Spuldze deg pretēji fizikas likumiem

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Spuldžu darbības principi mums šķiet tik skaidri un pašsaprotami, ka gandrīz neviens neaizdomājas par sava darba mehāniku. Tomēr šī parādība slēpj milzīgu noslēpumu, kas vēl nav pilnībā atrisināts.

Pirmkārt, priekšvārds par to, kā šis raksts tapa.

Pirms apmēram pieciem gadiem es reģistrējos kādā studentu forumā un tur publicēju rakstu par to, kādas kļūdas pieļauj mūsu akadēmiskā zinātne, interpretējot daudzus pamatnoteikumus, kā šīs kļūdas labo alternatīvā zinātne un kā akadēmiskā zinātne cīnās pret alternatīvu, uzlīmējot etiķeti. tai "pseidozinātne" un apsūdzot viņu visos nāves grēkos. Mans raksts publiskajā telpā karājās apmēram 10 minūtes, pēc tam tas tika iemests tvertnē. Mani uzreiz nosūtīja uz nenoteiktu aizliegumu un aizliedza ar viņiem ierasties. Dažas dienas vēlāk es nolēmu reģistrēties citās studentu vietnēs, lai mēģinātu vēlreiz publicēt šo rakstu. Bet izrādījās, ka visās šajās vietnēs es jau biju melnajā sarakstā un mana reģistrācija tika liegta. Cik saprotu, starp studentu forumiem notiek informācijas apmaiņa par nevēlamām personām un iekļaušana melnajā sarakstā vienā vietnē nozīmē automātisku bēgšanu no visām pārējām.

Tad nolēmu doties uz žurnālu Kvant, kura specializācija ir populārzinātniski raksti skolēniem un augstskolu studentiem. Bet, tā kā praksē šis žurnāls tomēr ir vairāk orientēts uz skolas auditoriju, rakstu nācās krietni vienkāršot. Es izmetu no turienes visu par pseidozinātni un atstāju tikai vienas fiziskas parādības aprakstu un sniedzu tai jaunu interpretāciju. Tas ir, raksts no tehniskā žurnālistikas ir kļuvis par tīri tehnisku. Bet es negaidīju nekādu atbildi no redakcijas uz savu pieprasījumu. Un iepriekš man vienmēr nāca atbilde no žurnālu redakcijām, pat ja redakcija manu rakstu noraidīja. No tā secināju, ka redakcijā arī esmu melnajā sarakstā. Tāpēc mans raksts nekad nav ieraudzījis dienasgaismu.

Ir pagājuši pieci gadi. Nolēmu vēlreiz sazināties ar Kvanta redakciju. Taču piecus gadus vēlāk uz manu lūgumu nebija atbildes. Tas nozīmē, ka es joprojām esmu viņu melnajā sarakstā. Tāpēc nolēmu vairs necīnīties ar vējdzirnavām un publicēju rakstu tepat vietnē. Protams, žēl, ka nospiedošais vairākums skolēnu to neredzēs. Bet šeit es neko nevaru darīt. Tātad, lūk, pats raksts…

Kāpēc deg gaisma?

Iespējams, uz mūsu planētas nav tādas apdzīvotas vietas, kur nebūtu elektrisko spuldžu. Lieli un mazi, fluorescējoši un halogēni, kabatas lāpām un jaudīgiem militāriem prožektoriem – tie ir tik stingri iedzīvojušies mūsu dzīvē, ka ir kļuvuši tikpat pazīstami kā gaiss, ko elpojam. Spuldžu darbības principi mums šķiet tik skaidri un pašsaprotami, ka gandrīz neviens neaizdomājas par sava darba mehāniku. Tomēr šī parādība slēpj milzīgu noslēpumu, kas vēl nav pilnībā atrisināts. Mēģināsim to atrisināt paši.

Lai mums ir baseins ar divām caurulēm, pa vienu no kurām ūdens ieplūst baseinā, pa otru izplūst no tā. Pieņemsim, ka katru sekundi baseinā ieplūst 10 kilogrami ūdens un pašā baseinā 2 no šiem desmit kilogramiem maģiski tiek pārvērsti elektromagnētiskajā starojumā un izmesti. Jautājums: cik daudz ūdens izplūdīs no baseina pa citu cauruli? Iespējams, pat pirmklasnieks atbildēs, ka tas prasīs 8 kilogramus ūdens sekundē.

