戴榕菁

如果要讓我選出四組詞來描述即將過去的2021年，那麼首選一定是“能量”，次選便是“永動機”，第三個是“大氣層”。第四個便是“塔”。

原因很簡單：在2021年我提出了兩種通過開發迄今為止基本上靜靜地在那裡等待開發的大氣層的潛在能量來進行“無能耗”或“低能耗”發電塔的設想。其中第一種是基於已被證實的實驗結果的設想，基本上沒有日常運行材料消耗，而且固定投資的成本及維護成本都應該不高，因此100%可行；而第二種則基於一個有些虛的實驗演示，更不幸的是不但固定投資成本可能比較高而且需要一定量的日常運行材料的消耗和相對於第一種設想來說比較高的維護成本（儘管可能實際值也並不高）。

第一種發電塔之所以要建塔是為了提高效率，沒有塔也一樣能在平地發電，而第二種發電塔則非要建塔不可。最值得慶幸的是，上面提到的“無能耗”發電的是第一種，“低能耗”發電的是第二種。

不像現有的需要有特殊的自然環境才能實現的地熱，風能，或水力等綠能發電，我所提出的兩種發電塔都對自然條件的要求很低。都基本上只要有一塊空地，一定的建築材料就能興建。

綜合上面對於兩種發電塔的特點的比較，我們很容易看出，第一種發電塔有壓倒性的優勢。我這裡之所以把兩種發電塔都拿出來說，是因為畢竟這兩種發電塔都是我在2021年提出的，而且先提出第二種發電塔，後提出第一種發電塔。儘管我對於第一種發電塔背後的原理的討論最先也是在中文網站進行的，但是對於那種發電塔的設想卻是在英文文章里首先提出的，因為那是我在修改關於相關原理的英文討論中想到的。

下面我就先來介紹那個100%可行的第一種發電塔的設想，然後再回顧一下在中文網站也曾引起很大爭議的第二種發電塔的設想。

1.  永動發電機塔 （Perpetual Motion Power-generation Tower, 或 PMPT）

當初我提出第二種發電塔的設想時，也有人將之稱為永動機，並以世界不會有永動機為理由宣稱我的那種設想是不可能的。其實，在我這裡介紹的兩種發電塔中只有第一種才能稱得上是真正意義上的永動機或者說是狹義的永動機，而那被他人叫做永動機的第二種發電塔只能算是廣義的永動機。

第一種永動機所依據的現象是我曾在中文網站介紹過的那個Blackbird運動車（圖一）所代表的被稱為DDWFTTW一類的永動車。

圖一. The Blackbird Sportive Vehicle (By Stephen Morris - Photo sent by Stephen Morris, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=34916718)

所謂的DDWFTTW是英文的Direct Downwind Faster Than The Wind的縮寫。意思是在順風時可以超過風速。這裡的關鍵是DDWFTTW車子是沒有任何發動機，連腳踏車那樣的驅動裝置都沒有，只憑着風力就可以超過風速。其實我在十多年前就在網上看到過北歐某國舉辦的類似DDWFTTW車的國際大學生比賽，只不過他們的比賽項目比圖一中的DDWFTTW更不思議，他們是直接頂着風上行。也就是說，他們要駕着沒有任何驅動力的車在風的吹動下逆風上行。當時我看了之後感到非常的震撼，想着日後有機會我也要做那麼一台車，可是人生的坎坷使我並沒有能得到這樣的機會。

今年初我在網上看到了Derek Muller拍攝的他駕駛Blackbird的視頻，其間他駕駛的Blackbird車速最高達到風速的2.8倍；時隔一段時間後，他又發布了與加州理工大學的物理系Kusenko教授的一萬美金的公開打賭以證明DDWFTTW現象的真實性，且找來物理界的知名教授作證。最後，Muller贏得了那一萬美金。再一次證實了DDWFTTW這種現象的真實性。

可以想見地，圍繞着DDWFTTW現象的最大疑問是：難道它真的違背了熱力學第二定律？

很不幸地，包括Blackbird的製作者，打賭贏了的Muller，以及迄今為止所有參與DDWFTTW現象研究的人員都鐵口直斷地說：DDWFTTW現象沒有打破熱力學第二定律！只有我一個人大聲地說：是的，DDWFTTW現象打破了熱力學第二定律！

我應該說，對我來說非常幸運地，除了我之外沒有一個人敢說DDWFTTW是違背了熱力學第二定律。你們馬上就會看到這對他們來說是多大的損失！！！

其實，只要他們敢於說DDWFTTW違背了熱力學第二定律，那麼在DDWFTTW車子問世十多年後，在包括一流物理學家在內的大量人力物力投入之後，根本輪不上由我在2021年來提出世界上第一台真正意義上的可以源源不斷地從大自然不需要額外能耗地提取“free”能量的永動機。這是因為，我所設想的永動機根本就是他們的DDWFTTW的直接的邏輯推理結果。

