निरंतर गती (Perpetual Motion)

यंत्राची काल्पनिक संकल्पना. निरंतर गतीत यंत्र एकदा सुरू केल्यानंतर बाह्य ऊर्जा पुरवठ्याशिवाय सतत कार्य करत राहील आणि यंत्रामध्ये ऊर्जा क्षय न होता, ते अनंत काळ चालू राहील अशी कल्पना मांडली जाते. आधुनिक भौतिकशास्त्रातील ऊर्जेच्या अक्षय्यतेचा नियम आणि ऊष्मागतिकीचे नियम लक्षात घेता याप्रकारचे यंत्र प्रत्यक्षात निर्माण करणे अशक्य मानले जाते.

भारतीय गणितज्ञ भास्कराचार्य यांनी निरंतर गती ही संकल्पना पारा भरलेल्या चाकाच्या साहाय्याने सतत फिरणाऱ्या चाकाची कल्पना करून मांडली होती. मध्ययुगापासून अशा यंत्रांची संरचना गुरुत्वाकर्षणावर किंवा चुंबकीय बलावर आधारित, तर काही केशाकर्षण (Capillary Action) यांसारख्या नैसर्गिक आविष्कारांवर आधारित करण्याचे प्रयत्न करण्यात आले. तथापि अशी सर्व यंत्रे काही काळानंतर थांबत असल्याचे निष्पन्न झाले. या सर्व यंत्राच्या शोधातून ऊर्जा आणि उष्णता यांचे स्वरूप अधिक स्पष्टपणे समजण्यास मदत झाली. एकोणिसाव्या शतकात ऊर्जेच्या अक्षय्यतेचे तत्त्व (Law of Conservation of Energy) स्पष्टपणे मांडले गेले. या तत्त्वानुसार ऊर्जा निर्माण करता येत नाही किंवा नष्टही करता येत नाही; ती फक्त एका स्वरूपातून दुसऱ्या स्वरूपात रूपांतरित होते आणि रूपांतरणाच्या प्रक्रियेत एकूण ऊर्जा स्थिर राहते. त्यामुळे बाह्य ऊर्जा न घेता ऊर्जा निर्माण करणारे यंत्र तयार होणे शक्य नाही.

निरंतर गतीचे स्पष्टीकरण देताना घड्याळाचे उदाहरण उपयुक्त ठरते. यांत्रिक घड्याळाला किल्ली दिल्यावर त्याच्या स्प्रिंगमध्ये स्थितिज ऊर्जा साठवली जाते. घड्याळ चालू असताना ही ऊर्जा गतिज ऊर्जेत रूपांतरित होते. त्याच वेळी काही ऊर्जा घर्षणामुळे उष्णतेच्या स्वरूपात नष्ट होते. स्प्रिंगमधील ऊर्जा संपल्यावर घड्याळ थांबते आणि ते पुन्हा चालविण्यासाठी बाहेरून ऊर्जा द्यावी लागते. यावरून कोणतेही यांत्रिक यंत्र बाह्य ऊर्जा पुरवठ्याशिवाय कायम चालू राहू शकत नाही हे स्पष्ट होते.

भौतिकशास्त्रात निरंतर गतीचे पहिल्या प्रकारची निरंतर गती (Perpetual Motion Machine of the First Kind – PMM1) आणि दुसऱ्या प्रकारची निरंतर गती (Perpetual Motion Machine of the Second Kind – PMM2) असे दोन मुख्य प्रकार आहेत. पहिल्या प्रकारची निरंतर गतीत कोणत्याही बाह्य ऊर्जेशिवाय कार्य निर्माण होईल आणि ऊर्जेच्या अक्षय्यतेच्या नियमाचे उल्लंघन होईल. तर दुसऱ्या प्रकारची निरंतर गतीत एखादे यंत्र वातावरणातील उष्णतेचे पूर्णपणे कार्यात रूपांतर करेल, परंतु ऊष्मागतिकीच्या दुसऱ्या नियमानुसार उष्णतेचे रूपांतर करताना काही ऊर्जा कमी तापमानाच्या स्रोताकडे हस्तांतरित होणे अपरिहार्य असते. त्यामुळे शंभर टक्के कार्यक्षमता असलेले ऊष्मा इंजिन तयार करणे शक्य नाही. कधी कधी तिसऱ्या प्रकारच्या निरंतर गतीचीही चर्चा केली जाते. या प्रकारात घर्षण आणि इतर ऊर्जा-नाश करणाऱ्या प्रक्रिया पूर्णपणे दूर केल्या गेल्या आहेत अशी कल्पना केली जाते. उदा., निर्वातात अत्यल्प घर्षण असलेल्या आधारावर फिरणारे चाक दीर्घकाळ फिरू शकते. प्रत्यक्षात मात्र घर्षण, हवेचा प्रतिकार किंवा इतर ऊर्जा-क्षयकारी प्रक्रिया पूर्णपणे काढून टाकणे शक्य नसल्यामुळे अशा प्रणालीही अखंडपणे चालू राहू शकत नाहीत.

ऊर्जा-ऱ्हास अत्यल्प असण्याचे उदाहरण अतिसंवाहकता (Superconductivity) या घटनेत दिसते. अत्यंत कमी तापमानाला काही पदार्थांमध्ये विद्युत् प्रतिरोध जवळजवळ शून्य होतो. अशा पदार्थांच्या वलयात निर्माण केलेला विद्युत् प्रवाह दीर्घकाळ कमी न होता टिकू शकतो. तथापि ही घटना सूक्ष्म स्तरावरील पुंज प्रक्रियांशी संबंधित असून पारंपरिक यांत्रिक यंत्रांच्या निरंतर गतीशी तिचा थेट संबंध मानला जात नाही.

आधुनिक भौतिकशास्ता्रनुसार निरंतर गती निर्माण करणारे यंत्र तयार करणे अशक्य आहे. ऊर्जेच्या अक्षय्यतेचा नियम आणि ऊष्मागतिकीचे नियम या निष्कर्षाला भक्कम आधार देतात. तरीही निरंतर गतीच्या शोधासाठी केलेल्या प्रयत्नांमुळे ऊर्जा, उष्णता आणि कार्य यांच्या स्वरूपाविषयीचे मूलभूत वैज्ञानिक नियम अधिक स्पष्टपणे समजण्यास मदत झाली.

संदर्भ :

• Çengel, Yunus A., and Michael A. Boles, Thermodynamics: An Engineering Approach, 8th ed. New York: McGraw-Hill Education, 2015.
• Feynman, Richard P., Robert B. Leighton, and Matthew Sands, The Feynman Lectures on Physics, Vol. 1. Reading, MA: Addison-Wesley, 1963.
• Halliday, David, Robert Resnick, and Jearl Walker, Fundamentals of Physics, 10th ed. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2014.
• Serway, Raymond A., and John W. Jewett, Physics for Scientists and Engineers, 9th ed. Boston: Cengage Learning, 2014.
• Encyclopaedia Britannica. “Perpetual Motion.” Accessed March 11, 2026. https://www.britannica.com/science/perpetual-motion
• Encyclopaedia Britannica. “Law of Conservation of Energy.” Accessed March 11, 2026. https://www.britannica.com/science/conservation-of-energy

समीक्षक-संपादन : स्नेहा दिलीप खोब्रागडे