Tekno  

Perpetuum Mobile: Dalam Sejarah Gagasan dan Konsep (Penggal 06)

ATHANASIUS Kircher (1601~1680) dan muridnya Caspar Schott (1608~1666) juga mempelajari gerak-abadi kreasi manusia. Mereka juga menyelidiki efek-efek dari batu magnet, seperti yang dilakukan William Gilbert sebelumnya. Kircher sepertinya memiliki pendapat yang ambivalen tentang MGA, yang tidak mencegahnya dari usaha menciptakan beberapa MGA. Salah satu karyanya adalah sebuah kincir dengan jari-jari besi yang berputar dalam 4 buah medan magnet. Secara teknis, ini sebenarnya adalah kelanjutan dari gagasan Pierre de Maricourt. Tetapi sayangnya, Kircher juga tidak berhasil membuatnya bekerja.


[GBR. 24] Athanasius Kircher’s wheel with radial iron points rotating in the field of four magnets.

Guys, sampai dengan saat ini kita masih melulu diceritakan tentang kisah-kisah kegagalan MGA. Apakah tidak ada di antara mereka yang berhasil?; begitu mungkin pikir elo pade semua. Dalam karya besar Schott, Technica Curiosa (tahun 1664), kita tidak hanya dapat menemukan uraian tentang percobaan sensasional persembahan Otto von Guericke, tetapi juga sejumlah gambar dan uraian dari berbagai konsep dan peralatan gerak-abadi teranyar pada pertengahan abad ke-17. Tidak semua dari peralatan tersebut dapat bekerja. Schott memberikan contoh sebuah mekanisme rumit yang memesonakan yang diciptakan oleh Johann Joachim Becher. Anggota dewan dari Mainz, Hans Philipp von Schonborn, bahkan membangun sebuah menara untuk mesin tersebut dan membuatnya bekerja. Karya besar itu pun berhasil membuat sebuah jam bergerak! Ternyata ….

Sang pencipta mesin tersebut kemudian menutup proyeknya setelah bertahun-tahun kerja yang gagal dengan kata-kata: “Sepuluh tahun saya mengejar kebodohan ini, menyia-nyiakan banyak waktu, uang, dan reputasi; tetapi saya dapat mengumumkan … bahwa gerak-abadi adalah mustahil.”


[GBR. 25] The machine that built by Hans Philipp von Schonborn.

Selain Kircher dan Schott yang juga dikenal sebagai anggota Ordo Jesuit, beberapa nama lain yang cukup dikenal karena tergila-gila pada gagasan dan kerja mereka tentang gerak-abadi yang berasal dari ordo tersebut di antaranya adalah Christoph Scheiner, si penemu bintik matahari (Galileo Galilei juga menemukannya dalam waktu yang bersamaan), yang menciptakan alat “Gnomon Scheineriani”, yang untuk itu ia hanya mendapatkan ejekan dan caci-maki. Kemudian, Stanislaus Solski, yang menggambarkan sebuah mesin bolak-balik yang rumit untuk mengangkat air dengan tali, tuas, dan ember. Christoph Grunberger, seorang matematikawan di Sekolah Romano yang memberikan teori tentang sebuah gerak-abadi yang berdasarkan pada bentuk-bentuk spiral yang dikalkulasi dengan cara yang membosankan. Serta beberapa nama lainnya yang kiranya gak perlu disebutkan di sini!

Technica Curiosa sungguh memuat begitu banyak referensi tentang Yesuit sehingga orang dapat dengan mudah mendapat kesan bahwa pada abad ke-17 seluruh Societas Jesu terinfeksi oleh virus abadi tersebut.

Gerak-Abadi Hidrolik

Sebuah MGA hidrolik sederhana terdiri dari sebuah cincin pipa yang diisi dengan dua jenis cairan dengan berat-jenis yang berbeda. Perbedaan ketinggian dan tekanan diharapkan menghasilkan gaya asimetris, yang dengan demikian akan menyebabkan kincir tersebut berputar. Sayangnya, kedua cairan itu selalu dalam keadaan seimbang, tidak peduli bagaimana pun perbedaan berat-jenis kedua cairan itu. Prinsip seperti ini jelas dapat ditelusuri ke belakang, kembali ke tahun 1150 ke Siddhanta Siromani-nya Bhaskara.

[GBR. 26] A two-liquid perpetum mobile.

