科技袁人袁嵐峰2017-10-28 22:49:22

基本的回答是，因為只有這兩類構想可以實現永動機的目的：獲得無限的能源。

說到永動機，首先要破解一個常見的望文生義的誤解，即以為能夠永遠運動的機器就是永動機。如果你這麼理解的話，那麼你立刻就會發現許多永動機的設計。其實都用不著任何巧奪天工的方案，拿個滑軌（無論是環形的還是直線形的），把摩擦減到可以忽略不計，把一個球放在裡面運動，不就可以永遠運動下去嗎？這需要什麼技術含量？許多民科宣稱他們造出了永動機，本質就是這種，白瞎了他們的費盡心機。

這種想法的錯誤在於，只有當你能從永動機中得到能量時，這種裝置才有用。單純的永遠運動，只是一毛不拔的守財奴而已，算不上永動機。真正的永動機，是像聚寶盆那樣，源源不斷地給你提供能量。

明白了這一點，你就可以理解，為什麼有第一類永動機和第二類永動機的區分了。

第一類永動機，是違反熱力學第一定律（即能量守恆定律）的機器。也就是說，不需要外界供給能量，就可以源源不斷地對外提供能量。在發現能量守恆定律之前，人們想造的永動機都是這種。顯然，如果它能造出來，就徹底解決人類的能源問題了。但是，經過無數次失敗的嘗試後，大家決定放棄這種想法，反過來

把“第一類永動機不可能製成”作為一條基本原理

，這就是熱力學第一定律。

不過這還沒完。發現熱的本質是分子的運動（而不是一種特別的物質“熱質”）後，人們又開始展開想象的翅膀了：已經知道功可以完全轉化成熱（摩擦生熱就是例子），那麼如果熱可以完全轉化成功，我們從一個巨大的熱源（比如說大海、空氣）中提取熱量，把它完全轉化成機械能，不也徹底解決了能源問題嗎？這就叫做第二類永動機，它是在承認能量守恆定律的前提下，希望透過從單一熱源中無限獲取能量達到跟第一類永動機同樣的效果。

很不幸，所有的製造第二類永動機的努力又失敗了。人類這次已經學乖了，於是又

把“第二類永動機不可能製成”作為一條基本原理

，它就是熱力學第二定律。人們承認，

熱不可能完全轉化成功而不造成其他變化

（熱力學第二定律的開爾文表述），換句話說，

熱機至少需要一冷一熱兩個熱源

，不能只用一個熱源。

開爾文

你還能想出第三類永動機，在承認熱力學第一和第二定律的前提下，徹底解決能源問題嗎？

其實如果你學過熱力學第二定律，知道它確定了在一冷一熱兩個熱源之間工作的熱機的最高效率，那麼你就能推出：如果冷源的溫度等於絕對零度，那麼熱機的效率就可以達到100%。這就達到第二類永動機的效果了。也許，你會把這種構想叫做第三類永動機。

但是，人們又發現了

熱力學第三定律

：絕對零度不可能達到。如果你願意，你可以把這條定律稱為“第三類永動機不可能製成”……

老王說啥2017-02-28 10:22:14

能轉一天，也算永動機。

其實否定永動機的同學們，都是在不相信一個“永”字，認為世上不可能有“永”動機。這是個誤會，如果明白時間相對論，那麼就應該明白世上是沒有永遠這個東西的，一切都是相對而言的。

你相對於地球 太陽系 銀河系 宇宙，那麼地球太陽銀河宇宙就是永遠，但事實上地球也是有壽命的，對地球和太陽來說，銀河系就是永遠。銀河和整個宇宙其實也都有壽命，不可能永遠。但對於人類來說，他們都是永遠，對於宇宙來說，人類的存在可能只是一瞬間。

如果明白了時間的“相對”屬性，可能永動機就比較好接受了。

地球就是永動機，不違反能量守恆定律吧？整個宇宙都是永動機，太陽，太陽系，星球，小到原子分子都是永動機，不違反能量守恆定律吧？

我給出一個定義：所謂永動機，就是給他一個初始的力，他可以後續無成本或者低成本的（一段時間）自運轉，然後可以不斷輸出或者保持一段時間的力的輸出，這就算永動機。可以達到永動機的目的，永動機的目的就是低成本投入，高收益輸出。為什麼談到低成本投入呢，比如磁力，就是低成本的，但同時又是可以維持比較長時間的力，磁力不違反能量守恆定律吧？其實我們身邊存在很多長久存在的力，比如磁力、引力。