圖二就是我所設想的永動機的基本示意圖，其原理可以說是簡單得不能再簡單了。只要你承認目前國際上反覆演示的，甚至已經由一萬美金的公開打賭證實了的DDWFTTW車子的現象是真實的，那麼你可以看出圖二所示意的永動發電機的設想是100%可行的。圖二所顯示的是一部DDWFTTW車在一個圓形的軌道上運行。這裡的運動將是我在十多年前在網上看到的逆風運動，而不是Muller在視頻中演示的順風超風速的運動，而這兩種車子的原理完全一樣。確切地說，一台能做順風超風速運動的車子就一定能做逆風運行。只不過現在人們已經將這類車子統稱為DDWFTTW車子，而不是按照在具體的環境中到底是做逆風運行還順風超風速運行來稱呼它們了。

圖二中的車子與作為一般的運動車的DDWFTTW車子有兩點不同：1）它將攜帶一塊永久磁鐵；2）它配有一個發動機。

圖二中與圓形軌道的橫截面上的短線代表的是金屬線路。當其中的DDWFTTW車在圓形軌道上運行時，金屬線路上便會因為切割磁力線而產生電流。

圖二. 由帶有磁鐵的在纏繞着金屬線路的圓形軌道上運行的逆風行駛的永動發電車示意圖

圖二中的設施需要建在不透風的室內；相應地，其中的DDWFTTW車子尾端需要裝一個發動機，它的作用不是像一般的車子上的發動機那樣來維持DDWFTTW車子運行的（既然是永動機，當然就不需要發動機來維持運動），它的作用只是用來產生初始的運動。一旦DDWFTTW車子獲得了一定的初始速度之後，那台發動機就停止工作，這時DDWFTTW就可以象那台Blackbird一樣持續地自行運動了。

幾個要點：1）圖二中DDWFTTW車子運行的圓形軌道上既可以有象火車軌道那樣的實體軌道，也可以沒有那樣的圓形軌道而是由連接車子與圓心的繩索或直杆來使得車子在圓形軌道上運行；

2）因為現有的所有關於DDWFTTW運動的演示的成功案例，不論是逆風而行還是順風超風速，都是在直線上進行的，因此為了保險起見，圖二中的圓形軌道的半徑需要遠大於車身的長度，這樣的話，在每一線段上，車子就如同行駛在直線上。考慮到現實中的DDWFTTW演示從來不是在理想平直的直線路面上進行的（因此無法避免實際路徑的每一段都存在一定的曲率），只要圓的半徑足夠大，我們就可以認為是已經被現有的演示證實可行了的。不過，這並不代表較小的半徑就一定不行。圓形軌道的半徑與車身長度之比的下限可以由實驗確定；

3）在一個圓形軌道上可以跑多輛車。因此，即便圓形軌道的半徑需要遠大於車身的長度，它可以不是遠大於所有在其上運行的DDWFTTW車子的車身長度的總和；

4）說到現在還沒有提到作為前面的關鍵詞之一的“塔”字。為了提高土地運用效率，我們可以建築一個多層的塔，每一層都有一個或幾個上述的圓形軌道。以現代建築水平，甚至可以建築有幾十層樓高的塔，這樣就可以大大增加源源不斷地生產的不需能耗的“free”電能。

看了上面的介紹後，幾乎可以肯定有對熱力學第二定律過敏者會跳出來說：“你這不是永動機，因為你用了磁鐵。”

沒關係。如果你實在害怕“永動機”這個名字，咱們就給它起個全面反映它的特徵的名字：可以在室內不用持續消耗任何能源的前提下源源不斷地發電的機器。

其實，用磁鐵並不一定是讓這裡所設計的發動機無法成為完全嚴格意義上的“永動機”的最主要的因素。因為磁鐵的壽命有可能比所用的DDWFTTW的部件或者軌道的路面質量的壽命還長。

但這又怎樣（so what）？？？

這將是人類歷史上第一次可以在不需要如目前任何一種發電機那樣持續消耗能源的前提下一年四季源源不斷地發電。只要所選用的（磁體，金屬線路，路面，及車身）材料質量足夠好，便可以在一次性投資後長期（幾年或幾十年）不需能耗成本地發電。在我看來，這就足以配得上“永動機”這個稱號了。

另外，估計還會有人會因為磁鐵與金屬線路之間的作用力是DDWFTTW原型中所不需要克服的力來質疑這裡的永動機發電的可行性。如果真有人會提出這樣的質疑，那麼就請他去看一下Muller的那個超風速2.8倍的視頻，看看那裡的環境有多差。所以，當我們將軌道設在室內平滑的地面上，所減少的路面的摩擦與顛簸的能耗就可以用來克服磁鐵與金屬線路之間的作用力了。

