Parecía una buena idea: diseñar una máquina que reinvirtiera en sí misma la energía que producía para seguir moviéndose, de manera que, una vez puesta en marcha, funcionara eternamente; energía gratis para siempre. Sin embargo, incluso desde antiguo hubo mentes preclaras que intuyeron una trampa, aunque no pudieran precisar cuál era. Fue en el siglo XIX cuando la termodinámica explicó por qué la máquina de movimiento perpetuo, o perpetuum mobile, es sencillamente una imposibilidad física, incompatible con las leyes de la naturaleza.
A mediados del siglo XII el gran matemático y astrónomo indio Bhāskara II diseñó una rueda de radios curvados y parcialmente rellenos de mercurio. Al girar la rueda el mercurio iría desplazándose de un extremo al otro de los radios, lo que la mantendría siempre en movimiento, ya que un lado más pesado arrastraría al otro más ligero. La rueda de Bhāskara, un diseño hipotético, suele citarse como el primer caso documentado de una máquina de movimiento perpetuo; aunque, en realidad, su diseño modificaba otro previo del siglo VII, y algunos autores sitúan las primeras nociones en Occidente en el siglo I de nuestra era.
La búsqueda del continuo moto
Según escribió el historiador Lynn Townsend White Jr., en India el concepto del movimiento perpetuo “estaba en consonancia con, y probablemente arraigado en, la creencia hindú en la naturaleza cíclica y autorrenovable de todas las cosas”. En Occidente, cuando la idea comenzó a cobrar fuerza en el siglo XIII —época también de los primeros escritos árabes sobre ello—, la inspiración era híbrida entre lo divino y lo humano: si Dios lograba el movimiento perpetuo de los cuerpos celestes, ¿por qué no tratar de descubrir el secreto y explotarlo? En Occidente, el primer diseño se atribuye al francés Villard de Honnecourt, cuyo trabajo solo se conoce por un libro de dibujos en el cual, hacia 1230, plasmó una rueda de principio similar a la de Bhāskara pero reemplazando el mercurio por pesas, algo recurrente en versiones posteriores.
En los siglos siguientes se sucederían todo tipo de intentos, con ruedas, relojes, esferas magnéticas, tornillos de Arquímedes, molinos de viento o agua… Leonardo da Vinci dudó de la viabilidad del continuo moto, pero produjo varios diseños de sistemas hidráulicos y de ruedas contrapesadas con bolas, llegando a la conclusión de que la idea no podía funcionar; en uno de sus escritos enviaba a los especuladores sobre estas máquinas y a sus “vanos diseños” a hacer compañía a los “buscadores de oro”, los alquimistas. Por su parte, Galileo no trabajó en ello, pero sus notas revelan que no creía en la idea por intuir que violaba las leyes de la naturaleza.
Pese a todo, la noción del perpetuum mobile sedujo a científicos de renombre como Robert Boyle —con su “vaso autorrellenable”—, Johann Bernoulli o incluso Nikola Tesla. Durante los siglos XVII y XVIII inventores como Robert Fludd o Johann Bessler “Orffyreus”, junto con muchos otros, construyeron astutos diseños de máquinas que podían funcionar durante largo tiempo, pero no de forma perpetua. En 1775 la Academia Francesa de Ciencias dejó de aceptar proclamas de tales máquinas, en vista de los fracasos. También hubo sonoros fraudes: en 1812 el estadounidense Charles Redheffer se lucró exhibiendo un generador perpetuo que podía alimentar otras máquinas. Robert Fulton, el pionero del barco de vapor, destapó el engaño: desde otra habitación, un anciano accionaba una manivela conectada a una correa oculta.
La máquina de tercera especie
Fue en la segunda mitad del siglo XIX cuando las leyes de la termodinámica, una obra conjunta de varios científicos, clavaron el ataúd de estas máquinas. Según la primera ley, la energía de un sistema aislado es constante, no se crea ni se destruye, por lo que sin un aporte extra no es posible sacar del sistema más de la que consume. De acuerdo a la segunda ley, la entropía aumenta, se pierde energía en forma de calor por el rozamiento y otros fenómenos. Un perpetuum mobile debería violar la primera ley (móvil perpetuo de primera especie, que no requiriera energía externa) o la segunda (de segunda especie, que transformara todo el calor en energía mecánica o eléctrica aprovechable), o las dos. Pero son leyes inviolables.
Y ¿qué hay de una máquina de tercera especie, con rozamiento cero y en un vacío perfecto sin producir energía aprovechable? Tampoco; los átomos en movimiento pierden energía. Los materiales superconductores, con resistencia cero, necesitan más energía de la que suministran. Las que suelen presentarse como máquinas de movimiento perpetuo tienen algún fallo o truco: el pajarito que bebe utiliza la energía de la evaporación del agua, y se detiene cuando se acaba. Una ametralladora usa el combustible de la pólvora; la cinta de cartuchos siempre llega a su fin, por lo que no es un caso distinto del depósito de combustible de un coche. Ciertas máquinas utilizan energía externa solar o de isótopos radiactivos, que también se consume; contradiciendo a los clásicos, el movimiento celeste no es eterno: los objetos que giran/orbitan en el vacío del espacio sí disipan energía, pero muy lentamente.
Todo ello no ha impedido que innumerables inventores hayan seguido persiguiendo, incluso en la época actual, lo que es una incongruencia física que ni siquiera funciona cuando se reviste de nueva física avanzada: en tiempos recientes ha creado polémica entre los físicos el concepto de los cristales temporales, materiales a los que se atribuía originalmente una oscilación atómica en estado basal que se asimilaba a una diminuta máquina de movimiento perpetuo. El concepto tampoco pasó la prueba y fue reformado para adaptarse a las leyes mundanas; por desgracia, como ya advertía Galileo, “es imposible engañar a la naturaleza”.
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