Lemputė dega prieš fizikos dėsnius

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Lempučių veikimo principai mums atrodo tokie aiškūs ir akivaizdūs, kad beveik niekas nesusimąsto apie savo darbo mechaniką. Nepaisant to, šis reiškinys slepia didžiulę paslaptį, kuri dar nėra iki galo išspręsta.

Pirma, pratarmė apie tai, kaip atsirado šis straipsnis.

Maždaug prieš penkerius metus užsiregistravau kažkokiame studentų forume ir ten paskelbiau straipsnį apie tai, kokias klaidas daro mūsų akademinis mokslas interpretuodamas daugelį pagrindinių nuostatų, kaip šias klaidas taiso alternatyvusis mokslas ir kaip akademinis mokslas kovoja su alternatyva, klijuodamas etiketę. „pseudomokslu“ir kaltindamas jį visomis mirtinomis nuodėmėmis. Mano straipsnis viešumoje kabėjo apie 10 minučių, o po to buvo įmestas į duobutę. Man iš karto buvo išsiųstas neterminuotas draudimas ir uždrausta su jais pasirodyti. Po kelių dienų nusprendžiau užsiregistruoti kitose studentų svetainėse ir bandyti dar kartą paskelbti šį straipsnį. Bet paaiškėjo, kad jau buvau įtrauktas į juodąjį sąrašą visose šiose svetainėse ir mano registracija buvo atmesta. Kiek suprantu, studentų forumai keičiasi informacija apie nepageidaujamus asmenis, o patekimas į juodąjį sąrašą vienoje svetainėje reiškia automatinį pabėgimą nuo visų kitų.

Tada nusprendžiau eiti į žurnalą „Kvant“, kurio specializacija yra mokslo populiarinimo straipsniai moksleiviams ir universitetų studentams. Tačiau kadangi praktiškai šis žurnalas vis tiek labiau orientuotas į mokyklos auditoriją, straipsnį teko gerokai supaprastinti. Iš ten išmečiau viską apie pseudomokslą ir palikau tik vieno fizinio reiškinio aprašymą ir pateikiau jam naują interpretaciją. Tai yra, straipsnis iš techninio žurnalistinio virto grynai techniniu. Bet jokio atsakymo iš redakcijos į savo prašymą nelaukiau. O anksčiau atsakymas iš žurnalų redakcijų mane visada gaudavo, net jei redakcija mano straipsnį atmesdavo. Iš to padariau išvadą, kad redakcijoje aš irgi esu juodajame sąraše. Taigi mano straipsnis niekada neišvydo dienos šviesos.

Praėjo penkeri metai. Nusprendžiau dar kartą kreiptis į „Kvant“redakciją. Tačiau po penkerių metų į mano prašymą nebuvo atsakyta. Tai reiškia, kad aš vis dar esu jų juodajame sąraše. Todėl nusprendžiau daugiau nekovoti su vėjo malūnais ir paskelbti straipsnį čia, svetainėje. Žinoma, gaila, kad didžioji dauguma moksleivių to nepamatys. Bet čia aš nieko negaliu padaryti. Taigi, štai pats straipsnis…

Kodėl dega šviesa?

Tikriausiai mūsų planetoje nėra tokios gyvenvietės, kurioje nebūtų elektros lempučių. Dideli ir maži, fluorescenciniai ir halogeniniai, skirti kišeniniams fakelams ir galingiems kariniams prožektoriams – jie taip tvirtai įsitvirtino mūsų gyvenime, kad tapo pažįstami kaip oras, kuriuo kvėpuojame. Lempučių veikimo principai mums atrodo tokie aiškūs ir akivaizdūs, kad beveik niekas nesusimąsto apie savo darbo mechaniką. Nepaisant to, šis reiškinys slepia didžiulę paslaptį, kuri dar nėra iki galo išspręsta. Pabandykime tai išspręsti patys.

Turėkime baseiną su dviem vamzdžiais, per vieną iš kurių vanduo įteka į baseiną, per kitą iš jo išteka. Tarkime, kas sekundę į baseiną patenka 10 kilogramų vandens, o pačiame baseine 2 iš šių dešimties kilogramų stebuklingai paverčiami elektromagnetine spinduliuote ir išmetami. Klausimas: kiek vandens išeis iš baseino per kitą vamzdį? Ko gero, net pirmokas atsakys, kad per sekundę prireiks 8 kilogramų vandens.

