5.20　“永動”的時鐘

　　我們在這本書里已經談到好幾種想象的“永動機”，而且也解釋過發明永動機是沒有希望的。現在我再來談一談一種“不花錢”的動力機，所謂“不花錢”的動力機，就是不要什么人照顧，卻能夠長時期工作的機械，這種機械所需要的動能是從四周的自然環境里得到的。

　　大家大概見過氣壓計這個東西吧。氣壓計有兩種：水銀氣壓計和金屬氣壓計。在水銀氣壓計里，水銀柱的上端隨時跟著大氣壓力的變化升起或降下；在金屬氣壓計里，在大氣壓力變化的時候，指針會跟著擺動。

　　十八世紀時候，一位發明家利用了氣壓計的這種運動來發動時鐘的機械，他就這樣造出一只時鐘，能夠不要外力就使鐘自動地走起來，而且可以不停地走著。英國的有名機械師和天文學家弗格森看到這個有趣的發明以后，曾經這樣評價（在1744年）道：“我仔細觀察了上面說的那只時鐘，它是由一個特別裝置的氣壓計里的水銀柱升降帶動的；我們沒有理由可以相信這只鐘會在什么時候停下來，因為貯藏在這只時鐘里的動力，即使把氣壓計完全拿走，也已經可以維持這只鐘走一年之久。我應該率直地說，根據我對于這只時鐘的詳細的考察，無論在設計上或者制造上，它的確是我見到過的機械里最精巧的一種。”

　　可惜這只時鐘沒有能夠保留到今天，它給人搶走了，現在藏在什么地方也沒有人知道。不過現在還留下來那位天文學家所作的構造圖，因此還有可能把它重新制出來。

　　在這只時鐘的構造里，有一只大型水銀氣壓計。盛水銀的玻璃壺掛在一只框架上，一只長頸瓶倒插在這玻璃壺里，在玻璃壺和長頸瓶里一共裝了150公斤水銀。玻璃壺和長頸瓶是活動的，可以移上或移下。當大氣壓力增加的時候，一組巧妙的杠桿會把長頸瓶移下，玻璃壺移上；氣壓減低的時候，相反的把長頸瓶移上，玻璃壺移下。這兩種運動會使一只小巧的齒輪總是向一個方向轉。只有大氣壓力完全不變的時候，這個齒輪才完全靜止不動——但是在靜止的時候，時鐘仍舊會由事先提升上去的重錘落下的能量繼續帶動。要使重錘能夠提升上去而又要靠它的落下來帶動機械，是不容易做到的，但是古時候的鐘表匠卻很有發明能力，把這個問題解決了。氣壓變動的能量太大，超過了需要，使得重錘提升上去比落下來更快；因此得有一個特別的裝置，等到重錘提升到不能再高的時候，會讓它自由地落下去。

　　這種或者類似的“不花錢”的動力機，跟所謂“永動機”有重大的、原則性的區別，這個區別不難看出。在“不花錢”的動力機里，動力不是象永動機的發明家所想的那樣“無中生有”，它們的動能是從機械外面得到的，在我們這個例子里就是從四周的大氣得到的，而大氣是從太陽光得到這些能量的。“不花錢”的動力機實際上是跟真正“永動機”一樣經濟的，只是這種機器的制造成本跟它所得到的能量來比嫌太貴了些。

　　下面我們還要講到另外一類“不花錢”的動力機，那時候我們預備舉例來說明，為什么這種動力機在工業上采用時常是很不合算的。

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