最後說一句，其實永動機並不是說永遠動下去才叫永動機，可以低成本動一百年也算是永動機啊。同樣道理，可以低成本動一年也是永動機。那麼可以低成本轉一天呢？當然也是永動機。那麼我的汽車就可以用了，能低成本轉一天，就可以滿足我們人類的現實需要，就達到了永動機的初衷，永動機的初衷並不是讓他永遠轉，而是要低成本的動能而已。

所以，能轉一天，也算永動機。

PS：————————————————————————————————————————

第一：一定要用時間相對論來看待“永”！

一天 一小時 一分 一秒 都可以算是“永”，主要看參照物是什麼。

第二：重要在於能讓人類利用，能用就行，而不是去計較永不永的問題。

求知小學童2018-02-23 17:33:32

世界上就沒有永動機。即便有摩擦力為0的零件，那些永動機也只是自己永不休止的旋轉，並不能對外輸出動力。這違反了能量守恆定律。如果有的話，那麼物理課本全部都要改寫，石油也沒太大用了，汽車業也要大洗牌了

科學聯盟2017-10-04 17:48:49

這個問題有本質錯誤。不是永動機有幾類，而是違反物理定律的永動機有幾類。到目前為止，我們還在為能源枯竭殫精竭慮。如果永動機都已經被髮明出來了，那就隨意了——反正能量用不完。

一般認為有兩類違反物理定律的永動機。第一類是違反能量守恆。這一類永動機的特點是隻對外界輸送能量，而自己不消耗能量。這明顯是扯淡。如果這種永動機真的存在，那不等於是空盒子裡存在無窮能量嗎？質能關係告訴我們，能量等效於質量。那豈不是空盒子有無窮大的質量了嗎？上稱一稱，稱直接爆表了。所以第一類pass。

第二類相對麻煩一些，它違反的是熱力學第二定律。還是一個機器，它需要外界提供能量。但奇妙的是，它只需要外界提供有限的能量E，然後它就能不停止地給一個耗能低於E的裝置供能，其過程是，永動機提供給裝置的能量會被裝置消耗掉，但是永動機能自動把消耗的能量在轉化為自己的能量，然後在供給裝置，週而復始永不停止。問題在於，熱力學第二定律是一個十分詭異的定律，它不是告訴我們能做什麼事情，而是告訴我們什麼事情不能做！這一條定律基本上把永動機全都給排除了。為什麼呢？存在所謂的“廢熱”。這一類熱量永遠不能自發地被機器利用了，除非消耗更多能量才能將它們變為有效用的能量。對於熱力學第二定律，我多說一點。熱力學第二定律有兩種表述，即所謂克勞修斯表述和開爾文表述：

開爾文的表述是，不可能從單一熱源吸取熱量，並將這熱量變為功，而不產生其他影響，表達的是能量和功之間轉換的單向性；

克勞修斯的表述是，熱量可以自發地從較熱的物體傳遞到較冷的物體，但不可能自發地從較冷的物體傳遞到較熱的物，表達的是內能之間傳遞的單向性。

有人問，能否設計一個沒有熱耗散的體系呢？答案是：不存在。耗散是必須的。沒有耗散的話，那世界相當可怕。想想看，身體裡的水如果都能自發沸騰，人早死了。熱力學第二定律在很大程度上為生命存在的必須定律。沒有熱力學第二定律，沒有耗散，世界無法想象。

正因為無法繞開耗散，所以就沒有第三類違反物理定律的永動機。

則之鍊金術師2019-07-16 04:10:45

這個要從熱力學第一定律（能量守恆定律）說起。

“能量不會憑空產生，也不會憑空消失，只會從一處轉移到另一處，或是從一種形式轉變為另一種形式，而總量不變”

能量守恆定律的前半句，讓第一類永動機的設想（既創造一種可以自身產生能量並加以利用從而永不停止工作的機器）徹底破滅。但它的後半句，卻啟發了當時的人們去創造第二類永動機：既然能量只能被轉移或轉化，那就發明一臺機器可以

自發

（自發這個詞很重要，後面會解釋）地吸收周圍的能量，並轉化為其工作所需的動能吧！

第二類永動機確實花費了人類不少的時間去進行探索和嘗試，科學界最初也沒有否定這一設想，不少科學家和工程師甚至嘗積極地為建造此類機器提供自己的方案。但一次又一次的失敗後，人們開始懷疑，並重新審視自然界的變化規律，最終總結出了熱力學第二定律（熵增定律）：

