El Movimiento Continuo

 

De los motores de movimiento continuo y del propio movimiento continuo se habla frecuentemente, tanto en sentido directo como figurado, pero no todos comprenden claramente qué es lo que debe entenderse por esta denominación. Un motor de movimiento continuo (o movimiento continuo de primera especie), es un mecanismo ideal, el cual, además de moverse así mismo ininterrumpidamente, puede efectuar algún trabajo útil (por ejemplo, levantar un peso). Aunque desde hace muchísimo tiempo se intenta construir  semejante mecanismo, nadie  lo ha conseguido hasta ahora. La infecundidad de todos estos intentos hizo llegar a la convicción de que el motor de movimiento continuo era irrealizable y contribuyó a formular uno de los principios básicos de la ciencia moderna: la ley de la conservación de la energía. En cuanto al propio movimiento continuo (o movimiento continuo de segunda especie), debe entenderse por él todo movimiento ininterrumpido que ni realiza trabajo ni consume energía.

 


Rueda seudomotora, inventada en la Edad Media .

 

En el dibujo está representado un mecanismo seudo automotor, uno de los más antiguos proyectos de motor de movimiento continuo, que los fanáticos de esta idea intentan hacer renacer incluso en nuestros días.  El mecanismo consiste en una rueda, a cuyo perímetro van sujetos unos palos abatibles, los cuales tiene en sus extremos libres unos contrapesos. Cualquiera que sea la posición que tenga la rueda, los contrapesos del lado derecho se encontrarán más alejados del centro de la rueda que los del lado izquierdo y, por consiguiente, esta mitad deberá pesar siempre más  que la izquierda y hará que la rueda gire. Es decir, la rueda deberá girar continuamente, o por lo menos hasta que no se desgaste el eje. Esto era lo que pensaba su inventor. Sin embargo si se construyera un motor de este tipo no giraría. ¿Por qué no se confirman os cálculos del inventor?

 

Pues no se confirman porque, aunque los contrapesos del lado derecho están siempre efectivamente más alejados del centro, es inevitable que la rueda adopte una posición en la cual el número de estos contrapesos sea menor que el de los del lado izquierdo.  Esta posición es la que puede verse en el dibujo, en la cual mientras en el lado derecho hay 4 contrapesos, en el lado izquierdo hay 8. Es decir, el sistema se equilibra y, como es natural, la rueda no gira, sino que después de balancearse algunas veces se queda indefectiblemente parada en esta posición.

 

Ahora está indiscutiblemente demostrado que no es posible construir un mecanismo que, además de moverse a sí mismo, efectúe algún trabajo, y que intentar resolver un problema como éste es perder el tiempo. Pero antes, sobre todo en la Edad Media, eran muchos los que se rompían inútilmente la cabeza intentando resolverlo, y perdían lamentablemente el tiempo en inventar el motor de movimiento continuo (en latín perpetuum mobile). La consecución de un motor de este tipo se consideraba una idea más seductora que el propio arte de obtener oro de metales baratos.

 

Pushkin, en sus escenas de los tiempos caballerescos, describe uno de estos ilusos personificándolo en Bertoldo.

 

-¿Qué es el perpetuum mobile? –preguntó Martín.

-El perpetuum mobile es el movimiento continuo –le respondió Bertoldo-. Si encuentro el movimiento continuo no habrá límites para el poder creador del hombre... ¡Comprendes, mi buen Martín! Hacer oro es un problema seductor, un descubrimiento que puede ser interesante y lucrativo, pero hallar el perpetuum mobile... ¡Ah!

 

Se idearon centenares de motores de movimiento continuo, pero ninguno de ellos andaba. En cada caso, lo mimo que en el ejemplo anterior, el inventor se olvidaba de alguna circunstancia esencial, que desbarataba todos sus planes.

Examinemos otro ejemplo de seudo motor de movimiento continuo: la rueda en cuyo interior se mueven bolas pesadas. Su inventor suponía que las bolas de uno de los lados de la rueda, al encontrarse más próxima al perímetro, harían girar a ésta con su peso.

