Lamppu palaa vastoin fysiikan lakeja

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Hehkulamppujen toimintaperiaatteet näyttävät meistä niin selkeiltä ja ilmeisiltä, että melkein kukaan ei ajattele työnsä mekaniikkaa. Tästä huolimatta tämä ilmiö kätkee valtavan mysteerin, jota ei ole vielä täysin ratkaistu.

Ensinnäkin esipuhe siitä, kuinka tämä artikkeli syntyi.

Noin viisi vuotta sitten rekisteröidyin johonkin opiskelijafoorumiin ja julkaisin siellä artikkelin siitä, mitä virheitä akateeminen tiedemme tekee tulkitessaan monia perussäännöksiä, miten vaihtoehtotiede korjaa nämä virheet ja kuinka akateeminen tiede taistelee vaihtoehtoa vastaan leimaamalla. siihen "pseudotiedettä" ja syyttäen häntä kaikista kuolemansynneistä. Artikkelini roikkui julkisessa tilassa noin 10 minuuttia, minkä jälkeen se heitettiin kaivoon. Minut määrättiin välittömästi toistaiseksi voimassa olevaan kieltoon ja kiellettiin ilmestymästä heidän kanssaan. Muutamaa päivää myöhemmin päätin rekisteröityä muille opiskelijasivustoille ja yrittää uudelleen tämän artikkelin julkaisemista. Mutta kävi ilmi, että olin jo mustalla listalla kaikilla näillä sivustoilla ja rekisteröintini evättiin. Ymmärtääkseni ei-toivottuja henkilöitä koskevia tietoja vaihdetaan opiskelijafoorumien välillä ja yhdelle sivustolle joutuminen mustalle listalle tarkoittaa automaattista pakenemista kaikilta muilta.

Sitten päätin mennä Kvant-lehteen, joka on erikoistunut koululaisille ja yliopisto-opiskelijoille suunnattuihin populaaritieteellisiin artikkeleihin. Mutta koska käytännössä tämä lehti on edelleen suunnattu enemmän koulujen yleisölle, oli artikkelia yksinkertaistettava huomattavasti. Heitin sieltä pois kaiken pseudotiedestä ja jätin vain kuvauksen yhdestä fysikaalisesta ilmiöstä ja annoin sille uuden tulkinnan. Eli artikkeli on muuttunut teknisestä journalistisesta puhtaasti tekniseksi. Mutta en odottanut toimitukselta vastausta pyyntööni. Ja ennenkin vastaus lehtien toimituksista aina tuli minulle, vaikka toimituskunta hylkäsi artikkelini. Tästä päättelin, että olen myös toimituksessa mustalla listalla. Joten artikkelini ei koskaan nähnyt päivänvaloa.

Viisi vuotta on kulunut. Päätin ottaa uudelleen yhteyttä Kvantin toimitukseen. Mutta viisi vuotta myöhemmin pyyntööni ei vastattu. Tämä tarkoittaa, että olen edelleen heidän mustalla listallaan. Siksi päätin olla taistelematta enää tuulimyllyjen kanssa ja julkaista artikkelin täällä sivustolla. On tietysti sääli, että suurin osa koululaisista ei sitä näe. Mutta täällä en voi tehdä mitään. Tässä siis itse artikkeli…

Miksi valo palaa?

Todennäköisesti planeetallamme ei ole sellaista asutusta, jossa ei olisi sähkölamppuja. Suuret ja pienet, loistelamput ja halogeenit taskulamppuihin ja tehokkaisiin sotilaallisiin valonheittimiin – ne ovat vakiintuneet elämäämme niin lujasti, että niistä on tullut yhtä tuttuja kuin hengittämämme ilma. Hehkulamppujen toimintaperiaatteet näyttävät meistä niin selkeiltä ja ilmeisiltä, että melkein kukaan ei ajattele työnsä mekaniikkaa. Tästä huolimatta tämä ilmiö kätkee valtavan mysteerin, jota ei ole vielä täysin ratkaistu. Yritetään ratkaista se itse.

Tehdään allas kahdella putkella, joista toisesta vesi virtaa altaaseen, toisesta se valuu ulos. Oletetaan, että altaaseen tulee joka sekunti 10 kiloa vettä, ja itse altaassa 2 näistä kymmenestä kilosta muuttuu taianomaisesti sähkömagneettiseksi säteilyksi ja heitetään ulos. Kysymys: kuinka paljon vettä poistuu altaalta toisen putken kautta? Luultavasti jopa ekaluokkalainen vastaa, että se vie 8 kiloa vettä sekunnissa.

