В 1952 году (по другим данным, в 1955 году) некто Александров из Горного Института сделал потрясающий доклад на заседании Академии Наук СССР. Он сообщил, что если взять шарик из закаленной стали и сбросить его с высоты 10 метров на массивную плиту из такой же закаленной стали, то шарик после удара отскочит на высоту 13-14 метров. И не только сообщил об этом результате, но и демонстрировал его в своей лаборатории всем желающим. Объяснить такой результат никто не мог, т. к. он противоречил (и до сих пор противоречит) традиционным представлениям. Но спорить с демонстрационной установкой тоже никто не мог. Именно по этой причине Александрову удалось зарегистрировать свое открытие в Госреестре открытий СССР под №13 «Закономерности передачи энергии при ударе» (редчайший случай, когда ученому удается добиться официальной регистрации явления, которое противоречит академическим взглядам).
Не смотря на официальную регистрацию, явление постарались «забыть» из-за нестыковки с традиционными представлениями. И «забыли» очень основательно, почти на полвека. Сегодня этот результат иногда пытаются объяснить разрывом связей между атомами металла при ударе шарика об основание и переходом энергии закалки в кинетическую энергию отскакивающего шарика. Но если такое происходит, тогда после многочисленных повторных падений и отскоков шарика от плиты металл и плиты и шарика должен разрушаться. А этого не происходило. Металл понемногу деформировался, но не разрушался.
Этот феномен можно использовать для извлечения энергии из физического вакуума. К сожалению, не могу привести схему, так как система почему-то не пропускает чертеж. Поэтому приходится описывать словами. На ровное основание кладется массивная железная плита (не обязательно из закаленной стали, можно из обычной углеродистой), по всей поверхности которой установлены вертикально трубы высотой в несколько метров, имеющие многочисленные «окна» на боковой поверхности для свободного движения воздуха внутрь и наружу. На нижнюю часть труб намотаны индукционные катушки для генерирования электрического тока. В плите основания строго по центру каждой трубы находятся гнезда, куда вставляют конические вставки из закаленной стали, играющие роль своеобразных пружин для падающего шарика. Когда шарик постоянно скачет в трубе вверх-вниз, он генерирует напряжение в индукционной катушке и создает электрический ток.
На первый взгляд, такая конструкция должна извлекать энергию из гравитационного поля Земли, а не из физического вакуума, потому что шарик падает под действием сил гравитации. Но в реальности энергия извлекается все же из вакуума. Когда шарик падает вниз ускоренно под действием гравитационного поля планеты, на этом отрезке его траектории поле совершает работу над вакуумом и отдает в него часть своей энергии. При столкновении с плитой шарик резко тормозится и в этот момент уже вакуум совершает работу над ним, отдавая ему полученную ранее энергию с некоторым избытком, которая расходуется на упругую деформацию внутренней кристаллической структуры шарика и основания.
Вследствие того, что кристаллическая структура шарика и основания построена из положительно заряженных ионов и пронизана внутренним электрическим полем, деформация структуры при соударении ведет к деформации электрического поля. Поле сжимается подобно пружине, а энергию на сжатие дает вакуум в ходе резкой остановки шарика. Так как вакуум отдает энергии больше, чем получил ее чуть раньше от гравитационного поля, это ведет к большой степени деформации внутреннего электрического поля кристаллической структуры. Накопленные внутренние усилия бросают шарик вверх на большую высоту, с которой он начал падать. Если высвобождаемую энергию из процесса не отводить, высота падения/отскока увеличится настолько, что шарик и плита начнут при соударении разрушаться. Для отвода энергии служат индукционные катушки: пролетая сквозь катушку, шарик наводит в ней напряжение, которое можно снять и с выгодой использовать.
Возможно, в такой конструкции возникнут потери, связанные с механическим прогибом основания. Из классической механики следует, что чем больше масса мишени при абсолютно упругом соударении с ней шарика, тем меньше энергии отдает шарик мишени. Когда масса мишени стремится к бесконечности, тогда шарик отскакивает от нее с той же скоростью, с которой на нее налетел, а кинетическая энергия обратного движения равна кинетической энергии движения прямого. Иными словами, при бесконечно огромной массе мишени налетающий шарик сохраняет всю свою энергию, не отдавая мишени ничего.