 

Está claro que no ocurre así, por la misma causa que se vio al examinar la rueda representada en el dibujo anterior. Sin embargo, en una ciudad norteamericana fue construida una enorme rueda de este tipo, para servir de anuncio en un café. Naturalmente, este perpetuum mobile estaba accionado por un simple mecanismo independiente, hábilmente disimulado, aunque el público le parecía que eran las pesadas bolas las que movían la rueda. De forma parecida existieron otros seudo motores de movimiento continuo, los cuales hubo un tiempo que se exponían en los escaparates de las relojerías para atraer al público, pero todos ellos estaban accionados invisiblemente por la corriente eléctrica.

 

Lo importante aquí es saber que la ley de la conservación de la energía hace imposible la existencia de un artefacto tal.

 

Un prodigio que no lo es

 

Es interesante que mientras las búsquedas del movimiento continuo resultaron siempre infructuosas, el profundo convencimiento de la imposibilidad de su consecución condujo en muchos casos a descubrimientos provechosos.

 

 

Un magnífico ejemplo de esto lo tenemos en el procedimiento  que utilizó el célebre científico holandés de finales del siglo XVI y principios del XVII, Stevin, para descubrir la ley del equilibrio de fuerzas en un plano inclinado. Este matemático merece mucha más  celebridad que la que le ha correspondido, ya que muchos de los grandes descubrimientos que él realizó nos sirven constantemente en la actualidad. Inventó las fracciones decimales, introdujo en el álgebra el empleo de los exponentes y descubrió la ley hidrostática que más tarde redescubrió Pascal.

 

La ley del equilibrio de las fuerzas en el plano inclinado fue descubierta por él, sin apoyarse en la regla del paralelogramo de fuerzas, utilizando únicamente el dibujo anterior. En él se representa una cadena compuesta por 14 bolas iguales, colgada de un prisma triangular. ¿Qué ocurrirá con esta cadena? La parte inferior de la misma cuelga como una guirnalda y se equilibra a sí misma. Pero, ¿y las dos partes restantes de la cadena, se equilibran también mutuamente? En otras palabras, ¿equilibran las dos bolas de la derecha a las cuatro de la izquierda? Naturalmente que sí, de lo contrario la cadena se movería constantemente a sí misma, de derecha a izquierda, ya que las bolas que se deslizasen del plano serían inmediatamente sustituidas por otras y el equilibrio no se restablecería nunca. Pero como cualquier cadena colgada no puede moverse a sí misma, es evidente que las dos bolas de la derecha equilibran a las cuatro de la izquierda. Tenemos, pues, algo que parece un prodigio: dos bolas tiran con la misma fuerza que cuatro.

 

De este seudo prodigio dedujo Stevin un  de las principales leyes de la mecánica. Él hizo la siguiente reflexión: estas dos cadenas, la larga y la corta, no pesan lo mismo; una de ellas es más pesada que la otra tantas veces como la cara del prisma de sección más larga es mayor que la cara de sección más corta. De aquí se deduce que dos pesos cualesquiera, unidos entre sí por un cordón, se equilibran entre sí en los planos inclinados siempre que sus respectivos pesos sean proporcionales a las longitudes de dichos planos.

 

En el caso particular de que el plano más corto lleve más pendiente, obtenemos la conocida ley de la mecánica de que para sostener un cuerpo en un plano inclinado hay que aplicarle, en la dirección ascendente del plano, una fuerza cuya magnitud sea tantas veces menor que el peso del cuerpo como la longitud del plano es mayor que su elevación.

 

De esta forma, partiendo de la idea de la imposibilidad del movimiento continuo, se hizo un importante descubrimiento.

 

Otros motores de movimiento continuo

 

En el siguiente dibujo puede verse una cadena pesada, tendida entre una serie de ruedas de tal forma que cualquiera que sea la posición de la cadena, su lado derecho debe pesar más que el izquierdo. Por consiguiente, pensaba su inventor, esta parte de la cadena debe tirar de la otra e ir bajando ininterrumpidamente, con lo cual hará que se mueva todo el mecanismo. ¿Ocurre así?

 

 

Claro que no. Como hemos visto en el ejemplo anterior, una cadena pesada puede equilibrarse con otra más ligera, siempre que las fuerzas que las arrastran actúen bajo ángulos distintos. En el mecanismo que se examina, la parte izquierda de la cadena esta tendida verticalmente, mientras que la derecha lo está de manera inclinada, por lo cual, aunque esta última pese más, no tirará de la primera.