Muutetaan esimerkkiä hieman. Olkoon sähköjohdot putkien sijaan ja sähkölamppu altaan sijasta. Mieti tilannetta uudelleen. Yksi hehkulampun johdin sisältää esimerkiksi miljoona elektronia sekunnissa. Jos oletetaan, että osa tästä miljoonasta muuttuu valosäteilyksi ja säteilee lampusta ympäröivään tilaan, niin vähemmän elektroneja poistuu lampusta toisen langan kautta. Mitä mittaukset näyttävät? Ne osoittavat, että sähkövirta piirissä ei muutu. Virta on elektronien virtaa. Ja jos sähkövirta on sama molemmissa johtimissa, tämä tarkoittaa, että lampusta lähtevien elektronien lukumäärä on yhtä suuri kuin lamppuun tulevien elektronien lukumäärä. Ja valosäteily on eräänlaista ainetta, joka ei voi tulla täydellisestä tyhjyydestä, vaan voi tulla vain toisesta lajista. Ja jos tässä tapauksessa valosäteilyä ei voi ilmaantua elektroneista, niin mistä aine tulee valosäteilyn muodossa?

Tämä sähkölamppujen hehkun ilmiö on myös ristiriidassa yhden hyvin tärkeän alkeishiukkasfysiikan lain - niin sanotun leptonvarauksen säilymislain - kanssa. Tämän lain mukaan elektroni voi kadota gamma-kvantin emission yhteydessä vain tuhoutumisreaktiossa sen antihiukkasen, positronin, kanssa. Mutta hehkulampussa ei voi olla positroneja antiaineen kantajina. Ja sitten saamme kirjaimellisesti katastrofaalisen tilanteen: kaikki yhden johdon kautta polttimoon tulevat elektronit poistuvat polttimosta toisen johdon kautta ilman tuhoutumisreaktioita, mutta samalla itse sipuliin ilmaantuu uutta ainetta valosäteilyn muodossa.

Ja tässä on toinen mielenkiintoinen tehoste, joka liittyy johtoihin ja lamppuihin. Monia vuosia sitten kuuluisa fyysikko Nikola Tesla suoritti salaperäisen kokeen energian siirrosta yhden johdon kautta, jonka venäläinen fyysikko Avramenko toisti aikanamme. Kokeen ydin oli seuraava. Otamme tavallisimman muuntajan ja kytkemme sen ensiökäämillä sähkögeneraattoriin tai verkkoon. Toisiokäämin johdon toinen pää roikkuu yksinkertaisesti ilmassa, vedämme toisen pään seuraavaan huoneeseen ja siellä yhdistämme sen neljän diodin siltaan, jonka keskellä on sähkölamppu. Laitimme jännitettä muuntajalle ja valo syttyi. Mutta loppujen lopuksi siihen ulottuu vain yksi johto, ja sähköpiirin toimimiseen tarvitaan kaksi johtoa. Samanaikaisesti tätä ilmiötä tutkivien tiedemiesten mukaan hehkulamppuun menevä lanka ei kuumene ollenkaan. Se ei kuumene niin kuumaksi, että kuparin tai alumiinin sijasta voidaan käyttää mitä tahansa metallia, jolla on erittäin suuri resistanssi, ja se pysyy silti kylmänä. Lisäksi on mahdollista pienentää langan paksuutta hiuksen paksuiseksi, ja silti asennus toimii ilman ongelmia ja ilman lämpöä langassa. Tähän mennessä kukaan ei ole pystynyt selittämään tätä ilmiötä energiansiirrossa yhden johdon kautta ilman häviöitä. Ja nyt yritän antaa selitykseni tälle ilmiölle.

