Quando si parla di moto perpetuo, si parla di una condizione ideale in cui un movimento, una volta iniziato, si protrae all'infinito senza bisogno di introdurre nuova energia. Per esempio, una ruota in cui una semplice spinta iniziale consente alla ruota di girare all'infinito senza ulteriore intervento.
Si tratta di una condizione irrealizzabile, perché un oggetto in moto perpetuo violerebbe per forza di cose o la prima oppure la seconda legge della termodinamica.
Prima legge: "L'energia interna di un sistema termodinamico isolato non si crea né si distrugge, ma si trasforma, passando da una forma a un'altra."
Semplificando parecchio significa che per produrre un movimento si consuma una certa quantità di energia, che viene trasformata in lavoro. Per ottenere il moto perpetuo servirebbe un sistema che produce più energia di quella che consuma. I tentativi di macchine a moto perpetuo costruite cercando di aggirare questo principio usano magneti come fonte di energia e materiali ad attrito nullo. Anche così, però, dopo lungo tempo anche i magneti perdono di energia, e anche l'attrito non è mai davvero nullo, anche se può assumere valori prossimi allo zero in condizioni di vuoto assoluto.
Seconda legge: "È impossibile realizzare una trasformazione ciclica il cui unico risultato sia la trasformazione in lavoro di tutto il calore assorbito da una sorgente omogenea".
Sempre semplificando tantissimo, significa che il calore passa sempre da una sorgente più calda a una più fredda, a meno di intervento esterno con conseguente consumo di energia. Macchine per il moto perpetuo teorizzate tenendo conto di questo principio implicano un meccanismo in grado di trasformare il calore presente nell'ambiente in energia senza nessuna dispersione. Infatti, mentre è possibile trasformare integralmente il lavoro in calore, non è possibile il procedimento inverso, la trasformazione integrale del calore in lavoro, perché una parte viene dispersa (cercare di spiegare meglio la cosa implicherebbe una serie di formule matematiche che esulano dallo scopo di questo post).
Chiaro che una macchina a moto perpetuo permetterebbe in pratica la creazione di energia a costo zero. Sarebbe il fallimento di tutte le industrie energetiche del mondo, ma anche la spinta definitiva all'evoluzione umana, che vedrebbe drasticamente ridotti i costi di qualunque impresa, dai trasporti all'esplorazione dello spazio.
La conferma che la realizzazione di un tale apparecchio non è fisicamente possibile risale alla nascita della moderna termodinamica, nel XIX secolo. Prima di allora molte menti illustri si sono cimentate nella creazione di macchine a moto perpetuo. Ci provò anche Leonardo da Vinci, ma i suoi modelli contemplavano comunque l'inserimento di energia dall'esterno quali flussi di aria o acqua, finché lui stesso si convinse dell'impossibilità dell'impresa.
A questa pagina si trova un elenco dei tentativi fatti durante i secoli.
Come si vede nella stessa pagina i tentativi di creare una macchina a moto perpetuo non si sono interrotti nemmeno dopo che le leggi della termodinamica ne hanno sancito l'impossibilità. Nel 2006 la Steorn Ltd annunciò una macchina a moto perpetuo chiamata "Orbo", ma la dimostrazione fu rimandata a data da definirsi per "problemi tecnici". Il "powercube" della Steorn dovrebbe produrre energia dal nulla ed essere composto da due lastre di metallo con una soluzione chimica nel mezzo. Dovrebbero funzionare come una pila di Galvani, nella quale l'energia viene prodotta da sostanze chimiche che lentamente erodono gli altri componenti, togliendo appunto l'erosione. Ogni tanto pubblicano nuovi articoli o video a riguardo, ma per ora niente di dimostrabile.