Året er 2031. Et feilslått eksperiment for å redde jorda fra global oppvarming førte til at den ble dypfryst i stedet. Alt liv ble utryddet.
Det vil si – ikke absolutt alt. Før apokalypsen ble det laget et høyhastighetstog drevet av en evighetsmaskin, som går rundt og rundt planeten og knuser seg gjennom isen. Her på toget finnes et mikrokosmos av samfunnet som en gang var.
Dette er premisset i kinoaktuelle «Snowpiercer», fra den koreanske kultregissøren Joon-ho Bong. Filmen er basert på en fransk tegneserie, og har «Captain America»-stjerna Chris Evans i hovedrollen.
Denne uka i serien om populærkultur og vitenskap her på bloggen, vil vi ta en nærmere kikk på denne evighetsmaskinen. Kunne vi laget noe slikt på ordentlig?
Vi vet om forsøk på å lage evighetsmaskiner helt tilbake til middelalderen, men ideen har sannsynligvis vært med oss fra tidenes morgen. Det er snakk om en selvdreven maskin som kan virke i det uendelige, uten noen ekstern påvirkning.
I mangel på et mer teknisk begrep på norsk, brukes ofte latin, perpetuum mobile, som betyr evig bevegelse. Engelskmennene har knabbet formuleringen rett inn i sitt eget språk, og kaller det for en «perpetual motion machine».
Så har noen lykkes i å lage en?
Nei, og vi vil ikke anbefale å holde pusten og vente på at det skjer. Fysikkens lover forteller oss at en slik maskin ikke kan eksistere.
Energiprinsippet sier at energi ikke kan skapes eller tilintetgjøres, men er konstant. Noe energi vil alltid unnslippe (eller «lekke» fra) en maskin gjennom friksjon, og siden den ikke kan skape ny energi til å dekke opp for dette tapet, vil den til slutt stanse.
Mange forsøk har likevel blitt gjort. Stort sett ved hjelp av magnetisme og/eller tyngdekraften. Ingen av disse er «sanne» evighetsmaskiner: Enten vil de stanse før eller siden, ellers er det en kraft som virker på dem. Og de er i alle tilfeller for svake og skjøre til at de kan drifte noe mer enn seg selv.
Neppe nok til å drive et høyhastighetstog. Vi får aldri forklart detaljene i maskinen som driver toget i «Snowpiercer»; alt vi ser er en roterende enhet, som antyder at den er basert på en form for svinghjul.
– Det holdes alltid skjult. Folk sier alltid: «Vi kan ikke vise deg detaljene, ellers vil folk stjele ideen vår». Alt man ser er en boks, med en aksling som stikker ut, sier dr. John H. Lienhard, til Sloan Science & Film.
Han er radiovert, og professor emeritus i maskinteknikk og historie ved universitetet i Houston. Han sier han får månedlige epost fra folk som påstår å ha laget en evighetsmaskin.
– Oppfinnere kaller det heller ikke for perpetuum mobile lenger, fordi de vet at det blir latterliggjort, sier Lienhard.
Det holdes likevel seriøse konkurranser for å lage slike maskiner, men da er det stort sett innforstått hva som er fysikkens lover.
– Det de gjør da er å se hvor lenge man kan holde noe i bevegelse, eller rettere sagt å se hvor langsomt energien kan lekke ut. Så dette vil ikke være en enhet som produserer energi; det handler om hvordan de vil maksimere varigheten av den energien de allerede har.
Et kjent forsøk på en evighetsmaskin kommer fra Norge, og er skapt av kunstneren Reidar Finsrud. Maskinen er tenkt ut over 12 år, og gjort ferdig i 1996. Du kan se den i aksjon i filmklippet ovenfor.
– Den skal ikke forstås i hjel. Da vil den miste sin verdi. Det skal være noe mystisk over den, noe visjonært. Den skal gi verden et kick. Tenk om maskinen hadde løst verdens energibehov. For en trussel mot verdensøkonomien. Jeg ville blitt drept i morra, har Finsrud sagt til Vi Menn.
Han gir likevel et hint om hvordan den fungerer. Maskinen, ifølge den samme artikkelen, «skaper synergier mellom pendelbevegelser, skapt av tyngdekraften og jordas magnetfelt. Dette oppveier energitapet av luftmotstand og friksjon mellom kula og underlaget».
– Kraften kula bruker til å skyve ned tappen, er mindre enn den positive effekten som oppnås med magneten. Det kalles Finstrud-effekten, og jeg garanterer at det ville fått Einstein til å reagere. Noen mener at min perpetuum mobile er større enn det tryllekunstneren David Copperfield gjør, sier han.
Men det er vel også nettopp hva det er: Et trylletriks.
Der det viser seg umulig å skape energi, eller å opprettholde den uten tap, er det ønskelig å skape systemer som konserverer energi på best mulig måte, ved å minimere friksjonen.
Et eksempel på dette er å «samle opp» energi ved å lede den inn i et svinghjul – en tung, roterende enhet i et tilnærmet vakuum, som dermed har minimalt med luftmotstand (se et eksempel i filmklippet ovenfor). Inntil 90 prosent av energien som tilføres svinghjulet kan hentes ut igjen.
Det kan for eksempel fungere ved å lagre energien fra et bremsende kjøretøy, for deretter å bruke den til å hjelpe kjøretøyet å akselerere.
Slik energilagring er et viktig forskningsområde for å utnytte fornybare energikilder på best mulig måte.
Finnes det noen måte toget i «Snowpiercer» kunne fungert, uten at det måtte være en perpetuum mobile? Kanskje ved å bruke snø og is fra utsiden av toget?
John Lienhard mener det kunne vært mulig å lage en fungerende motor på denne måten.
– Når du har en temperaturforskjell, så kan du lage en varmekraftmaskin. En enkel måte å si det på er at den beste energien du kan oppnå, er forskjellen mellom de to temperaturene, delt på den temperaturen som er høyest.
Som eksempel trekker han frem havvarmekraft, eller havtermisk kraft (kjent på engelsk som ocean thermal energy conversion, eller OTEC).
– Her har man en flytende enhet for eksempel i Golfstrømmen, med en kjele i det varme vannet i strømmen, og en kondensator i det kalde vannet nedenfor. Det gir deg en 20 graders temperaturforskjell, som ikke er all verden. Folk har jobbet for å utvikle denne teknologien i en årrekke, sier Lienhard, og legger til:
– I filmen, så kunne du gjort noe slikt, med iskald snø blandet med solenergi. Det kunne kanskje fungert.
«Snowpiercer» har for øvrig noe spennende å si om evighetsmaskinen på slutten av filmen. Vi vil ikke avsløre det, for ikke å ødelegge det som er en filmopplevelse utenom det vanlige. Men dere som har sett den, kan finne et interessant sitat fra regissøren ved å klikke her.
«Snowpiercer» får norsk kinopremiere fredag.