Fysiikassa on sellainen käsite - fyysinen tyhjiö. Sitä ei pidä sekoittaa tekniseen tyhjiöön. Tekninen tyhjiö on synonyymi tyhjyydelle. Kun poistamme kaikki ilmamolekyylit astiasta, luomme teknisen tyhjiön. Fyysinen tyhjiö on täysin erilainen, se on eräänlainen analogi kaiken läpäisevälle aineelle tai ympäristölle. Kaikki tällä alalla työskentelevät tutkijat eivät epäile fyysisen tyhjiön olemassaoloa, koska sen todellisuuden vahvistavat monet tunnetut tosiasiat ja ilmiöt. He kiistelevät energian läsnäolosta siinä. Joku puhuu erittäin pienestä energiamäärästä, toiset ovat taipuvaisia ajattelemaan erittäin suurta energiamäärää. Fysikaaliselle tyhjiölle on mahdotonta antaa tarkkaa määritelmää. Mutta voit antaa likimääräisen määritelmän sen ominaisuuksien kautta. Esimerkiksi tämä: fyysinen tyhjiö on erityinen kaiken läpäisevä väliaine, joka muodostaa maailmankaikkeuden avaruuden, synnyttää ainetta ja aikaa, osallistuu moniin prosesseihin, sillä on valtavasti energiaa, mutta se ei ole meille näkyvissä tarvittavan puutteen vuoksi. aistielimiä ja siksi se näyttää meistä tyhjyydestä. Erityisesti on korostettava: fyysinen tyhjiö ei ole tyhjyyttä, se vain näyttää olevan tyhjyyttä. Ja jos otat tämän kannan, monet arvoitukset voidaan ratkaista helposti. Esimerkiksi hitauden arvoitus.

Mikä on inertia, ei ole vielä selvää. Lisäksi inertiailmiö on jopa ristiriidassa mekaniikan kolmannen lain kanssa: toiminta on yhtä kuin reaktio. Tästä syystä inertiavoimat joskus jopa yrittävät julistaa ne kuvitteellisiksi ja kuvitteellisiksi. Mutta jos joudumme inertiavoimien vaikutuksen alle jyrkästi jarrutetussa linja-autossa ja saamme töhmyn otsaamme, kuinka harhaanjohtava ja fiktiivinen tämä kolahtaa on? Todellisuudessa inertia syntyy fyysisen tyhjiön reaktiona liikkeellemme.

Kun istumme autossa ja painamme kaasua, alamme liikkua epätasaisesti (kiihdytettynä) ja tällä kehomme painovoimakentän liikkeellä muutamme meitä ympäröivän fyysisen tyhjiön rakennetta, antaen sille energiaa. Ja tyhjiö reagoi tähän luomalla inertiavoimia, jotka vetävät meidät takaisin jättääkseen meidät lepäämään ja siten eliminoivat siitä aiheutuvan muodonmuutoksen. Inertiavoimien voittamiseksi tarvitaan paljon energiaa, mikä tarkoittaa suurta polttoaineenkulutusta kiihdytyksessä. Jatkuva tasainen liike ei vaikuta fysikaaliseen tyhjiöön millään tavalla, eikä siksi synny inertiavoimia, joten tasaisen liikkeen polttoaineenkulutus on pienempi. Ja kun alamme hidastua, liikumme taas epätasaisesti (hitaammin) ja taas muodostamme fyysistä tyhjiötä epätasaisella liikkeellään, ja se taas reagoi tähän luomalla inertiavoimia, jotka vetävät meitä eteenpäin jättäen meidät tasaisen suoraviivaisen liikkeen tilaan. kun tyhjiömuodonmuutosta ei ole. Mutta nyt emme enää siirrä energiaa tyhjiöön, vaan se antaa sen meille, ja tämä energia vapautuu lämmön muodossa auton jarrupaloissa.

Tällainen kiihdytetty-tasainen-hidastettu auton liike ei ole muuta kuin yksittäinen matalataajuisen ja valtavan amplitudin värähtelevän liikkeen sykli. Kiihdytysvaiheessa tyhjiöön syötetään energiaa, hidastusvaiheessa tyhjiö luovuttaa energiaa. Ja kiehtovin asia on, että tyhjiö voi luovuttaa enemmän energiaa kuin se on aiemmin saanut meiltä, koska hänellä itsellään on valtava energiavarasto. Tässä tapauksessa energian säilymislakia ei rikota: kuinka paljon energiaa tyhjiö antaa meille, täsmälleen saman määrän energiaa saamme siitä. Mutta koska fyysinen tyhjiö näyttää meistä tyhjyydestä, meistä näyttää siltä, että energia syntyy tyhjästä. Ja sellaiset tosiasiat energian säilymislain ilmeisestä rikkomisesta, kun energia ilmestyy kirjaimellisesti tyhjyydestä, ovat olleet pitkään tiedossa fysiikassa (esimerkiksi missä tahansa resonanssissa vapautuu niin valtava energia, että resonoiva esine voi jopa romahtaa).

