-Рубрики

 -Поиск по дневнику

Поиск сообщений в Alexandr_Elizarov

 -Подписка по e-mail

 

 -Статистика

Статистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
Создан: 01.03.2016
Записей: 37
Комментариев: 2
Написано: 69





Сухие столбы Даровые источники электричества

Пятница, 08 Августа 2025 г. 16:24 + в цитатник
СУХИЕ СТОЛБЫ

Несмотря на обнадёживающие результаты, жидкостные столбы оказались неудобны в обращении из-за постоянного подтекания электролита. Поэтому появилось желание создать “сухие” безэлектролитные источники тока. И после долгих поисков это оказалось возможным. Правда принцип их действия оказался иным.
С помощью окисленной поверхности алюминия удалось “выпрямить” случайные тепловые флуктуации напряжения на резисторах (тепловые шумы) и превратить их в постоянное напряжение.
Но как осуществить движение ионов в сухом столбе, если их там нет?
Вспомним суть жидкостного графитового столба. Фактически это несимметричная система (игла-пластина) на которую воздействуют симметричные колебания молекул.

Сухие несимметричные системы широко известны, это диоды. Первые диоды – детекторы представляли собой контакт тонкой иглы и кристалла полупроводника.
А может быть и в других веществах, например в чистых металлах, электронам легче
переходить через точечный контакт, в каком-то одном направлении? Тогда эти вещества должны приобретать некоторую разность потенциалов.

Размышления о плохом контакте иглы с металлом (или с жидкостью) привели меня к мысли об обычных диодах. Ведь кроме основного свойства выпрямлять ток у них может быть и это побочное свойство.
Чтобы это проверить я собрал 4 столба по 40 штук высоковольтных диодных сборок КЦ106Г (от старых телевизоров), в каждой из которых содержалось штук по десять кремниевых диодов вмурованных в пластмассу (всего 1600 штук).
Высоковольтный столб (700x282, 52Kb)
Стал притрагиваться к каждому столбу электронным мультиметром
( а это был очень хороший дорогой мультиметр, с входным сопротивлением порядка нескольких десятков МОм, к сожалению неизвестного производства). Предчувствие не подвело, по отдельности на каждом столбе обнаружилось напряжение: 2.0мВ, 0.6мВ, 0.4мВ, 0.6мВ. А в сумме почему-то только 0.9мВ.
Возможно, не смотря на высокое входное сопротивление, мультиметр всё же подсаживает эту батарею.
Подключил слюдяной (советских времён) жёлто-коричневый керамический конденсатор 10 000 пФ на 2кВ (утечка практически равна нулю) . Ждать пока зарядится пришлось недолго. С момента прикосновения прибором на табло побежали убывающие числа: 70мВ, 20мВ, 15мВ, … Ничего себе! Значит тысяча кремниевых диодов на холостом ходу самопроизвольно заряжается примерно до 0,1В!
Так что же получается? Покупные диодные сборки вырабатывают даровое электричество?
Знаю-знаю, ты конечно сомневаешься. Да я и сам сомневаюсь. “И сам обманываться рад”,-- как писал классик. Но факты вещь упрямая.

17 апреля.
До сих пор непонятно от чего возникает ЭДС, то ли от разницы формы соприкасающихся тел в точке контакта, то ли от чего-то другого.
Но, начну по порядку.
Вчера изготовил ещё один столб с целью определить влияние геометрической формы.
Для этого вырезал 60 дисков (диаметром 21мм) из очень твёрдой стальной фольги (толщиной 0,1мм), смазал их лаком и припудрил порошком М6Ф1 (хотел, чтобы частицы порошка расположились в один слой). Это были очень твёрдые стальные шарики диаметрами от 0,08мм до 0,12мм (специально просеял, чтобы были одинаковые). Порошок со сталью должен был образовывать очень маленькие точечные контакты.
Второй диск был из медной фольги хорошо залуженной с одной стороны. Вминаясь в олово, шарик должен был образовать контактную лунку большой площади или вовсе припаяться к ней. Так получился “пирог из 60 коржей”.

Струбцина с нагревом (494x371, 45Kb)

Поместив этот столб в специальную струбцину, представлявшую собой маленькую электропечь, способную нагреваться примерно до пятисот градусов, я начал менять сжатие столба при помощи специальных зажимных болтов.
В некоторых случаях на концах столба действительно появлялось напряжение.
В данном случае напряжение 2мВ появлялось практически без сжатия.

После многочисленных опытов я стал склоняться к тому, что форма контакта если и влияет на ЭДС, то не слишком сильно, а причина всё же в окисных плёнках (ведь устойчивое напряжение появляется только после нагрева). Но опять же не всегда. Например в только что проведённом опыте ни точечный контакт стали со сталью, ни стали с оловом не привели к её появлению.

18 апреля 2025 года.
Менял также количество и материал дисков. Напряжение возникало во многих случаях. Иногда оно было в десятки раз превосходило то, которое могла бы дать даже самая лучшая одиночная термопара. Иногда оно сохранялось и после полного остывания изделия. Интересно то, что в удачных опытах всегда присутствовал диск из алюминия.

Иногда мне начинает казаться, что появление ЭДС связано не с геометрической формой сопри касающихся тел, а с тепловыми шумами.
Известно, что на концах любого резистора всегда наличествует хаотическое переменное напряжение вызванное флуктуациями зарядов в микромире.
Например на резисторе 10 кОм всегда существует переменное напряжение 1мкВ (если брать диапазон частот только до 10кГц). При сопротивления до 100МОм) оно достигнет величины порядка 0,1мВ. Примерно с такими величинами как раз и приходится иметь дело.

20 апреля.
Да, конечно это тепловые шумы! И ничем другим это явление быть не может.
И не надо гнаться за малыми сопротивлениями!
Не будет сопротивления, электроны пройдут сквозь вещество, как нейтрино сквозь планету. Ведь если они не получают они никаких толчков со стороны, то не получится и продольных колебаний.
Например при нагреве столба, собранного из стальных шариков, каждый из них покрывается окисью и он становится микроскопическим резистором дающим ничтожное напряжение.
На поверхности полупроводника в разных её точках постоянно присутствуют хаотические колебания потенциала. Замкнув их металлической пластиной мы получили бы очень малый средний потенциал колебаний, близкий к нулю нулю. На концах стержня, составленного из таких “пластин” суммарная амплитуда растёт, пропорционально корню квадратному из длины стержня (поскольку колебания хаотические). Но с ростом длины будет расти и сопротивление. Помноженное не квадрат переменного напряжения, оно даст ту же самую ничтожную мощность. Поэтому меняя размеры резистора, увеличить мощность не удастся.

Совсем иное происходит в стержне, составленном из окисленных алюминиевых пластин.
Там происходит выпрямление. Вспомним устройство общеизвестного электролитического выпрямителя. В нём вся поверхность алюминиевой пластины покрыта такими микроскопическими диодами.
Хаотические напряжения от разных точек поверхности, складываясь, дают уже не ноль, а некоторую очень малую пульсирующую величину одного направления..
По длине стержня она растёт уже не по корню квадратному, а арифметически. И если столб, будет, состоять из множества алюминиевых пластин, мощность будет зависеть только от их числа. Поэтому идея получать даровую энергию из окружающего тепла становится осуществимой.


ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ.
Чтобы у тебя сложилась целостная картина поисков сухого столба., напомню удачный опыт сделанный в конце апреля, когда напряжение появилось даже без предварительного нагрева. Это были лужёные медные диски и диски из алюминиевой фольги “покрашенные“ смесью лака с толчёной в ступке ржавчиной. Столб из 60 таких пар, сложенных оловом к ржавчине после очень сильного сжатия (тисками) сразу дал 4,5 мВ и держал это напряжение 9 дней.
И поскольку конца этому не было видно, я решил ускорить процесс -- отнёс агрегат в ванную и включил нагрев.
Когда дымление прекратилось (лак выгорел), и температура была чуть больше 500С, электронный мультиметр показал напряжение 110 мВ и сопротивление 43 кОм .
После отключения нагревателя и постепенного остывания, напряжение снизилось практически до нуля. Видимо образование окисных плёнок произошло не полностью.
Тогда я снова включил нагреватель. По мере нагрева сопротивление столба стало расти, а вместе с ним стало расти и напряжение:

0,2МОм -- 2 мВ,
0,5 Мом -- 4 мВ,
1,0 МОм -- 34 мВ,
1,2 МОм -- 116 мВ,
2,3 Мом -- 284 мВ.

Это на порядок больше, чем могла бы дать даже самая лучшая одиночная термопара.


