right|thumb|Perpetuum mobile cu bile În accepția modernă, un perpetuum mobile este un dispozitiv ipotetic care poate funcționa un timp indefinit fără a fi alimentat de la o sursă de energie externă. Un asemenea motor este imposibil de realizat, întrucât el ar încălca principiile termodinamicii. Se discută despre următoarele tipuri de perpetuum mobile: Perpetuum mobile de speța întâi, care inițial viza încălcarea primului principiu al termodinamicii. Actual în această categorie intră toate dispozitivele care încalcă principiul conservării energiei, indiferent în ce formă. Perpetuum mobile de speța a doua, care inițial viza încălcarea celui de al doilea principiu al termodinamicii. Actual în această categorie intră toate dispozitivele care violează comportarea statistică a materiei la nivel molecular. Perpetuum mobile de speța a treia, concept de dată recentă. În această categorie intră dispozitivele care, deși nu schimbă energie cu exteriorul (sunt sisteme izolate), își păstrează mișcarea pe timp nelimitat, încalcând ireversibilitatea fenomenelor.
Istoric thumb|Roata cu ciocane a lui Villard de Honnecourt. Istoricul mașinilor cu mișcare perpetuă se confundă cu istoria fizicii. Încercările de a realiza o astfel de mașină au dus la dezvoltarea cunoștințelor științifice. În jurul anului 500 î.Hr. filozoful grec Anaxagora afirmă că din nimic nu se obține nimic, și nimic nu poate fi anihilat. În jurul anului 1100 astronomul și matematicianul indian Bhāskara II descrie un perpetuum mobile format dintr-o roata cu spițe umplute cu mercur. În anul 1235 meșterul francez Villard de Honnecourt descrie un perpetuum mobile format dintr-o roată dezechilibrată, cu șapte ciocane articulate. În 1269 Pierre de Maricourt (Petrus Peregrinus) descrie un perpetuum mobile care se baza pe acțiunea unui magnet natural. În jurul anului 1480 italianul Francisco di Giorgio descrie câteva mecanisme hidraulice cu circuit închis al apei. În 1480 Leonardo da Vinci face câteva schițe despre roata dezechilibrată și șurubul de apă al lui Arhimede. În jurul anului 1490 Leonardo da Vinci explică momentele forțelor la o roată cu greutăți și demonstrează imposibilitatea mișcării spontane a unei astfel de roți. În 1562 iezuitul german Johannes Taisnierus (Johann Tausner) descrie un perpetuum mobile format dintr-o rampă, un magnet și o bilă de fier. În 1586 olandezul Simon Stevin demonstrează imposibilitatea funcționării unui perpetuum mobile bazat pe planuri înclinate. În 1640 matematicianul René Descartes afirmă că „în natură, suma cantităților tuturor tipurilor de materie și a vitezelor lor este constantă”. Confuzia dintre energie și putere conduce la dispute. În 1645 A. Martin inventează un ceas hidraulic acționat prin capilaritate. În 1648 englezul John Wilkins explică de ce nu funcționează mașina lui Taisnierus. În 1660 matematicianul, fizicianul și astronomul olandez Christian Huygens stabilește legile conservării momentului cinetic al corpurilor în rotație. În 1685 Robert Boyle descrie un perpetuum mobile chimic. Se presupune că ar fi observat o reacție chimică oscilantă. În 1685 Denis Papin propune un perpetuum mobile care violează echilibrul lichidelor în tuburi comunicante. În 1686 Gottfried Wilhelm Leibniz relevă erorile lui Descartes și definește energia potențială drept produsul forței și a înălțimii. În 1712 Johann Ernst Elias Bessler, zis Orffyreus prezintă în Germania prima sa mașină cu mișcare continuă. Primește bani pentru a construi alte mașini și scrie o carte, Perpetuum Mobile Triumphans. Descrierea mașinii îi este trimisă lui Isaac Newton, care însă nu răspunde. Frauda este descoperită în 1727. În 1742 Johann Bernoulli senior descrie un mecanism bazat pe osmoza dintre două lichide. În 1750 Pierre Jaquet Droz construiește un ceas cu un mecanism cu lamă bimetalică acționată de variațiile de temperatură ale mediului ambiant. În 1751 Louis Antoine LePlat construiește un ceas tras de un mecanism acționat de vânt. În 1763 Andrew Doswill construiește un dispozitiv cu un rotor de fier care se rotește într-un câmp magnetic staționar. În 1775 la sugestia lui Pierre Simon Laplace, Academia Franceză de Științe publică în analele sale un text care începe cu: Construcția unei mașini cu mișcare perpetuă este absolut imposibilă. De atunci, Academia refuză examinarea oricărui dispozitiv care se pretinde a fi un perpetuum mobile. În 1775 englezul Coxe construiește un ceas acționat de recipiente cu mercur deplasat de presiunea barometrică. În 1815 un oarecare Ramis în München prezintă un dispozitiv electrostatic cu mișcare perpetuă, acționat de fapt de pile galvanice Zamboni. În 1827 William Congreve, ofițer, savant și ceasornicar propune un perpetuum mobile acționat prin capilaritatea unor bureți scufundați într-un lichid. În jurul anului 1815 elvețianul