 

El más ingenioso de todos los inventores del movimiento continuo quizá sea uno que mostró su invento en la exposición de París, que se celebró allá por los años sesenta del siglo antepasado. Su motor consistía en una gran rueda, dentro de la cual rodaban unas bolas. El inventor aseguraba que nadie sería capas de detener el movimiento de su rueda. Los visitantes que intentaban detener la rueda se sucedían unos a otros, pero ésta en cuanto apartaban sus manos, reanudaba el movimiento giratorio. Y a nadie se le ocurrió pensar que si la rueda giraba era gracias a los esfuerzos que hacía el público por detenerla; porque al empujarla hacia atrás, ellos mismos tensaban un muelle bien disimulado que tenía el mecanismo.

 

Un motor de movimiento continuo del tiempo del zar Pedro I

 

Se ha conservado la correspondencia que durante los años 1715-1722 mantuvo el zar Pedro I con un tal doctor Orfirius, sobre la adquisición de un motor de movimiento continuo ideado por este último. Este inventor, que se había hecho muy popular en toda Alemania con su rueda automotriz, dijo que estaba de acuerdo en venderle su idea al zar, pero por una suma enorme. El bibliotecario científico Schmacher, que era a la sazón el enviado de Pedro I en Occidente para adquirir cosas originales, informaba al zar sobre las exigencias de Orfirius, con el cual mantenía las negociaciones, en los términos siguientes: La última palabra del inventor fue: pónganme en un lado 100,000 rublos y en el otro yo pondré la máquina.

 

Sobre la propia máquina, según palabras del bibliotecario, decía el inventor que es segura y nadie puede difamarla, si no es con intención, porque el mundo está lleno de gentes malas, de las cuales no es posible creer nada.

 

En enero de 1725, Pedro I pensaba ir a Alemania para ver personalmente este motor de movimiento continuo, sobre el que se hablaba, pero la muerte impidió que el zar realizase su propósito.

 

¿Quién era este misterioso doctor Orfirius y en qué consistía su célebre máquina?

 

El verdadero apellido de Orfirius era Besler. Nació en Alemania, en el año 1680, estudió teología, medicina, pintura y finalmente se dedicó a inventar el movimiento continuo. De los muchos millares de inventores de este tipo, Orfirius es el más célebre y, quizás, el más afortunado. Hasta el fin de sus días (murió en 1745) vivió en la abundancia gracias a los ingresos que le proporcionaba la exposición pública de su máquina.

 


Rueda automotora de Orfirius, que estuvo a punto de ser adquirida por el zar Pedro I

 

En el dibujo se muestra la máquina inventada por Orfirius, tal como era en el año 1714. Este dibujo está tomado de las páginas de un antiguo libro, y puede verse una gran rueda, la cual, según se decía, no sólo giraba sobre sí misma, sino que elevaba un peso a considerable altura.

 

La fama del maravilloso invento, que el letrado doctor comenzó a mostrar en las ferias, se extendió pronto por toda Alemania, y Orfirus no tardó en encontrar poderosos protectores. Por él se interesó el rey de Polonia y luego el vizconde de Hessen Cassels. Este último ofreció al inventor su propio castillo e hizo toda clase de pruebas con la máquina.

 

Una de estas pruebas  se realizó el 12 de noviembre de 1717. La máquina, que se encontraba en una habitación aislada, fue puesta en marcha, después de lo cual se cerró con candado la puerta de la habitación, se precintó y se confió a la vigilancia de dos granaderos. Durante catorce días nadie osó en acercarse a la habitación en que giraba la misteriosa rueda. El día 26 de noviembre se quitaron los precintos, y el vizconde entró en la habitación acompañado de su séquito, y... ¿qué vio? La rueda seguía girando sin disminuir su velocidad. Después de constatar esto, pararon la máquina, la examinaron minuciosamente, y la volvieron a poner en marcha. Durante cuarenta días quedó otra vez cerrada y precintada la habitación, y durante cuarenta días volvieron a hacer guardia ante la puerta los granaderos. El cuatro de enero de 1718, se levantaron los precintos y una comisión de expertos encontró que la rueda continuaba moviéndose.