Kehäliike on myös eräänlainen epätasainen liike, jopa vakionopeudella, koska tässä tapauksessa nopeusvektorin sijainti avaruudessa muuttuu. Tämän seurauksena tällainen liike muuttaa ympäröivää fyysistä tyhjiötä, joka reagoi tähän muodostamalla vastusvoimia keskipakoisvoimien muodossa: ne suuntautuvat aina siten, että liikkeen rata suoristuu ja siitä tulee suoraviivainen, kun tyhjiötä ei ole. muodonmuutos. Ja keskipakovoimien voittamiseksi (tai pyörimisen aiheuttaman tyhjiön ylläpitämiseksi) on käytettävä energiaa, joka menee itse tyhjiöön.

Nyt voimme palata hehkulamppujen hehkun ilmiöön. Sen toimintaa varten piirissä on oltava sähkögeneraattori (vaikka akku olisi, se oli silti kerran ladattu generaattorista). Sähkögeneraattorin roottorin pyöriminen vääristää viereisen fyysisen tyhjiön rakennetta, roottoriin syntyy keskipakoisvoimia ja energia näiden voimien voittamiseksi poistuu primääriturbiinista tai muusta pyörimislähteestä fyysiseen tyhjiöön. Mitä tulee elektronien liikkumiseen sähköpiirissä, tämä liike tapahtuu pyörivän roottorin tyhjiön synnyttämien keskipakovoimien vaikutuksesta. Kun elektronit tulevat hehkulampun hehkulankaan, ne pommittavat voimakkaasti kidehilan ioneja ja alkavat värähdellä jyrkästi. Tällaisten värähtelyjen aikana fyysisen tyhjiön rakenne muuttuu uudelleen ja tyhjiö reagoi tähän lähettämällä valokvantteja. Koska tyhjiö itsessään on eräänlainen aine, aiemmin havaittu ristiriita aineen ilmaantumisesta tyhjästä poistuu: yksi aineen muoto (valosäteily) syntyy toisesta lajistaan (fysikaalisesta tyhjiöstä). Elektronit itse tällaisessa prosessissa eivät katoa eivätkä muutu joksikin muuksi. Siksi kuinka monta elektronia tulee hehkulamppuun yhden johdon kautta, täsmälleen sama määrä tulee ulos toisen johdon kautta. Luonnollisesti myös kvanttien energia otetaan fysikaalisesta tyhjiöstä, ei filamenttiin tulevista elektroneista. Itse piirissä olevan sähkövirran energia ei muutu ja pysyy vakiona.

Siten lampun luminesenssiin ei tarvita itse elektroneja, vaan metallin kidehilan ionien teräviä värähtelyjä. Elektronit ovat vain työkalu, joka saa ionit värähtelemään. Mutta työkalu voidaan vaihtaa. Ja yhdellä johdolla tehdyssä kokeessa tapahtuu juuri näin. Nikola Teslan kuuluisassa kokeessa energian siirtämisestä yhden langan kautta tällainen instrumentti oli langan sisäinen vaihtuva sähkökenttä, joka muutti jatkuvasti sen voimakkuutta ja sai siten ionit värähtelemään. Siksi ilmaus "energian siirto yhden johdon kautta" ei tässä tapauksessa ole onnistunut, jopa virheellinen. Energiaa ei välitetty langan läpi, energia vapautui itse polttimossa ympäröivästä fysikaalisesta tyhjiöstä. Tästä syystä lanka itse ei lämmennyt: esinettä on mahdotonta lämmittää, jos siihen ei syötetä energiaa.

Tämän seurauksena on melko houkutteleva mahdollisuus voimalinjojen rakentamiskustannusten jyrkälle laskulle. Ensinnäkin voit tulla toimeen yhdellä johdolla kahden sijasta, mikä vähentää välittömästi pääomakustannuksia. Toiseksi, suhteellisen kalliin kuparin sijasta voit käyttää mitä tahansa halvinta metallia, jopa ruosteista rautaa. Kolmanneksi voit pienentää itse langan hiuksen paksuiseksi ja jättää langan lujuuden ennalleen tai jopa lisätä sitä sulkemalla sen kestävään ja halvaan muovivaippaan (muuten, tämä myös suojaa lankaa ilmakehän sateesta). Neljänneksi langan kokonaispainon pienenemisen vuoksi on mahdollista kasvattaa tukien välistä etäisyyttä ja siten vähentää tukien määrää koko linjalla. Onko realistista tehdä tämä? Tietysti se on totta. Maamme johdolla olisi poliittista tahtoa, eivätkä tiedemiehet petä sinua.