熱力學(xué)三大定律的提出已逾百年，所謂“永動(dòng)機(jī)”早已被熱力學(xué)判定為不可能實(shí)現(xiàn)的機(jī)械。可是，近年來(lái)仍有人以其為噱頭進(jìn)行詐騙，仍有人上當(dāng)。那么，永動(dòng)機(jī)這個(gè)西方的“舶來(lái)品”到底是如何傳入中國(guó)，又如何開(kāi)啟了國(guó)人的想象力呢？為何已被科學(xué)判決死刑的永動(dòng)機(jī)仍然在民間秘密流傳？

從晚清至今，中國(guó)人關(guān)于永動(dòng)機(jī)的想法從未真正消亡，有時(shí)甚至還大行其道。

王國(guó)維翻譯介紹永動(dòng)機(jī)

一般認(rèn)為，我國(guó)古代是沒(méi)有永動(dòng)機(jī)的思想與設(shè)計(jì)的，也有極少的學(xué)者從中國(guó)古代的時(shí)計(jì)裝置（如水晶漏）中提煉出了永動(dòng)機(jī)的思想。不過(guò)通常認(rèn)為，中國(guó)人關(guān)于永動(dòng)機(jī)的思想是從晚清民國(guó)開(kāi)始，伴隨能量守恒定律被介紹至中國(guó)而開(kāi)始傳播的。

1866年刊行的《格物入門(mén)》中提及“恒行永無(wú)停止之器，人不能為之”，但并未展開(kāi)。直到1900年，王國(guó)維翻譯的《勢(shì)力不滅論》才較為詳細(xì)地介紹了能量守恒定律以及永動(dòng)機(jī)。該書(shū)是最早將永動(dòng)機(jī)與能量守恒定律完整引入中國(guó)的著作之一。

《勢(shì)力不滅論》(The Theory of the Conservation of Energy)是一部介紹能量守恒定律的科學(xué)著作，為德國(guó)科學(xué)家亥姆霍茲所著《通俗科學(xué)講義》中的一節(jié)，王國(guó)維根據(jù)英譯本譯出。《勢(shì)力不滅論》以永動(dòng)機(jī)開(kāi)篇，談到不斷有人做出種種努力試圖制造“自動(dòng)不息之機(jī)械”，同時(shí)指出“夫所謂自動(dòng)不息者何也？必不因于風(fēng)，不藉于水，不役于一切之自然力也，而唯藉機(jī)械之自己，以供給動(dòng)力于無(wú)窮”，并且從力學(xué)的發(fā)展說(shuō)明這種機(jī)械的制造是狂癡與妄想。這里所謂“自動(dòng)不息之機(jī)械”即王國(guó)維為永動(dòng)機(jī)所給出的中文譯名。

隨后，《勢(shì)力不滅論》介紹了能量守恒定律：“宇宙者，乃全力之無(wú)盡藏，不能由某道以增之，亦不能減之。故力之量在宇宙間者永遠(yuǎn)不變，恰物質(zhì)之量無(wú)異此廣大之法則，余等所名為‘勢(shì)力不滅之原理’是也。”

民國(guó)初期，一些雜志也相繼發(fā)表了與永動(dòng)機(jī)相關(guān)的文章，內(nèi)容涉及其種類(lèi)、構(gòu)造、歷史等等，但基本立場(chǎng)如《勢(shì)力不滅論》已經(jīng)指出的那樣，“如是之器，古今所未嘗有也”。如《科學(xué)》《科學(xué)畫(huà)報(bào)》《化學(xué)世界》和《開(kāi)明少年》等皆刊文指出各類(lèi)永動(dòng)機(jī)違背的力學(xué)原理，并且奉勸國(guó)內(nèi)一部分人切莫在此事上再耗費(fèi)精力。其中，以趙元任于1915年在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的文章闡述最為詳盡與周到。

1934年的《科學(xué)畫(huà)報(bào)》也刊登過(guò)《永動(dòng)機(jī)是可能的嗎？》《永動(dòng)機(jī)為什么是不可能的》《再論永動(dòng)機(jī)的不可能性》。這大抵是因?yàn)楫?dāng)時(shí)永動(dòng)機(jī)的話題又熱了起來(lái)，社會(huì)上仍有人試圖制造并向雜志社投稿介紹自己的“發(fā)明”，因而雜志社組織了相關(guān)文章向公眾傳播普及能量守恒定律。