Šiek tiek pakeisime pavyzdį. Tegul vietoj vamzdžių būna elektros laidai, o vietoj baseino – elektros lemputė. Dar kartą apsvarstykite situaciją. Viename elektros lemputės laide yra, tarkime, 1 milijonas elektronų per sekundę. Jeigu darysime prielaidą, kad dalis šio milijono paverčiama šviesos spinduliuote ir iš lempos išspinduliuojama į supančią erdvę, tai per kitą laidą iš lempos išeis mažiau elektronų. Ką parodys išmatavimai? Jie parodys, kad elektros srovė grandinėje nekinta. Srovė yra elektronų srautas. Ir jei abiejuose laiduose elektros srovė yra vienoda, tai reiškia, kad iš lempos išeinančių elektronų skaičius yra lygus į lempą patenkančių elektronų skaičiui. O šviesos spinduliavimas yra tokia materija, kuri negali kilti iš tobulos tuštumos, o gali kilti tik iš kitos rūšies. Ir jei šiuo atveju šviesos spinduliuotė negali atsirasti iš elektronų, tai iš kur atsiranda materija šviesos spinduliuotės pavidalu?

Šis elektros lemputės švytėjimo reiškinys kertasi ir su vienu labai svarbiu elementariųjų dalelių fizikos dėsniu – vadinamojo leptono krūvio išsaugojimo dėsniu. Pagal šį dėsnį elektronas gali išnykti išspinduliuojant gama kvantą tik anihiliacijos reakcijoje su jo antidalele – pozitronu. Tačiau lemputėje negali būti pozitronų kaip antimedžiagos nešėjų. Ir tada mes tiesiogine prasme gauname katastrofišką situaciją: visi elektronai, patekę į lemputę per vieną laidą, palieka lemputę per kitą laidą be jokių anihiliacijos reakcijų, tačiau tuo pačiu metu pačioje lemputėje atsiranda nauja medžiaga šviesos spinduliuotės pavidalu.

Ir čia yra dar vienas įdomus efektas, susijęs su laidais ir lempomis. Prieš daugelį metų žinomas fizikas Nikola Tesla atliko paslaptingą energijos perdavimo per vieną laidą eksperimentą, kurį mūsų laikais pakartojo rusų fizikas Avramenko. Eksperimento esmė buvo tokia. Mes paimame paprasčiausią transformatorių ir su pirmine apvija prijungiame prie elektros generatoriaus ar tinklo. Vienas antrinės apvijos laido galas tiesiog kabo ore, kitą galą tempiame į kitą patalpą ir ten prijungiame prie keturių diodų tiltelio, kurio viduryje yra elektros lemputė. Padedame įtampą transformatoriui ir užsidegė lemputė. Bet juk iki jo driekiasi tik vienas laidas, o kad elektros grandinė veiktų, reikia dviejų. Tuo pačiu metu, pasak šį reiškinį tiriančių mokslininkų, viela, einanti į lemputę, visiškai neįkaista. Jis neįkaista taip, kad vietoj vario ar aliuminio būtų galima naudoti bet kokį labai didelės varžos metalą ir jis vis tiek išliks šaltas. Be to, galima sumažinti vielos storį iki žmogaus plauko storio ir vis tiek montavimas veiks be problemų ir nesukels šilumos laidoje. Šio energijos perdavimo vienu laidu be nuostolių reiškinio iki šiol niekas negalėjo paaiškinti. O dabar pabandysiu paaiškinti šį reiškinį.

