Рефераты по точным наукам

С другой стороны, атом, входящий в состав твердого тела, во много раз меньше любого известного нам предмета, но во много раз больше ядра, находящегося в центре атома. В ядре сконцентрировано почти все вещество атома. Если увеличить атом так, чтобы ядро стало иметь размеры макового зернышка, то размеры атома возрастут до нескольких десятков метров. На расстоянии десятков метров от ядра будут находиться многократно увеличенные электроны, которые все равно трудно разглядеть глазом, вследствие их малости. А между электронами и ядром останется огромное пространство не заполненное веществом. Но это не пустое пространство, а особый вид материи, которую физики назвали физическим вакуумом.

Само понятие "физический вакуум" появилось в науке как следствие осознания того, что вакуум не есть пустота, не есть "ничто". Он представляет собой чрезвычайно существенное "нечто", которое порождает все в мире, и задает свойства веществу, из которого построен окружающий мир. Оказывается, что даже внутри твердого и массивного предмета, вакуум занимает неизмеримо большее пространство, чем вещество. Таким образом, мы приходим к выводу, что вещество является редчайшим исключением в огромном пространстве, заполненном субстанцией вакуума. В газовой среде такая асимметрия еще больше выражена, не говоря уже о космосе, где наличие вещества является больше исключением, чем правилом. Видно, сколь ошеломляюще огромно количество материи вакуума во Вселенной в сравнении даже с баснословно большим количеством вещества в ней. В настоящее время ученым уже известно, что вещество своим происхождением обязано материальной субстанции вакуума и все свойства вещества задаются свойствами физического вакуума.

Наука все глубже проникает в сущность вакуума. Выявлена основополагающая роль вакуума в формировании законов вещественного мира. Уже не является удивительным утверждение некоторых ученых, что "все из вакуума и все вокруг нас - вакуум". Физика, сделав прорыв в описании сущности вакуума, заложила условие для практического его использования при решении многих проблем, в том числе, проблем энергетики и экологии.

По расчетам Нобелевского лауреата Р.Фейнмана и Дж.Уилера, энергетический потенциал вакуума настолько огромен, что "в вакууме, заключенном в объеме обыкновенной электрической лампочки, энергии такое большое количество, что ее хватило бы, чтобы вскипятить все океаны на Земле". Однако, до сих пор традиционная схема получения энергии из веществаостается не только доминирующей, но даже считается единственно возможной.Под окружающей средой по-прежнему упорно продолжают понимать вещество, котороготак мало, забывая о вакууме, которого так много. Именно такой старый"вещественный" подход и привел к тому, что человечество буквально купаясьв энергии, испытывает энергетический голод.

В новом - "вакуумном" подходе исходят из того, что окружающее пространство - физический вакуум, является неотъемлемой частью системы энергопреобразования. При этом возможность получения вакуумной энергии находит естественное объяснение без отступления от физических законов. Открывается путь создания энергетических установок, имеющих избыточный энергобаланс, в которых полученная энергия превышает энергию, затраченную первичным источником питания. Энергетические установки с избыточным энергобалансом смогут открыть доступ к огромной энергии вакуума, запасенной самой Природой.

Атомная энергетика, кроме опасностей эксплуатационного характера, имеет нерешенную проблему захоронения и утилизации ядерных отходов. Все меньше надежд у ученых на успешную реализацию программы управляемого термоядерного синтеза. Решение этой проблемы многократно уже отодвигалось на более поздние сроки и теперь видят ее решение не ранее 2050 года.

Разрабатываются проекты использования солнечной энергии. Солнечную энергию планируется перерабатывать в электричество путем создания космических электростанций. Для получения мощности в 10 миллионов кВт необходимы солнечные батареи площадью примерно 100 квадратных километров. В микроволновом диапазоне энергию можно будет транспортировать на Землю. На пути решения этой задачи стоят серьезные проблемы создания передающих и приемных систем, работающих в диапазоне СВЧ-волн, небезопасных для биосферы, а также орбитальных солнечных электростанций, представляющих собой крупногабаритные космические объекты.

