El móvil perpetuo (en latín, perpetuum mobile) es una máquina hipotética que sería capaz de continuar funcionando eternamente, después un impulso inicial, sin necesidad de energía externa adicional. Su existencia violaría teóricamente la primera ley de la termodinámica, por lo que se considera un objeto imposible.

Dado que los principios de la termodinámica son algunos de los más comprobados y estables a lo largo de siglos de la física, las propuestas de movimiento perpetuo serias son siempre desdeñadas. Con frecuencia, este tipo de máquinas son utilizadas por los físicos como una forma de poner a prueba sus conocimientos, demostrando, sin utilizar la termodinámica, que no puede funcionar. Además, es frecuente la aparición de "paradojas", al imaginarse experimentos mentales que parecen mostrar móviles perpetuos; invariablemente se trata de errores de comprensión de las leyes de la física, por lo que resultan muy instructivas.

Clasificación

Se dividen en dos categorías, según la ley de la termodinámica que violen:

Móvil perpetuo de primera especie

Los móviles perpetuos de primera especie violan la primera ley de la termodinámica, que es la que afirma la conservación de la energía. Así, producen más energía de la que consumen, pudiendo funcionar eternamente una vez encendidos. Muchos de estos diseños utilizan imanes como fuente de energía libre, y asumen que no hay rozamiento. Así, aunque estos inventos no puedan funcionar eternamente, son a veces capaces de funcionar por sí mismos por largos períodos, siempre que no se les obligue a realizar ningún trabajo sobre su entorno.

Móvil perpetuo de segunda especie

El móvil perpetuo de segunda especie es aquel que desarrolla un trabajo de forma cíclica (indefinida) intercambiando calor sólo con una fuente térmica. También es llamado móvil de Planck, y es imposible de construir bajo la Segunda ley de la termodinámica.

Experimentos mentales

Un experimento mental es un recurso de la imaginación empleado para investigar la naturaleza de las cosas. En su sentido más amplio es el empleo de un escenario hipotético que nos ayude a comprender cierto razonamiento o algún aspecto de la realidad. Existe una gran diversidad de experimentos mentales, sin embargo todos emplean una metodología racional independiente de consideraciones empíricas, en el sentido de que no se procede por observación o experimentación física (otra forma de realizar la misma distinción sería entre lo a priori y lo a posteriori). Famosos ejemplos de experimentos mentales son el demonio de Maxwell y el gato de Schrödinger.

Gran parte de la ética, la filosofía del lenguaje y la filosofía de la mente están fundamentados firmemente en los resultados de experimentos mentales: el violinista de Thompson, la habitación china de Searle, la tierra gemela de Putnam, las personas que se dividen como una ameba de Parfit.

Puede mencionarse su importancia para campos tan variados como la filosofía, el derecho, la física y la matemática.

En filosofía se han empleado por lo menos desde la Antigüedad clásica, algunos anteriores a Sócrates, y eran igualmente bien conocidos en el derecho romano. El siglo XVII fue testigo de algunas de sus puestas en práctica más brillantes en Galileo, Descartes, Newton y Leibniz. Y en nuestros tiempos, la creación de la mecánica cuántica y la relatividad son casi impensables sin el papel crucial jugado por los experimentos mentales.

Witt-Hansen estableció que Hans Christian Ørsted fue el primero en utilizar el término latino-germano Gedankenexperiment (lit. experimentos conducidos en los pensamientos) circa 1812, y fue también el primero en emplear el equivalente alemán Gedankenversuch en 1820. Tiempo después Ernst Mach empleó el término Gedankenexperiment de forma diferente para denotar exclusivamente la conducción imaginaria de un experimento real que de forma subsecuente sería un experimento físico real llevado a cabo por sus estudiantes, y de allí el contraste entre la experimentación física y mental. El término inglés experimento mental fue empleado por primera vez en la traducción de 1897 de un ensayo de Mach, y anteriormente las personas no tenían forma de categorizarlo o denominarlo.

En física teórica, es frecuente la utilización de experimentos mentales para comprobar los límites del conocimiento de las leyes físicas. Algunos de estos experimentos llevarían a un móvil perpetuo, y son:

• El demonio de Maxwell: se trata de violar la segunda ley, al separar dos gases mezclados, introduciendo un hipotético demonio que fuera moviendo las moléculas de los gases hacia el lugar apropiado. Sirve para entender mejor la relación entre entropía e información.

• El trinquete de Brown de Richard Feynman: un "móvil perpetuo" que extrae trabajo a partir de fluctuaciones térmicas, aparentando funcionar eternamente, aunque realmente sólo lo haga mientras el entorno esté más caliente que el trinquete.