永動機，曾經是很多人的夢想，因為有了永動機，意味著擁有無盡的能量。不過現有大自然法則表明，永動機是不存在的，相關專業機構也早就停止了關於永動機的任何專利申請。
但是，縱觀我們周圍的世界，大到各種宇宙天體，小到微觀世界的分子和原子，都是一刻不停地在運動，尤其是分子，為什麽會永不停息地做無規則運動？
首先讓我們來了解一下什麽是永動機。
永動機其實可以分為兩類，而我們通常所講的永動機指的是第一類永動機，不需要外界能量輸入，就能持續對外做功的機器。
在相當長的一段時間裏，人們對永動機的追求甚至達到了狂熱的地步，尤其是當永動機的概念傳到歐洲之後，引起極大的轟動，也掀起了制造永動機的狂潮。
但是結果無一例外，想制造出永動機的夢想都破滅了。那麽為什麽永動機不可能被制造出來呢？
先來說說第一類永動機，這類永動機其實違背了能量守恒定律，該定律告訴我們，能量不會憑空消失，當然也不會憑空產生，只能在不同的形式之間轉化，或者從一個物體轉移到其他物體，在這個過程中，總能量一直保持不變。
因此，如果沒有外界能量輸入，任何物體都不可能持續對外做功，因為任何機械運動在做功的過程中都會有摩擦，摩擦就會使得一部份機械能轉化為熱能。
還有第二類永動機，從大自然中的海水或者空氣中不斷吸取熱量然後持續不斷地轉化為機械能的裝置，就是第二類永動機。
這類永動機雖然沒有違反熱力學第一定律，也就是能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律。
熱力學第二定律有兩種表述方式。第一，熱量不可能自發地從低溫物體轉移到高溫物體。第二，不可能從單一熱源取熱使之完全轉化為有用功而不產生其他影響。
無論是第一類永動機還是第二類永動機，都有一個基本特點：做功。也就是說，判斷是否是永動機的關鍵一點就是做功，而非運動。說白了，運動與做功並沒有什麽必然聯系，不要被「永動機」這三個字迷惑了，永動機並不是永遠轉動的機器。
明白了永動機的概念，我們再來看看分子為何可以永不停息地做無規則運動。
物理課上我們都學過，分子的這種無規則運動其實就是布朗運動，是由英國植物學家布朗在1826年發現的，他透過顯微鏡觀察水中花粉的運動，發現了這種不規則運動。
分子是能夠保持物體物理性質和化學性質的最小顆粒，分子之間存在著間隙，間隙的大小與分子之間的重力和斥力有關。
一般來講，瓦斯分子之間的間隙較大，分子之間的作用力就比較小，因此瓦斯有很大的流動性，容易被壓縮。而液體分子的間隙相對較小，分子之間會表現為重力和斥力，分子會在平衡位置做無規則運動，分子的重力也很難約束分子的位置，所以液體通常都沒有固定形狀，如果液體分子的距離變小就會表現為斥力，所以液體很難被壓縮。
而固體分子的間隙很小，分子間的作用力很大，只能在固定位置最無規則運動，所以固體都有固定的形狀。
一旦物體受熱，就會吸收能量，於是分子的運動就會變得更劇烈，間隙也會隨之增大。所以，分子的無規則運動也是分子的熱運動。
而構成物質的分子都具有能量，單個分子的運動遵循力學規律，大量分子的運動遵循統計規律，是沒有規則的。
理論上分子，只有在絕對零度的狀態下，物體才會停止運動，也沒有能量。不過絕對零度只是理論上的最低值，現實中的任何溫度都是高於絕對零度的，所以組成物體的分子一直都擁有能量，當然也會一直運動。
剛才也講了，永動機並不等同於永遠在運動，說白了，永動機的概念與分子的無規則運動完全是兩碼事。
永動機與做功息息相關，與運動沒有直接關系，如果我們簡單粗暴地把永動機定義為永遠運動的機器，那麽宇宙中任何物體，包括你我在內，都是永動機。
其實這是對永動機的誤解。分子等微觀粒子的運動並不涉及到做功，只是在單純的做熱運動，因此與分子的無規則運動並不是永動機。
有人可能還有這樣的疑問，小到分子大到宇宙天體都具有能量，這些能量到底來自哪裏呢？
追根溯源，宇宙中一切物體的運動都來自於宇宙誕生之初的純能量，也就是宇宙大霹靂釋放出來的超級能量。宇宙大霹靂之初就是純能量，逐漸冷卻之後開始形成基本粒子，然後是各種宏觀物體。
而按照科學家的預測，在熵增定律的支配下，極其遙遠的未來宇宙的熵會達到最大，屆時宇宙中所有物體都會衰變為光子和輕子，此時的宇宙會處於完全的熱力學平衡狀態，沒有任何能量交換，這種狀態其實也宣告了宇宙的死亡！