“一切自然過程（孤立系統的內部演化過程），都會朝著熵增加的方向進行，直到其達到最大值”

熵是描述系統混亂程度的物理量，所以熵增定律，說明自然過程只會朝著越來越混亂的方向發展，直到最混亂為止。

熱力學第二定律不像第一定律那樣直觀而合乎邏輯，以至於哪怕到了今天，如果你沒有在大學物理的課堂上認真聽講，那麼就很可能還會對第二類永動機抱有幻想……但是，熵增定律卻已經成為物理學界公認的最神奇與美妙的一條鐵律：它是人類目前總結的所有物理學定律中，唯一一條方向性定律：只能用箭頭而非等號表達。

水只能從高處流向低處；熱量只能從溫度高的地方傳向溫度低的地方；溶液只會從濃度高的一側向濃度低的一側滲透溶質……這些都是自然界按照熵增定律演化的事實。

第二類永動機也就被推翻了，因為它不可能

自發

（自發對應的是自然過程）地從外界不斷吸取能量，這會使得機器內部的能量很快高於外界，而熵增定律告訴我們，自然過程能量只會從較高的地方流向較低的地方，反之則不可。

至此為止，永動機的幻想就徹底破滅了，因為能量不但不能憑空產生，就連它的去向也被自然界的規則牢牢鎖死了，這樣永動機的核心“能源自發性”就完全失去了空間，而不自發的機械也就不能稱之為永動機了。

雖然理論上的永動機是實現不了了，但好好利用太陽能（地球表面一小時接收到的太陽能比人類一年使用的總能源能量還要大）、核能這些高效能源，也是完全能夠滿足目前人類所需要的能量的。

（圖一：當時的一種永動機設計圖；

圖二：熱力學第二定律的發現者之一，克勞修斯；

圖三：玻爾茲曼的墓碑上刻著的熵表示式）

東允之2018-02-20 11:01:01

永動機有兩類，這兩類都是不可能建成的。第一類永動機是不需要任何動力或燃料，卻能不斷對外做功，這類永動機違背了能量守恆定律，因為沒有能量的輸入怎麼會讓機器做功，雖然第一類永動機失敗了，但是它卻促成了能量守恆定律的建立。第二類永動機違背了熱力學第二定律，就是熱量不能自發的從低溫物體傳向高溫物體，所以它也不可能製成。因為熱力學定律與能量守恆的存在使人們意識到所有永動機都是不存在的，所以在有了兩類永動機的想發後，就停止了對永動機的研究，這也是為什麼只有兩類永動機的原因。

九心逍遙2018-02-19 01:21:54

謝謝邀請，看了問題標題還以為永動機被髮明出來了呢。在看了題主的描述部分後才恍然大悟：題主的標題“為什麼永動機只有兩類？”是不嚴謹的！或者說是錯誤的！

永動機這一想法最早出現在我們的鄰國——阿三。但是所有永動機模型或實物到目前為止無一例外的全部都失敗了，因為從永動機的遐想原理上，分別違背了兩個熱力學基本原理。

第一類永動機的設想是製造出一個永遠可以運動下去的裝置，可以源源不斷的輸出功率，違背了熱力學第一定律——能量守恆定律！要知道能量守恆定律是物理學的基礎，我們所有現在一切物理理論都建立在這個基礎之上，所以第一類永動機是必然不存在的。同樣的，

第二類永動機則是，製造出這樣的一種裝置：不對外做功，消耗的能量轉化為自身的動力，這樣可以永遠的運動下去。因為違背了熱力學第二定律也不可能造出來，雖然可以設計製造的很精細，但這最多隻能增加運轉的時間而已，最後還是會慢慢減速並停止。

就簡單回答這麼多吧。

自然風577784013062018-02-20 12:26:50

永動機是什麼？不用外在的能量，用自身的質量做永遠的運動。宇宙是個永動機，是宇宙自身的質量在做運動。人類發明的永動機，不用外在的能量做推力，依靠自身的質量也可以做永久的運動。雖然受外部物理條件的限制，但也可以達到預期的效果。傳說諸葛亮發明的木牛流馬運送糧草，不知是否真有其事，瑞士手錶可是永動機性質的運動，不用上弦也不用換電池，在做永遠的運動，分秒不誤地報時間。說明永動機不靠能量是可以做功運動的。但是人工發明的永動機，受質能範圍的限制，不能做大功率運動，永動機在特定環境下是可行的，不同程度地顛覆能量守恆。這是個很有趣的話題，值得討論。