Mazliet mainīsim piemēru. Lai cauruļu vietā ir elektrības vadi, baseina vietā elektrības spuldzīte. Apsveriet situāciju vēlreiz. Viens vads spuldzē satur, piemēram, 1 miljonu elektronu sekundē. Ja pieņemsim, ka daļa no šī miljona tiek pārvērsta gaismas starojumā un no lampas izstarota apkārtējā telpā, tad caur otru vadu lampu atstās mazāk elektronu. Ko rādīs mērījumi? Tie parādīs, ka elektriskā strāva ķēdē nemainās. Strāva ir elektronu plūsma. Un, ja elektriskā strāva ir vienāda abos vados, tas nozīmē, ka elektronu skaits, kas atstāj lampu, ir vienāds ar elektronu skaitu, kas nonāk lampā. Un gaismas starojums ir tāda veida matērija, kas nevar nākt no ideāla tukšuma, bet var nākt tikai no cita veida. Un, ja šajā gadījumā gaismas starojums nevar parādīties no elektroniem, tad no kurienes rodas matērija gaismas starojuma veidā?

Šī elektriskās spuldzes mirdzuma parādība nonāk pretrunā arī ar vienu ļoti svarīgu elementārdaļiņu fizikas likumu - tā sauktā leptona lādiņa nezūdamības likumu. Saskaņā ar šo likumu elektrons var pazust līdz ar gamma kvantu emisiju tikai anihilācijas reakcijā ar tā antidaļiņu, pozitronu. Bet spuldzē nevar būt pozitronu kā antimatērijas nesēju. Un tad mēs nonākam burtiski katastrofālā situācijā: visi elektroni, kas pa vienu vadu iekļūst spuldzē, iziet no spuldzes pa citu vadu bez jebkādām anihilācijas reakcijām, bet tajā pašā laikā spuldzē parādās jauna matērija gaismas starojuma veidā.

Un šeit ir vēl viens interesants efekts, kas saistīts ar vadiem un lampām. Pirms daudziem gadiem slavenais fiziķis Nikola Tesla veica noslēpumainu eksperimentu par enerģijas pārnešanu caur vienu vadu, ko mūsu laikā atkārtoja krievu fiziķis Avramenko. Eksperimenta būtība bija šāda. Mēs ņemam visparastāko transformatoru un savienojam to ar primāro tinumu ar elektrisko ģeneratoru vai tīklu. Sekundārā tinuma stieples viens gals vienkārši karājas gaisā, otru galu velkam uz nākamo telpu un tur savienojam ar četru diožu tiltiņu ar elektrisko spuldzīti vidū. Pieslēdzam transformatoram spriegumu un iedegās gaisma. Bet galu galā uz to stiepjas tikai viens vads, un ir nepieciešami divi vadi, lai elektriskā ķēde darbotos. Tajā pašā laikā, kā norāda zinātnieki, kas pēta šo parādību, vads, kas iet uz spuldzi, nemaz nesasilst. Tas nesakarst tik ļoti, lai vara vai alumīnija vietā varētu izmantot jebkuru metālu ar ļoti augstu pretestību, un tas joprojām paliks auksts. Turklāt ir iespējams samazināt stieples biezumu līdz cilvēka mata biezumam, un tomēr uzstādīšana darbosies bez problēmām un neradot siltumu stieplē. Šo enerģijas pārnešanas fenomenu pa vienu vadu bez zudumiem līdz šim neviens nav spējis izskaidrot. Un tagad es mēģināšu sniegt savu skaidrojumu šai parādībai.