11 мая.
Сделана попытка заменить ржавчину на порошок графита.
Собран столб из 50 медных дисков (от предыдущих опытов) медных дисков и 50 алюминиевых, “покрашенных” смесью лака ХВ-784 и графитового порошка ГЛ1.
Первоначальное сопротивление столба составляло 100 Ом, напряжение отсутствовало.
При нагреве до 600С сопротивление не изменилось. Усиление и последующее ослабление сжатия привело к появлению напряжения около 6мВ, при этом сопротивление (оно менялось от 0,1 до 200 МОм) практически не влияло на напряжение.

Решил испытать этот столб в режиме короткого замыкания.
Ночью 13 мая при напряжении 5,8 мВ и сопротивлении 200МОм столб был замкнут накоротко. Ровно через сутки снял перемычку. Сразу без задержки появилось напряжение 4,4 мВ. Ещё через пол суток оно увеличилось до 11 мВ и в дальнейшие несколько суток колебалось в пределах 6 - 12мВ (сопротивление продолжало превышать 200 МОм).
Одним словом оказалось, что сухой столб не боится коротких замыканий.


15 мая.
Искать где-то графит или толочь ржавчину дело нелёгкое. Поэтому я решил заменить её окисью железа, в большом количестве содержащейся в краске “ железный Сурик МА-15).
Был собран столб состоящий из 50 ячеек медь – сурик – алюминий, в котором по замыслу окись железа должна была даже в холодном состоянии окислить алюминий и создавать на нём одностороннюю проводимость, что исключило бы предварительный нагрев. Кроме того готовая краска легко и равномерно ложится на алюминий и могла бы послужить для скрепления дисков между собой, что тоже сильно упростила бы сборку.
Однако идея оказалась не такой уж хорошей. Собранный столб (сопротивление >200 МОм) дал напряжение всего лишь 1мВ. Очевидно прохождению тока мешали органические составляющие краски.

ВЫВОДЫ.

1. ЭДС без предварительного нагрева возникает только в присутствии окиси железа, окисляющего алюминий даже при комнатной температуре.
2. Медь можно заменить лужёной жестью от консервных банок.
3. Возникновение ЭДС многократно превышающей эффект Зеебека вызвано усилением “тепловых шумов” при нагреве.

Наилучшими являются варианты:
-- Алюминиевая фольга, “покрашенная” смесью порошка графита ГЛ-1 с лаком ХВ-784, и медными (или жестяными) дисками.
-- Алюминиевая фольга, “покрашенная” краской МА15 (железный сурик) и жестяными лужёными дисками (жесть от банок для сгущённого молока), дающий напряжение сразу без предварительного нагрева.
Варьированием сжатия без особого труда удавалось получать напряжения вблизи 8 мВ (при сопротивленииях столба вблизи 100 МОм).
Интересно, что за две недели столб, предоставленный самому себе, не только не потерял это напряжение, но даже увеличил его почти вдвое (примерно до 20 мВ).

24 июня.
Изготовлен аналогичный столб из 50 ячеек, в котором сурик заменён смесью лака с покупным порошком окиси железа Fe2O3 (чистая для анализа).
Он тоже без всякого предварительного нагрева давал напряжения но ИСЧИСЛЕМЫЕ УЖЕ В ВОЛЬТАХ при сопротивлениях столба около 1МОм. (Алюминий при этом заряжался отрицательно) . Увеличивая сжатие столба (гаечным ключом) удалось получить напряжение даже 5 ВОЛЬТ, но при более сильном сжатии (слесарными тисками) оно уменьшилось до 3В. Сопротивление при этом снизилось до 300 кОм.
Правда за неделю измерений напряжение самопроизвольно снизилось, до одного с небольшим вольта, но это тоже удивительно много.

Можно предположить, что это вызвано перераспределением напряжений между частицами порошка. Однако пока не ясно, произойдёт ли стабилизация напряжения на этом уровне.

При замыкании столба на стрелочный микроамперметр с внутренним сопротивлением 500 Ом , этот микроамперметр показал ток 2мкА, что соответствовало напряжению на нём 1мВ. Таким образом удалось вычислить и мощность столба, выделяемую наружу. Она составила величину порядка одного микроватта.

26 июня.
Уверен, что кроме радости ты сейчас испытываешь и сомнение. Ведь ржавчина с алюминием это термитная смесь. А вдруг при комнатной температуре эта реакция тоже идёт, только очень медленно и создаёт видимость нарушения второго закона термодинамики?
Зато алюминий с графитом уж точно не реагируют . Ведь карбид алюминия не только не образуется самопроизвольно, но и сам разлагается (в воде на гидроокись и метан).
Опыт с заменой ржавчины на графит уже был сделан 11 мая, он дал хорошие результаты. Но вот ответ на вопрос о его эндотермичности наверно сможет дать только время.

28 июня.
Однако конструкции на резьбовых стяжках получались громоздкими и трудоёмкими. Поэтом я решил изготовить твёрдый компактный столбик, который был бы ближе к практическому применению. Но меня смущало, будет ли прочен этот столб, диски которого соединены эпоксидным клеем, какова будет его электропроводность, и вообще удастся ли собрать такого зверя (ведь ячейки не должны соприкасаться, но должны пропускать ток).

ТЕХНОЛОГИЯ.
Сначала были изготовлены 50 трёхслойных дисков-ячеек представлявших собой кружочки алюминиевой и медной фольги склеенных густой смесью окиси железа (ч.д.а.) с эпоксидной смолой. Чтобы кружочки не соприкасались, между ними находилась тонкая капроновая сеточка. Толщина одной ячейки получилась раной 1мм.
Сложенные стопкой все эти ячейки давали напряжение 15 вольт (положительный потенциал приобрёл “медный” конец) и ток 1мкА (при замыкании на микроамперметр с внутренним сопротивлением 500 Ом).
К сожалению эпоксидная смола не проводит ток, и связь между ячейками осуществлялась случайными точечными контактами, поэтому суммарное напряжение упало до 4 вольт .
На пластину из оргстекла (шириной натянутого в ширину капронового чулка) накладывается слой алюминиевой фольги (толщиной 0,3мм) и закрепляется по краям скотчем. Затем сверху надевается нужный отрезок (натянутого в ширину) капронового чулка. Полученная таким образом капроновая поверхность намазывается тонким (насколько возможно) слоем густой смеси эпоксидного клея с окисью железа и выкладывается (в шахматном порядке) ровными кружочками медной фольги.
Затем сверху накладывается полиэтиленовый мешочек (для лёгкого отлипания затвердевшей смолы), сверху тонкий лист поролона, затем ровного гетинакса и наконец груз для вжатия медных дисков в смолу.
После затвердевания смолы по контурам медных кружочков аккуратно вырезаются трёхслойные диски – будущие ячейки столба. Их нужно было склеить. На этот раз для получения электропроводности они ДОЛЖНЫ соприкасаться.
Готовые ячейки смазываются эпоксидным клеем (уже без всяких добавок) и соблюдая полярность по очереди вставляются в трубку из ПВХ (они должны легко туда в входить). По торцам вставляются алюминиевые ленточки-контакты и (через ПВХ-прокладки) весь столб сжимается деревянными цилиндрами в слесарных тисках.

После окончательного высыхания готовое изделие нужно было вытолкнуть их трубки, испачканной эпоксидкой. Поэтому на всякий случай первая трубка-оправка была сделана двухслойной и разрезной. К счастью выталкивание прошло без особых проблем.

P7255371в (582x371, 44Kb)

После снятия заусенцев получился весьма прочный цилиндрик диаметром 22мм, длиной ровно 40мм и весом 50г, дающий напряжение 4В при токе короткого замыкания 1мкА.
Это значит, что с объёма 15 куб. см можно снять порядка 4 микроватт даровой энергии (или нескольких ватт с двухметрового куба размером с комнату). Ничтожно мало конечно. Однако если это будет продолжаться вечно, то ещё как сказать… !

ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ. КОНСТРУКЦИИ ИЗ БУМАГИ И ГРАФИТА.

Суббота, 18 Января 2025 г. 13:13 + в цитатник
ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ.
КОНСТРУКЦИИ ИЗ БУМАГИ И ГРАФИТА.
(Отрывки из писем друзьям).

8 мая 2024.
Как выяснилось, все эти изделия очень удобно размещать в пластмассовых трубках (ПВХ) с наружным диаметром 24мм и внутренним диаметром 22мм (в продаже они длиной по 2 метра).
Изготовил множество графитовых дисков диаметром 21,5мм под внутренний диаметр трубки, толщиной 2мм. Изготовление распорок и сборка изделий это теперь процессы отработанные так что особого труда не представляют. Жаль только, что много графита уходит “в стружку” даже если пилить на станке лобзиком. Длину трубок пока делаю по 50см. Это как-то удобнее, да и смотрятся лучше.