Как видим, экологически чистой энергии и способов ее получения, безопасных для биосферы, несмотря на огромнейшие затраты в этом направлении, мир еще не нашел. Причиной является то, что поиски ведутся в традиционных направлениях, которые в рамках сложившихся представлений, могут привести лишь к небольшим "косметическим" доработкам существующих подходов и не способны вывести на прорывные решения.Ограниченность энергоресурсов ставит задачу поиска принципиально новых способов получения энергии.

Если проанализировать наиболее распространенные способы получения энергии, используемые в настоящее время, то можно увидеть определенную закономерность. Суть ее состоит в следующем. Конечным продуктом всей цепи энергетических преобразований, в современных способах получения энергии, является вещество. Причем, это конечное вещество становится, как правило, более опасным для биосферы, чем исходный энергоноситель. Это относится и к энергетике, основанной на сжигании природного топлива, и к атомной энергетике, и к ядерному синтезу. Мир уже свыкся с мыслью, что для получения энергии нужно воздействовать на вещество и на конечной стадии также получать вещество.

Более того, такой путь считается чуть ли единственно возможным. А так ли это? Задача состоит в том, чтобы найти совершенно новые способы получения энергии, свободные от традиционной схемы: "вещество в начале - вещество в конце". Альтернативой существующим способам получения энергии могут стать только такие способы, в которых на конечной стадии энергопреобразований не будет появляться опасное для биосферы вещество или будет совсем отсутствовать вещество как таковое. Несмотря на казалось бы парадоксальную формулировку, решение проблемы существует и это решение дает физический вакуум [1,2]. Поэтому, в настоящее время направления поисков новых способов получения энергии переместились на область физического вакуума и их интенсивность в последние годы бурно возрастает.

Совершенно реальным является создание принципиально новых генераторов [3], которые смогут использовать энергию окружающей среды и превратить ее в удобную форму энергии. И тому есть серьезные экспериментальные подтверждения.

Приведем в качестве примеров появившиеся в печати сообщения о новых разрабатываемых технологиях получения избыточной энергии, появление которой нельзя объяснить с позиций традиционных взглядов.

Американский ученый Дж.Григгз (Картесвиль, штат Джорджия) изобрел устройство, названное "гидросонным насосом", которое предназначено для нагревания воды и получения пара [4]. Установка весит около 150 кг. Эксперименты на модели гидросонного насоса выявили наличие большого количества избыточной тепловой энергии. Данному феномену автор изобретения пока не находит объяснения, однако многократные испытания, проводимые уже несколько лет, всегда выявляют наличие избыточной энергии. По сообщениям автора энергетический выигрыш достигает 168%. Избыточная энергия на выходе этого устройства намного превышает энергию, необходимую для запуска. Явление высвобождения избыточной энергии проявляется стабильно при всех испытаниях. И это не единичный факт.

Экспериментально подтверждено появление избыточной энергии в исследованиях газоразрядных устройств, проведенных проф. А.В.Чернетским [5]. Было выявлено появление избыточного энергобаланса, при котором полученная энергия в 1,5 - 2 раза превышала затраченную. Ученым зафиксирован новый физический эффект, который назван им плазменно-вакуумным эффектом.

Еще в 1959 году в Институте металлургии АН СССР были проведены серии экспериментов с использованием полупроводниковых термоэлементов, в которых наблюдалось появление избыточной энергии. Феномен избыточной энергии устойчиво проявлялся как в режиме теплового насоса, так и тогда, когда осуществлялась полная изоляция термобатареи от окружающей среды. В одном из опытов экпериментальная установка представляла собой сосуд Дьюара с помещенной в него полупроводниковой термобатареей. В установке были приняты специальные меры для исключения присоса тепла извне. Таким образом, эффект теплового насоса исключался. Количество тепла, выделяемое на термобатарее, во многих опытах в 2,2 - 2,6 раза превышало потребляемую электроэнергию [23].