 

El vizconde, no contento con esto, decidió someter la máquina a una nueva prueba, dejándola precintada durante dos meses enteros. Y al final de este plazo ... ¡la encontraron moviéndose!

 

Como recompensa, el inventor recibió del vizconde un certificado en el que se decía que su perpetuum mobile daba 50 vueltas por minuto y podía levantar 16 Kg a una altura de 1,5 metros, así como poner en movimiento un fuelle de herrero y una máquina de afilar. Con este certificado, Orfirius recorría Europa, y es de suponer que sus ganancias eran considerables, puesto que si dio su conformidad para vender la máquina a Pedro I, lo hizo nada menos que por 100,000 rublos.

 

La nueva  sobre el extraordinario invento del doctor Orfirius se extendió por toda Europa, penetrando hasta en los países más alejados de las fronteras de Alemania. De esta forma llegó a oídos de Pedro I y despertó en este zar, tan entusiasta de las máquinas ingeniosas, un extraordinario interés.

 

Pedro I comenzó a interesarse por la rueda de Orfirius en el año 1715, durante su estancia en el extranjero, y ya entonces encomendó al conocido diplomático A. Osterman que se enterase más de cerca de lo que de este invento había. El diplomático envió sin demora un detallado informe sobre la máquina, auque personalmente no logró verla. Pedro I pensaba proponer a Orfirius, como eminente invento, un cargo a su servicio y, con este motivo, encomendó que solicitasen del célebre filósofo Chirstian Wolff la opinión que sobre él tenía.

 

El insigne inventor recibía de todas partes lisonjeras proposiciones. Los grandes de todo el mundo lo colmaron de los más altos favores; los poetas componían odas e himnos en loor de su maravillosa rueda. Pero tampoco faltaron malintencionados, que sospecharon de la existencia de un hábil engaño. Hubo atrevidos que acusaron abiertamente a Orfirius de bribonería. Se ofreció un premio de 1000 marcos al que descubriera el fraude. El secreto de este motor de movimiento continuo, en opinión del autor de uno de los panfletos que lo desenmascaró, consistía sencillamente en que una persona, hábilmente escondida, tiraba de una cuerda, la cual, de forma invisible, se hallaba enrollada en la parte del eje de la rueda que entraba dentro del montante.

 

Pero esta fina bribonería pudo descubrirse solamente por casualidad, cuando el letrado doctor regañó con su esposa y su sirvienta, las cuales eran copartícipes del secreto. De no haber ocurrido este incidente, lo más probable es que hasta ahora hubiéramos seguido sin entender el perpetuum mobile que tanto ruido armó. Como se supo entonces, el dichoso motor estaba efectivamente movido por personas ocultas, las cuales tiraban disimuladamente de un cordón delgado. Estas personas eran el hermano del inventor y la sirvienta.

 

Sin embargo, el desenmascarado inventor no se dio por vencido, sino que aseguró obstinadamente hasta su fallecimiento que la delación de que fue objeto por parte de su mujer y de la criada era producto del rencor. Pero, pese a todo, perdió la confianza que en él tenían. Por esto es por lo que él aseguraba al embajador de Pedro I, es decir, a Schumacher, que la gente era malintencionada y que el mundo está lleno de gentes malas, de las cuales no es posible creer nada.

 

En la época de Pedro I también se hizo célebre en Alemania el  motor de movimiento continuo de un tal Gärtner. Sobre esta máquina, Schumacher escribía lo siguiente:

 

El perpetuum mobile del señor Gärtner, que he visto en Dresde, consta de un lienzo lleno de arena y de una máquina parecida a una rueda de afilar, la cual se mueve a sí misma hacia delante y hacia atrás, pero según palabras del señor inventor, no se puede hacer en gran tamaño. Indudablemente, este motor tampoco conseguiría su propósito y, en el mejor de los casos, no pasaría de ser un mecanismo raro, provisto de un motor viviente, que no sería eterno ni mucho menos, y que se encontraría hábilmente disimulado.

 

Schumacher tenía razón al escribir a Pedro I que los científicos franceses e ingleses no creían en estos perpetuum mobile y decían que estaban en contradicción con los principios matemáticos.

 

 

Sugerencia: Que el maestro lleve una lámpara de una llave flotante de la que sale agua.