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4. Ist ein Perpetuum mobile möglich?

Tod und Auferstehung der Probleme – Vom alten Perpetuum mobile – Der erste Hauptsatz der Wärmetheorie – Die Logik des Naturgesetzes – Das Temperaturgefälle – Vom Perpetuum mobile zweiter Art – Der zweite Hauptsatz der Wärmetheorie – Ein Erfahrungssatz – Das Problem des Wärmetransformators – Das Leben ein Perpetuum mobile zweiter Art? – Eine Aufgabe für Erfinder

Die Ideen und Probleme haben in ihren Gräbern keine Ruhe! In ihrer alten Form von der Wissenschaft seziert und begraben, stehen sie in höherer und wissenschaftlicherer Form zu neuem Leben auf, um wiederum Mittelpunkte des Geisteskampfes der Wissenschaften zu werden. Das ist eine Erscheinung, die wir in der Geschichte der Forschung oftmals verfolgen können. Das Problem der Verwandlung der Elemente und insbesondere der Kunst, aus unedlen Metallen Gold zu machen, war in der mystisch-spekulativen Form, in der diese Idee von den mittelalterlichen Chemisten und Alchemisten verfolgt wurde, von der Wissenschaft als Traum und unwissenschaftliche Phantasie entlarvt und begraben worden; die heutige wissenschaftliche Chemie aber erkennt nicht nur die Möglichkeit der Verwandlung der Elemente an, sondern lehrt, daß solche Verwandlungen unaufhörlich in der Natur stattfinden, wenn freilich auch in ganz anderer Form, als sich die Alchemisten einst träumen ließen, und daß beispielsweise aus dem Zerfall des Radiums Blei entsteht. Bekanntlich hat auch der kürzlich verstorbene Professor Miethe den Traum der Alchemisten verwirklichen und Quecksilber in Gold verwandeln zu können geglaubt; wenn ihm das auch, wie sich schließlich herausgestellt hat, letzten Endes doch noch nicht gelungen ist, so geht aus den Versuchen des genannten hervorragenden Forschers jedenfalls klar hervor, daß die Wissenschaft von heute die künstliche Erzeugung von Gold durchaus in den Bereich der Möglichkeit gerückt hat.

Nicht ganz so, aber doch ähnlich verhält es sich auch mit dem uralten Problem, das als Perpetuum mobile bezeichnet wird. Die Lösung dieses Problems in der Form, wie sie jahrhundertelang in den Köpfen von Gelehrten und Ungelehrten herumgespukt hat und vereinzelt sogar noch heute herumspukt, war wissenschaftlich als unmöglich erkannt und damit diese Idee feierlich begraben worden; in einer neuen und andersartigen Form aber ist auch dieses Problem heute wieder aufgetaucht, nämlich als das sogenannte Perpetuum mobile zweiter Art, das sogar in den Mittelpunkt der Anschauungsweise der heutigen exakten Naturwissenschaften gerückt ist und wieder und immer wieder den Gegenstand wissenschaftlicher und Meinungskämpfe bildet. Dem großen Publikum, auch dem der Gebildeten, ist der Begriff des Perpetuum mobile zweiter Art – die Bezeichnung stammt von Wilhelm Ostwald, dem hervorragenden Chemo-Physiker – noch wenig bekannt, obwohl dieser Begriff nicht nur eins der wichtigsten, sondern zugleich auch interessantesten und reizvollsten Probleme der gegenwärtigen Naturforschung umfaßt, das nach Inhalt und Bedeutung auch dem Laien durchaus verständlich und geeignet ist, ihn in hohem Maße zu fesseln.

Wir werden zu dem Begriff des Perpetuum mobile zweiter Art am besten gelangen, wenn wir zuvor kurz auf das alte, erledigte und begrabene Perpetuum mobile eingehen. Beide Probleme stehen in engstem Zusammenhänge mit der sogenannten Wärmetheorie, die die Grundlage der gesamten heutigen exakten Naturforschung ist.

