Что такое: Свободная энергия? Каковы истинные причины получения дополнительной энергии? Имеет ли место нарушение закона сохранения энергии?
Редакция текста продолжается. Последнее изменение [ 21.11.02 г.] |
|
Причиной написания данной статьи послужило прочтение ряда материалов в интернете по вопросам альтернативной энергетики или вопросам о получении на выходе некого генератора большего количества энергии, чем затрачено. Ссылки по вопросам альтернативной энергетики и смежным областям приведены в конце статьи.
Сразу хотелось бы сказать, что основной причиной "квазиувеличения" энергии, по всей видимости, является особенность внутреннего строения веществ, но никак не космические или подобные причины. Возникновение понятия "свободная энергия" в основном связано либо с сознательным скрытием фактов, либо с нашими ограниченными познаниями в этой области. Если говорить точнее, не с ограниченными познаниями, а с отсутствием общей концепции, единого согласованного взгляда, на вопросы взаимосвязи микро и макро мира. Да, пытливый ум человека проник в тайны строения вещества, структуру атомов, устройство и состав ядер, но при всем этом, на некоторые вопросы не было обращено должного внимания. Упущены они были потому, что на первый взгляд, не представляют особой ценности и требуют обобщающих концепций или более широкого взгляда на многочисленные проявления разнообразных фактов.
Если быть до конца откровенными, необходимо признать, что некоторые великие изобретатели имели подобный широкий взгляд и прекрасно понимали общие взаимосвязи мира. Самый яркий пример - это Никола Тесла. Но ввиду особенностей своего характера и странностей судьбы (он был типичным изобретателем-одиночкой, у него не было учеников), несмотря на оставленные им многочисленные труды, все-таки и сейчас многие не понимают всей глубины его изобретений, особенно его последних крупномасштабных работ, которые так и не довелось ему довести до конца из – за войны и нехватки средств. К этим работам относятся: передача энергии на расстояния без проводов и некоторые другие связанные с передачей энергии.
Вначале несколько слов о том, что каждому известно из школьного курса. Фактическая плотность окружающих нас вещей, включая самые твердые, распределена в пространстве крайне неравномерно. Когда Резерфорд при помощи простейших приспособлений доказал существования атомного ядра, он был поражен. Выводы из результата опыта по рассеиванию альфа-частиц при прохождении через тонкую золотую пластинку, по словам Резерфорда, были самым невероятным событием в его жизни: "Это было почти столь же невероятно, как если бы вы выстрелили пятнадцатидюймовым снарядом в кусок тонкой бумаги, а снаряд вернулся бы и нанес вам удар". Другими словами, если напрячь воображение и представить себе внешний вид атома натрия с диаметром ядра в 1 см, то облака электронов будут находиться на расстоянии в 1000 метров. Из этого следует, что фактически все тела твердые и находящиеся в других агрегатных состояниях прозрачны. Масса вещества сосредоточена в точечных объемах ядер и далеко, далеко от ядер находятся облака электронов, которые (электроны, из верхних слоев) кроме всего прочего могут перемещаться по всему объему и (или) принадлежать сразу нескольким ядрам, образуя молекулы и (или) кристалическую рещетку. При этом, необходимо учитывать постоянное, достаточно быстрое движение электронов, другими словами электроны "размазаны" в пространстве и представляют собой некий электронный "газ" или эфир. Из положения электронного эфира следует что нельзя точно сказать в каких местах находится электрон, можно говорить о вероятности его нахождения. И если, даже это упрощенное представление о строении вещества, постоянно иметь в виду, многие явления станут понятны.
Современная наука разложила вещество на мельчайшие составляющие; но, к сожалению, это не дает полной картины мира. Что бы из этих частичек создать полноценную мелодию необходимо определенное искусство. Но мы, зачастую, анализируя многочисленные явления, забываем об истинной структуре вещества и поэтому получаем противоречивые выводы.
Один из характерных примеров с почти правильными выводами - это так называемое явление "Взрыва металла". См. статью в журнале "Наука и жизнь", № 4, 2002 г, "Металл взрывается!", авторы: д.т.н. М. Марахтанов, проф. МГТУ и А. Марахтанов, асп. Калифор. Унив. (США).
Приводятся краткие выдержки из статьи.