Fizikā ir tāds jēdziens – fiziskais vakuums. To nevajadzētu jaukt ar tehnisko vakuumu. Tehniskais vakuums ir tukšuma sinonīms. Kad mēs izņemam no trauka visas gaisa molekulas, mēs izveidojam tehnisko vakuumu. Fiziskais vakuums ir pilnīgi atšķirīgs, tas ir sava veida analogs visu caurstrāvojošai matērijai vai videi. Visi šajā jomā strādājošie zinātnieki nešaubās par fiziskā vakuuma esamību, jo tās realitāti apstiprina daudzi labi zināmi fakti un parādības. Viņi strīdas par enerģijas klātbūtni tajā. Kāds runā par ārkārtīgi mazu enerģijas daudzumu, citi sliecas domāt par ārkārtīgi lielu enerģijas daudzumu. Nav iespējams sniegt precīzu fiziskā vakuuma definīciju. Bet jūs varat sniegt aptuvenu definīciju, izmantojot tās īpašības. Piemēram, šis: fiziskais vakuums ir īpašs visu caurstrāvojošs vide, kas veido Visuma telpu, ģenerē matēriju un laiku, piedalās daudzos procesos, tam ir milzīga enerģija, bet mums nav redzams vajadzīgā trūkuma dēļ. maņu orgāni un tāpēc mums šķiet tukšums. Īpaši jāuzsver: fiziskais vakuums nav tukšums, tas tikai šķiet tukšums. Un, ja jūs ieņemat šo pozīciju, tad daudzas mīklas var viegli atrisināt. Piemēram, inerces mīkla.

Kas ir inerce, joprojām nav skaidrs. Turklāt inerces fenomens pat ir pretrunā ar trešo mehānikas likumu: darbība ir vienāda ar reakciju. Šī iemesla dēļ inerciālie spēki dažkārt pat cenšas tikt pasludināti par iluzoriem un izdomātiem. Bet, ja strauji bremzētā autobusā nonāksim inerces spēku ietekmē un dabūsim bumbuli uz pieres, cik iluzors un fiktīvs būs šis bumbulis? Patiesībā inerce rodas kā fiziskā vakuuma reakcija uz mūsu kustību.

Kad mēs sēžam mašīnā un spiežam uz gāzi, mēs sākam kustēties nevienmērīgi (paātrināti) un ar šo sava ķermeņa gravitācijas lauka kustību deformējam mūs apņemošā fiziskā vakuuma struktūru, dodot tam zināmu enerģiju. Un vakuums uz to reaģē, radot inerces spēkus, kas mūs atvelk, lai atstātu mūs miera stāvoklī un tādējādi novērstu no tā radīto deformāciju. Lai pārvarētu inerces spēkus, ir nepieciešams daudz enerģijas, kas nozīmē lielu degvielas patēriņu paātrinājumam. Turpmāka vienmērīga kustība nekādā veidā neietekmē fizisko vakuumu, līdz ar to nerada inerces spēkus, līdz ar to degvielas patēriņš vienmērīgai kustībai ir mazāks. Un, kad mēs sākam palēnināties, mēs atkal kustamies nevienmērīgi (lēnāk) un atkal deformējam fizisko vakuumu ar savu nevienmērīgo kustību, un tas atkal reaģē uz to, radot inerces spēkus, kas velk mūs uz priekšu, atstājot mūs vienmērīgas taisnas kustības stāvoklī. kad nav vakuuma deformācijas. Bet tagad mēs vairs nenododam enerģiju vakuumam, bet tas mums to dod, un šī enerģija siltuma veidā izdalās automašīnas bremžu klučos.

Šāda paātrināta-vienmērīga-palēnināta automašīnas kustība ir nekas vairāk kā viens zemas frekvences un milzīgas amplitūdas svārstību kustības cikls. Paātrinājuma stadijā enerģija tiek ievadīta vakuumā, palēninājuma stadijā vakuums atdod enerģiju. Un pats intriģējošākais ir tas, ka vakuums var izdalīt vairāk enerģijas, nekā tas iepriekš saņēma no mums, jo viņam pašam ir milzīgs enerģijas krājums. Šajā gadījumā enerģijas nezūdamības likuma pārkāpums nenotiek: cik daudz enerģijas mums dos vakuums, tieši tikpat daudz enerģijas mēs no tā saņemsim. Bet sakarā ar to, ka fiziskais vakuums mums šķiet tukšums, mums šķitīs, ka enerģija rodas no nekurienes. Un šādi fakti par acīmredzamu enerģijas nezūdamības likuma pārkāpumu, kad enerģija parādās burtiski no tukšuma, jau sen ir zināmi fizikā (piemēram, pie jebkuras rezonanses tiek atbrīvota tik milzīga enerģija, ka rezonējošs objekts var pat sabrukt).

