Проблема вечного двигателя.
Проделанные рассуждения и полученные факты не могут не привести к возобновлению дискуссии о вечном двигателе. Здесь уместна парадигма, как историческая параллель - наблюдения энерговыделения при цепной реакции деления тяжелых ядер просто заставили уделить первостепенное внимание исследованиям по созданию атомной бомбы и атомных энергетических установок. {Вскользь сделаем замечание. Ошибочны попытки в первую очередь западных “теоретических” физиков-идеалистов, а потом советских “теоретических” физиков-подпевал, объяснить энерговыделение ядерных реакций с помощью дефекта масс (который реально невозможен, как противоречащий подлинно фундаментальному закону сохранения элементарной материи) и с помощью смежной “энергетической” формулы теорий относительности (которые опираются на неправильно проведенный эксперимент по измерению эфирного ветра, и которые являются одними из самых больших и самых назойливых бредов формалистов). Такое объяснение в точности повторяет старую слабоумную идею западных “физиков” о весомом теплороде. Сам принцип связи выделяемого при реакции тепла с некой массой в дореакционном веществе, которая пропадая перерождается в тепло, был блестяще в корне опровергнут ещё М.В.Ломоносовым, выдающийся вклад которого в физическую науку по понятным причинам раньше и теперь многими принижается или вообще замалчивается с нежеланием замечать. Упёртые со своей неспособностью мудро мыслить физики-идеалисты не захотели полностью согласиться с М.В.Ломоносовым, продолжали считать себя самыми умными и позднее в вопросе ядерных реакций повторно вляпались в весомый теплород. Формалисты, умножая дефект масс на квадрат скорости света, для нужной величины выхода энергии обошлись ничтожной неизмеряемой массой теплорода, надеясь что на этот раз их не за что будет ухватить. Но от этого дефект масс всё равно не перестает быть теплородом, в физической действительности абсолютно невозможным, хотя как мировоззренчески ошибочная идея теплород навсегда помечает своих приверженцев несмываемым позором.} Однако вернемся к взятому примеру из истории развития физики и техники в результате судьбоносного открытия в ядерной физике. Аналогично, открытие в новой энергетике отсутствия абсолютного закона сохранения энергии просто заставляет еще раз проверить все возможности создания действующего вечного двигателя. Ведь наличие задарных сил в материальном мире по новой энергетике - это строго научная предпосылка поисков принципиальных схем и конкретных конструкций вечного двигателя. Определим перспективные направления этих поисков.
К числу заведомо тупиковых схем применительно к Вечному двигателю первого рода ( ВДПР ) относятся любые термодинамические явления и процессы, целиком входящие в сферу влияния старой энергетики, справедливой в термодинамике как в группе соответствующих форм движения материи. В тоже время, термодинамика как раздел физики, написанный формалистами, слишком много на себя берёт в общей проблеме вечного двигателя. Термодинамика, описывая лишь некоторые из всего множества явлений Природы и являясь не более чем частным случаем чистой механики в рамках двигающихся и взаимодействующих микротел, нахально распространяет энергетические невозможности в ней на все остальные явления Природы, в которых также должны быть эти же энергетические невозможности по примитивному мышлению формалистов. Иными словами, термодинамика необоснованно говорит о невозможности ВДПР вообще, вместо подобающего ей утверждения о невозможности ВДПР именно в пределах термодинамики. Формалистам было выгодно втиснуть глобальную проблему ВДПР в узкие рамки термодинамики.
Но и на поле термодинамики для укрепления своих позиций формалисты еще более сузили проблему ВДПР при формулировке первого начала термодинамики с отрицанием ВДПР : там говорится только о периодически действующей машине с нагревателем и охладителем (обычные тепловые двигатели различных конструкций) ; для последних совершенно естественно, что не только выше 100%, но и ровно 100% (ничего более само обеспечения) , а всегда лишь менее 100% тепловой энергии могут быть преобразованы в двигательную работу ; никогда не ошибёшься, говоря о невозможности в цикличной тепловой машине сто и больше процентов тепла превратить в работу. Так формалисты и поступили, с перестраховкой формулируя первое начало термодинамики, а заодно намекнули на “безграмотность и глупость” интуитивистов, которые якобы только и делают что оспаривают именно это элементарное положение. В таком свете было удобно видеть самим и в таком свете стремились показать обществу тему ВДПР отцы-основатели термодинамики. Но им уместно возразить : с какой стати перспектива стать ВДПР примеряется только к периодически действующей, а не к произвольной тепловой машине ; и вообще с какой стати на титул ВДПР позволено претендовать только именно тепловой машине при всём многообразии машин других типов ; и в конце концов, если удастся получить задаром избыточную полезную работу, то уже не будет иметь принципиального значения её относительная величина, пусть даже она составит всего 1% от некой меры сравнения, например, от полной тепловой энергии. Достижение указанной полезной работы автоматически будет означать как максимум создание ВДПР или как минимум создание Вечного двигателя второго рода ( ВДВР ) .