"В 1988 году журнал опубликовал статью доктора технических наук, академика Российской академии ракетно-артиллерийских наук В. В. Яворского "Энергия "из ниоткуда" (см. "Наука и жизнь" № 10). В ней сообщалось, что при работе над средствами поражения брони было обнаружено крайне любопытное явление. При внедрении в стальную плиту бронебойного снаряда из твердого металла массой 4 килограмма, не снаряженного взрывчатым веществом, вокруг пробоины возникала зона цветов побежалости, свидетельствующая о сильном нагреве. Оценка показала, что количество выделившегося тепла было в несколько раз больше кинетической энергии снаряда. Кпд процесса превышал 400%! Исследования на моделях - легких ударниках и прямые измерения количества выделившегося тепла в калориметре подтвердили наличие странного явления. Превышение тепловой энергии над кинетической для модели массой 61,5 грамма составило 20%, массой 88,5 грамма - 48%: явно прослеживалась роль масштабного фактора. Сотрудники ФИАН им. П. Н. Лебедева, к которым обратились за консультацией, объяснить происходящее не смогли, но указали, что обнаруженный дисбаланс энергий говорит о большой сложности протекающих при ударе процессов. Объяснить физическую суть явления и обнаружить новое, неизвестное ранее свойство металла сумели авторы настоящей статьи".
"В начале 2001 года появилось много сообщений о боеприпасах из обедненного урана (U238, остающегося после выделения из природной смеси изотопов U235, делящегося материала для АЭС и атомного оружия), которые обладают "потрясающей эффективностью" за счет прожигающего действия. Сообщалось, что 120-мм снаряд с начальной скоростью около 1700 м/с пробивает навылет один танк, а затем прожигает броню другого. Пробив броню, он извергает внутрь горящее облако мелких, как пыль, частиц. Количество сжигающей пыли достигает 20% от массы уранового снаряда".
"При ударе со скоростью 2000 - 4000 м/с метеорит исчезает, и при его взрыве выделяется столько энергии, что на месте падения образуется огромный кратер (упавший в 1891 году железный Аризонский метеорит, например, оставил кратер диаметром 1207 м и глубиной 170 м). В таких кратерах никогда не находят крупных метеоритных тел: практически вся масса твердого метеорита превращается в пар.
Все эти факты позволяют заметить следующие закономерности. Во-первых, движение металлических тел в обоих случаях заканчивается ударом о твердую преграду. Во-вторых, если их скорость до удара была меньше некоторой величины, ничего особенного не происходило, но если больше, то при ударе либо выделялась лишняя теплота, либо тело взрывалось. Другими словами, при превышении определенной критической скорости столкновения, в металле возникает явление, сопровождаемое выделением энергии. Нам удалось понять причину этого странного явления и обнаружить неизвестное ранее свойство металла.
Структурной основой любого металла служит жесткая кристаллическая решетка, узлы которой заняты положительными ионами. Пространство между ними заполнено почти свободными отрицательными электронами, хаотическое движение которых напоминает обычный газ. Решетка сохраняет свою форму только благодаря энергии металлической связи, существующей между этими разноименно заряженными частицами. Под энергией связи подразумевают энергию, которая требуется для сублимации или разделения твердого тела на отдельные нейтральные атомы при его исходной температуре 0 К.
Электростатические силы притягивают ионы к электронам, и можно сказать, что электронный газ, как клей, скрепляет решетку. Пока существует металлическая связь, оба сорта частиц пребывают в энергетическом равновесии. Для его нарушения, говорит теория твердого тела, необходимо, "чтобы кинетическая энергия системы (ионов и электронов) лишь немного возросла". Но чему равно это "немного", до сих пор оставалось неизвестным. Вместе с тем, согласно квантовой теории, если облако электронов каким-то образом упорядочить, их кинетическая энергия возрастет. Иными словами, стоит хотя бы часть свободных электронов сгруппировать, "отвлечь" от роли клея, собрав, например, в направленный поток, как одноименно заряженные ионы, мгновенно покинут узлы решетки, отталкиваясь, друг от друга. В этом и кроется постоянная готовность металлического кристалла к взрыву".