Проблема пока с пробками. Это только кажется что делать их просто. При точении, резина деформируется и диаметр трудно угадать. А герметичность нужно сделать идеальной. Хорошо, что при вставлении контактного стержня пробка немного распухает и форму можно потом подкорректировать шкуркой.

Сначала хотел изготовить три варианта: с аспирином, с соляной кислотой и со щёлочью, чтобы посмотреть какая среда окажется лучше.
(Метровая трубка с поваренной солью и с 56-ю порошковыми дисками уже была изготовлена, поэтому я её в расчёт не брал. Она и сейчас прекрасно работает и выдаёт свои 20 мкА, а ЭДС почему-то за прошедший год даже увеличилась и достигла 102 мВ.)

Первую трубку с 24 элементами я наполнил раствором аспирина.
Получилось довольно прилично, целых 67мВ. Это почти 2мВ на одну гальваническую ячейку. Однако ток (при нагрузке 500 Ом) получился ничтожно малым, всего 2мкА. Наверно это результат низкой концентрации аспирина (больше 2% не растворяется). Конечно в спирте аспирин растворяется гораздо лучше, но такое роскошество мне не по карману.

Через пол года (в холостом режиме) я разобрал этот столб. Электролит оказался рыжего цвета. Значит эпоксидная смола постепенно разъедается аспирином. Такой вариант никуда не годится.

Вторую трубку я наполнил раствором соляной кислоты разбавленной в отношении 1:3 .
Результат меня тоже разочаровал. То ли где-то при сборке наложились сразу две прокладки и неточное отверстие перекрылось, то ли какая-то другая ошибка (собирал ночью), короче получилось всего несколько милливольт. К тому же почему-то началась переполюсовка и к утру стало даже минус 9мВ.

Хотел повторить опыт, но отложил это дело до лучших времён. И со щёлочью возиться не стал, она резину разъедает. Было уже и так очевидно, что от состава электролита мало что зависит. Всё равно будет около милливольта на ячейку.

Зато появилась более заманчивая идея. Поскольку напряжение зависит от размера “иглы”, я решил использовать частицы порошка. В смеси с эпоксидной смолой они образуют кластеры, как гроздья винограда. Таким образом с электролитом контактируют частицы размерами меньше 0,1мм. Получается графит поверхность которого состоит из мельчайших точечных электродиков.
Сложив вместе такой порошковый диск и диск из компактного графита, я получил “пирожок” как бы из двух различных графитов -- рыхлого и плотного.
В качестве электролита взял хорошо проявивший себя раствор поваренной соли.

В трубку длиной 35см поместились 24 ячейки и можно было ожидать появления ЭДС порядка двух–трёх десятков милливольт. Но теория всё-таки сработала “в хорошую сторону” – прибор показал целых 700 мВ! Ток тоже увеличился. Аж до 200мкА! Это потому что теперь вместо маленького отверстия работает вся площадь диска.

Как видишь, результаты обнадёживают, если только тут не сказывается разница в свойствах графита от разных поставщиков. Литейный графит ГЛ1 и тот, что из Китая могут содержать неодинаковые примеси, тогда всё устройство превращается в обычный вольтов столб. Надо всё проверить – взять не ГЛ1, а опилки от точения компактного графита.

Допустим, что этот эффект не случаен и будет повторяться. Что это сулит в дальнейшем?
Ты ведь знаешь, я люблю помечтать …
Поскольку размер “игл” теперь не более 0,1мм, то и расстояние между пластинами можно сделать того же порядка. Иными словами это будет просто мокрый пористый картон толщиной не более 1мм. Сто двадцать ячеек в трубке длиной 36см дадут ЭДС 3,5В.
А связка 10х10 таких трубок в параллель дадут ток 20мА.
Получится ящик размером 36х25х25см способный вечно питать небольшой светодиод.
Весить он конечно будет килограмм пятьдесят, но его уже реально изготовить в домашних условиях.

А, вот ещё что. Пористую пластину делать не обязательно. Можно просто смазать графитовый диск с одной стороны эпоксидкой и посыпать графитовым порошком. Или “покрасить” смесью графита в быстросохнущем лаке.

25 мая 2024.
Суть множества новых разрозненных опытов можно свести к трём направлениям.
1). Как я уже говорил в прошлом письме, для начала я сложил парами диски (толщиной по 3мм) из порошкового и компактного графита и собрал столб из 24 гальванических ячеек.
Он сразу дал чудовищные результаты: 700 мВ (28 мВ на одну ячейку) и ток 200 мкА .
Однако возможно порошок ГЛ-1 и компактные графитовые стержни имели различие в химическом составе и поэтому получился простой вольтов столб.
Тогда я взял порошок полученный из отходов от точения компактного графита. Результат получился примерно такой же. И всё же какие-то сомнения остались.
Кроме того за три недели ЭДС этого столба снизилась до скромных 85мВ (2,5 мВ/яч).
Скорее всего это вызвано изменением поверхности порошковых дисков. Тут можно только строить догадки. Ясно одно, все эти нестабильности требуют многократного повторения опытов.
Но поскольку я уже так изгадил квартиру графитом, что и за год не отмоешь, решил вернулся к старой схеме с графитовыми иглами. Она всегда давала очень неплохие, а главное стабильные результаты.
2). Нужно было только эту схему немного усовершенствовать.
Если в центре каждого диска сделать небольшой выступ (иглу), чтобы он только высовывался через отверстие в прокладке, то ЭДС должна значительно увеличиться.
Но компактный графит оказался слишком хрупким. Пришлось взять порошковые диски на эпоксидной смоле и проточить торцы так, чтобы оставался нужный пупырышек диаметром 3мм и высотой 2мм. Получился столб из 12 ячеек длиной 13 см (с пробками18см).
Этот столб первоначально дал 102 мВ. При этом выступы заряжались положительно относительно плоской стороны соседнего диска. А через сутки напряжение самопроизвольо увеличилась до 148 мВ (и стало 12 мВ на ячейку).
Ток при этом (на нагрузке 500 Ом) в первый момент достигал ток 80мкА, но в течение нескольких минут снижался до 10 мкА .
Думаю, это неплохой результат и на нём можно остановиться.
Тем более что графитовый порошок, как я понял, достать проще.
Правда у порошковых дисков есть один недостаток. Они имеют большой разброс по сопротивлению от десятков Ом до десятков кОм (тогда как у компактных сопротивление практически отсутствует) и для данного опыта их приходилось специально выбирать.

3). Однако мне захотелось произвести ещё один опыт – сделать поверхности дисков неодинаковыми. Для этого я взял 11 дисков (для 10 ячеек) из компактного графита и на обычной свечке закоптил одну сторону каждого из них.
Сажа это очень чистый графит, только аморфный, поэтому поверхности дисков остались углеродными но стали отличаться структурой. И поскольку сажа не смачивается водой
каждый диск пришлось окунуть в спирт (водку).

Этот столб первоначально дал скромные 45 мВ, причём графит заряжался положительно, а сажа отрицательно. Затем, примерно через пол часа, произошла переполюсовка и сажа стала на 2,3 мВ положительнее графита. Через 2 часа эта разница достигла уже 8 мВ, а через двое суток 10,4 мВ на одну ячейку.
Это явление пока осталось без объяснения. Но если установившаяся разница каждый раз будет одна и та же, то с этим можно примириться. Зато теперь можно заменить 5-мм распорку на кружочек из тонкой стеклоткани. При такой замене напряжение снижается примерно вдвое, но зато длина ячейки уменьшается сразу в несколько раз, а значит резко уменьшается и длина всего столба. Поэтому заменяя распорки стеклотканью (или даже пористой бумагой) возможно удастся делать многослойные столбы очень малых размеров ( ~1 вольт на 10см длины).
Но и этот изготовленный столб получился довольно компактным. Его длина составляла всего 8,5см и при 10 ячейках он давал 104 мВ. Только вот ток он давал слишком малый.
При подключении нагрузки 500 Ом сначала наблюдался рывок до 30мкА , но через несколько секунд ток спадал почти до нуля (~ 1 мкА).

P.S. Спустя пол года эдс упала до 68мВ ( 7мВ на ячейку), а ток при нагрузке 500 Ом за несколько секунд падал с 45 мкА и за минуту до 5мкА.