譚4爺2017-03-04 20:57:23

這個世界，要是有永動機，看宇宙是不是，你看他一直運動著，彼此還在做功，就是不知這功總合相加是否為零，也不知宇宙有沒有壽命終點，太龐大了，沒人去計算，算了也沒有人服結果。

不過我們所需要的那種可以無中生有得到多餘的做功神器，到目前為止：沒有，理論上也沒有，不要費勁去研究了，費神費力最後還被稱為傻子。

十年一劍XYF2018-02-19 11:45:30

不是永動機只有兩類，是現在人類認知大自然的基礎上，能想到的是這兩類。

就說目前這兩類，也不是說永動機就違背了這兩種原理。

就拿能量守恆來說吧：

能量守恆說白了就是能量轉化，核心是不能憑空產生。

那麼，如果現在有一種裝置，能從空中吸收能量，然後維持自身運動或對外做功，是不是大家覺得沒有問題？遵守能量守恆？

答案是肯定的，這個大家都信。

如果我沒告訴你，這種裝置能從空中吸收能量，而是直接說它能維持自身運動或對外做功，是不是大家覺得就是傳說中的“永動機”，不遵守能量守恆？

那麼，現在問題就很好解決了：

如果這種裝置從空中吸收能量，人覺察不到，甚至檢測不到，這時你是否定這種裝置呢？還是否定能量守恆定律呢？還是對發明這種裝置的人冷嘲熱諷呢？還是覺得永動機存在呢？

請三思而後行。

切記：人類是在探索和實踐中前進的，不是靠前人的定律一成不變的開創未來的。

譚宏212017-10-06 05:33:24

永動機？我的觀點是沒有，也不可能有，但是，接近不怎麼耗能的裝置確實可做到。可設計一種自履式反重力裝置、自履式超導發動機。所有動力都來自超導，而維持超導需低溫。如果能做到比北極熊還能保溫裝置，則其耗能極低。如果是宇航就基本永動了。這其實是來自空間零點能的“潮汐”能。因為真空中量子漲落，恰恰對超導庫柏對（超導機制基本在於庫柏對存在）有個供能機制。所以，這裝置實際是吸零點能，真空能，是在“無中生有”。目前可能僅此思想可行，但這也不是永動！這就是未來的發動機！已想出來了，只差造出來了！

咖啡亦清清2017-10-01 12:24:35

頭條上一吹工資都幾十幾百萬，文化程度平均小學，沒受過初中物理教育。首先永動機不是需要它永遠動，而是要它用動來提供動力！從這角度說分兩類永動機，守恆定律和熵增定律分別證明了不可能實現。其次地球平均每一年半慢一秒，並非永動，別的星體也一樣或快或慢。再次，既然搞出永動也不可能提供動力，所以永動根本沒有研究的必要，研究這不如研究新能源，再所以質能互換才特別為科學家重視！

樊文龍2018-02-20 11:31:14

永動機看似不可能，實則是有可能的。因為 時間=能量 如果永動機不可能存在，那麼宇宙的時間和能量就會耗盡，就會變成一幅畫。但是宇宙有變成一幅畫？時間有停止過嗎？沒有。所以有一種更加強大的規則在主導這一切，所以物質能量守恆規則並不是最終的規則！

沈大哥2017-10-29 18:17:17

謝謝邀請。現在為止只有兩種永動機被作為科學定律判為不能實現的機器。一類是違反熱力學第一定律（能量守恆定律）的永動機。簡單地說就是不可能造出一個不向它輸入能量，它就可以運轉並向處輸出能量的機器。

在製造第一類永動機的一切嘗試失敗之後，一些人又夢想著製造另一種永動機，希望它不違反熱力學第一定律，而且既經濟又方便。比如，這種熱機可直接從海洋或大氣中吸取熱量使之完全變為機械功。由於海洋和大氣的能量是取之不盡的，因而這種熱機可永不停息地運轉做功，也是一種永動機。然而，在大量實踐經驗的基礎上，英國物理學家開爾文於1851年提出了一條新的普遍原理：物質不可能從單一的熱源吸取熱量，使之完全變為有用的功而不產生其它影響。這樣，第二類永動機的想法也破滅了。