"Тем не менее, взорвать металл можно двумя силами: электрической или механической, воздействуя ими только на свободные электроны. В лабораторных условиях проще пользоваться электрической силой. Поразительны в этом смысле опыты французского физика Георга Вертгейма (G. Wertheim). В 1844-1848 годах он показал, что небольшой электрический ток (примерно в 10 раз более сильный, чем в обычной электропроводке) существенно меняет характеристики металлов. Их сопротивление на разрыв уменьшается, а модуль упругости снижается на 18%. Получается так: если нет тока и свободные электроны движутся хаотически, они надежно "склеивают" узлы решетки, защищают металл от разрыва, обеспечивают его высокую упругость. Но стоит сформировать из них направленный поток, как металл становится податливым к воздействию силы. А что станет с металлом, если электрический ток продолжать увеличивать, но металл охлаждать, сохраняя его твердое состояние?
Авторы проделали подобные опыты, пропуская ток по металлическим пленкам толщиной несколько сотен атомарных слоев. В столь тонком слое металл хорошо охлаждался воздухом и нагревался не выше 180°С.
Плотность тока j в пленках увеличивали в 1000 раз по сравнению с обычным проводом. При значениях j= (1,43 - 8,04)·1 000 000 000 А/м2 (соответственно вольфрам и алюминий) энергетическое равновесие в кристаллах нарушалось настолько, что они взрывались, минуя жидкое состояние, за несколько микросекунд. Известно, что плотность тока пропорциональна скорости потока электронов, а кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости. Поэтому, когда плотность тока увеличивалась в тысячу раз, кинетическая энергия направленного (локализованного) потока электронов возрастала в миллион раз. Этого оказалось достаточно, чтобы "отвлечь" свободные электроны от роли "клея" и взорвать кристаллическую решетку. Способ взрыва твердого металла с помощью электрической силы, а также источник энергии, основанный на этом принципе, авторы запатентовали в 2000 году.
Электрический взрыв твердого металла оказался весьма эффективным. Энергия связи каждого атома, например, железа, превращенная в энергию взрыва, составляет около 8·1000 000 Дж/кг (известное взрывчатое вещество тротил вдвое слабее). Вместе с тем эффективность взрывчатых веществ оценивается не только энергией, но и мощностью, то есть отношением энергии взрыва к его продолжительности. Благодаря кратковременности мощность взрыва металла в сотни раз больше, чем у того же тротила".
"Действие механической силы на свободные электроны заметили давно. Наиболее известен опыт Толмена и Стюарта (Tolman R. C., Stewart T. D., 1916 год), в котором катушку медного провода раскручивали, как волчок, до линейной скорости 19,8 - 56,4 м/с, а потом резко останавливали с отрицательным ускорением 39,6 - 282 м/с2. Этого оказалось достаточно, чтобы свободные электроны пролетали по инерции мимо заторможенных ионов, выплескивались из меди во внешнюю цепь и фиксировались гальванометром как импульс электрического тока. Ток, однако, был настолько слаб, что не вызывал в металле никаких изменений. Скорость и ускорение метеоритов и снарядов намного выше, поэтому при их торможении возникает новое явление.
Рассмотрим снаряд как останавливающуюся катушку. Его атомы жестко связаны кристаллической решеткой в единый массив. Когда снаряд ударяет в броню, решетка останавливается, но свободные электроны продолжают двигаться по инерции так же, как в опыте Толмена и Стюарта. Только теперь их ускорение относительно ионов равно примерно 10 000 000 м/с2. Поскольку скорость направленного электронного потока пропорциональна ускорению, можно считать, что при торможении снаряда она на пять порядков больше, чем при остановке медной катушки. Это значит, что кинетическая энергия направленного потока электронов в снаряде будет на десять порядков выше, чем в меди. Именно эта энергия, обусловленная локализацией свободных электронов, и вызывает частичный распад снаряда или полный взрыв метеорита".
"Автор статьи "Энергия "из ниоткуда" измерил теплоту, полученную мишенью, и посчитал, что эта энергия появилась неизвестно откуда потому, что кинетическая энергия снаряда меньше, чем тепловая энергия "перегретой" мишени. Но, взвесив снаряд до и после удара, он обнаружил бы, что снаряд стал легче. Расчеты показывают, что для получения 48% избыточной тепловой энергии снаряд массой 88,5 грамма должен потерять только 4,2 грамма металла. Исчезнувшая кристаллическая масса превратилась в пар, выделив ту избыточную энергию, которая "перегрела" мишень. Таким образом, нарушения закона сохранения энергии не произошло.
