Глава 2 К вопросу о теории источников энергии, не требующих топлива

Глава 2 К вопросу о теории источников энергии, не требующих топлива

Использование ископаемого топлива основано только на нашем незнании.

Начнем с того, что мы находимся на позициях здравого смысла, то есть, понимаем, что «нечто» не может возникнуть из «ничего». Получив электроэнергию или тепло без затрат топлива, «здесь и сейчас», мы преобразовали энергию какого-то источника или материального ресурса, который реально существовал «не здесь и не сейчас», но есть был «ранее в наличии на складе». Это образное описание работы «открытых систем». Абсолютно закрытых, то есть изолированных, физических систем в реальном мире не существует, хотя в теории их можно себе представить. Различие между открытыми и закрытыми физическими системами состоит в том, знаем ли мы источник энергии, поступающей в систему извне, или не знаем. Это зависит от нашего уровня понимания строения материи и свойств пространства – времени. В одном случае, у нас не возникает проблем с изучением принципов работы генераторов энергии, не требующих топлива. В другом случае, целесообразно отложить этот вопрос, до получения новых экспериментальных данных.

Исследованием данной темы подробно занимался Вильгельм Оствальд. Он ввел понятие об идеальной машине, способной циклично и без потерь преобразовывать энергию из одной формы в другую. Он назвал ее «перпетуум мобиле второго рода». Мы рассматриваем именно такие машины, даже если первичная форма энергии нам пока не видна. Фантастики в данной книге не будет, хотя некоторые сведения не проверены. Формулы будут, но в минимальном количестве. Теоретические построения с использованием математических формул, обычно, имеют простой физический смысл. Нам потребуется иногда пояснять терминологию, чтобы не возникало разногласий в чтении.

Итак, коротко рассмотрим теорию вопроса. Концепция физического вакуума, как источника энергии, сегодня находит все больше сторонников. Опубликованы фундаментальные работы Андрея Дмитриевича Сахарова и других авторов о природе энергии «нулевой точки». Подробный математический анализ проблемы сделан в книге «Унитарная квантовая теория и новые источники энергии», автор Профессор Сапогин, Москва. В США известны работы Харольда Путхоффа (Harold Puthoff). В Европе темой новых источников энергии занимаются десятки ученых, широко известны работы Профессора Джозефа Грубер (Josef Gruber), Германия.

Понятие «нулевая точка» (в англоязычной литературе «zero-point energy» ZPE) означает точку-момент в пространстве-времени, в которой происходит переход виртуальных частиц, например электрон-позитронных пар, из состояния взаимной компенсации, в котором мы их не можем наблюдать и взаимодействовать с ними, в кратковременное состояние двух реальных частиц, имеющих наблюдаемые измеримые характеристики. Эти явления «кипящего частицами» вакуума вполне реальны и могут быть исследованы. В частности, известен «эффект Казимира». Для теоретиков, эта тема имеет такую же бесконечную глубину для рассуждений, как и сама Вселенная. Один из известных терминов, используемый в данной области звучит очень красочно: «океан Дирака»!

Мы останемся на инженерном уровне, и «углубляться» не будем. Коротко говоря, полагая, что само пространство (физический вакуум) имеет внутреннюю структуру, мы можем сделать вывод о том, что оно может служить для нас источником энергии, если организовать процесс изменения его структуры. Разумеется, его физические характеристики при этом должны измениться. Какие возможные изменения мы можем себе представить?

В работах нобелевского лауреата Ильи Пригожина допускается не только рост энтропии в процессах трансформации гравитационной формы энергии в электромагнитную (тепловая радиация массы, например), но и обратные процессы, при которых электромагнитная форм. а энергии преобразуется в гравитационную форму энергии. В связи с этим, мной и другими авторами, разработана концепция, согласно которой существование реальности с конкретными свойствами пространства и времени определяется функцией плотности вероятности энергии. В данной концепции показано, что невозможно рассматривать пространство без его энергии и не существует пространства, в котором нет энергии. Теория подробно представлена Профессором математики Афанасиусом Нассикас (A.A. Nassikas), Греция, Университет г. Ларисса.

При таком рассмотрении, внутренняя структура реальности раскрывается, как сосуществование двух форм энергии: гравитационной и электромагнитной, причем, локальное увеличение одного компонента приводит к уменьшению другого, так что в сумме изменение общей энергии равно нулю. Исходя из данных положений, в любой точке пространства возможно получение мощности за счет преобразования форм энергии самого пространства, без расхода какого-либо материального топлива.

Возникает вопрос: как много энергии мы можем получить таким образом, для использования в своих целях, не меняя значительно структуру пространства. Американский ученый Томас Берден (Tom Bearden), с которым мы обсуждаем эти вопросы по переписке, начиная с 1991 года, в своей концепции свободной энергии раскрывает структуру электрического потенциального поля. Он также дает расчет плотности энергии «нулевых колебаний вакуума» (zero-point energy). Берден ссылается на концепцию электрического потенциала, как двунаправленного потока фотонов и антифотонов, которая была предложена в 1902 году английским математиком Уиттакером (Whitakker).

Поле статического электрического заряда, обнаруживается нами экспериментально по силовому воздействию на любое электрически заряженное тело, поскольку является градиентом электрического потенциала. В данной концепции, поле имеет внутреннюю структуру, образованную двумя потоками энергии: фотоны излучаются от заряженного тела в бесконечность, антифотоны несут энергию в заряженное тело, таким образом, сохраняя баланс энергии потенциального поля. Благодаря такой структуре, потенциальное поле, например, электрическое, не требует затрат энергии от источника на поддержание своего существования (реальные токи утечки с электродов мы не рассматриваем).