Японские ученые изобрели устройство для получения тепловой энергии в водной среде, которое названо лазером голубой воды. В устройстве использованы явления холодного ядерного синтеза и новое физическое явление преобразования звуковых волн в свет, которое носит название сонолюминесценция. В водной среде создается синхронное акустическое поле и осуществляется концентрация ультрафиолетового света сферической линзой. Концентрация ультрафиолета осуществляется в облать пространства, где происходит сонолюминесценция за счет воздействия акустических волн. Устройство планируется использовать как компактный генератор энергии для нагрева природной воды.

Другим устройством,разработанным японскими учеными, является генератор ( JPI-1 ), в котором использован феномен появления избыточной энергии. В генераторе имеются вращающиеся в магнитном поле диски. Разработан проект более совершенного генератора ( JPI-2 ) на основе сверхпроводящей электромагнитной системы. Предусматривается создание генератора в двух модификациях. Различие состоит в использовании вращающихся роторов диаметром 30 см. и 50 см. Расчеты создателей генератора показывают, что после запуска генератора от внешнего источника, он должен генерировать 30 - 40 килоВатт мощности. Скорость вращения ротора планируется довести до 8000 оборотов в минуту. Генератор с ротором диаметром 50 см. по расчетам должен иметь мощность 200 кВт.

В Швейцарии разработан конвертер, который представляет собой комбинацию электростатической машины с электростатическим двигателем. Генератор весит около 20 кг. При запуске генератора путем вращения дисков, он вырабатывает электроэнергию, которая значительно превышает энергию, затраченную на его запуск. Феномен продуцирования энергии надежно воспроизводится. Конвертер генерирует 3 кВт мощности [6].

Несмотря на то, что оптимистические прогнозы в использовании холодного ядерного синтеза, открытого М.Флейшманом и С.Понсом, как нового способа получения энергии, не оправдались, их открытие пробудило большой интерес ученых к поиску новых источников энергии. Примером может служить принципиально новый подход, предложенный доктором Рэндэллом Миллзом - президентом компании НРС (Гидрокаталисис Пауэр Корпорейшн, штат Пенсильвания, США). Его идея не основана на ядерных реакциях. В электролитической ячейке Миллза используется "легкая" вода, а энергия высвобождается в результате каталитического процесса, при котором электрон водородного атома побуждается к переходу на более низкий энергетический уровень. Исследования показали многократное превышение выходной мощности над входной. Так, ячейка потребляющая 18 Вт электрической мощности производит 50 Вт. Процесс генерации избыточной энергии продолжается длительное время - многие месяцы [18].

В работах Ю.А.Баурова (Россия) сообщается о созданных движителях-генераторах, использующих энергию физического вакума. Экспериментально исследуется новый вид теоретически предсказанного взаимодействия и новой силы, соответствующей ему. По утверждению автора [ 26] "за счет сфазированности движения материальных тел с процессом образования физического пространства" удается значительно усилить новое взаимодействие. В демонстрационных моделях уверенно контролируется выходная мощность около 50 Вт, возникающая за счет энергии физического вакуума [26].

В работе Р.Ф.Авраменко и В.И.Николаевой [39] приведены результаты исследований электрической цепи из последовательно соединенных элементов R, L, C, содержащей плазменный промежуток, в котором выявлено появление избыточной энергии. Появление избыточной энергии исследователи связывают с существованием у электрона энергетического уровня 3,73 кэВ и его вкладом в баланс энергии. Исследования Н.Е.Заева (Россия) [40] выявили способность некоторых диэлектриков и нелинейных ферромагнетиков в циклах "зарядка-разрядка" и "намагничивание-размагничивание" генерировать электрическую энергию за счет своей тепловой энергии. При этом, отдаваемая при разрядке (размагничивании) энергия, превосходит вводимую энергию при зарядке (намагничивании).