一，二類永動機不能實現，是宏觀世界能量轉換的規律。人類正在探索暗物質及其巨大的暗能量，利用暗能量能否實現永動機的夢想來為人類服務呢？不得而知。

知天命310348045392018-01-22 21:45:10

對於這個問題首先不談有幾類，而要談永動機能否實現？就目前的科學教育對人們慣輸的理論而講，一提到永動機，大多數人尤其是受過高等教育的人不加思考的回答是不可能，那違背了能量守恆定律。這些人每時每刻在永動的地球上生存且視而不見地球的永動，而一味認定某人定律。其實能量守恆定律有其它的侷限性，它適應封閉系統，而對於開放系統則不適應。像水利發電系統，只要水庫裡的水是滿的，你就不必輸入任何能量而源源不斷的獲取電能，你只是架了一臺發電機而己。再如太陽能板發電二或風力發電，只要有光和風，就可以源源不斷的。獲取電力。以上例子都是在開放系統實現的輸出大於輸入的事例。在整個宇宙就是一個開放的系統，在一百年前，特期，斯拉就已經發明瞭特斯拉開關，將一塊電瓶給四塊同樣的電瓶充電，而不消耗充電電瓶的電量。那麼電是從何處而來？而是來自空間零點能，是宇宙空間的開放系統。所謂

永動機其實是一系統的能量輸出大於輸入，而這種裝置系統在民間發明多的是，只是不被主流科學所認可。‘

凝Doyle2018-01-20 20:40:47

這個問題本身就有問題，世界上不存在永動機。

無論設計多麼巧妙，看起來多麼可行，永動機永遠是不可能的。

最基本的，違反了能量守恆定律。

再舉一個例子，如果永動機可行，那現在的能源危機不就成了個笑話了嗎

第三行星12018-02-19 08:23:10

提到永動機首先熱和功的轉化（就是熱能與機械能的轉化），自然需要熱機達到機械能之間轉化，能量之間可以轉化，熱能也可以轉化為機械能做功，但不能創造，這是熱力學第一定律，沒有不消耗能量而做功的機器。法國科學院1775年決議，拒絕審理“永恆運動機器”目前世界均不授專利證書予永動機！為了證明結論正確性，梅逸爾測算出 熱功當量 1公斤的水升高1℃吸收收的熱量等於同質量的水下降365m做功。後經焦耳俢正1千熱量＝460千克米功（焦耳），最後精確值1卡＝4、I5千克米功，現在標準值1卡＝4、184焦耳。

像霧像雨又像風OK2018-02-27 15:53:59

熱力學第一定律：不可能有永動機！

熱力學第二定律：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響！

熱力學第二定律翻譯成白話就是：在30度的夏天，不可能讓室內溫度自發的從28度降到10度，而不使用空調！不可能讓水在室溫28度下，自動結成冰，除非你使用冰箱！

所以不可能有永動機！

除非你能讓水在高溫下自發結冰！（證明熱力學第二定律是錯誤的），顯然這個是違反生活常識的！！

徐華1537196452018-02-19 13:37:16

永動機，我認為存在，只是人們還沒有找到他，我從不講什麼定律，我小學文化這個我不懂，但我堅信永動機的存在，我想做一臺永動機，證明這一切，用事實說話，就跟我小時候學的，兩個鐵球同時落地一樣

龍一歐2018-02-19 01:55:25

簡單地講，自從蒸汽機發明之後，動力成為社會發展重要因素，動力需要消耗煤碳石油等能源，能源有限，這使不少人想到是否發明一種機器，這種機器可以不消耗能源，而且還能不斷輸出能量，這種機器就是第一類永動機。不少搞永動機太入迷，己達到痴迷的地步，永動機發明不出來，又無法接受永動機原理錯誤的事實，最後又提出了第二類永動機。這類永動機不再輸出能量，只要求不消耗能量能保持永遠運動。運動會有阻力，阻力會消耗能量，沒有能量輸入補充，當能量消耗完後，運動就停止了，由於這個原因，第二類永動機同樣是不可能造出來的。後來這些人又看上了熱力學，由於熱力學理論複雜，如果對熱力學理論理解錯誤，就會給人產生輸出能量大於輸入能量的錯覺，並且實測資料也得出這個結論，只是由於對理論理解錯誤導致測量方法錯誤得出的結論而巳。說個例項，現在市面上有大量冷暖空調，如果開暖氣時，空調放出的暖氣功率一般會大於輸入空調的電功率，實測結果也是這樣，是真實的，這是熱力學能誤導人的原因。那麼，空調多出暖氣功率是從那裡來的呢？空調多出的輸出暖氣功率不會無中生有，這些暖氣是從室外機與室外空氣進行熱交換而來的，是以降低室外空氣溫度獲得的，把這個因素補上，根本沒有永動機這會事。