Резюме
1). Сложение попарно порошковых и компактных дисков даёт очень большую ЭДС, но результаты нестабильные и пока оставляют сомнение.
2). Диски с выступами дают хорошие стабильные результаты, но не позволяют безгранично уменьшать расстояние между дисками, а значит и длину всего столба.
3). Закопченные диски позволяют создавать многослойные столбы малых размеров, но ток почему-то очень мал.
Вывод.
Не имея времени и средств расширять исследования, придётся остановиться на втором варианте. Он прост и не оставляет сомнений. А убедительность сейчас самое главное.
Кроме того порошковая технология позволяет обойтись без пыльной механообработки.
Так что должно получаться примерно следующее.
В трубке длиной пол метра должно поместиться не менее полусотни ячеек дающих в сумме 600мВ в холостом режиме , а при коротком замыкании 10мкА.
Пять таких столбов это уже 3 вольта, как у литиевой батарейки. Только вот ток очень уж мал. Возможно этого хватит для питания электронных часов. А вот для зажигания самого маленького светодиода требуется 10 000 мкА. Тут наверно нужен конденсатор с прерывателем, способные включать его на 0,1 секунды через каждые полторы минуты.
Мало! Но зато это даровая энергия!

11 ноября 2024.
Ещё в начале ноября наделал два десятка шайб из тонкого гетинакса диаметром 21,5мм с 3мм отверстием в центре . Пытался прессовать их вместе с порошком смешанным с эпоксидной смолой в отношении 10:1. Надеялся получить графитовые диски прямо на шайбе с выпирающими из отверстия пупырышками. – Ничего не вышло. Смесь оказалась слишком сухой и к шайбе не приклеивается. Увеличил содержание смолы до 20%. Теперь шайба держится на графите, зато диски получились неэлектропроводными. Ну, действительно! Графит вообще ни к чему не липнет, и чтобы его частичка удерживалась в общей массе, её надо охватить смолой со всех сторон. Но тогда она покроется диэлектриком. Можно конечно поиграть процентами и добиться образования кластеров наподобие гроздей винограда. Но это долгая история. И я потерял интерес.

14 ноября.
Решил увеличить расстояние между дисками устанавливая сразу по две пористые прокладки. Однако напряжение даже снизилось до 28мВ.
И только потом я понял причину. Дело в том, что “ ионные лучи” расходятся, под углами примерно 45 градусов в обе стороны. Тогда, чтобы “осветить” всю площадь графитового анода, расстояние между шайбами должно быть около 0,7 мм. Дальнейшее увеличение расстояние бесполезно, лучи просто будут накладываться без увеличения тока, а рост внутреннего сопротивления даже уменьшит напряжение на нагрузке (на микроамперметре).
Что касается самой эдс, то оно вовсе не должно меняться. Если площадь анодной площадки на один ионный луч не меняется, то и отношение её к площади “отверстия”, которое испускает ионы будет постоянным, а следовательно постоянной будет и эдс.

Попробовал смешивать графит не с эпоксидной смолой, а с бесцветным нитролаком НЦ-218 до получения сиропообразной взвеси. Она легко наносится на мелкую пластмассовую сеточку из которой делают “газовые” шарфики или колготки (и даже на бумагу), и засыхает намного быстрее чем эпоксидная смола. Кроме того, растворитель лака испаряется, остаются только соприкасающиеся частицы графита, поэтому электропроводность получается даже лучше, чем при смешивании с эпоксидной смолой.
После высыхания сетка позволяет отделить от подложки листы тонкого электропроводного материала из которого можно вырезать ножницами графитовые диски любого размера.

Оптимальное расстояние между дисками должно быть примерно равно расстоянию между отверстиями (тогда “освещаемая” ионами площадка окажется достаточных размеров).
Это объясняется тем, что ЭДС столба определяется только отношением площади “освещаемой” площадки к площади отверстия, а значит фактически определяется отношением диаметров отверстий к расстоянию между ними. И не надо искать никаких других соотношений.
Одновременное уменьшение обоих этих размеров позволяет уменьшить расстояние между дисками, а значит и уменьшить длину всего изделия. Если же уменьшать только размеры отверстий, то выигрывая в напряжении, мы проиграем в величине тока.

Придётся остановиться на “рукотворных” отверстиях диаметром 2мм на расстоянии ~10мм друг от друга. Главное, что диски теперь без особой пачкотни, можно делать любых размеров (они получаются довольно эластичными). Возможно удастся изготавливать “графитовые” диски даже формата А4 и собирать их стопками, как бумагу для принтера.

19 ноября.
Решил изготовить реально исполнимую конструкцию с использованием теоретических рассуждений. Вот эскиз одной её ячейки.
1. Гетинаксовая шайба 9 (401x449, 39Kb)
А вот всё изделие в сборе.

2. Шайба в сборе (538x140, 29Kb)

Тут всё та же ПВХ трубка с наружным Ф24мм и внутренним Ф22мм. Для придания нужной толщины (3,5мм), кружочки из сукна я складывал по три штуки. Гетинаксовые шайбы Ф21,5мм (0,5 мм в минусе от 22мм) имеют по 7 отверстий Ф2 и в готовом виде выглядят неожиданно ажурно (на этом эскизе они изображены пунктиром).

Для изготовления графитовых дисков пришлось взять мелкоячеистую синтетическую ткань из которой для женщин делают “газовые ” шарфики. Под микроскопом она представляет собой сеточку из сложнейших “морских узлов” тончайшей лески, примерно как у капронового чулка, только ячейки помельче. Безошибочно сплести их миллионы под силу только машинам. Для меня это уже “нанотехнология”. И то, что удалось проехаться на такой лошадке можно считать большим успехом.
Легче всего взять небольшой кусочек такой ткани и покрасить лаково-графитовой суспензией на куске стекла покрытого скотчем (чтобы потом легко отделить высохшую “лакоткань” ).
Затем на листе резины (твёрдость надо подобрать), легонько поворачивая заточенную (слегка зазубренную) стальную трубочку, вырезать (высверлить) нужное количество графитовых дисков. На рисунке они изображены сплошными чёрными линиями.
Толщина их не должна превышать1мм. Та сторона , что прилегала к стеклу, у них совершенно плоская, её при сборке нужно прикладывать к плоской шайбе (с отверстиями). Вторая сторона у графитовых дисков получается более шероховатая, на неё накладываются кружочки из войлока или по несколько кружочков сукна, чтобы при сжатии получилась толщина 3,5мм. Войлок на рисунке обозначен двойной косой штриховкой.
Перед сборкой диски нужно слегка отжать в рассоле, чтобы выдавить из них воздух. А в собранном виде лишняя жидкость из них сама выйдет при сдавливании собранного столба пробками.
Контактные графитовые стержни (диаметром 8мм), выходящие наружу сквозь резиновые пробки, можно аккуратно вытащить из круглых батареек (от старого “китайского” фонарика).
А чтобы не было сомнений в абсолютной одинаковости химического состава, лучше распилить один такой стержень на две части и вставить их в трубку спилами внутрь (навстречу друг другу).

Десять таких “войлочных” гальванических ячеек составили столбик длиной 5см.
Общая длина изделия 10см, вес 110 г.
В первый момент напряжение на столбе составило 192 мВ. Ток при нагрузке 500 Ом превысил 100 мкА (авометр ТЛ-4 показал 0,2мА). И только спустя примерно 1 минуту микроамперметр перестал зашкаливать и минут через пять снизил показания до 70 мкА (ждать дольше мне надоело).

Я так подробно тебе всё это рассказываю, потому что результат показался мне важным.
Самый первый мой столб в ПВХ трубке был длиной 1м из компактных графитовых дисков образующих 50 гальванических ячеек. Он давал 100мВ (2мВ/ячейку) и начальный ток 20мкА.
Сегодняшний столб получился в 20 раз короче, и давал ток в 10 раз больший.
Получается , что объёмную мощность удалось повысить более чем в 200 раз!
Конкретно он даёт 0,2В*0,1мА/ 15куб.см.~ 1 ватт на кубический метр.

А если его размеры (диаметр 2см и длину 5см) увеличить всего лишь в 10 раз (2см, и 5дм), то он должен дать 10мА и при напряжении ~2В. Этого достаточно для “вечного” (10 ^9 часов) горения светодиода АЛ102А. Весить такой источник будет не больше 15кГ.

21 ноября 2024.
Что если просто покрасить обычную бумагу? Это ведь тоже пористая среда. Одна сторона получится из сплошного графита, а часть порошка проникнет на глубину и создаст тонкие графитовые столбики. Ведь это же идеальные иглы! Остаётся только добавить третий слой – сам электролит, точнее пропитанная им бумага.
Ну, промокашку сейчас достанешь разве что в музее, зато в продаже есть бумажные салфетки. Нужно только чтобы они не растворялись в воде. На худой конец можно взять даже газетную бумагу.