В нашей конструкции масса мишени будет бесконечно огромной, если обеспечить 100%-ное сцепление плиты основания с Землей. Сделать это чисто механическим путем невозможно, потому что невозможно выполнить основание и плиту абсолютно гладкими. Всегда будут иметь место некоторые отклонения от идеально ровной поверхности. Следовательно, плита будет касаться основания не всей своей поверхностью, а лишь несколькими точками. И в момент контакта шарика с плитой она будет прогибаться под действием удара. На эти механические деформации будет уходить значительная энергия, которая будет потом выделяться в самой плите в форме бесполезного тепла. Чтобы исключить механические деформации, предлагается основание, нижнюю поверхность плиты и вставки из закаленной стали смазать тонким слоем глицерина. Глицерин, будучи жидкостью, заполняет все щели между элементами конструкции и за счет своей высокой вязкости обеспечивает надежное сцепление вставок с плитой, а плиты с основанием. В то же время он не станет мешать демонтажу и разборке конструкции, если в этом возникнет нужда.
Для достижения максимальной эффективности станции и минимальных затрат на ее строительство падающий шарик должен обладать таким набором свойств, которые трудно совместить в чисто шарообразном изделии. Во-первых, шарик должен быть изготовлен из закаленной стали, чтобы обеспечить максимально упругое соударение с основанием. Во-вторых, шарик нужно изготовить из такого магнитного материала, который наводил бы максимальную эдс в индукционной катушке. В-третьих, материал шарика должен быть максимально тяжелым, чтобы при той же самой высвобождаемой энергии до предела снизить высоту падения. Поэтому предлагается заменить собственно шарик на цилиндрическую конструкцию, составленную из разных металлов: внутреннее ядро из вольфрама обеспечивает максимальную тяжесть, наружная оболочка из магнитного материала наводит максимальную эдс в индукционной катушке, нижняя полусфера из закаленной стали способствует максимально упругому соударению с основанием.
Рассчитать величину высвобождаемой энергии в такой конструкции очень легко: это та потенциальная энергия (неверное название, но не будем сейчас придираться к мелочам), которая соответствует превышению высоты отскока над высотой падения, то есть 3-4 метра. Если шарик имеет массу 1 кг, то для 4х метров получается энергия 40 дж за один цикл. Расчеты показали, что если разместить такие конструкции на площади 100 х 100 метров с учетом проходов для обслуживающего персонала, то получится мощность 15-17 МВт. А с увеличением площади до размеров 1000 х 1000 метров мощность станции вырастает до 1500 — 1700 МВт.
Надо сказать, что современные тепловые электростанции со всеми их корпусами, градирнями и подъездными путями занимают примерно такую же площадь. Но если обычная ТЭС содержит массу сложнейшего оборудования (котлы, парогенераторы, электрогенераторы, турбины, систему трубопроводов, систему водоподготовки, охладители и т. д.), то станция на «сверхпрыгающем» шарике ничего этого не имеет. И потому она окажется в сотни раз дешевле по капитальным затратам на строительство. А отсутствие затрат на топливо и отсутствие вредных экологических выбросов сделают ее запредельно конкурентоспособной. Единственный ее недостаток — внутри помещения работающей станции невозможно будет находиться без специального шумопоглощающего шлема, иначе можно будет оглохнуть от грохота сотен тысяч падающих шариков.
К сожалению, выводить в космос легкие космические аппараты таким способом не получится. Для вывода на низкую околоземную орбиту требуется сообщить аппарату первую космическую скорость 7.9 км/сек. Значит, падать на плиту аппарат должен со скоростью пусть и не 7.9 км/сек, но достаточно большой. В одной из предыдущих статей я уже писал про эксперименты белорусского физика Ушеренко по обстрелу стальной мишени быстролетящими песчинками, когда песчинка на скорости 1-2 км/сек пробивала и прожигала мишень насквозь. Значит, и наш космический аппарат сотворит с установкой нечто похожее, да и сам будет разрушен.