David Robert Geiser construiește un ceas perpetuu, frauda fiind descoperită după moartea sa. În 1843 James Prescott Joule determină echivalentul mecanic al caloriei și a altor forme de energie. În 1848 Hermann von Helmholtz formulează principiul conservării energiei. În jurul anului 1880 Ludwig Boltzmann interpretează căldura drept un fenomen mecanic, care poate fi descris prin metode statistice. În 1872 John Worell Keely prezintă un dispozitiv oscilant care ar scoate energie din eter. După moartea sa, în 1898 se descoperă că dispozitivul era acționat cu aer comprimat. În 1880 James Clerk Maxwell descrie experimentul mental al Demonului Maxwellian. În 1880 Rudolf Clausius formulează primele două legi ale termodinamicii în forma cunoscută astăzi. În jurul anului 1900 biroul de patente german refuză cca. 320 de cereri de brevete pentru mașini cu mișcare perpetuă. În 1903 John William Strutt, (Lord Rayleigh) construiește un ceas cu radiu, a cărei funcționare a fost explicată doar prin teoria relativității a lui Albert Einstein. În 1910 Walther Nernst formulează a treia lege a termodinamicii, lege reformulată ulterior de Max Planck. În 1955 rusul Belousov descoperă o reacție chimică oscilantă, care pare a contrazice principiul al doilea al termodinamicii. Cercetările sunt continuate în 1968 de Jabotinski. În 1995 Aldo Costa depune o cerere de brevet pentru o roată cu mișcare perpetuă gravitațională, obținută prin „unificarea mecanicilor clasică și cuantică”. În 2003 Mihail Smeretcianski obține un brevet francez pentru o mașină de tip perpetuum mobile, bazată pe flotabilitate.
Tipuri de perpetuum mobile În accepție termodinamică se discută doar despre perpetuum mobile de speța întâi și a doua, corespunzător echivalenței dintre lucru mecanic și căldură. În sens larg, expresia este folosită la toate dispozitivele cu mișcare perpetuă, indiferent de formele de energie (electrică, magnetică etc.) care intervin. Definitorii sunt legea conservării energiei și problema ireversibilității. Unele dispozitive își obțin mișcarea din surse de energie neconvențională, „ecologice”, însă, deși apar ca noi surse de mișcare, evident, nu sunt niște perpetuum mobile.
Perpetuum mobile de speța întâi Un perpetuum mobile de speța întâi este un sistem fizico-chimic care ar funcționa ciclic și ar efectua, într-un număr de cicluri complete, lucru mecanic, fără a primi din exterior energie sub formă de lucru mecanic sau căldură. Imposibilitatea de a realiza un astfel de sistem este o consecință a primului principiu al termodinamicii. Din acesta rezultă imposibilitatea realizării, atât a acestui perpetuum mobile, cât și a reciprocului său, adică a unui sistem care să funcționeze ciclic și să primească, într-un număr de cicluri complete, lucru mecanic, fără să cedeze în exterior energie sub formă de lucru mecanic sau căldură.
Perpetuum mobile de speța a doua Un perpetuum mobile de speța a doua este un sistem fizico-chimic care ar funcționa ciclic și ar efectua, într-un număr de cicluri complete, lucru mecanic, schimbând căldură cu o singură sursă de căldură, sursa fiind un sistem fizico-chimic de temperatură uniformă. Imposibilitatea de a realiza un astfel de sistem este o consecință a celui de al doilea principiu al termodinamicii. Problema demonului lui Maxwell este până azi un obiect de discuție.
Unele dispozitive electrochimice ca pilă Karpen pot valorifica căldura mediului ambiant în mod izoterm.
Perpetuum mobile de speța a treia Expresia perpetuum mobile de speța a treia este de dată recentă, nu este legată de termodinamică și se referă la sisteme fizico-chimice izolate care, odată puse în mișcare, deoarece nu schimbă energie cu mediul ambiant și nu-și schimbă forma energiilor din sistem (în jargon tehnic sunt lipsite de pierderi) își păstrează mișcarea pe timp nelimitat. Imposibilitatea de a realiza un astfel de sistem derivă din ireversibilitatea fenomenelor.
Exemple de perpetuum mobile Perpetuum mobile care nu funcționează Acestea sunt dispozitive care nu funcționează, iar explicația de ce nu funcționează a fost dată. Roata dezechilibrată. Se presupunea că masele dintr-o parte a roții (bile pe tije, bile libere, ciocane, mercur etc.) pot dezechilibra roata, care se va roti, producând lucru mecanic. Echilibrul forțelor și al momentelor unei astfel de roți (figura alăturată) a fost demonstrat de Leonardo da Vinci. Situația este comună tuturor roților mecanice „magice”. 200px|center Roata lui Orffyreus. Roata lui Orffyreus este, după cum a fost desenată de Johann Bessler (figura de alături, sus) un volant care odată pus în mișcare se învârte fără oprire. Secretul este descoperit în 1727, când servitoarea sa dezvăluie cum impulsiona ea mașina (figura de alături, jos), impuls suficient pentru menținerea roții în rotație câteva zile. 333px