Perpetuum mobile heißt wörtlich: das dauernd Bewegliche, und wir verstehen unter diesem terminus technicus einen Apparat oder eine Maschine, die, wenn sie einmal in Bewegung gesetzt worden ist, diese Bewegung fortwährend beibehält, ohne eines weiteren Anstoßes oder weiterer Zufuhr von Energie zu bedürfen. Die zahllosen Erfinder, die sich um die Lösung jenes Problems bemühten, knüpften daran die weitere Erwartung, daß eine solche Maschine, einmal in Bewegung gesetzt, dann dauernd Arbeit leisten, dauernd zum Antrieb anderer Maschinen verwandt werden könnte. Daß eine Uhr kein Perpetuum mobile in diesem Sinne ist, sehen wir auf den ersten Blick, denn dieses kunstvolle Instrument bedarf der regelmäßigen Zufuhr von Energie, um seinen Betrieb fortsetzen zu können, und diese Zufuhr geschieht durch das »Aufziehen« der Uhr, wobei entweder eine Feder gespannt oder ein Gewicht gehoben wird; die Feder leistet dann durch ihre allmähliche Entspannung, das Gewicht durch sein langsames Herabsinken die Arbeit, die zum Betrieb der Uhr nötig ist. Ebensowenig ist auch eine sogenannte Kraftmaschine, etwa eine Dampfmaschine, ein Perpetuum mobile, denn eine solche Maschine bleibt nur so lange in Bewegung und vermag nur so lange Arbeit zu leisten, als ihr Wärme zugeführt wird, die selbst durch die Verbrennung von Kohlen erzeugt wird. Die so erzeugte Wärme von mehreren hundert Grad dehnt das Wasser im Dampfkessel der Maschine aus und verwandelt es in Dampf von hoher Spannung, der auf den Kolben im Zylinder der Maschine geleitet wird und diesen und damit die ganze Maschine in arbeitende Bewegung setzt. Nur solange ihr Wärme zugeführt wird, kann die Dampfmaschine diesen Bewegungs- und Arbeitsprozeß fortsetzen, und die Arbeit, die sie hierbei selbst zu leisten vermag, könnte im theoretisch günstigsten Falle höchstens dem Quantum Wärme entsprechen, das ihr selbst zugeführt worden ist. Die wissenschaftliche Wärmetheorie drückt das mit den Worten aus: Wärme und Arbeit sind äquivalent, das heißt: mit einem bestimmten Quantum Wärme kann immer nur ein ganz bestimmtes und gleichbleibendes Quantum Arbeit geleistet werden Des Zusammenhanges und der besseren Verständlichkeit wegen muß hier einiges, das bereits im vorigen Abschnitt behandelt worden ist, wiederholt werden..

Als die Maßeinheit der Wärme gilt bekanntlich die Kalorie, d. h. die Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur von 1 Kilogramm Wasser um 1 Grad zu erhöhen, als Einheit der Arbeit aber das Meterkilogramm, d. h. die Arbeitsmenge, die nötig ist, um ein Gewicht von 1 Kilogramm um 1 Meter zu heben. Eine Kalorie ist nun 424 Meterkilogramm gleichwertig, das heißt: mit der Wärmemenge von 1 Kalorie kann eine Arbeitsmenge von 424 Meterkilogramm geleistet, etwa ein Gewicht von 1 Kilogramm um 424 Meter oder ein Gewicht von 424 Kilogramm um 1 Meter gehoben werden. Diese durch genaue Experimente erkannte Äquivalenz von Wärme und Arbeit ist ein Fundamentalsatz der heutigen exakten Naturwissenschaft und wird als der erste Hauptsatz der Wärmetheorie bezeichnet. Wenn ich also einer Dampfmaschine eine Wärmemenge von 1000 Kalorien zuführe, so könnte sie theoretisch im günstigsten Falle höchstens eine Arbeit von 1000 × 424 = 424 000 Meterkilogramm leisten. In der Praxis allerdings setzt die Maschine nur etwa den zehnten Teil der ihr zugeführten Wärme in Nutzarbeit um, während die übrigen 90 Prozent durch Reibung, Ausstrahlung, Abwärme und sonstige technische Unvollkommenheiten der Maschine verlorengehen. Nehmen wir aber selbst eine ideale Dampfmaschine an, bei der absolut keine Wärmeverluste auftreten würden, so könnte doch auch aus einer solchen Maschine, wie nach dem Gesagten ohne weiteres einleuchtend ist, niemals mehr Arbeit herausgeholt werden, als ihr vordem in Gestalt von Wärme zugeführt worden ist.