Второе начало термодинамики сперва разрешает менее значимый ВДВР, суть функционирования которого даже не выходит за пределы привычного закона сохранения энергии. Хоть за это разрешение спасибо. Но потом спохватившись и испугавшись, что тем самым идут на уступки и помогают реабилитации интуитивистов, формалисты во втором начале термодинамики приписали (на самом деле не имеющее никакого практического значения в разумные сроки) ограничение для ВДВР, что любой используемый “безграничный” резервуар запасов дармовой тепловой энергии в бесконечно далекой перспективе времени совсем остынет (как замерзнет всё во Вселенной – обреченность да и только, если бы формалистам не было бы альтернативы в том смысле, что благодаря созданию ВДПР останутся очаги наличия энергии и продолжения жизни в местах пребывания разумных существ во Вселенной) , и из остывшего резервуара нельзя будет дальше брать тепло и преобразовывать его в полезную работу с помощью ВДВР. В общем можно отмести это пустое и не по делу ограничение, т.е. можно смело утверждать, что ВДВР имеет право на существование и в старой энергетике, и естественно в новой энергетике.
С практической точки зрения одним из фактических примеров действующего Вечного двигателя второго рода является обычная гидроэлектростанция ( ГЭС ). Ее непрерывная работа отличается задарностью, т.к. Человеку не надо сжигать и расходовать ни грамма энерговыделяющего топлива. Благодаря постоянно теплой атмосфере Земли (с первоисточником в лице светящего Солнца) не прекращается круговорот воды в природе. Вода с поверхности земли испаряется, в верхних слоях атмосферы водяной пар конденсируется в капли или льдинки, которые заметьте задарной силой тяжести переносятся обратно к поверхности земли (подобное явление природы мы называем дождем или снегопадом). Если осадки выпадают выше уровня собирающих воду водоемов и если осадки объединяются в водяные потоки, то такие потоки под действием заметьте задарной силы тяжести устремляются под уклон вниз в виде рек. Когда на реке устанавливают гидротурбину с электрогенератором получается ГЭС, снабжающая потребителей реальной электроэнергией, но вырабатываемой задаром на ГЭС. Здесь реальную полезную работу совершает опять-таки сила тяжести, приложенная к массам воды, падающей на лопасти гидротурбины, запускающей электрогенератор. Ведь сила тяжести превозмогает силы торможения при вращении ротора нагруженного электрогенератора и соединенной с ним гидротурбины, т.е. именно сила тяжести обеспечивает безостановочное вращение ротора генератора и непрерывное производство электроэнергии. Таким образом, ВДВР типа ГЭС функционирует еще и благодаря задарной по происхождению силы тяжести, которой самой тепловая энергия не нужна и которая не исчезает ни на йоту даже при абсолютном нуле температур.
Несмотря на доступность разных ВДВР, схожих с ГЭС на Земле, по большому счету они остаются трудной задачей для науки и техники. По-настоящему серьезной проблемой при создании идеального ВДВР является не гарантия его дословно вечного действия, а эффективность его работы без непосредственного улавливания излучения Солнца рукотворными деталями ВДВР при одновременном уменьшении задействованных в ВДВР объемов окружающей среды – с планетарных до много десятков метровых, а еще лучше до примерно метровых размеров. Имеется ввиду, что идеальным будет мощный ВДВР со следующими характеристиками : полный внутренний объем порядка 1м3 без стенок или с габаритными стенками, через которые остывающая при работе внутренняя среда всё равно подогревается внешним неисчерпаемым теплом Земли ; отсутствие прямого излучения Солнца и отсутствие масштабных потоков внешней среды наподобие ветра ; из-за малых размеров устройства в его пределах ничтожный перепад по высоте для температур и давлений внутренней среды ; температура внутренней среды нормальная комнатная или атмосферная. Поскольку температура около 3000К , а не 00К , то почти вечная тепловая энергия несомненно присутствует. Но как превращать её в полезную работу, если нет движущих перепадов температур и давлений, нет макроскопических движений среды, и если бесполезны макроскопические принудительные манипуляции с рабочими объемами и давлениями среды (в чём совершенно права старая энергетика и термодинамика). Вот крупнейшая проблема на пути к идеальному по самодостаточности ВДВР.