Фотоны и антифотоны, в концепции Бердена, похожи, но фотоны движутся из настоящего в будущее, а антифотоны движутся, с такой же скоростью, из будущего в настоящее (рассматриваются две встречных оси времени). Отсюда возникает предположение, которое было мной высказано ранее (доклад на конференции Новые Идеи в Естествознании, Санкт-Петербург, 1996 год), о том, что использование потенциального поля в источниках энергии для совершения полезной работы будет нарушать этот баланс, то есть, приводить к изменению гравитационных и темпоральных характеристик пространства-времени в окрестностях генераторов энергии определенной конструкции. Проявляться данный эффект может, как активная (нереактивная) движущая сила и антиэнтропийные процессы в материальных объектах.

Количественные оценки. Исходя из значения длины волны Планка, которая задает нам ориентир по максимальной частоте колебаний, мы можем оценить плотность энергии в «пустом пространстве» на уровне 10 127 Джоулей на один кубический сантиметр. В величинах массы, это 10 93 грамм на один кубический сантиметр. Отметим, что самым плотным веществом на Земле является осмий, кубический сантиметр которого весит около 22 грамм. При сравнении этих величин, мы видим, насколько мало энергии «материализовано» в нашем мире, поскольку большая ее часть остается свободной для использования. Полагаясь на эти расчеты, трудно ожидать значительные наблюдаемые или измеряемые эффекты изменения кривизны пространства в окрестностях работающих установок свободной энергии, преобразующих внутреннюю структуру потенциальных полей, при генерируемых мощностях в Мегаватты (10 6) и Гигаватты (10 9), которые достижимы на современном уровне технической реализации.

Другие системы преобразования энергии, например, преобразователи тепловой энергии среды, принципиально, не создают изменений кривизны пространства и гравитационных эффектов. В таких устройствах, мы можем рассматривать только процесс эффективного переноса тепла из одного источника (окружающей среды) в другой источник (потребитель). Это известные «тепловые насосы», которые сегодня свободно продаются, и эффективность 400 % – 700 % уже никого не удивляет. В 1990-е годы, статьи Геннадия Никитича Буйнова на эту тему вызывали большое удивление ортодоксального академического сообщества (читайте Журнал Русского Физического Общества). Много сделал для развития идей конверсии тепловой энергии Профессор Павел Кондратьевич Ощепков, создавший Институт Конверсии Энергии Окружающей Среды. Широко известны работы Охатрина и других ученых.

Сделаем некоторые замечания по терминологии.

Для систем, использующих потенциальное поле, нам потребуется использовать термин «потенциал». Этот термин (латинское название «potentia») означает «сила». В физике – это скалярный параметр, относящийся к некоторой точке пространства, градиент которого в пространстве выражает напряженность поля некоторой силы. В более широком смысле, потенциал – это возможности, которые существуют для выполнения какой-то задачи, для совершения какой-то работы.

Уточним термин «работа». Это понятие означает «количественную характеристику преобразования энергии». Следовательно, при изменении форм энергии производится некоторое количество работы.

Учитывая, что работу можно выполнять медленно или быстро, возникает потребность в новом понятии – «мощность». Мощность – это работа в единицу времени. Изменение фактора «время» в физической системе влияет на уровень мощности. Это важный аспект, позволяющий конструировать физические системы, генерирующие избыточную мощность. Понимание того, что «время» – это термин для описания скорости процесса, например, движения в пространстве определенных физических свойств, дает ключ к анализу процессов преобразования энергии.

Самое интересное понятие – это «энергия», о которой мы знаем из учебников то, что «она может менять форму». Нас учили, что «работа может быть результатом изменения формы энергии». Данный термин ввели в обращение древние греки: «energie» означает «действие» или «деятельность». Энергия, в классическом понимании, это количественная характеристика различных форм движения. Здесь, мы приходим к выводу о необходимости рассматривать движение, то есть, либо перемещение в пространстве, либо процесс, как некоторое «действие» во времени, чтобы анализировать ситуацию с источником энергии, поступающей извне в рассматриваемую физическую систему. Перемещение в пространстве, как движение тела или объекта, включает учет конкретной скорости, то есть времени этого перемещения. Процесс, деятельность или действие также не могут рассматриваться без учета скорости действия, то есть темпоральных характеристик. Поэтому действие без перемещения в пространстве, например, изменение величины электрического потенциала, также является «деятельностью», и может быть более или менее «энергичным». Изменение темпоральных характеристик пространства, то есть изменение скорости выполнения работы в данном пространстве, обуславливает изменение величины мощности системы.

Итак, «энергичность» некоторого действия, с перемещением или без видимого движения в пространстве, непосредственно связано с понятием «время», к рассмотрению которого мы позже обратимся.

Перейдем к анализу конструктивных идей и реальных устройств, интересующих нас с точки зрения автономного энергоснабжения. Задача книги состоит не в том, чтобы описать все известные в мире устройства. Главное – показать разнообразие технических решений, по два-три примера из различных направлений и методов, чтобы иметь возможность сравнивать их, и делать выводы. При этом часто видны аналогии, даже между механикой многовековой давности и современной электроникой. Аналогии дают пищу для размышлений, основу для выводов и качественно новое знание.