Толщина книжного листа примерно 0,1мм. Ну пусть два слоя вместе с графитом будут пол миллиметра. Тогда тысяча трёхслойных ячеек это всего лишь 50см.
Как мы теперь знаем, одна ячейка может давать от 2 до10мВ. Значит полуметровая трубка набитая бумажными кружочками даст напряжение не менее 2В.
Однако для сечения трубки в 3 квадратных сантиметра это всего лишь10-100 мкА.
А для получения хотя бы 1-10 мА нужна площадь в 100 раз большая.
Обычный формат А4 это как раз 3 квадратных дециметра. Вот на это наверно и надо ориентироваться. . Светодиод будет гореть гарантированно
Но десяток пачек бумаги для принтера это тоже довольно дорогое удовольствие.

26 ноября 2024.
“Соблаговолите выбрать (пистолеты)!”--, как говорил Базарову Павел Петрович Кирсанов.
Вот и передо мной сейчас три варианта графитовых источников тока.

ПЕРВЫЙ.
Сукно + гетинаксовая шайба с 7-ю отверстиями Ф2,5мм +мелкоячеистая синтетическая сетка покрытая лакографитовой смесью.
Столб из 10 ячеек получается длиной 5см и даёт 200мВ.
Это 20мВ на ячейку или 40мВ на 1см длины столба. Ток >100 мкА спадает до 100мка за несколько минут.

3. Сетка-шайба-сукно (440x165, 24Kb)

ВТОРОЙ
Сукно с намазанной лакографитовой смесью.
Столб из 30 ячеек, получился длиной 10см и дал 400мВ.
Это13мВ на одну ячейку и 40мВ на 1см длины столба.
Ток >100 мкА спадает до 100мкА за несколько минут.

4.Лакографит-сукно (440x165, 24Kb)
По одном у из этих вариантов я планировал изготавливать столбы длиной по 50см.
Однако практика показала, что при такой длине трубки заталкивать в неё шайбы становится слишком трудно, а разбирать столб и вовсе невозможно (приходится пилить). Поэтому лучше ограничиться длиной 25см.

Сравним эти варианты.

1
Трубка длиной 50см. 100 ячеек, дадут 2В, ток 100мкА.
Конструкция понятна и надёжна.
Изготавливать гетинаксовую шайбу довольно сложно.
Требуется тонкий гетинакс.
2
Трубка длиной 50см. 150 ячеек, дадут те же 2В и такой же ток 100 мкА.
Конструкция тоже вполне надёжна.
Нанесение лакографита на сукно требует тщательности.
Сукна нужно в 1,5 раза больше.

27 ноября.
Думал было выбрать второй вариант.
Но перед этим решил попробовать ещё одну идею – намазать лакографитовой смесью кружочки обычной бумаги и собрать из них столбик.

Взял бумагу для принтера. Не самую тонкую, а ту, что поплотнее, похожую на тонкий ватман (толщина 0,11мм, вероятно “Марафон ксерокс”).
Одну сторону листа расчертил квадратами по 2,5см , и через трафарет с отверстиями 23мм нарисовал в них карандашом 88 кружочков, а на другой размазал сиропообразную смесь 10г порошка ГЛ-1 + 25г лака ХВ-784. После высыхания получился ровный бархатистый слой.
После высыхания (ночь на змеевике в ванной) по графитовой стороне какая-то электропроводность наличествовала, но на тыльную сторону ток не проходил. Вырезал ножницами 20 кружочков Ф22-0,5 мм, которые свободно входили в трубку (с наружным диаметром 24мм и внутренним 22мм).
В один конец сразу вставил пробку с контактным стержнем и контактным диском из компактного графита. В свободный конец трубки налил электролит – концентрированный раствор пищевой соли “Славяна” в дистиллированной воде. Вставил по-одному бумажные диски, слегка утрамбовывая их пластмассовой трубкой немного меньшего диаметра, чтобы выдавить лишний воздух. Наконец вложил второй контактный диск и вторую пробку так, чтобы под ней по возможности не оставалось пузырьков воздуха.

5. Бумага- лакографит (520x292, 35Kb)

Общая длина изделия из 20 ячеек составила 160мм, рабочая длина (только бумажные диски) всего лишь 10мм, вес 22г. Рабочий объём 3 куб.см.

Начальная разность потенциалов на концах столба составила 120мВ, а через сутки (по мере промокания бумаги) даже повысилась до 150мВ. Ток при этом достиг аж 200 мкА.
Удельная объёмная мощность столбика “в рывке” составила 0,2мА*150мВ/3куб.см = 10мкВт или 10Вт на 1 кубометр.
Такой бумагографитовый источник тока был бы очень удобен во всех отношениях.
И хотя э.д.с. одной ячейки 8мВ не велика по сравнению с предыдущими вариантами, зато в трубке длиной 50см их поместится 1000 штук, и напряжение могло бы достичь 8В.


Слой графита этом опыте приобрёл отрицательный потенциал относительно “бумаги” (возможно графитовые иглы, проникшие в бумагу, легче теряют отрицательные ионы хлора.).
По логике рассуждений, если “игольчатый” слой графита оказался внутри бумаги, то вторая сторона диска должна быть плоской. Этого можно достичь сушкой бумаги перевернув её графитом на плоскую поверхность. При этом э.д.с. ячейки должна стать ещё больше (это надо проверить).

18 декабря 2024.
Итак, на данный момент конкурируют у меня 3 варианта.

Первый. вариант. ГЕТИНАКСОВАЯ ШАЙБА С ОТВЕРСТИЯМИ наложенная на лакографитовый диск, отлитый на капроновой сетке, плюс прокладка из сукна.
Одна ячейка 0,5см, 15мВ.
Всё изделие: 10 ячеек, 5см, 0,15В, 0,1мА.
Выглядит неплохо и параметры стабильны.
Трудоёмко только сверление отверстий в шайбе.

Второй вариант. – СУКОННЫЙ КРУЖОЧЕК с намазанным на него лакографитом.
Одна ячейка 0,3см, 12мВ.
Изделие из 30 ячеек: 10см, 0,36В, 0,12мА.
Всё предельно просто. Параметры стабильны.
Собирать одно удовольствие. Живи и радуйся!

Третий вариант. -- БУМАГА покрашенная лакографитовой смесью.
Он дал потрясающий результат и по весу и по габаритам.
Длина (или уже толщина?) одной ячейки всего лишь 0,5мм, и она даёт неплохие 5мВ.
Столбик из 60 ячеек имеет рабочую длину всего лишь 3см, напряжение 0,3В, начальный ток 0,3мА.
Но, к сожалению, электрические показатели получились нестабильные.
После изготовления первого столбика, второй с теми же параметрами изготовить никак не удавалось. Я было уже отчаялся – результат не воспроизводим!
– Ну как же невоспроизводим? Ведь вот он передо мной. И прекрасно работает!
В общем, после нескольких неудачных попыток я понял, что графитовый слой, засыхающий на бумаге, не должен быть шероховатым. Он должен быть гладким (в противовес иглам образующимся в толще бумаги).
Пытался прижимать его к куску стекла и сушить бумагу на куске стекла тыльной стороной вверх. Ничего не вышло, лак прочно пристает к стеклянному листу, и отделить его можно только тонким лезвием бритвы, да и то с большим количеством брака.
Заменить стекло различным пластмассами тоже не удалось. Оказывается этот лак растворяет почти всё, даже ПВХ разбухает и коробится при соприкосновении с ним.
Поскольку лак этот “бензиновый” (в отличие от “ацетонового’ нитролака НЦ-218), пришла идея смазать стекло тем, чего он “не любит”, и что потом можно было бы смыть водой, например мылом или сахарным сиропом.
Попробовал. Фига! -- Лакографитовая смесь между стеклом и бумагой собирается в ветвистые жгуты, или в комочки как жир в супе.

24 декабря 2024.
Попробовал подкладывать скотч – морщится, он тоже боится этого лака. Немного лучше получается, если взять смесь погуще, а скотч – в несколько слоёв. Но самым лучшим вариантом оказалась бутылка от газировки. Её пластмасса не так сильно коробится и менее других прилипает. Хотя тоже не ахти. Нужно только наклеивать не целый лист, а кусочками по десять кружочков. Тогда плоская блестящая поверхность получается у большинства из них.
Наделал несколько десятков графитизорованных таким способом бумажных кружочков. Они получились толщиной по 0,7мм. Отобрал 30 лучших. Собрал столбик. – Прибор показал только163мВ. Стоило ли огород городить!