Apkārtējā kustība ir arī nevienmērīgas kustības veids, pat ar nemainīgu ātrumu, jo šajā gadījumā mainās ātruma vektora pozīcija telpā. Līdz ar to šāda kustība deformē apkārtējo fizisko vakuumu, kas uz to reaģē, radot pretestības spēkus centrbēdzes spēku veidā: tie vienmēr tiek virzīti tā, lai kustības trajektoriju iztaisnotu un padarītu taisnu, ja vakuuma nav. deformācija. Un, lai pārvarētu centrbēdzes spēkus (vai uzturētu griešanās radīto vakuumu), ir jātērē enerģija, kas nonāk pašā vakuumā.

Tagad mēs varam atgriezties pie spuldzes spīdēšanas fenomena. Lai tas darbotos, ķēdē ir jābūt elektriskajam ģeneratoram (pat ja ir akumulators, tas joprojām tika uzlādēts no ģeneratora). Elektriskā ģeneratora rotora rotācija deformē blakus esošā fiziskā vakuuma struktūru, rotorā rodas centrbēdzes spēki, un enerģija šo spēku pārvarēšanai atstāj primāro turbīnu vai citu rotācijas avotu fiziskajā vakuumā. Kas attiecas uz elektronu kustību elektriskajā ķēdē, šī kustība notiek centrbēdzes spēku iedarbībā, ko rada rotējošā rotora vakuums. Kad elektroni iekļūst spuldzes kvēldiegā, tie intensīvi bombardē kristāla režģa jonus, un tie sāk strauji vibrēt. Šādu vibrāciju gaitā fiziskā vakuuma struktūra atkal tiek deformēta, un vakuums uz to reaģē, izstarojot gaismas kvantus. Tā kā pats vakuums ir sava veida matērija, tiek novērsta iepriekš novērotā pretruna par matērijas parādīšanos no nekurienes: viena matērijas forma (gaismas starojums) rodas no cita veida (fiziskā vakuuma). Paši elektroni šādā procesā nepazūd un nepārvēršas par kaut ko citu. Līdz ar to, cik elektronu pa vienu vadu iekļūst spuldzē, pa otru iznāks tieši tikpat daudz. Dabiski, ka kvantu enerģija tiek ņemta arī no fiziskā vakuuma, nevis no elektroniem, kas nonāk pavedienā. Pašā ķēdē elektriskās strāvas enerģija nemainās un paliek nemainīga.

Tādējādi lampas luminiscencei nav nepieciešami paši elektroni, bet gan metāla kristāliskā režģa jonu asas vibrācijas. Elektroni ir tikai instruments, kas liek joniem vibrēt. Bet instrumentu var nomainīt. Un eksperimentā ar vienu vadu tieši tā arī notiek. Nikola Teslas slavenajā eksperimentā par enerģijas pārraidi caur vienu vadu šāds instruments bija stieples iekšējais mainīgais elektriskais lauks, kas pastāvīgi mainīja tā stiprumu un tādējādi lika joniem vibrēt. Tāpēc izteiciens “enerģijas pārnešana caur vienu vadu” šajā gadījumā nav veiksmīgs, pat kļūdains. Pa vadu netika pārraidīta enerģija, enerģija tika atbrīvota pašā spuldzē no apkārtējā fiziskā vakuuma. Šī iemesla dēļ pats vads nesasildīja: nav iespējams sildīt objektu, ja tam netiek piegādāta enerģija.

Līdz ar to paveras visai vilinoša perspektīva par strauju elektrolīniju izbūves izmaksu kritumu. Pirmkārt, jūs varat iztikt ar vienu vadu, nevis diviem, kas uzreiz samazina kapitāla izmaksas. Otrkārt, salīdzinoši dārgā vara vietā var izmantot jebkuru lētāko metālu, pat sarūsējušu dzelzi. Treškārt, jūs varat samazināt pašu stiepli līdz cilvēka mata biezumam un atstāt stieples izturību nemainīgu vai pat palielināt to, ievietojot to izturīgas un lētas plastmasas apvalkā (starp citu, tas arī aizsargās vadu no atmosfēras nokrišņiem). Ceturtkārt, stieples kopējā svara samazināšanās dēļ ir iespējams palielināt attālumu starp balstiem un tādējādi samazināt balstu skaitu visai līnijai. Vai ir reāli to darīt? Protams, tas ir īsts. Būtu mūsu valsts vadības politiskā griba, un zinātnieki jūs nepievils.