Один из возможных способов решения поставленной задачи предполагает использование микроскопических движений молекул газа (воздуха) с помощью нанотехнологий и наноконструкций. Броуновское движение молекул заключает в себе огромную кинетическую энергию : к примеру, если с одной стороны поршня условия стандартной земной атмосферы, а с другой стороны поршня условия вакуума, то на каждый квадратный сантиметр поперечного сечения поршня от разницы давлений действует активная сила величиной 1 кГс. Если с обеих сторон поршня условия стандартной земной атмосферы, то броуновское движение продолжает работать, сдавливая поршень с двух сторон, но суммарное ходовое усилие на поршне становится нулевым. В этом и трудность использования броуновского движения молекул в некотором объеме для перемещения твердого тела, целиком помещающегося в этом охватывающем объеме. Ведь на то оно и броуновское (хаотическое равновероятное) движение, что удары молекул в тело со всех направлений уравновешивают друг друга. Преодолев эту трудность тем или иным способом, можно быть уверенным в постройке идеального мощного ВДВР. В частности, существует по меньшей мере одна нетривиальная форма твердого тела с наноячейками размерами в длины свободных пробегов молекул газа (воздуха), благодаря которой данное тело будет перемещаться поступательно непрерывно под действием импульсов молекул в броуновском движении. Далее не проблема передать перемещение данного тела, например, на ротор электрического генератора в ВДВР. Также можно использовать сборки данных тел для получения подъемной силы и продольной тяги у задарных летательных аппаратов в атмосфере Земли, но конечно не в открытом космосе.
Несмотря на увлекательность темы ВДВР нас всё же больше интересует проблема перспектив ВДПР. Здесь мы должны вернуться к и начать с задарной силы гравитационного притяжения. Констатированная выше реальность работы силы тяжести, заставляющей воду течь и падать с разных уровней, была замечена и использовалась издавна в водяных мельницах, ГЭС и др. Это обстоятельство, а также подсознательное убеждение интуитивистов в задарности наличия и действия силы тяжести – привели ещё в эру Античности и потом в эпоху Возрождения несколько веков назад к появлению изобретателей вечного двигателя как мы теперь говорим первого рода ( ВДПР ) , т.е. такого двигателя, безостановочная работа которого не зависела бы вообще от внешних источников расходуемой энергии. В совсем современной «новой энергетике» сила тяжести действительно относится к задарным силам материального мира. Но например (без поднятия воды путем атмосферного испарения) в чисто водяном ВДПР после рабочего хода силы тяжести вниз - вода должна подниматься вверх включающейся другой тоже задарной или почти задарной активной силой, причем на время поднятия воды желательно уменьшить вес рабочих объемов воды. Всё это в подобных устройствах не достижимо.
Последующие попытки интуитивистов использовать в ВДПР в дополнение к силе тяжести рабочих масс и просто саму по себе архимедову силу (источником которой является опять-таки сила тяжести нетвердой среды), силу упругости, и другие порой очень остроумные предложения - также были обречены на неудачу. Ко времени широкого применения в технике специфических сил материального мира - электромагнитных сил - интуитивисты были многократно высмеяны формалистами и вторившими им обывателями (которые сами себя причисляют к умным людям, хотя в науке и технике не способны даже на малость из всего того, что умеют делать интуитивисты), а в физике утвердилась старая энергетика. Но энтузиазм и подвижничество изобретателей вечного двигателя не иссякли и частично распространились на область электромагнитных сил.
В новой энергетике электромагнитные силы тоже принадлежат к группе задарных сил и обладают постоянной готовностью к действию, как и сила тяжести. Но по сравнению с силой тяжести - электромагнитные силы имеют существенные преимущества : значительные по величине усилия получаются достаточно просто (не нужна огромная Земля, необходимая для такой же по величине силы тяжести) ; эти силы имеют полярность действия ; и главное - эти силы поддаются достаточно простому управлению - их можно включать и выключать. Из сказанного следует вывод : поиск результативных схем ВДПР должен быть сосредоточен в области электромагнитных сил, обеспечивающих наибольшую свободу концептуального и конструктивного маневра. Далее будет показано, что создание действующего ВДПР (научно теоретически допускаемого в новой энергетике) – это проблема, разрешимая не только логически, но и технически.