Итак, если нужно, чтобы металлическая болванка взорвалась, ударив о твердую преграду, необходимо увеличить ее скорость и выбрать для нее металл с максимальной атомной массой и минимальной энергией связи. По этим признакам металлы, способные взрываться при механическом взаимодействии, образуют ряд U235, W184, Fe56. Уран отвечает этим требованиям лучше всего. Прожигающий эффект урановых снарядов выражен очень ярко, а у стальных не наблюдается вовсе".
Внимательно прочитав статью, можно не согласиться с авторами по некоторым пунктам. Авторы статьи считают, что при ударе болванки о броню, кристаллическая решетка металла останавливается, а электроны продолжают двигаться и часть их, покидая пространство между положительными ионами узлов решетки, что в конечном итоге приводит к отталкиванию узлов и частичному взрыву металла.
По всей видимости, это совсем не так, хотя конечный результат получается аналогичным. Для выяснения истины достаточно вспомнить опыт Резерфорда и фактическую пустую структуру металла. К сожалению, вопреки утверждениям авторов, атомы (ионы) кристаллической решетки металла не представляют собой жесткий единый массив, подразумевается конечно по масштабам микромира. Это относится, как к летящей болванке, так и мишени – танку. Неплохо бы одновременно помнить, что вся масса сосредоточена в узлах решетки и при столкновении происходит следующее явление. Электронный газ, в данном случае, играет незначительную роль, поскольку обладает крайне незначительным атомным весом, большой подвижностью и большая часть его достаточно связана с узлами решетки.
Начиная от места контакта двух металлов, происходит сближение (атомов или ионов) узлов решеток между собой и последовательное надавливание дальних двигающихся кристаллических слоев решетки металла болванки и мишени. При критических скоростях и усилиях сближения узлов (атомов или ионов) решеток, происходит деформация электронных облаков, нарушение баланса "своих" электронов (при этом в некоторых местах кристаллической решетки может возникнуть явление "ограниченной атомной реакции", т.е. прямое взаимодействие между отдельными атомами, приводящая к частичному слиянию электронных оболочек выше некоторой критической величины и соответственно видоизменению ядер (конечной мутации атомов) при сохранению их относительной стабильности (отсутствию ионизирующих излучений и частиц)), металл локально начинает вести себя, не как твердый предмет, а как распадающийся на отдельные атомы или групы, с выделением энергии связи. Дополнительно, возможно появление колебаний плотности электронного газа, связанных с импульсом сдвига узлов решетки (аналог упругих волн). При этом, поскольку фактическое распределение в пространстве атомов крайне редкое, происходит их веерообразное рассеивание с соответствующими разрывами связей между атомами мишени. Поэтому замедление полета болванки незначительное, и она в состоянии пробить два танка подряд. Необходимо отметить и следующее: применение в снарядах Урана 235 и Урана 238 приводит и к возникновению микро ядерных (атомных) реакций с соответствующим незначительным заражением радиоактивными изотопам (в основном должны образовываться устойчивые изотопы). Особенности возникновения и протекания подобных атомных реакций будут рассмотрены ниже. Можно условно назвать их ограниченными в отличии от цепных или управляемых ядерных реакций.
Взрыв металла под действием электрического тока, несколько иное явление, описанное авторами достаточно подробно и интересно оно с точки зрения понятия процессов протекающих в металлах при движении электронов в них. Хотя, вполне возможно, существует определенная резонансная частота, приводящая к подобному эффекту, но при значительно меньших затратах энергии. Причем воздействие на металл может быть не только электрическое. По всей видимости, при протекании большого импульса тока в металле, кроме ухода электронов проводимости с поверхностей Ферми, возникает волновой процесс с вовлечением дополнительных электронов более глубоких слоев, при этом уплотнения электроного газа оказывают сильное воздействие на узлы решетки. Возникают нарушения баланса "своих" электронов, а сильные электрические воздействия (притяжения, отталкивания) вызывают локальные атомные превращения, приводящие к взрыву.
При взрыве металла, под действием электрического тока, происходят атомные ограниченные превращения с большим высвобождением энергии.