1.1. 與目前現有的發電形式的比較

（1）太陽能：與這裡的永動機發電比較接近的是太陽能板。畢竟它也是裝上之後就不用持續能耗的發電裝置。不過，它們之間有這樣幾點不同：

首先，DDWFTTW之所以被稱為“永動機”是因為它所獲取的能量是由它自身的運動產生的。而太陽能板所獲取的能量是由陽光照射產生的；

第二，由於上面這個區別，太陽能板需要大面積鋪設，而且要在難以維護的室外。而這裡介紹的永動發電機可以在環境可控制的有限面積的室內進行；

第三，太陽能板的效率會隨着陽光的強度發生季節性的變化。而永動發電機沒有這個問題；

（2）風能，地熱，水力發電：這三種綠色能源對自然環境的要求很高。而永動發電機沒有這個問題；

（3）火力：污染太大，而且成本高。而永動發電機沒有這個問題；

（4）核電：風險大。成本相對來說還是高。而永動發電機沒有這個問題。

2. 多層虹吸低耗發電塔（Multifloor Siphon Power-generation Tower, 或MSPT）

上面之所以對永動發電機塔進行了比較詳細的介紹是因為我還從未在中文網站對之進行過介紹。而第二種發電塔曾在這個網站介紹過，雖然有過修改，基本思路還是一樣：基于波義爾當初的自流瓶的設想，借用化學手段把液體進行泡沫化之後，將其提升到一定的高度，然後瀉下衝擊發電機葉片（圖三）。

這裡的主要依據有幾點：（1）目前所有對于波義爾自流瓶可行性的否認都是把水作為其中的液體為前提的。但是，我們其實並不知道作為現代化學之父的波義爾當初到底打算用什麼樣的液體；

（2）Ivanov在視頻上顯示，當他用可樂或啤酒進行實驗時，即便用比波義爾自流瓶的條件差很多的細塑膠管都能產生自流現象；

（3）之所以要用塔，是因為虹吸現象的高度有上限，所以需要用中間的接力層。

圖三. 多層虹吸低耗發電塔示意圖

（4）因為通過化學手段將液體泡沫化是MSPT成功的最基本的條件，所以MSPT的運行是有一定的基本消耗，那就是所用的化學試劑。只不過化學試劑的成本會遠低於其它發電形式的成本，因此可以被看做低耗發電。

（5）MSPT並不具備前面介紹的PMPT那樣的由物體自身運動產生的能量來持續發電的特徵，因此並不能被視為嚴格意義上的永動機。

3. 結束語

在本文所介紹的兩種發電塔最根本都是從大氣中獲取能量。第一種發電機之所以被稱作永動機是因為它實實在在地違背了熱力學定律，而第二種發電塔並沒有在任何意義上違背熱力學定律。當然，在廣義上我們也可以把第二種發電塔看作是永動機，只是它並沒有違背熱力學定律。

當然，也會有人找出各種不同的理由來和我說第一種機器也沒有違背熱力學定律。過去十多年人們一直試圖用各種五花八門的理由來說明DDWFTTW沒有違背熱力學定律，結果是那麼多人絞勁腦汁試圖證明DDWFTTW沒有違背熱力學定律的十多年裡，居然沒有一個人稍微向前跨一步，而要等我來給出如何用DDWFTTW源源不斷地生產“Free”能量的設計來。

相信仍然會有人一如既往地象過去十多年裡的很多人一樣畫出各種圖案，列出一大堆公式，甚至套用非平衡態熱力學理論來告訴我DDWFTTW如何如何沒有違背熱力學定律。隨他怎麼說，愛怎麼說怎麼說，鐵打的現實是：按照我這裡的設計，人類可以得到一直被認為只有違背了熱力學定律的永動機才能做到的不需消耗任何能源就可以分秒不斷地一年四季生產的電能！這就夠了。

如果今天以前你把這種現象稱為違背熱力學定律的永動機，而今天以後你改變了口味，認為這種現象不是違背熱力學定律的永動現象，那也由得你。。。。。。

其實，我是在研究第一種發電塔所依據的自然原理的過程中接觸到了第二種發電塔所依據的原理，當時還沒有產生第一種發電塔的設想；而有關其背後原理的文章已經被包括世界頂級雜誌在內的各雜誌拒絕了五次，因此雖然當時已經確信那個原理是正確無誤，仍然有極大的壓力要將其論述得更加透徹。在對相關現象進行調研的過程中看到了第二種發電塔所依據的現象，結果把對第一種發電塔所依據的原理的研究耽擱了下來，其間又插入了其它的一些寫作，使得對於第一種發電塔的設想的提出就晚了許久。

關於打破熱力學定律的永動機的英文討論