Где же просчёт? — спросит читатель. Всё так логично, достоверно, заманчиво! В чём же порок идеи?

Пока мы с цифрами в руках обосновывали возможность экономичного обогрева жилищ с помощью перекачивания тепла с холодной улицы в комнату, в этом не было порока или противоречия с законами природы. Противоречие возникло дальше. Оно пришло с попытками утилизировать это тепло. Пытаясь реализовать прибыль тепловой энергии, мы тотчас её потеряем.

Вспомним Сади Карно с его беспощадным выводом о невозможности полного преобразования тепла в другие виды энергии. Ещё раз сравним разные возможности, связанные с переходами одного вида энергии в другой. Кинетическая энергия летящей пули полностью обращается в другой вид энергии. Энергию пружины можно до конца затратить на поднятие груза. Каждая из этих форм энергий может быть утилизирована полностью.

Полностью, конечно, только в идеальном случае — при отсутствии трения. В действительности трение, электрическое сопротивление проводов или другие подобные процессы приведут к потере части энергии, к превращению её в тепло. Поэтому рано или поздно прекращаются колебания маятников, замолкают струны гитары и рояля. Но всегда эти потери можно уменьшить и преобразовать один вид энергии в другой почти полностью. Это справедливо для всех форм энергии. Только не для тепловой. На какие бы ухищрения ни пошли конструкторы тепловых машин, они всё равно не смогли бы полностью обратить тепло в работу. Лишь определённая доля тепла может быть превращена в механическую, электрическую или другой вид энергии. И с этим невозможно не считаться. И потери эти можно точно узнать заранее: мы уже знаем формулу, носящую имя Карно и написанную Клаузиусом. Она определяет коэффициент полезного действия идеальной тепловой машины или, другими словами, предельный коэффициент лучшей реальной тепловой машины.

Пренебрежение формулой Карно приводит к печальным заблуждениям, к «сенсациям» и недоразумениям.

Порок системы, предназначенной для превращения дарового тепла в электроэнергию, состоит именно в том, что партнёром кондиционера должна быть тепловая машина. Экономия топлива при помощи обращённого кондиционера не сможет скомпенсировать потери энергии в лучших тепловых машинах. Работая в паре, они всегда будут работать в убыток.

Соединив между собой реальный кондиционер, реальную тепловую машину и реальный генератор электрического тока, мы не только не сможем получать от них избыточную энергию без затраты топлива, но и не сможем добиться того, чтобы они работали вечно, даже не вырабатывая даровой энергии. Этот неутешительный вывод справедлив и в случае, если мы попытаемся отказаться от комбинации тепловой машины с генератором электрического тока и заменим её лучшим из современных полупроводниковых термоэлектрических генераторов (сразу превращающим тепловую энергию в электрическую, минуя механическое движение). Такой термоэлектрический генератор тоже подчиняется принципу Карно и преобразует в электроэнергию тем меньшую долю тепла, чем меньше разность температур между двумя различными полупроводниками, совокупность которых образует полупроводниковый термогенератор тока. КПД такого генератора ограничивается и неизбежной утечкой тепла через границу этих двух полупроводников.

При обсуждении наших мысленных экспериментов следует учесть и то, что при попытках их реализации невозможно добиться увеличения КПД тепловой машины, заставляя кондиционер обеспечить необходимый для этого большой перепад температур. Чем больше требуемая разность температур, тем ниже тепловая эффективность кондиционера. Если нужно получить достаточно большую разность температур, то тепловая эффективность холодильной машины любого типа приблизится к нулю. Не поможет этому и попытка включить две холодильные машины в каскад одну за другой. Получаемая при этом разность температур не удвоится. Помимо прочего, этому помешают увеличивающиеся утечки тепла в механизмах и в теплоизоляции.

Автор просит читателей не пытаться проверять верность сказанного выше при помощи чисел, приведённых при описании наших мысленных экспериментов. Они выбраны лишь из соображений простоты (конечно, тепловой коэффициент 0,24 калории на джоуль соответствует действительности). Нужно учесть, что в наших мысленных экспериментах мы для простоты рассматривали только начальный период после включения холодильника или кондиционера, когда даваемая ими разность температур мала и можно не учитывать обратного потока тепла через стенки холодильника или стены здания. Эти потоки уменьшают тепловой эффект и ограничивают достижимую разность температур, что, при учёте формулы Карно, ещё более увеличивает потери в системе кондиционер — тепловая машина.

Следует подчеркнуть также, что всё сказанное относится к любым холодильникам или кондиционерам, как к наиболее распространённым, имеющим электродвигатель и компрессор, так и к термодиффузионным (не имеющим движущихся частей, а лишь нагреватель, теплообменник и испаритель, внутри которых циркулирует специальная смесь из жидкостей с низкой температурой кипения). Это же справедливо для систем, основанных на полупроводниковых элементах, которые превращаются из холодильника в нагреватель простой переменой направления проходящего через них постоянного электрического тока.

Для простоты рассуждений мы опустили много деталей процесса, упростили схему. Но мы уже знали, что можно опускать, так как учёные до нас проанализировали все аспекты «чуда» Бабьегородского переулка. Все те аспекты, которые не учли его авторы, из-за чего и впали в заблуждение…

… Насколько живуча идея перпетуум-мобиле, можно судить по словам одного из современных крупных учёных. Он сказал иногороднему коллеге:

— Обязательно покажите мне вашу статью, когда закончите. Только, посылая её по почте, предупредите меня открыткой, иначе я могу и не пойти на почту: извещение о заказной бандероли нередко означает очередной проект вечного двигателя…

Мысли этого человека в течение двух тысячелетий вызывали благоговение и восторг. Казалось, бог глаголет его устами.

А римско-католическая церковь словами и делами, отлучениями и кострами в течение веков поддерживала это мнение. Сегодня его учение считается препятствием, которое человечеству пришлось преодолеть, чтобы стать на путь прогресса…

И все-таки никто не отрицает, что имя автора этого учения — синоним мудрости. Оно известно буквально каждому. История помнит не только идеи этого удивительного человека, но и то, что был он небольшого роста, изящен, склонен к сарказму; она бережёт мельчайшие подробности его биографии, передавая их от поколения к поколению, несмотря на обилие новых забот и проблем, невзирая на нехватку бумаги.

Аристотель родился в 384 году до нашей эры в городке Стагире в Северной Греции, в семье врача. Отец считался учёным человеком. Когда он исцелял больных, на него взирали как на высшее существо. Если больной умирал, на врача не сердились, считалось, что умерший призван богами.

Отец Аристотеля вскоре переселился в Пеллу, где стал придворным врачом македонских царей. К нему обращались лишь богатые и знатные люди. Главным пациентом был сам царь Аминт, а затем его преемник Филипп.

Когда Филипп болел, он становился беспомощным, как дитя, а страх делал его щедрым. Придворный эскулап готовился передать свое дело Аристотелю. И всё складывалось к тому: юноша был умён, любезен, ловок. При дворе его любили, баловали, и всё предвещало исполнение желаний родителя.

Но как это ни огорчало старика, Аристотель мало проявлял интереса к медицине — рассеянно выслушивал тайны профессии, тайны, за которые другой отдал бы полцарства. Не скрывал скуки при виде ноющих пациентов, когда им делали растирания или пускали кровь.