Pourquoi les physiciens sont-ils si sûrs qu'aucune machine à mouvement perpétuel ne marchera ?

Parce qu'une telle machine devrait enfreindre les lois de la thermodynamique, qui s'appliquent à des systèmes de toute taille, et que ces lois reposent sur quelque chose de très profond. Un résultat démontré en 1915, le théorème de Noether, montre que la conservation de l'énergie découle du fait que les lois de la physique ne changent pas avec le temps, et les télescopes qui scrutent le passé lointain montrent que la physique est restée pour l'essentiel la même depuis des milliards d'années. Une machine à mouvement perpétuel exigerait que les fondements mêmes de la physique changent.

Le rêve est ancien. Au XIIe siècle, Bhaskara a décrit une roue munie de poids qui s'écartent du centre d'un côté et s'en rapprochent de l'autre. Les poids éloignés exercent un couple plus fort, si bien que la roue semblait devoir tourner sans fin. Il n'en est rien : le côté où les poids sont éloignés en compte moins à cet instant, et les couples s'équilibrent.

Les physiciens classent les échecs par types. Une machine du premier type produit du travail à partir de rien, en violant la première loi, la conservation de l'énergie. Une machine du deuxième type transforme en travail la chaleur d'une seule source, ce qui respecte le bilan d'énergie mais viole la deuxième loi. Une machine du troisième type cherche à supprimer tout frottement, mais la dissipation ne peut jamais être totalement éliminée.

La confiance est telle que, lorsque Gabriel Lippmann a proposé le « cliquet brownien » en 1900, les scientifiques ne le croyaient pas possible, alors que personne n'a expliqué pourquoi il échouait avant Marian Smoluchowski, en 1912. Et les projets inopérants ont été si nombreux que l'office américain des brevets refuse de breveter une machine à mouvement perpétuel sans modèle qui fonctionne, ce qu'il n'exige pas d'ordinaire pour les autres appareils.