由此可見(jiàn)，隨著“永動(dòng)機(jī)”的概念被大眾熟知，躍躍欲試制造永動(dòng)機(jī)的人也漸漸多了起來(lái)。

國(guó)民黨敗將黃維潛心研究永動(dòng)機(jī)

科學(xué)知識(shí)在中國(guó)傳播的吊詭之處在于，越是被傳播和發(fā)揚(yáng)的東西，越是有更多的人對(duì)此保持懷疑態(tài)度。

1949年后，中國(guó)科學(xué)院多次收到有關(guān)“永動(dòng)機(jī)”的設(shè)計(jì)，以至于不得不撰文《關(guān)于本院所收到的一些不能成立的“發(fā)明與發(fā)現(xiàn)”之介紹》（《科學(xué)通報(bào)》，1950），其開(kāi)篇即言，“自本院成立五個(gè)月以來(lái)，曾先后收到不少?lài)?guó)內(nèi)各地非專(zhuān)門(mén)的研究者們所提出的發(fā)明與發(fā)現(xiàn)的著作，經(jīng)本院審查后已分別予以答復(fù)。”其中就有永動(dòng)機(jī)。作者簡(jiǎn)要指出了永動(dòng)機(jī)的錯(cuò)誤之后，無(wú)不惋惜地寫(xiě)道，“我們希望這些發(fā)明家們今后能將他們的發(fā)明熱忱和精力轉(zhuǎn)用于切合實(shí)際的方面上去，那么就對(duì)于新中國(guó)的生產(chǎn)建設(shè)事業(yè)大有裨益了。”

然而，這篇文章并未造成很大的影響。目前在中國(guó)知網(wǎng)可以搜到的有關(guān)“永動(dòng)機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)”的文章，在建國(guó)后的四十年內(nèi)（除“文革”十余年之外）幾乎每年都有一篇。西南聯(lián)大物理系畢業(yè)并留學(xué)哈佛的許少鴻教授首先在1951年的《科學(xué)大眾》上撰文《永動(dòng)機(jī)是可能的嗎？》，此文形象易懂，娓娓道來(lái)。

之后，畢業(yè)于東南大學(xué)化學(xué)系、留學(xué)萊比錫大學(xué)的曾石虞教授，清華大學(xué)物理系畢業(yè)的王竹溪教授，北京大學(xué)物理系畢業(yè)的丁守謙教授分別于1952年、1953年、1955年在《化學(xué)世界》《物理通報(bào)》《科學(xué)大眾》上撰文，表示永動(dòng)機(jī)是不可能造成的。王竹溪教授在1962年的《熱力學(xué)發(fā)展史概要》一文中專(zhuān)門(mén)重提此事。

不僅如此，我們?cè)诔菆D書(shū)上還可以找到當(dāng)時(shí)出版的一些講述永動(dòng)機(jī)之不可能性的書(shū)籍，例如丁守謙教授的《有永動(dòng)機(jī)嗎？》（中國(guó)青年出版社，1956）、莫奎先生所編的《永動(dòng)機(jī)問(wèn)題》（科學(xué)普及出版社，1957）以及一些含有此章節(jié)名的力學(xué)教材。

而在孜孜不倦地制造永動(dòng)機(jī)的民間科學(xué)家當(dāng)中，最出名的當(dāng)屬舊時(shí)國(guó)民黨高級(jí)將領(lǐng)黃維先生。淮海戰(zhàn)役被俘之后，黃維轉(zhuǎn)而潛心研究永動(dòng)機(jī)的制造。據(jù)黃維的女兒黃惠南回憶稱(chēng)：

被俘后，他們先是在石家莊附近的井陘集訓(xùn)了一段時(shí)間。父親在茅草屋里待著沒(méi)什么事，看到外面有人來(lái)打水，搖那個(gè)轆轤，看得久了，便產(chǎn)生了奇想。他認(rèn)為，重力無(wú)處不在，他要設(shè)計(jì)一種發(fā)動(dòng)機(jī)，把重力變成動(dòng)力，那么這部機(jī)器可以永遠(yuǎn)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，這是一項(xiàng)可以改變世界工業(yè)的革命。父親向管理方要求提供研究條件，遭到拒絕。后來(lái)，張治中奉毛澤東和周恩來(lái)之命到管理所看望戰(zhàn)犯，父親趁此機(jī)會(huì)委托張治中把申請(qǐng)從事永動(dòng)機(jī)研究的報(bào)告帶給中國(guó)科學(xué)院。科學(xué)院回復(fù)說(shuō)，他設(shè)想的機(jī)器叫永動(dòng)機(jī)，永動(dòng)機(jī)早已被科學(xué)證明是絕對(duì)不可能的，所以這項(xiàng)工作沒(méi)有意義。但是父親不死心，還要堅(jiān)持設(shè)計(jì)他的永動(dòng)機(jī)，這也被理解成他抵觸改造的一種方式。