По всей видимости, во всех подобных случаях, кроме высвобождения обычной энергии атомных (молекулярных) связей имеет место и разная степень высвобождения энергии при ядерных или точнее атомных ограниченных превращениях, происходящих в несколько специфической форме, что подтверждено открытиями РНЦ "Курчатовский институт" (из открытых публикаций в интернете) для случая взрыва проводника под действием электрического тока. Копия статьи размещена на сайте в разделе литературы, поскольку к ней придется неоднократно обращаться. Последнее связано с тем, что процесс взрыва металла сопровождается несколькими сопутствующими явлениями, а сами по себе явления являются, по всей видимости, гораздо важнее и глубже и могут открыть новую страницу в истории науки и техники.
Примечание. Некоторые рассуждения о наблюдаемых явлениях.
О побочном явлении ШПО. Так как свободна ниша сверх коротких волн или частиц, т.е. диапазон 0,0000001мм, т.е. короче фотонов космических лучей, то возможно обнаружены подобные волны или частицы. Поскольку подобные частицы – фотоны не могут существовать длительное время в одном состоянии, т.е. они постоянно переходят из состояния частиц в кванты энергии и обратно, возможно они будут стремиться образовывать подобные шаровые образования.
Если длинные волны распространяются сферически, во все стороны, более короткие, свет и излучения, распространяются линейно, то сверх короткие возможно образуют шаровые образования. А удерживают их в подобном состоянии эффект поверхностного натяжения и постоянные переходы из волновой сущности в парные частицы и обратно.
О мутации химических элементов. Вполне возможно подобное явление подтверждает еще раз гипотезу об отсутствии разницы между элементарными частицами и более сложными структурами, такими как атомы или молекулами. Т.е. как элементарная частица, так и атом представляют собой особый сгусток вещества и энергии, в котором нельзя выделить отдельные составляющие, кроме центрального сгустка (ядра) и некой энергетической оболочки (когда атом стабилен). В результате сильных внешних или внутренних воздействий возможно проявление (выделение или разделение) структурности атома, последнее не однозначно и зависит от условий. В результате возможно явление мутации этих сгустков, т.е. изменения исходных химических элементов в определенных соотношениях. Отсутствие регистрируемой радиоактивности говорит о том, что при подобных взаимодействиях образуются достаточно устойчивые изотопы, поскольку не происходит принудительного изменения только центрального (ядерного) вещества, другими словами первичное воздействие исходит от энергетического (электронного) облака, в отличии от мутаций вызванных нарушениями баланса центрального вещества (внедрение частиц в ядро) и приводящих к новому выбросу частиц при мутации (радиоактивному распаду атомов).
Если подобные рассуждения кажутся упрощенными, попробуйте ответить вопрос: Какова первичная причина теплового (Броуновского) движения? Или, почему отрицательно заряженный электрон падает на положительно заряженное ядро атома только в исключительных случаях, несмотря на силу их притяжения?
Вопросы, с точки зрения обычной альтернативной энергетики, освещены подробно на сайте ООО "Скиф", см. ссылки на сайты. Поэтому в этом разделе будут раскрываться вопросы связанные с разными формами высвобождения энергии, скрытой внутри вещества (ядерная или атомная (молекулярная) ограниченная реакция), причем имеющими место в нормальных условиях.
Следующий пример – это водяные тепловые генераторы, использующие явление интенсивного торможения после разгона в циклотроне потока воды.
Начальные теоретические положения. См. статью: О вихревом движении и температуре воздуха (газа).
Общее описание Вихревого молекулярно - кинетического двигателя "Торнадо" приведено с статье Создаем новый ДВС. Второй вариант.
Продолжение . . .
Взгляд в будущее: эффективное разложение воды на водород и кислород или перспективы замены бензина.
Продолжение . . .
|
|
О влиянии электронов на свойства металлов.
|
|
В работе описаны эксперименты по исследованию электрического взрыва фольг из особо чистых материалов в воде. Обнаружено появление новых химических элементов, которые детектируются как спектрометрическими измерениями в процессе разряда, так и масс-спектрометрическими анализами осадков, оставшихся после разряда. Зарегистрировано "странное" излучение, которым сопровождается трансформация химических элементов. Высказана гипотеза о наличии магнитного заряда у частиц, составляющих "странное" излучение. Копия статьи есть на сайте в разделе литературы.
|
© Оширов В. 2002 г.
Главная страница
Статьи и разработки
Обсудить на форуме
E-mail: ova@mail.rcom.ru
|