Und wie bei der Dampfmaschine, so auch bei allen anderen Arbeitsmaschinen. Damit eine Maschine Arbeit leisten kann, muß ich ihr selbst vorher Arbeit, d. h. Energie, zuführen, sei es in Form von Wärme, Elektrizität, Bewegungsenergie des Wassers oder Windes, sei es in Form menschlicher oder tierischer Arbeitskraft. Niemals kann aus einer solchen Maschine mehr Arbeit herausgeholt werden, als ihr vordem zugeführt wurde, und eine Maschine, bei der das der Fall sein soll, die also mehr Arbeit leisten können soll, als ihr vordem zugeführt worden ist, ist gerade so unmöglich wie ein Portemonnaie, aus dem mehr Geld herausgenommen werden soll, als man vordem hineingetan hat. Dies wie jenes ist eine logische Unmöglichkeit, und an dieser ehernen Logik der Naturgesetze mußte das Problem des Perpetuum mobile in seiner alten Form scheitern, eine so ungeheure Summe von Scharfsinn und Arbeit auch von Gelehrten und Laien im Laufe der Jahrhunderte auf die Lösung dieses Problems verwandt worden ist, weil man jene in den Naturgesetzen selbst begründete logische Unmöglichkeit einer solchen Maschinerie erst verhältnismäßig spät, erst in der Mitte des vorigen Jahrhunderts, erkannte, nachdem nämlich der Arzt und Physiker Robert Mayer sein Gesetz von der Erhaltung der Energie aufgestellt hatte. Dieses Gesetz deckt sich seiner Bedeutung nach vollkommen mit dem obengenannten ersten Hauptsatz der Wärmetheorie, drückt diesen nur mit anderen Worten aus oder ist eine Betrachtung desselben Vorganges von einem anderen Gesichtspunkte aus.

Mit dieser in dem ersten Hauptsatz der Wärmetheorie niedergelegten Erkenntnis war das Perpetuum mobile der alten Art wissenschaftlich erledigt und begraben. Dieselbe Erkenntnis führte aber in ihrer weiteren Entwicklung dazu, jenes Problem in neuer Form, nämlich als Perpetuum mobile zweiter Art, zu neuem Leben erwachen zu lassen. Der Gedankengang, der hierzu führte, ging ebenfalls von der Wirkungsweise der Wärme als Naturkraft alles Geschehens aus und knüpfte an den Begriff des Temperaturgefälles an, mit dem wir uns kurz auseinandersetzen müssen.

Bei einer Dampf- oder sonstigen Wärmekraftmaschine erfolgt die Wirkungsweise der Wärme, indem sie von hoher Temperatur auf niedrigere herabfällt. Bei einer Dampfmaschine beispielsweise wird zunächst durch die Verbrennung der Kohlen Feuer, d. h. Wärme sehr hoher Temperatur, von über 1000 Grad, erzeugt. Diese Wärme erhitzt das Wasser im Dampfkessel, das bei dem Zustande, in welchem es sich in Dampf hoher Spannung verwandelt, aber nur noch eine Temperatur von etwa 200 Grad hat. Der Dampf leistet in der Maschine Arbeit, wobei er sich weiter erheblich abkühlt, um schließlich mit einer Temperatur von etwa 100 Grad die Maschine als sogenannter Abdampf zu verlassen. Die Wärme ist hierbei also von ihrer ursprünglichen Temperatur von über 1000 Grad auf eine solche von etwa 100 Grad gefallen, und den Zwischenraum von etwa 900 Grad nennt man das Temperaturgefälle, das die Wärme bei diesem Vorgang, von der Verbrennung der Kohlen bis zum Austritt des Abdampfes aus der Maschine, zu passieren hat. Soweit wir blicken können, findet die Wirkung der Wärme, sowohl beim Betrieb der Maschinen wie bei allen anderen Erscheinungen, immer nur statt, indem die Wärme ein Temperaturgefälle passiert und von höherer auf niedrigere Temperatur fällt, und wir kennen keinen Fall, in welchem es anders wäre.