即便是1975年特赦之后，黃維先生仍然沒(méi)有放棄鉆研永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與制造。以至于1979年6月，黃維先生在政協(xié)分組會(huì)議上就開(kāi)發(fā)“重力能源”做了長(zhǎng)篇學(xué)術(shù)報(bào)告，會(huì)議通過(guò)決議，要支持黃維先生提出的科研項(xiàng)目。作為黃埔軍校一期學(xué)員，黃維先生絕不能算作是未受教育之人，但他為何潛心于永動(dòng)機(jī)的研究，這是很有趣的問(wèn)題。

永動(dòng)機(jī)的“文革”推力

文獻(xiàn)檢索表明，“文革”時(shí)期，關(guān)于“熱力學(xué)”的文章驟然減少，僅有的寥寥數(shù)篇文章也鮮有署名。

黃維于1968年4月從北京秦城監(jiān)獄轉(zhuǎn)押至撫順戰(zhàn)犯管理所，撫順戰(zhàn)犯管理所批準(zhǔn)了他的實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)，并從管理所電機(jī)廠調(diào)出四名技術(shù)人員與學(xué)理科出身的幾名戰(zhàn)犯共同組成科研小組，還撥了一些經(jīng)費(fèi)，最終按照黃維先生的設(shè)計(jì)圖紙制造出一臺(tái)轉(zhuǎn)了幾下就停止的“永動(dòng)機(jī)”。至于為何撫順戰(zhàn)犯管理所支持了黃維先生的申請(qǐng)，筆者還未找到較為有說(shuō)服力的文獻(xiàn)。

同樣，現(xiàn)在在互聯(lián)網(wǎng)上也很難找到“文革”期間有關(guān)永動(dòng)機(jī)的文獻(xiàn)。然而可以肯定的是，1971年與1974年分別有兩次當(dāng)權(quán)派名下的永動(dòng)機(jī)研發(fā)項(xiàng)目，可分別見(jiàn)于《化學(xué)通報(bào)》（1977）與《人民教育》（1978）及其他書(shū)籍對(duì)此事的轉(zhuǎn)述。

1971年，“四人幫在遼寧的那個(gè)死黨”（注：指毛澤東的侄子毛遠(yuǎn)新）曾經(jīng)拼湊了一個(gè)十八人的班子搞永動(dòng)機(jī)的發(fā)明。費(fèi)時(shí)一年，耗資三萬(wàn)元，最終卻只得到一臺(tái)輸出功率為30%的機(jī)器。

1974年，陜西的趙某進(jìn)京告狀，稱(chēng)從中央到地方的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)壓制他的“永動(dòng)機(jī)發(fā)明”。江青在他的個(gè)人材料上寫(xiě)道：“建議中央大力支持趙××的革新試驗(yàn)、試制工作，并且對(duì)趙本人采取保護(hù)措施，避免敵人暗害他。”王洪文將此人接進(jìn)高級(jí)招待所保護(hù)起來(lái)，耗時(shí)兩年，耗費(fèi)十幾萬(wàn)元，造出了一臺(tái)不能運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器。

在此期間，永動(dòng)機(jī)的發(fā)明并未停歇，據(jù)統(tǒng)計(jì)，第一機(jī)械工業(yè)部信訪組在1971-1976年間，收到“發(fā)明永動(dòng)機(jī)”的信件有265封；中科院信訪組單單在1975年的四個(gè)月間，就收到100多件有關(guān)永動(dòng)機(jī)的發(fā)明材料。

這一段時(shí)期，姚文元、江青等人批判自然科學(xué)，對(duì)一些錯(cuò)誤百出的文章亂加批示、責(zé)令有關(guān)刊物發(fā)表，否則就是“扼殺新生事物”，就是“資產(chǎn)階級(jí)學(xué)閥”。

