永久機関File33:ウィルキンス司教の永久機関-磁石+坂+鉄球=永久機関?

今回は17世紀に本気で「永久機関」を考えたある聖職者のお話をお届けします。

「永久に動き続ける機械」があったら、どんなに素敵でしょう。
電気代ゼロで、環境にも優しくて、ずっとぐるぐる回り続けてくれる……。そんな夢の装置を考案したのが、ウィルキンス司教という人物なんです。

仕組みは結構シンプルですが、果たして本当に動くのか？

それではいってみましょう👇

⛪ウィルキンス司教って誰？

ジョン・ウィルキンス（John Wilkins）は、17世紀イギリスの聖職者であり、自然哲学者でもありました。

彼はただの宗教家ではありません。なんと！ロンドン王立協会（現在の英国王立協会、Royal Society）の創設メンバーの一人！
つまり、科学の世界でもバリバリ活躍していた超知識人です。

そんな彼が1648年に出版した本が、
📘「Mathematical Magick（数学の魔法）」

この本では、古代の機械装置から当時の最新テクノロジー、そしてちょっぴり怪しい機械まで、いろんな“動くモノ”の話がてんこ盛り。その中に登場するのが――そう、永久機関なんです！

その中でウィルキンス司教は、磁石と鉄球と坂道を使ったとってもユニークな装置を考えました。

この装置は、磁石、坂道、鉄球を使ったものです。彼の装置をざっくり説明すると、こんな感じ👇

……という流れを繰り返すことで、「永久に鉄球が転がり続けるのでは？」という発想です。

頭の中で描いてみてください。
ぐるぐる、ぐるぐる、鉄球が転がる……音もして……う〜ん、ロマンですね！

ここで科学の出番です。

結論を言えば――

この装置、永久には動きません！😢

なぜか？理由はちゃんとあります。

磁石の力で球を坂の上まで引っ張り上げるのはいいんですが、その力が強すぎると、球が穴に落ちてくれません。
逆に、引力が弱いと球が坂を上がってくれない。

要するに、「登らせる力」と「落とす仕組み」が同時に成立しないんです。詰んでます。

理論上は“スムーズに”転がって戻ってくる設計でも、実際には摩擦や空気抵抗があるんです。
鉄球が坂を上がったり転がったりするたびに、少しずつエネルギーが失われていきます。

だから、いずれ止まる。

物理法則に従う限り、エネルギーを“どこからも足さずに”無限に生み出すことは不可能。
熱力学第一法則（エネルギー保存）と第二法則（エネルギーの質の劣化）によって、永久機関は理論的にも否定されています。

面白いのは、ウィルキンス自身が「この装置、もしかして無理かも……」って気づいていた節があるんです。

『Mathematical Magick』の中で、彼はこう述べています：

「このような機械は、理論的には魅力的に思えるが、実際には様々な理由で動作しないことがわかるだろう。」

なんと、自分でツッコミを入れていた！

でも、それでも提案したということは、当時の「自然の力で何かが永遠に動くかも？」というワクワク感が、彼の中にあったのでしょう。

実はウィルキンス司教は、永久機関の可能性を探るうえで、次の３つの「力の源泉」を真剣に考えていました。

化学的抽出（Chymical Extractions）
これは今でいう化学反応の力。例えば、酸とアルカリを混ぜると熱が出るみたいな化学エネルギーの利用です。化学反応からエネルギーを引き出して、機械を動かそうという考えですね。
磁性の徳（Magnetical Virtues）
磁石の力を使って物を動かすアイデア。彼の有名な鉄球＋坂＋磁石の装置は、まさにこの磁気の力を使う方法でした。磁石の不思議な引き合いを使って、ずっと動く仕組みを夢見ていました。
重力による「自然な引き合い（Natural Affection of Gravity）」
地球の引力を活用しようとするもの。たとえば、物体が自然に落ちる力を利用して、機械が永遠に動くのでは？という考えですね。実際、重力は自然界で最も身近な力の一つなので、ここを使わない手はない！と考えたわけです。

これら３つの力の源泉は、17世紀当時の科学の理解の最先端を反映していて、ウィルキンスはどれが永久機関の鍵になるか、じっくり探っていました。

ただし、現代の科学では、どれも「完全な永久機関の動力源にはなりえない」とされているのですが……。
その理由や実際の構造の話は、先ほど紹介した「磁石＋坂＋鉄球」の例がまさにこれに該当します。