Wenn nun auch alle Erfahrung gegen einen solchen Fall spricht, so können wir dennoch die Frage aufwerfen, ob die Wärme nicht auch in umgekehrter Temperaturrichtung wirken kann, also ob es möglich ist, daß Wärme von selbst von niedriger auf höhere Temperatur hinaufgehen, also statt eines Temperaturgefälles eine Temperatursteigung passieren kann. Eine solche Möglichkeit aber liefe in ihren Konsequenzen praktisch auf ein Perpetuum mobile hinaus, wie aus dem folgenden Beispiel ersichtlich ist. Nehmen wir an, ich habe 1 Liter kochenden Wassers, also Wasser von 100 Grad Temperatur. Wasser dieses Wärmezustandes entwickelt Dampf von 1 Atmosphäre Spannung, und ich könnte damit eine Zeitlang eine kleine Dampfmaschine treiben. Jetzt vermische ich das 1 Liter von 100 Grad mit 9 Litern eiskalten Wassers, also von 0 Grad, und erhalte dann im ganzen 10 Liter Wasser von 10 Grad Temperatur, also etwa Wasser von der Temperatur unseres Leitungswassers oder des Meerwassers, das wir nach dem Sprachgebrauch als »kalt« bezeichnen. In diesen 10 Litern Wasser ist noch die gesamte Wärmemenge des zuerst betrachteten Liters kochenden Wassers enthalten. Denn diese Wärmemenge ist durch das Umgießen nicht verlorengegangen, sondern nur auf eine niedrigere Temperatur gesunken, indem sie sich auf 10 Liter verteilte. Gelänge es mir nun, jene Wärmemenge aus den 10 Litern herauszuziehen und wieder auf 1 Liter Wasser zu konzentrieren, so würde dieses 1 Liter wieder die Temperatur von 100 Grad annehmen, und ich könnte damit meine kleine Dampfmaschine weiterbetreiben. Nun enthalten natürlich 10 Liter gewöhnlichen Meerwassers von 10 Grad Temperatur genau soviel Wärme wie jene zuerst betrachteten 10 Liter Wasser, die ich durch die Mischung von heißem und eiskaltem Wasser erhielt. Im Falle also das erwähnte Experiment bei jenen ersten 10 Liter Wasser gelingen würde, müßte es auch mit beliebigen anderen 10 Liter Wasser von 10 Grad Temperatur, die ich irgendwo aus dem Meere oder aus der Wasserleitung schöpfe, gelingen. Ich würde auch die Wärme dieser 10 Liter Meerwasser auf 1 Liter Wasser konzentrieren und dadurch Wasser von 100 Grad erhalten, mit dem ich meine Dampfmaschine wiederum betreiben könnte. Die Wärme hätte in diesem wie in jenem Falle eine Temperatursteigung vollbracht, und ich hätte aus dem »kalten« Wasser nutzbare Wärme von 100 Grad gezogen. Und was mit 10 Litern Meerwasser möglich ist, müßte dann natürlich mit den ganzen ungeheuren Wassermengen der Weltmeere ebenfalls möglich sein. Gelänge es also, die in jedem Wasser, also auch in dem »kalten« Meerwasser, enthaltenen unendlichen Wärmemengen zu veranlassen, sich vermittels einer geeigneten Vorrichtung von ihrem niedrigen Temperaturniveau von 10 Grad auf ein solches von 100 Grad oder noch höher, etwa bis zur Dampfkesseltemperatur, zu erheben, dann hätten wir in dem Apparat, der solches bewirken könnte, eine Maschine vor uns, die aus ihrer Umgebung immerwährend Wärme entnimmt, und diese Wärme könnten wir, ohne irgendwelcher Brennstoffe zu bedürfen, zum Betrieb unserer sämtlichen Kraftmaschinen verwenden. Eine solche Maschine wäre das Perpetuum mobile zweiter Art.