改革開(kāi)放后，永動(dòng)機(jī)仍未消亡

“四人幫”倒臺(tái)后，《光明日?qǐng)?bào)》刊登了中國(guó)科學(xué)院物理研究所13室的文章《從馬兒不吃草談起》，但仍有一部分永動(dòng)機(jī)研究者繼續(xù)寄來(lái)設(shè)計(jì)方案，并稱(chēng)“能量守恒定律永遠(yuǎn)不能違反，這是反辯證法的，也是直接違背恩格斯教導(dǎo)的。”

不過(guò)，自1978年全國(guó)科學(xué)大會(huì)之后，科學(xué)研究工作逐漸步入正軌，永動(dòng)機(jī)的研發(fā)始終停留于“民間科學(xué)家”群體之中。即便是偶有對(duì)于永動(dòng)機(jī)的可能性的探討也僅僅是出于哲學(xué)思辨，例如《必然性與可能性探要》（陳明兆等人，1981）。

新形式的永動(dòng)機(jī)也不斷地涌現(xiàn)出來(lái)，例如《光明日?qǐng)?bào)》2000年3月29日的報(bào)道《不需光照能發(fā)電的二極管的制成》。這篇報(bào)道稱(chēng)，中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所物理實(shí)驗(yàn)室徐業(yè)林研究員經(jīng)過(guò)36年艱苦探索，研制成功一種能從周?chē)h(huán)境中不斷吸取能量發(fā)出電能的新型半導(dǎo)體器件——無(wú)偏二極管。“它發(fā)電時(shí)不需光照，也不需溫差，即便將它放入一個(gè)密封的金屬盒中，電流電壓也不會(huì)受任何影響”。“它不污染環(huán)境，從取之不盡的環(huán)境中獲取能量，不需加油，不需充電，是一種新型的理想能源。”

為此，北京林業(yè)大學(xué)的劉家岡教授與中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所的俞稼副編審曾撰文稱(chēng)“徐業(yè)林的裝置，與歷史上的永動(dòng)機(jī)根本不同之處在于：歷史上的永動(dòng)機(jī)，不管設(shè)計(jì)得多么巧妙，沒(méi)有一個(gè)是真正能運(yùn)轉(zhuǎn)的；而徐業(yè)林的裝置，卻是能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的，不僅能夠運(yùn)轉(zhuǎn)，而且已經(jīng)不間斷地運(yùn)轉(zhuǎn)了14年。徐業(yè)林的裝置很可能是歷史上第一臺(tái)真正的永動(dòng)機(jī)！”

言之鑿鑿之外，此文感嘆道：“希望我國(guó)學(xué)術(shù)界確確實(shí)實(shí)表現(xiàn)出一種鼓勵(lì)創(chuàng)新、允許失誤的非常活躍的學(xué)術(shù)空氣和人文環(huán)境。無(wú)論如何，一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)了14年、與現(xiàn)有理論相矛盾的奇怪裝置，除了媒體偶爾有所報(bào)道外，科學(xué)界竟不能展開(kāi)真正意義下的正常討論，這對(duì)大力提倡創(chuàng)新精神的我國(guó)科學(xué)界來(lái)說(shuō)，是一種莫名的悲哀，是絕對(duì)不正常的。”

不過(guò)，1967年畢業(yè)于北京大學(xué)物理系理論物理專(zhuān)業(yè)、1981年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院研究生院凝聚態(tài)物理專(zhuān)業(yè)獲碩士學(xué)位的劉家岡教授絕不代表當(dāng)時(shí)中國(guó)科學(xué)界的普遍看法。水利科學(xué)家潘家錚教授曾于1997年撰文以回信的方式“致某同學(xué)”告誡青年學(xué)子深入鉆研科學(xué)知識(shí)而切莫總想一鳴驚人、一步登天。

1980年代之后，關(guān)于永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的討論開(kāi)始見(jiàn)諸報(bào)端，而在“文革”之前，雖也有人提出此類(lèi)設(shè)計(jì)，但出版物的把關(guān)還比較嚴(yán)格，未曾刊登。互聯(lián)網(wǎng)興起之后，“永動(dòng)機(jī)”轉(zhuǎn)而藏入百度貼吧、天涯論壇等地。如今，“永動(dòng)機(jī)”作為一種修飾語(yǔ)言也越來(lái)越多地出現(xiàn)在報(bào)刊之上，進(jìn)入我們的日常語(yǔ)言。在這個(gè)意義上，“永動(dòng)機(jī)”也確實(shí)“永動(dòng)”了。