Оставалось ещё 30 штук качеством похуже. Добавил их в ту же трубку. Ну так и знал, стало ещё хуже, всего 120мВ. Надо, думаю, кончать эту канитель. Видимо от идеи применять бумагу надо отказаться.
Однако к вечеру напряжение поднялось до 231мВ, и ток достиг рекордного значения 0,3мА. А на другое утро опять снижение, только 223 мВ. Вот и разбери-пойми.
Скорее всего придётся вернуться к сукну. А что? Столбик из 30 ячеек длиной всего 10см даёт 0,4В и 0,12мА. Ну подумаешь, он немного длиннее, чем бумажный, зато ячеек намного меньше.
Посмотрим, что будет дальше. А пока всё же нарежу кружочков из сукна, чтобы к Новому году наконец перейти этот “звуковой” барьер в 1В.

28 декабря 2024.
Сегодня у меня праздник -- УДАЛОСЬ ДОСТИЧЬ НАПРЯЖЕНИЯ В 1 ВОЛЬТ !
Правда ток пока очень мал, всего 0,4мА, но ведь это ДАРОВАЯ молекулярная энергия!
Она есть повсюду и существует ВСЕГДА.

Как я тебе писал, опыты с бумагой давали неустойчивые результаты.
С тыльной стороны бумажных кружочков образуются редкие желтоватые пятна.
Подозреваю, что это каналы для тока, подобные тем, что пробивает в бумаге тракторное магнето. Только образуются они случайным образом, контролировать их число и расположение невозможно. Пришлось вернуться к кружочкам из сукна. Каналов в них больше, поэтому наблюдается статистическая устойчивость.

Вот только наносить на сукно гладкий слой графита оказалось не так просто. В качестве подложки, к которой лак не пристаёт, пришлось использовать пластмассу от бутылок и накладывать кружочки по одному. При снятии высохшего графита тонкий лист пластмассы легко изгибается, что помогает отслаиванию. Эту технологию ещё надо совершенствовать.

Из 100 штук я отобрал 60 самых лучших и 30 похуже и собрал два столба в 30%-ном соляном растворе. (Рабочая длина и вес соответственно 20см, 134г и 100см, 84г.) Результат 150мВ и 160 мВ.
Он меня огорчил и удивил. Во-первых это неожиданно мало, и во вторых второй столб дал большее напряжение, чем первый. Причина этого скоро выяснилась. Первый столб я собирал “насухую” и лишь затем заливал электролит. При сборке второго столба смачивал рассолом каждый кружочек.
Пришлось перебрать оба столба должным образом. Напряжение сразу подскочило до 505 мВ и 257 мВ.
И ещё у меня оставался в запасе один столбик из 30 суконных ячеек, изготовленный когда-то раньше. И он продолжал выдавать свои 300мВ.
Сложив на столе последовательно все три столба, я наконец получил желанные1,062 В.
С током получилось сложнее. По отдельности эти столбы давали: 0.4мА, 0.3мА и 0.1мА, и я ожидал получить что-нибудь около 1мА.
Однако авометр ТЛ-4 (старый советский с вращающимся лимбом) показал только 0,4мА. Наверно дело испортил третий столб, уже изрядно подсохший.
Зато на следующий день отличился “столб номер два” (30 ячеек) , он показал 482мВ. Значит на одна ячейка даёт целых 16 мВ!
Ток тоже достиг рекордной величины 0,5мА. И это при рабочей площади всего-то 3 кВ.см и длине 10см !
Не значит ли это, что стопка из 100 листов сукна (высотой 33 см.) и площадью 3 кв.дм. (обычный формат А4) даст 1,6В и 50 мА ?
Тогда мощность “в рывке” достигла бы 80мВт в объёме 10 литров (8 ВТ на кубометр). Этого уже достаточно, чтобы мигнул светодиод.

Я понял наконец, почему не работают бумажные столбы. Ну тут же всё просто! Бумага для ксерокса оказалась слишком плотной. Лак закупоривает и без того редкие каналы, поэтому ток не идёт. А уменьшить количество лака нельзя, масса теряет текучесть и начинает отваливаться.
В общем нужна более шероховатая бумага или что-то среднее между бумагой и сукном.
Придётся ещё поработать.

12 января 2025.
НАЧАЛСЯ НОВЫЙ ГОД,
Хотел уже было заняться изготовлением мощной “суконной” батареи на несколько вольт и хотя бы десятка миллиампер, но тут появился ещё один совершенно уже фантастический ЧЕТВЁРТЫЙ ВАРИАНТ.

Дело в том, что система, предоставленная самой себе, всегда приходит в состояние покоя.
Но достигнутое равновесие только кажется статическим. Любое равновесие всегда динамическое. В природе повсюду происходят вечные микроскопические круговороты всего и вся. И электричество не исключение. При создании подходящих условий микроскопическое движение может стать заметным даже простым глазом. Надо только создать подходящие условия
Так для электричества нужен кольцевой путь из трёх разных проводников.
Например если в трубку с электролитом поместить три вещества с различной пористостью, то в ней должен возникнуть ток. И без всякого графита!
При этом в электролите создастся среда со ступенчатой пористостью. Логически такой “элемент-наоборот” тоже должен работать.
Но все учебники физики хором утверждают, что это невозможно, суммарная Э.Д.С. в кольце равна нулю! Однако проверить это не так уж трудно.
Так я и сделал.

Собрал столб из 3-х сотен кружочков бумаги трёх разных сортов: плотной белой бумаги: для ксерокса (толщиной 0,1мм), тонкой пожелтевшей от времени бумаги для канцелярских бланков (0,09мм) и грубой шероховатой бумаги “для записей” (0,23мм). Сорт последней назвать затрудняюсь, эта бумага сохранилась у меня ещё с советских времён. На ней обозначен только Арт. 1002.
Три таких кружочка сложенные вместе составили толщину 0,4мм.

Говорят, настоящее открытие это то, от чего холодеют щёки.
Нет, нет! Ничего такого не произошло. Прибор показал всего лишь 6,9мВ. Это вполне можно объяснить погрешностями опыта.
Однако к утру результат изменился. Во-первых произошла переполюсовка, плотная ксероксная бумага приобрела теперь отрицательный потенциал относительно пористого картона и разность потенциалов всего столба составила 33,9 мВ . А ток “в рывке” достигал 40мкА.
Это уже трудно объяснить погрешностями, тем более что я старался исключить всякие сомнения. Например графитовые контактные стержни и контактные диски выпиливались из одного куска и вставлялись в трубку распилами навстречу друг к другу, электролит тоже заливался что называется “из одной бочки” (только один раз без последующих добавлений). Разве что химический состав бумаги неизвестен.
Вот если бы это была стеклоткань с разной плотностью Да где её достанешь!
Но опыт был пробный, надо было только убедиться, что хоть какой-то эффект существует. И он появился! В трубке с периодически-ступенчатой пористостью электрический ток возник !
(Хотя пока ещё рано утверждать по какой именно причине).

К сказанному можно добавить ещё то, что если теория круговоротов верна, то должна начать двигаться и сама жидкость. Это кажется уже полным бредом.
Но проверка несложными опытами полученных фактов будет того стоить.
12.01.2025.

ПЕРВЫЙ СЕРИЙНЫЙ ГРАФИТОВЫЙ ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Вторник, 09 Апреля 2024 г. 13:47 + в цитатник
ПЕРВЫЙ СЕРИЙНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР.

После долгого молчания возвращаюсь к теме графитовых “вечных” источников тока.
В конце апреля был изготовлен первый простейший экземпляр графитового “вечного” источника тока пригодный к тиражированию.
Цель состояла в том чтобы научиться собирать такие устройства из доступных материалов, а также изготавливать диски (таблетки) графитового порошка. Коротко расскажу как это было сделано.
Сначала я купил ПВХ трубку длиной 2 м с внутренним диаметром 23мм (наружний 25мм) и выточил две пробки из толстой резины в которые вставил графитовые стержни Ф8мм от круглых батареек для “китайского” фонаря. Тип графита, из которого они были сделаны, не должен был иметь значения, поскольку оно одинаковы и расположены симметрично.
Кусок трубки длиной 105 см я оставил в качестве корпуса будущего устройства, из оставшейся части нарезал лобзиком колечки шириной 1см.
Эти колечки, уложенные на пластину из винипласта, я наполнил смесью графитового порошка ГЛ-1 с эпоксидным клеем ЭДП.
К сожалению смесь эта становится электропроводной только тогда, когда на 20г эпоксидки приходится не менее 100 г графита.
Поначалу кажется, что смешать такую гору порошка с таким малым количеством смолы невозможно, но при длительном смешивании смола постепенно впитывается и как бы увлажняет порошок. Поскольку смесь получилась очень густой, в колечки её пришлось заталкивать пальцами.