Es sind, das geht aus unserer Darstellung klar hervor, im »kalten« Meerwasser immer ganz ungeheure Wärmemengen enthalten, und jener interessante, vorderhand allerdings noch völlig hypothetische Apparat soll uns dazu verhelfen, jene unerschöpflichen Wärmemengen in unsere Hand zu geben. Wir müssen uns vergegenwärtigen, daß »kalt« lediglich ein sprachlicher Ausdruck für eine verhältnismäßig niedrige Temperatur ist, daß das aber keinesfalls bedeutet, daß ein »kalter« Körper überhaupt keine Wärme mehr enthalte. Jeder im üblichen Sinne »kalte« Körper, sogar jeder Eisblock, enthält immer noch Wärme. Um einen Körper absolut kalt zu machen, so daß er keine Spur Wärme mehr enthielte, müßte ich ihn bis auf -273 Grad, den sogenannten absoluten Nullpunkt, abkühlen, eine Temperatur, die bisher noch nicht erreicht worden ist, wenn man sich ihr auch schon sehr bedeutend genähert hat. Die Wärme beginnt also nicht erst bei der Temperatur von 0 Grad, sondern schon bei -273 Grad, und 1 Liter Wasser von 0 Grad enthält demnach immer noch 273 Kalorien, 1 Liter Wasser von Stubenlufttemperatur oder Meerwasser mit 10 Grad Temperatur sogar noch 283 Kalorien. 30 Liter Wasser von 10 Grad Celsius enthalten demnach eine Wärmemenge von 8490 Kalorien, das heißt mehr Wärme, als durch die Verbrennung von 1 Kilogramm bester Steinkohle gewonnen wird und ausreichend, um eine Dampfmaschine von 1 Pferdestärke etwa anderthalb Stunden lang in Betrieb zu halten. Wenn also schon 30 Liter Wasser eine so ansehnliche Wärmemenge enthalten, so können wir uns klarmachen, welche unendlich großen Wärmemengen in den Wassermassen der Meere vorhanden sein müssen, millionenmal mehr Wärme, als uns alle Steinkohlenlager der Erde liefern könnten. In Luft und Wasser, überall um uns herum ist Wärme in unerschöpflicher Menge vorhanden, aber – und das ist das Bedauerliche an der Sache – es ist nur Wärme niedriger Temperatur, die in dieser Form weder zum Betrieb von Maschinen noch für sonstige technische Zwecke nutzbar ist, weil diese immer Wärme hoher Temperatur verlangen.

Damit ist das Problem des Perpetuum mobile zweiter Art klar umschrieben. Es besteht in der Aufgabe, einen Apparat zu konstruieren, der imstande ist, Wärme niedriger Temperatur in Wärme hoher Temperatur umzuwandeln und damit in technisch nutzbare Form zu bringen. Das Perpetuum mobile zweiter Art hält sich also von dem logischen Widerspruch seines Vorgängers, durch den Arbeit aus nichts gewonnen werden sollte, vollkommen frei. Es stellt sich vollkommen auf den Boden der Äquivalenz von Wärme und Arbeit, verlangt für jedes Quantum Arbeit, die es leisten soll, das entsprechende Äquivalent Wärme, nur daß es diese nicht aus der Verbrennung von Heizstoffen, sondern aus der uns überall umgebenden Wärme niedriger Temperatur entnimmt. Mancher Leser wird hier an die vor einiger Zeit unternommenen und in der Presse vielbesprochenen Versuche französischer Forscher erinnert werden, die ebenfalls die Wärme der tropischen Meere für technische Zwecke nutzbar machen wollen. Es sei aber ausdrücklich betont, daß jene Versuche mit unserem Problem nichts zu tun haben. Denn jene Versuche laufen darauf hinaus, die Temperaturunterschiede zwischen den heißeren Wasserschichten an der Oberfläche und den tiefer gelegenen kühleren Schichten auszunutzen, also die Wärme in der normalen Weise durch ein vorhandenes Temperaturgefälle nutzbar zu machen. Diese Versuche also halten sich, so neu und eigenartig sie auch sein mögen, doch durchaus in den Bahnen der normalen Wärmewirkung.