Lebih sederhana lagi adalah peralatan berikut. Sebuah kincir kayu pada satu sisi hanya sebagiannya dicelupkan ke dalam tangki air. Gaya-apung yang asimetris diharapkan akan membuat kincir berputar. Pencipta alat ini tidak memperhitungkan bahwa tekanan cairan selalu bekerja dari segala arah dan gaya-gaya bekerja tegak-lurus pada setiap bagian permukaan kincir yang terendam. Ini adalah kesalahmengertian yang umum tentang daya angkat dari gaya-apung tersebut. Kincir kayu tersebut akhirnya menjadi perpetuum stabile, yang enggak bergerak dan enggak ngagetin sama sekali.


[GBR. 27] Buoyancy perpetuum mobile.

Denis Papin (1647~1712) adalah seorang fisikawan Prancis yang membuat rancangan yang masuk akal pertama kali tentang mesin-mesin uap. Ia juga menciptakan alat pemasak-uap (pemasak bertekanan, kayak panci presto sekarang ini). Papin menyarankan sebuah alat gerak-abadi hidrolik sederhana. Tidak terdapat bagian-bagian mekanikal yang bergerak di dalamnya, dan ia berfungsi berdasarkan akibat tekanan di dalam wadah besar yang memberi gaya tekan pada kolom cairan di dalam tabung sehingga menyebabkannya menjadi naik.

Sebuah saran yang mirip telah disampaikan oleh Robert Boyle (1627~1691) sebelumnya, yang memikirkan sebuah tabung yang berdiameter sangat kecil sehingga dapat membuat permukaan suatu cairan naik dengan efek kapiler. [Efek kapilaritas adalah salah satu fenomena yang paling menarik, yang barangkali paling memiliki peluang untuk membuat suatu sirkulasi air tertutup. Seberapa besar kebutuhannya mungkin dapat diatasi dengan sistim kapiler-majemuk – sas].

Meskipun kedua konsep seringkali diilustrasikan dengan gambaran skematik yang sama, prinsip kerja keduanya adalah sama sekali berbeda. Namun demikian, tidak ada satu pun dari gagasan tersebut yang berhasil.

Di samping itu, Papin pun seharusnya tahu dengan lebih baik bahwa beberapa tahun sebelumnya, filsuf sekaligus fisikawan dan matematikawan Prancis lainnya, Blaise Pascal (1623~1662) telah menciptakan sebuah alat untuk mengukur tekanan hidrostatis. Alat ini hingga sekarang dikenal dengan nama penemunya, pascal’s apparatus.

[28.a.] Violation of the hydrostatic equilibrum. [28.b.] Pascal’s apparatus.

Ahli-ahli teknik terkemudian tetap mencoba peruntungan mereka dengan MGA gaya-apung berbasiskan prinsip-prinsip lainnya. Pada alat tergambar berikut ini, si pencipta paham bahwa cairan di dalam tabung berlengan dua dengan panjang lengan berbeda akan mengalami keseimbangan hidrostatis di dalam kedua lengan tabungnya itu. Namun ia berpikir ia mungkin masih dapat mengupayakan ketinggian [permukaan cairan] yang berbeda sehingga dapat menggerakkan sesuatu. Mari kita pelajari cara kerja yang diharapkan dari alat ini.

Sebuah tabung U diisi dengan dua jenis cairan yang berbeda berat-jenisnya, misalnya air dan air raksa, yang berada dalam keseimbangan statis. Kemudian kita tempatkan bola-bola yang cukup ringan sehingga dapat mengapung di dalam kedua jenis cairan tersebut ke dalam lengan tabung yang di sebelah kanan, yang berisi air raksa. Satu di antara bola itu kemudian akan naik mengapung pada tabung di sebelahnya dan melompat keluar dan jatuh. Di bawahnya sudah menunggu sebuah kincir. Dengan ini jatuhnya bola itu akan menyebabkan kincir tersebut berputar sehingga dapat menghasilkan usaha. Kemudian bola akan masuk kembali ke dalam tabung yang di sebelah kanan tersebut, memberi tekanan pada bola-bola di bawahnya, sehingga menyebabkan bola yang terbawah terdorong dan kemudian mengapung di lengan tabung sebelahnya. Demikianlah yang diharapkan akan terjadi seterusnya.

Sayangnya harapan itu tidak terjadi. Tidak mudah memang untuk menjelaskan dengan sederhana kenapa proses siklus seperti ini tidak akan dapat bekerja. Tetapi paling tidak, untuk mendapatkan bola yang cukup ringan sehingga dapat mengapung di lengan tabung sebelah kiri, mungkin sekali akan menyebabkan ketinggian tumpukan bola di tabung sebelah kanan menjadi lebih tinggi daripada lengan tabung sebelah kiri!

[GBR. 29] An almost workable hydraulic
mechanic perpetuum mobile.

(BERSAMBUNG)

Ikuti berita lamanriau.com di GoogleNews