После затвердевания колечки легко отделяются от винипласта оставляя плоский торец будущего изделия. Но вот вытащить его оказалось проблематично. Поэтому я аккуратно распилил колечки с одной стороны (лобзиком) и вытащил из них на удивление очень прочные графитовые таблетки. К сожалению в трубку они сразу не входили и с них пришлось снимать на наждаке примерно по 0,5 мм радиуса.
У распиленных колечек я выкусил примерно по 5 мм дуги и получились прекрасные распорки для таблеток, которые вставлялись в трубку при лёгком сжатии до исчезновения выкушенного зазора.
Материала для дисков с отверстиями в магазинах я не нашёл, но среди моих запасов обнаружилась листовая пластмасса толщиной 0,2мм.
(Думаю её хватит на несколько сотен дисков, потом нужно будет искать что-то подобное.) Она не такая хрупкая как плексиглас, а больше походит на рентгеновскую фотопластинку и легко режется ножницами. Из неё я нарезал квадратиков 3х3см и просверлил в каждом отверстие диаметром 2мм.
Затем я выточил алюминиевый цилиндрик (такой чтобы его удобно было держать в руках и чтобы он легко входил в трубку) с выступом в центре высотой 3мм и диаметром 2мм.
Если на этот выступ надеть отверстие квадратика (и прижать пальцем), то квадратик точно зафиксирует своё положение. Затем обрезая его ножницами (опираясь на окружность цилиндрика как на шаблон) можно получить диск с отверстием точно в центре.
Электролит я решил взять далеко не химически чистый, но зато самый доступный – 10% раствор поваренной соли “Cлавянка” в дистиллированной (это очень важно) воде. По объёму достаточно было 200мл, но на всякий случай я приготовил целых пол литра.

Когда все комплектующие были готовы, я заглушил трубку с одной стороны резиновой пробкой и налил в неё примерно 50мл раствора.
Затем в верхний конец трубки вставил распорку и утопил её на миллиметр ниже уровня торца, а сверху положил тонкий пластмассовый диск с отверстием. Делать это надо было очень аккуратно, чтобы диск не провалился внутрь трубки. А чтобы диск плотно касался графита, его нужно было обязательно класть выпуклостью вверх. Графитовая таблетка вставлялась в последнюю очередь.
Весь этот трёхслойный пирожок достаточно прочно держится у торца трубки за счёт трения распорки.
Затолкнуть все эти три детали на всю глубину, удаётся на удивление легко при помощи другой пластмассовой трубки но немного меньшего диаметра (20мм) и чуть большей длины(110см).
Чтобы вытолкнуть из под дисков весь воздух, устройство нужно держать наклонно, тогда соприкосновение дисков с раствором хорошо ощущается по возрастанию усилия проталкивания, и тогда можно судить не пора ли долить еще раствора. Главное, чтобы раствора там всегда было в избытке (это очень важно). А когда трубка наполнится дисками и раствором почти доверху, уровень можно определить уже визуально.
Вторую пробку-заглушку нужно вставить так, чтобы под ней оставалось как можно меньше воздуха, а графитовый контактный стержень прикасался к последней графитовой таблетке. Добиться этого не так уж сложно потому что весь столб немного пружинит, и воздух под пробкой тоже немного сжимается. Надо только придерживать рукой нижнюю пробку, чтобы она не выехала от создавшегося давления.
Со временем это давление сойдёт к нулю, но важно проследить за пробками хотя бы первое время.

Когда всё было собрано, электронный мультиметр показал 91мВ, а микроамперметр с внутренним сопротивлением 500 Ом показал 20мкА.
Через сутки напряжение снизилось до 60мВ а через 3 дня до 50мВ и больше не снижалось в течение недели.

Теперь предстоит долгая и нудная работа по совершенствованию конструкции с целью добиться максимальной мощности в минимальном объёме. И конечно возникает главный вопрос, какую максимальную мощность можно получить от подобных устройств? Можно ли такие устройства применить где-нибудь на практике?

Мне представляется некая конструкция типа графитового войлока с прокладками из стеклоткани. Если ворсинка войлока окажется толщиной 0,01мм, то есть в 100 раз тоньше тех стерженьков или отверстий, которые я использовал в прошлых опытах, то одна гальваническая ячейка должна дать напряжение в 5 раз большее (корень кубический из ста), это примерно 10 мВ. На одном метре длины вручную вполне реально расположить тысячу таких ячеек, а это уже 10В. Количество ворсинок на единице рабочей площади увеличится в 10 тысяч раз, и будет уже не 20мка, а 200мА.
В результате тот же самый столб длиной 1 метр и диаметром 25мм даст 10В* 0,2А = 2Вт.
И я уверен, что для современной техники это не предел.

Что касается неприхотливости этого столба, то могу сказать, что недавно он грохнулся у меня на пол с двухметровой высоты и после этого продолжал работать как ни в чём не бывало выдавая всё те же 50мВ.

Пробовал замыкать его накоротко на двое суток.
После размыкания в первый момент мультиметр показал 14 мВ.
Через 1 минуту уже 17мВ.
Через пол часа 25мВ.
Через 12 часов напряжение достигло 45мВ.
А через сутки восстановилось практически полностью (49мВ).

ПРОДОЛЖЕНИЕ ОПЫТОВ.

8 МАЯ2024.
Изготовил множество графитовых дисков разной толщины от 1 до 5мм. Потом приспособился и основная масса стала получаться по 2мм.
Проточка под диаметр трубки, изготовление распорок и сборка это теперь процессы отработанные так что особого труда не представляют. Жаль только, что много графита уходит “в стружку” даже если пилить на станке лобзиком. Длину трубок пока делаю по 50см. Это как-то удобнее, да и смотрятся лучше.

Проблема пока с пробками. Это только кажется что делать их просто. При точении резина деформируется и диаметр трудно угадать. А герметичность нужно сделать идеальной. Хорошо, что при вставлении контактного стержня пробка немного распухает и форму можно потом подкорректировать шкуркой.

Сначала хотел изготовить три варианта: с аспирином, с соляной кислотой и со щёлочью, чтобы посмотреть какая среда окажется лучше.
(Метровая трубка с поваренной солью и с 56-ю порошковыми дисками уже была изготовлена, поэтому я её в расчёт не брал. Она и сейчас прекрасно работает и выдаёт свои 20 мкА, а ЭДС почему-то даже увеличилась и достигла 102 мВ.)

Первую трубку с 24 элементами (столько оставалось в наличии с прошлого раза) я наполнил раствором аспирина.
Получилось довольно прилично, целых 67мВ. Это почти 2мВ на одну гальваническую ячейку. Однако ток (при нагрузке 500 Ом) получился ничтожно малым, всего 2мкА. Наверно это результат низкой концентрации. Конечно в спирте аспирин растворяется гораздо лучше, но такое роскошество мне не по карману.

Вторую трубку я наполнил раствором соляной кислоты разбавленной в отношении 1:3 .
Результат меня тоже разочаровал. То ли где-то при сборке попали сразу две прокладки и неточное отверстие перекрылось, то ли какая-то другая ошибка (собирал ночью), короче получилось всего несколько милливольт. К тому же почему-то началась переполюсовка и к утру стало даже минус 9мВ.

Хотел повторить опыт, но отложил это дело до лучших времён. И со щёлочью возиться не стал, она резину разъедает. Было уже и так очевидно, что от состава электролита мало что зависит. Всё равно будет около милливольта на ячейку.

Зато появилась более заманчивая идея. Поскольку напряжение зависит от размера “иглы”, я решил использовать частицы порошка. В смеси с эпоксидной смолой они образуют кластеры, как гроздья винограда. Таким образом с электролитом контактируют частицы размерами меньше 0,1мм. Сложив вместе порошковый диск и диск из компактного графита, я получил “пирожок” из рыхлого и плотного графита. В качестве электролита взял хорошо проявивший себя раствор поваренной соли.

В трубку длиной 35см поместились 24 ячейки и можно было ожидать появления ЭДС порядка двух–трёх десятков милливольт. Но теория всё-таки сработала – прибор показал целых 700 мВ! Ток тоже увеличился. Аж до 200мкА! Это потому что теперь вместо маленького отверстия работает вся площадь диска.

Как видишь, результаты обнадёживают, если только тут не сказывается разница в свойствах графита от разных поставщиков. Литейный графит ГЛ1 и тот, что из Китая могут содержать неодинаковые примеси, тогда всё устройство превращается в обычный вольтов столб. Надо всё проверить – взять не ГЛ1, а опилки от изготовления дисков.