Was sagt nun die Wissenschaft, die das alte Perpetuum mobile gerichtet und zu Grabe getragen hat, zu dem Perpetuum mobile zweiter Art? Nun, die Wissenschaft verhält sich dieser Idee gegenüber erheblich vorsichtiger. Sie bestreitet zwar auch die Möglichkeit eines Perpetuum mobile zweiter Art, aber nur deswegen, weil erfahrungsgemäß die Wärme nicht von einem niederen auf ein höheres Temperaturniveau übergeht, und diese Auffassung wird als der zweite Hauptsatz der Wärmetheorie formuliert. Also eine logische Unmöglichkeit des Perpetuum mobile zweiter Art kann auch die Wissenschaft nicht behaupten, nur auf Grund der Erfahrung hält sie es für ausgeschlossen. Aber unsere Erfahrungen sind keine so unerschütterlichen Wahrheiten wie die logischen Axiome, und daher hat es der offizielle Standpunkt der Wissenschaft zu diesem Problem nicht verhindern können, daß zahlreiche Naturforscher, Physiker und Technologen, ihren eigenen abweichenden Standpunkt vertreten und die Lösung jenes Problems in irgend welchen Formen für möglich erklären. Sie können sich dabei auf gute Gründe berufen, vor allem auf die Tatsache, daß ganz analoge Vorgänge, wie sie bei der Wärme in einem Perpetuum mobile zweiter Art stattfinden müßten und wie sie nach der Theorie unmöglich sein sollen, bei anderen Energiearten sehr leicht möglich sind und dauernd stattfinden. So ist es für den Elektrotechniker ein leichtes, einen elektrischen Strom niedriger Spannung, etwa von 100 Volt, auf einen solchen von viel höherer Spannung, 1000 oder 10 000 oder noch viel mehr Volt, zu bringen, und das Werkzeug, mit dem das bewirkt wird, ist der Transformator. Was aber beim elektrischen Strom die Spannung ist, das ist bei der Wärme die Temperatur, nämlich die Zustandsweise niedriger oder höherer Intensität. Es brauchte nur nach dem Vorbild der Elektrotechnik ein Wärmetransformator erfunden zu werden, und das Problem des Perpetuum mobile zweiter Art wäre in aller nur wünschenswerten Weise gelöst.

Auch sonst gibt es Erscheinungen, die dem offiziellen Standpunkt der Wissenschaft zu diesem Problem zu widersprechen scheinen. Es sei darauf hingewiesen, daß ein angesehener Physiker, Professor Auerbach in Jena, die überaus interessante Hypothese vertritt, daß jeder Lebensorganismus ein Perpetuum mobile zweiter Art darstelle und darin die bislang unerforschte und rätselhafte Eigenart der Lebenserscheinungen bestehe, ein schöner und tiefer Gedanke, der zum mindesten beweist, daß auch der auf der Höhe der Wissenschaft stehende Forscher gute Gründe dafür beibringen kann, daß auch naturgesetzlich ein solches Perpetuum mobile nicht unmöglich ist. Auf alle Fälle darf gesagt werden, daß die Wissenschaft mit solcher apodiktischen Sicherheit, mit der sie das Perpetuum mobile früherer Erfinderphantasie als unmöglich erwiesen hat, die Möglichkeit des Perpetuum mobile zweiter Art nicht zu erschüttern vermag. Also unseren Erfindern und Technikern, die an dem Perpetuum mobile vergangener Zeiten eine so böse Enttäuschung erlebt haben, winkt mit dem Perpetuum mobile zweiter Art eine neue Aufgabe, die – vielleicht – das Kopfzerbrechen eher lohnt.

Postskriptum

Permobilisten von heute – Lösungsversuche – Finanziers – Ein Beinah-Perpetuum mobile

Das Erscheinen des vorstehenden Aufsatzes in einer weitverbreiteten Zeitschrift hatte zur Folge, daß mir im Laufe der darauf folgenden Wochen nahezu hundert Projekte unterbreitet wurden von Leuten, die alle das Perpetuum mobile zweiter Art bereits fix und fertig zustande gebracht haben wollten. Mechaniker, Werkmeister, Lehrer, zwei Lokomotivführer, mehrere Uhrmacher und – ein Schneider waren unter diesen Permobilisten vertreten, aber auch eine ganze Reihe von Leuten, die sich als Ingenieure bezeichneten und auch ein Diplom-Ingenieur, seltsamer Weise auch ein Professor der Theologie einer ausländischen Universität (wenigstens nach seiner Angabe). Kennzeichnend für die Einstellung fast aller dieser »Permobilisten« war das Schreiben eines von ihnen. Er habe, so teilte dieser mit, sich Jahre hindurch mit dem Perpetuum mobile erster Art beschäftigt und schließlich das Vergebliche dieser Idee vollkommen erkannt. Wie ein Licht sei aber durch meinen Aufsatz die Idee des Perpetuum mobile zweiter Art in ihm aufgegangen, und da die Möglichkeit eines solchen ja von der Wissenschaft nicht mit ebensolcher Sicherheit und Entschiedenheit bestritten werde, so habe er sich an die Lösung dieses Problems gemacht, und nach zweiwöchentlicher angestrengter Tätigkeit sei es ihm gelungen, eine solche Konstruktion herzustellen. Sein Gedankengang knüpfte an die Verflüssigung der Gase an. Bei dieser wird den Gasen Wärme entzogen, und es sei theoretisch möglich, durch Verwertung dieser freiwerdenden Wärme die Gase mit einem Energieaufwand gleich Null zu verflüssigen und dann die Ausdehnungskraft der verflüssigten Gase als neue Kraft- bzw. Energiequelle zu verwenden; das sei ihm gelungen, und damit sei der Gedanke des Perpetuum mobile zweiter Art, die Wärme der Umgebung nutzbar zu machen, verwirklicht; seine Vorrichtung funktioniere in diesem Sinne völlig zur Zufriedenheit.