Fizikoje yra tokia sąvoka – fizinis vakuumas. To nereikėtų painioti su techniniu vakuumu. Techninis vakuumas yra tuštumos sinonimas. Kai iš indo pašaliname visas oro molekules, sukuriame techninį vakuumą. Fizinis vakuumas yra visiškai kitoks, tai savotiškas viską persmelkiančios materijos ar aplinkos analogas. Visi šioje srityje dirbantys mokslininkai neabejoja fizinio vakuumo egzistavimu, nes jos tikrovę patvirtina daug gerai žinomų faktų ir reiškinių. Jie ginčijasi dėl energijos buvimo joje. Vieni kalba apie itin mažą energijos kiekį, kiti linkę galvoti apie itin didelį energijos kiekį. Neįmanoma tiksliai apibrėžti fizinio vakuumo. Bet jūs galite pateikti apytikslį apibrėžimą per jo charakteristikas. Pavyzdžiui, tai: fizinis vakuumas yra ypatinga, visa persmelkianti terpė, formuojanti Visatos erdvę, generuojanti materiją ir laiką, dalyvaujanti daugelyje procesų, turinti milžinišką energiją, bet mums nematoma, nes trūksta reikalingos. jutimo organus ir todėl mums atrodo tuštuma. Ypač reikėtų pabrėžti: fizinis vakuumas nėra tuštuma, tik atrodo, kad tuštuma. Ir jei laikysitės šios pozicijos, daug mįslių galite lengvai įminti. Pavyzdžiui, inercijos mįslė.

Kas yra inercija, vis dar neaišku. Be to, inercijos reiškinys net prieštarauja trečiajam mechanikos dėsniui: veiksmas lygus reakcijai. Dėl šios priežasties inercinės jėgos kartais net bando jas paskelbti iliuzinėmis ir fiktyviomis. Bet jei smarkiai stabdomame autobuse pateksime į inercinių jėgų įtaką ir gausime guzelį ant kaktos, koks iliuzinis ir fiktyvus bus šis guzas? Tiesą sakant, inercija atsiranda kaip fizinio vakuumo reakcija į mūsų judėjimą.

Sėdėdami į automobilį ir paspaudę dujas pradedame judėti netolygiai (įsibėgėję) ir tokiu savo kūno gravitacinio lauko judėjimu deformuojame mus supančio fizinio vakuumo struktūrą, suteikdami jam tam tikros energijos. Vakuumas į tai reaguoja sukurdamas inercines jėgas, kurios traukia mus atgal, kad paliktų mus ramybėje ir taip pašalintų iš jo atsiradusią deformaciją. Norint įveikti inercines jėgas, reikia daug energijos, o tai reiškia, kad įsibėgėjant sunaudojama daug degalų. Tolesnis tolygus judėjimas niekaip neįtakoja fizinio vakuumo, todėl nesukuria inercinių jėgų, todėl tolygiai judant kuro sąnaudos mažesnės. O kai pradedame sulėtinti, mes vėl judame netolygiai (lėčiau) ir vėl deformuojame fizinį vakuumą savo netolygiu judėjimu, o jis vėl į tai reaguoja sukurdamas inercines jėgas, kurios traukia mus į priekį ir palieka mus vienodo tiesinio judėjimo būsenoje. kai nėra vakuuminės deformacijos. Tačiau dabar vakuumui energiją jau ne perduodame, o jis mums ją atiduoda, ir ši energija šilumos pavidalu išsiskiria automobilio stabdžių trinkelėse.

Toks pagreitintas-vienodas-lėtinamas automobilio judėjimas yra ne kas kita, kaip vienas žemo dažnio ir didžiulės amplitudės svyruojančio judėjimo ciklas. Greitėjimo stadijoje energija įvedama į vakuumą, lėtėjimo stadijoje vakuumas atiduoda energiją. O labiausiai intriguojantis dalykas yra tai, kad vakuumas gali atiduoti daugiau energijos nei anksčiau gaudavo iš mūsų, nes jis pats turi milžinišką energijos atsargą. Tokiu atveju energijos tvermės dėsnio pažeidimas neįvyksta: kiek energijos mums suteiks vakuumas, lygiai tiek pat energijos iš jo gausime. Bet dėl to, kad fizinis vakuumas mums atrodo tuštuma, mums atrodys, kad energija kyla iš niekur. Ir tokie akivaizdaus energijos tvermės dėsnio pažeidimo faktai, kai energija atsiranda tiesiogine prasme iš tuštumos, jau seniai žinomi fizikoje (pavyzdžiui, esant bet kokiam rezonansui, išsiskiria tokia didžiulė energija, kad rezonuojantis objektas gali net sugriūti).