В устройстве запатентованном С.Мейером (США) используется разложение воды с целью получения водорода и кислорода, которые затем сжигаются в особом реакторе, где на горючий газ производится воздействие электромагнитным полем. Благодаря использованию электронного воздействия, энергия сгорания кислорода и водорода значительно превосходит энергию, затраченную на их разложение. В генераторе выявлена избыточная энергия. Ведутся испытания такого конвертера на автомобиле. Проведеные испытания демонстрируют реальность практического использования такого способа получения избыточной энергии. Расход воды на 100 км. пробега автомобиля составляет около 3-х литров [7].

В устройстве запатентованном К. Шоулдерсом [24] вакуумная энергия извлекается путем осуществления импульсного разряда в трубке, в которой создано разрежение (Evacuated Tube). Нагрузка подключается к обмотке, расположенной с наружной стороны трубки. В устройстве создается высокая плотность разрядного тока в импульсном режиме, при котором в зоне между электродами возникает устойчивое плазменное образование - сгусток электронов тороидальной формы.

Электронный сгусток при движении от катода к аноду пополняется энергией и генерирует в нагрузочной обмотке импульс тока с энергией в 30 раз превышающей энергию, затраченную на создание разряда.

Попытки найти убедительные теоретические объяснения перечисленным энергетическим феноменам, с позиций существующих научных воззрений, не увенчались успехом. Сейчас ведутся активные работы по раскрытию механизмов, ответственных за появление избыточной энергии с привлечением теории физического вакуума. Налицо ситуация, когда экспериментальные результаты опережают теорию.

Экспериментальные достижения показывают, что мир подступается к практической реализации новейших способов получения энергии, не мыслимых даже несколько лет назад. Монополией на новые способы получения избыточной энергии стремятся завладеть исследователи США, Германии, России, Франции, Швейцарии и других стран, проводя активное патентование всех разрабатываемых технических решений. Факт появления избыточной энергии, исследователи преподносят как важнейшее достоинство своих изобретений.

в России. По росту публикаций можно судить об их резкой активизации в последние годы. Работы касаются как теоретических аспектов постижения вакуумной проблемы, так и поисков практических приложений. Выявлено проявление вакуумной энергии в форме механической энергии. Большие надежды возлагаются на использование для этой цели торсионных полей [2].

Исследования выявляют возможность получения энергии из вакуума при реализации быстрых движений атомных ядер вещественной среды, когда избыточная энергия продуцируется за счет прохождения ионов через зоны вихревых токов. Продуцирование энергии замечено в результате электрических разрядов, плазменных ионно-акустических колебаний, при сонолюминесценции. Вихревое движение ионов позволяет получить наибольший эффект высвобождения энергии, поэтому во многих исследованиях ставится задача поиска способов реализации оптимальных вихревых полей для извлечения энергии нулевых колебаний вакуума.

Сообщения о разработке генераторов, вырабатывающих избыточную энергию, охватывают литературу и патенты по нескольким классам международной патентной классификации. Среди них можно выделить следующие классы: генераторы электромагнитные, генераторы электростатические, генераторы на постоянных магнитах, теплогенераторы для нагрева жидкостей, параметрические генераторы на основе резонансных контуров, преобразователи на основе плазменных и плазмоподобных элементов, генераторы шаровых плазменных образований[11-16,39].

Успехи современной физики в постижении тайны вакуума позволяют с совершенно новых позиций подходить к способам получения энергии [17,19,20].

Для создания генератора вакуумной энергии используются следующие особенности физического вакуума.

1. Существование критического уровня возбуждения вакуума, при достижении которого вакуум порождает элементарные частицы.
2. Свойство вакуума генерировать электроэнергию посредством порождения электрических зарядов - электронов и позитронов.
3. Переход вакуума в возбужденное состояние при достижении определенной плотности энергии.