Diese Idee, also die Verflüssigung der Gase und die Ausnutzung der hierbei auftretenden Prozesse lag noch sehr vielen anderen der mitgeteilten Projekte zugrunde. Allen diesen Erfindern konnte ich nur antworten, daß es sich bei ihrer Idee nicht um das Perpetuum mobile zweiter Art, sondern ein solches der guten alten Art handele, denn die Gase geben bei diesem Verfahren keine Spur Wärme oder sonstiger Energie mehr ab, als man ihnen zuvor zugeführt hat, und die Idee, daß sich die Verflüssigung eines Gases »mit einem Kraftaufwand gleich Null« oder auch nur mit einer geringeren Energie bewirken ließe, als das Gas hinterher abgibt, ist eine ebenso frommer wie falscher Glaube der Permobilisten erster Art. Ein Maurermeister glaubte, daß die Idee des Perpetuum mobile zweiter Art, die Wärme des kalten Wassers auf höhere Temperatur zu bringen, verwirklicht werde, wenn man Kalk in Wasser löscht. Hierbei wird nun allerdings Wärme frei, aber diese wird nicht dem Wasser, in welches der Kalk getan wird, entzogen, sondern entsteht ganz nach Art der Verbrennung der Kohle durch die hierbei auftretende chemische Verbindung der Stoffe. Wenn genug Kalk für solche Zwecke zur Verfügung stände, könnte man vielleicht daran denken, die so entstehende Wärme nutzbar zu machen, aber ein Perpetuum mobile zweiter Art wäre das ebensowenig wie die Verbrennung der Kohle. So leicht ist das Perpetuum mobile zweiter Art, wenn man es vielleicht auch nicht mit absoluter Sicherheit für unmöglich erklären kann, denn doch nicht herzustellen, und es ist anzunehmen, daß diese Konstruktion doch wohl noch recht lange Problem bleiben dürfte.

Sehr ernst war es wohl einem meiner damaligen Korrespondenten, der mir ebenfalls die Idee eines Perpetuum mobile unterbreitete und mir zur Verwertung derselben die Gründung einer Gesellschaft vorschlug, für die er ein sehr ansehnliches Kapital zur Verfügung stellen wollte. Ich schrieb ihm, daß er sein Geld auf andere Weise ebensogut los werden könne. Ein anderer war ebenfalls bereit, seine Idee für eine Verwertungsgemeinschaft zur Verfügung zu stellen, verlangte aber das Betriebskapital, in der allerdings nicht gerade schwindelerregenden Höhe von 750 Mark von mir, das sich nach einer beigefügten Rentabilitätsberechnung binnen kurzem und mit absoluter Gewißheit in einem Millionengewinn verwandeln sollte. Ich habe auch diese glänzenden Gewinnchancen leichtsinnigerweise ausgeschlagen, denn ich hatte den schnöden Verdacht, daß es diesem Erfinder mehr um das begehrte Aktienkapital als um die Förderung der menschlichen Kultur zu tun sei.