Judėjimas apskritimu taip pat yra netolygaus judėjimo rūšis, net esant pastoviam greičiui, nes šiuo atveju greičio vektoriaus padėtis erdvėje pasikeičia. Vadinasi, toks judėjimas deformuoja aplinkinį fizinį vakuumą, kuris į tai reaguoja kurdamas pasipriešinimo jėgas išcentrinių jėgų pavidalu: jos visada nukreipiamos taip, kad judėjimo trajektorija ištiesintų ir, kai nėra vakuumo, būtų tiesi. deformacija. O išcentrinėms jėgoms įveikti (arba sukimosi sukeltam vakuumui palaikyti) tenka eikvoti energiją, kuri patenka į patį vakuumą.

Dabar galime grįžti prie lemputės švytėjimo reiškinio. Kad jis veiktų, grandinėje turi būti elektros generatorius (net jei yra baterija, ji vis tiek buvo įkrauta iš generatoriaus). Elektros generatoriaus rotoriaus sukimasis deformuoja gretimo fizinio vakuumo struktūrą, rotoriuje atsiranda išcentrinės jėgos, o energija šioms jėgoms įveikti iš pirminės turbinos ar kito sukimosi šaltinio patenka į fizinį vakuumą. Kalbant apie elektronų judėjimą elektros grandinėje, šis judėjimas vyksta veikiant išcentrinėms jėgoms, kurias sukuria besisukančio rotoriaus vakuumas. Kai elektronai patenka į lemputės siūlą, jie intensyviai bombarduoja kristalinės gardelės jonus ir jie pradeda smarkiai vibruoti. Tokių virpesių metu fizinio vakuumo struktūra vėl deformuojasi, o vakuumas į tai reaguoja skleisdamas šviesos kvantus. Kadangi pats vakuumas yra tam tikra materija, pašalinamas anksčiau pastebėtas materijos atsiradimo iš niekur prieštaravimas: viena materijos forma (šviesos spinduliuotė) kyla iš kitos tokios rūšies (fizinio vakuumo). Patys elektronai tokiame procese neišnyksta ir nevirsta kažkuo kitu. Todėl kiek elektronų per vieną laidą patenka į lemputę, lygiai tiek pat išeis per kitą. Natūralu, kad kvantų energija taip pat paimama iš fizinio vakuumo, o ne iš elektronų, patenkančių į giją. Pačioje grandinėje elektros srovės energija nekinta ir išlieka pastovi.

Taigi lempos liuminescencijai reikalingi ne patys elektronai, o aštrūs metalo kristalinės gardelės jonų virpesiai. Elektronai yra tik įrankis, kuris verčia jonus vibruoti. Tačiau įrankį galima pakeisti. O eksperimente su vienu laidu būtent taip ir atsitinka. Garsiajame Nikola Teslos eksperimente dėl energijos perdavimo per vieną laidą toks instrumentas buvo vidinis kintamasis laido elektrinis laukas, kuris nuolat keitė jo stiprumą ir taip privertė jonus vibruoti. Todėl posakis „energijos perdavimas per vieną laidą“šiuo atveju nėra sėkmingas, netgi klaidingas. Per laidą energija nebuvo perduodama, energija buvo išleista pačioje lemputėje iš aplinkinio fizinio vakuumo. Dėl šios priežasties pats laidas neįkaito: neįmanoma šildyti objekto, jei jam nepatiekiama energija.

Dėl to atsiveria gana viliojanti elektros linijų tiesimo kainų staigumo mažėjimo perspektyva. Pirma, galite apsieiti su vienu laidu, o ne dviem, o tai iš karto sumažina kapitalo sąnaudas. Antra, vietoj santykinai brangaus vario galite naudoti bet kurį pigiausią metalą, net ir surūdijusią geležį. Trečia, pačią vielą galite sumažinti iki žmogaus plauko storio, o vielos stiprumą palikti nepakeistą arba net padidinti jį įdėdami į patvaraus ir pigaus plastiko apvalkalą (beje, tai taip pat apsaugos vielą nuo atmosferos kritulių). Ketvirta, sumažinus bendrą vielos svorį, galima padidinti atstumą tarp atramų ir taip sumažinti atramų skaičių visoje linijoje. Ar realu tai padaryti? Žinoma, tai tikra. Būtų mūsų šalies vadovybės politinė valia, ir mokslininkai jūsų nenuvils.