không thể chế tạo ra được bởi vì nó đã vi phạm quy luật phổ biến của quá trình biến đổi năng lượng trong giới tự nhiên đã được rất nhiều thí nghiệm chứng minh.