Abb. 58 Abb. 59
Ein Beinah-Perpetuum mobile

Einer der übersandten Entwürfe, der sich durch einen sehr hübschen Gedanken auszeichnet, sei hier wiedergegeben. Er besteht, wie es Abbildung 58/59 veranschaulicht, aus einem Wasserbehälter, in den ein Schaufelrad einmontiert ist, und zwar derart, daß es sich zur Hälfte in dem Behälter, zur anderen Hälfte außerhalb desselben befindet, zu welchem Zwecke in der einen Wand des Behälters eine entsprechende Öffnung gelassen ist. Die Schaufeln des Rades sind abgeschlossene Hohlräume, und der außerhalb des Behälters befindliche Teil des Rades wird durch eine Haube wasserdicht, jedoch so, daß er die Drehung des Rades nicht behindert, abgeschlossen. Abbildung 59 zeigt den Apparat in Seitenansicht und mit abgenommener Haube. Wird nun der Behälter mit Wasser gefüllt, so erfolgt nach Meinung des Urhebers dieser Konstruktion folgendes: die Hohlschaufeln b, b … erhalten, da spezifisch leichter als Wasser, durch das Wasser im Behälter Auftrieb, das Rad dreht sich von rechts nach links. Gelangt hierbei eine Hohlschaufel mit ihrem Punkte d nach dem Punkt e des Behälters, so ist der Raum zwischen ihr und der vorhergehenden Hohlschaufel mit Wasser gefüllt, das von dem Wasser im Behälter getrennt ist, durch die Haube am Auslaufen verhindert wird und durch seine Schwerkraft nach unten drückt und so dem Rad einen abermaligen Impuls im Sinne der vorhandenen Rotation erteilt. So wirkt das Wasser im Behälter als auftreibende Kraft, innerhalb der Haube jedoch durch seine Schwerkraft. Auf beiden Seiten des Rades findet ein Antrieb in derselben Drehrichtung statt, also muß das Rad dauernd in Drehbewegung bleiben. Das Perpetuum mobile ist fertig!

Der Gedanke, Schaufel- oder Trommelräder mit teils leichteren, teils schweren Segmenten zu verwenden, ist nun allerdings eine uralte und immer vergeblich gewesene Idee der Permobilisten. Der geistige Vater der hier vorgeführten Konstruktion hat jedoch eine neue Idee hinzugefügt, und das ist die Haube. Durch diese wird tatsächlich, wie der Konstrukteur es sich gedacht hat, das Wasser in doppelter Weise als Kraftquelle benutzt. Die Wassermenge, die sich zwischen je zwei Hohlschaufeln befindet, wirkt innerhalb des Behälters nach oben, innerhalb des Haubenraumes nach unten. Die Idee ist sehr originell, und selbst der technisch Geschulte ist einen Augenblick lang verblüfft und sucht verzweifelt nach dem Fehler, den die Konstruktion doch haben muß. Der Urheber dieser hübschen Konstruktion ist selbst Techniker und war von der Richtigkeit seines Gedankens überzeugt. Aber dann findet sich gottlob auch hier der Denkfehler, wodurch der Umsturz der Naturgesetze verhütet wird. Er sitzt an dem Punkt f des Behälters, also an der Stelle, an der die nach unten strebenden Schaufeln wieder in den Behälter eintreten sollen. Hat eine Hohlschaufel mit ihrem Kreisbogen diesen Punkt gerade passiert, so will nun auch die zwischen ihr und der folgenden Hohlschaufel befindliche Wassermenge in den Behälter eintreten. Dem Eintritt dieser Wassermenge aber wird durch das Wasser in dem Behälter ein bestimmter Widerstand entgegengesetzt. Denn das Schaufelwasser muß das Wasser im Behälter, um in diesen eindringen zu können, verdrängen, also die Wassersäule überhalb f um eine gewisse Strecke heben, und der Widerstand, der hierbei zu überwinden, oder die Arbeit, die hierbei zu leisten ist, ist gerade so groß wie der Antrieb, den das Rad bis dahin erhalten hat. An dem kritischen Punkt f also kommt das Rad zum Stillstand, zeigt es sich, daß auch diese Konstruktion kein Perpetuum mobile, weder ein solches erster noch zweiter Art, sondern wie so viele andere Konstruktionen dieser Art nur eine Beinahe-Perpetuum mobile ist. Aber der Gedanke dieser Konstruktion ist neu und gibt dieser doch einen gewissen Reiz.

Ein Leser meines Aufsatzes endlich schrieb mir: Er begreife überhaupt nicht, wie man ein Perpetuum mobile für unmöglich halten könne; er habe ein solches fertiggestellt, das nach Abnehmen einer Bremse sofort zu laufen anfange, und er betreibe damit schon seit Jahren seine Nähmaschine. – Die Antwort: Es dürfte wohl gerade umgekehrt sein, Sie betreiben mit Ihrer Nähmaschine Ihr Perpetuum mobile!