Допустим, что эффект сохранится и в этом случае, что это сулит в дальнейшем?
Ты ведь знаешь, я люблю помечтать …
Поскольку размер “игл” теперь не более 0,1мм, то и расстояние между пластинами можно сделать того же порядка. Иными словами это будет просто мокрый пористый картон толщиной не более 1мм. Сто двадцать ячеек в трубке длиной 36см дадут ЭДС 3,5В.
А связка 10х10 таких трубок в параллель дадут ток 20мА.
Получится ящик размером 36х25х25см способный вечно питать небольшой светодиод.
Весить он конечно будет килограмм пятьдесят, но его уже реально изготовить в домашних условиях.

А, вот ещё что. Пористую пластину делать не обязательно. Можно просто смазать графитовую с одной стороны эпоксидкой и посыпать графитовым порошком. Или “покрасить” смесью графита в быстросохнущем лаке.

25 МАЯ 2024.

Суть множества новых Суть множества новых разрозненных опытов можно свести к трём направлениям.
1). Для начала я сложил парами диски (толщиной по 3мм) из порошкового и компактного графита и собрал столб из 24 гальванических ячеек.
Он сразу дал чудовищные результаты: 700 мВ (28 мВ на одну ячейку) и ток 200 мкА .
Однако возможно порошок ГЛ-1 и компактные графитовые стержни имели различие в химическом составе и поэтому получился простой вольтов столб.
Тогда я взял порошок полученный из отходов от точения компактного графита. Результат получился примерно такой же. И всё же какие-то сомнения остались.
Кроме того за три недели ЭДС снизилась до скромных 85мВ (2,5 мВ/яч).
Скорее всего это вызвано изменением поверхности порошковых дисков. Тут можно только строить догадки. Ясно одно, все эти нестабильности требуют многократного повторения опытов.
Но поскольку я уже так изгадил квартиру графитом, что и за год не отмоешь, решил вернулся к старой схеме с графитовыми иглами. Она всегда давала очень неплохие, а главное стабильные результаты.
2). Нужно было только эту схему немного усовершенствовать.
Если в центре каждого диска сделать небольшой выступ (иглу), чтобы он только высовывался через отверстие в прокладке, то ЭДС должна значительно увеличиться.
Но компактный графит оказался слишком хрупким. Пришлось взять порошковые диски на эпоксидной смоле и проточить торцы так, чтобы оставался нужный пупырышек диаметром 3мм и высотой 2мм.
Получился столб из 12 ячеек длиной 13 см (с пробками18см).
Этот столб первоначально дал 102 мВ. При этом выступы заряжались положительно относительно плоской стороны соседнего диска.
На нагрузке 500 Ом такой столб в первый момент давал ток 80мкА который быстро снижался до 10 мкА .
Через сутки ЭДС самопроизвольно увеличилась до 148 мВ (12 мВ на ячейку).
Думаю, это неплохой результат и на нём можно будет остановиться.
Тем более что графитовый порошок, как я понял, достать проще.
Правда у порошковых дисков есть один недостаток. Они имеют большой разброс по сопротивлению от десятков Ом до десятков кОм (тогда как у компактных сопротивление практически отсутствует) и для данного опыта их приходилось специально выбирать.

3). Однако мне захотелось произвести ещё один опыт – сделать поверхности дисков неодинаковыми. Для этого я взял 11 дисков (для 10 ячеек) из компактного графита и на обычной свечке закоптил одну сторону каждого из них.
Сажа это очень чистый графит, только аморфный, поэтому поверхности дисков остались углеродными но стали отличаться структурой. И поскольку сажа не смачивается водой
каждый диск пришлось окунуть в спирт (водку).

Этот столб первоначально дал скромные 45 мВ, причём графит заряжался положительно, а сажа отрицательно. Затем, примерно через пол часа, произошла переполюсовка и сажа стала на 2,3 мВ положительнее графита. Через 2 часа эта разница достигла уже 8 мВ, а через двое суток 10,4 мВ на одну ячейку.

Эти прыжки мне (как и тебе наверно) очень не нравятся. Но если установившаяся разница каждый раз будет одна и та же, то с этим можно примириться. Дело в том, что теперь можно заменить 5-мм распорку на кружочек из тонкой стеклоткани. При этом ЭДС хоть и снижается вдвое, но зато в несколько раз уменьшается длина ячейки, а значит и длина всего столба. Поэтому заменяя распорки стеклотканью (или даже пористой бумагой) возможно удастся делать многослойные столбы очень малых размеров ( ~1 вольт на 10см длины).
Но и этот изготовленный столб получился довольно компактным. Его длина составляла всего 8,5см и при 10 ячейках он давал 104 мВ. Только вот ток он давал слишком малый.
При подключении нагрузки 500 Ом сначала наблюдался рывок до 30мкА , но через несколько секунд ток спадал почти до нуля (~ 1 мкА).

РЕЗЮМЕ.
1). Сложение попарно порошковых и компактных дисков даёт очень большую ЭДС, но результаты нестабильные и пока оставляют сомнение.
2). Диски с выступами дают хорошие стабильные результаты, но не позволяют безгранично уменьшать расстояние между дисками, а значит и длину всего столба.
3). Закопченные диски позволяют создавать многослойные столбы малых размеров, но ток почему-то очень мал.
Вывод.
Не имея времени и средств расширять исследования, придётся остановиться на втором варианте. Он прост и не оставляет сомнений. А убедительность сейчас самое главное.
Кроме того порошковая технология позволяет обойтись без пыльной механообработки.
Так что должно получаться примерно следующее.
В трубке длиной пол метра должно поместиться не менее полусотни ячеек дающих в сумме 600мВ в холостом режиме , и ток при коротком замыкании 10мкА.
Пять таких столбов это уже 3 вольта, как у литиевой батарейки. Только вот ток очень уж мал. Возможно этого хватит для питания электронных часов. А вот для зажигания самого маленького светодиода требуется 10 000 мкА. Тут наверно нужен конденсатор с прерывателем, способные включать его на 0,1 секунды через каждые полторы минуты.
Мало! Но зато это даровая энергия!

Концентраторы рассеянного света 3 (теория и опыты)

Четверг, 26 Октября 2023 г. 14:41 + в цитатник
КОНЦЕНТРАТОРЫ РАССЕЯННОГО СВЕТА 3 (теория и опыты).

24.04.2023.
За этот месяц сделал немного. Не отпускает меня задача, как зимой в пасмурную погоду получить горячую воду при помощи одних только линз и зеркал. Все проведённые опыты с самодельными устройствами дали повышение уличной температуры не более чем на десять градусов.
И пора бы уже закрыть тему оптических концентраторов, но остался не испробованным ещё один вариант.
Вот взгляни на этот чертёж.



1 Снеллиус (414x439, 21Kb)


По мере наклона падающего луча в оптически более плотную среду, преломлённый луч отклоняется от вертикали “с замедлением”. Он как бы упирается в невидимую границу.
Для стекла (c показателем преломления n = 1,5) этот предельный угол равен 41,8 градуса.
Вблизи него преломлённые лучи ложатся всё гуще и гуще. Например лучи падающие под углами от 80 до 90 градусов в стекле идут под углами от 41,0 до 41,8 градуса.
Это значит, что 1/9 часть света, падающего с четверти небесной сферы, концентрируется в секторе шириной всего лишь 0,8 градуса. При этом сила света должна возрасти более чем в десять раз!
И сразу слышу твое “НО”! – Да, согласен, чем больше наклон луча, тем сильнее отражение. При приближении к 90 градусам свет в стекло почти не проникает. Но с другой стороны увеличивается и густота преломлённых лучей. Вот мне и интересно стало, усиливается свет вблизи этой границы или ослабевает.
Заложил я в компьютер известную тебе формулу отражения, и вычислил через каждый градус пропущенные в стекло доли падающего света помноженные на коэффициент сгущения каждого лучика.

Выяснилось, что по мере приближения к предельному углу сила света не уменьшается, а увеличивается. Но растёт она не до бесконечности, а только некоторого предела. Например для стекла (когда остаётся 1/1000 градуса) она превышает исходную в 6,5 раз (а для алмаза даже в 12 раз) и дальше не растёт.

Но поскольку значимый рост начинается где-то градусов с восьмидесяти, то для практического использования я выбрал диапазон от 80 до 90 градусов и вычислил для него усреднённые значения

2 Таблица_ (352x232, 13Kb)

В этом диапазоне увеличение силы света в стекле имеет более скромное значение – в 4 раза, но зато такой опыт можно произвести в домашних условиях. Вот схема этого опыта.

Длинная стеклянная призма шириной 10 см освещена рассеянным светом (облаков).

3 Призма и линза_ (283x227, 13Kb)
Наклонные пучки лучей, падающие в каждую точку горизонтальной площадки призмы, превращаются (как мы только что выяснили) в узкие параллельные лучи.

Если брать в расчёт только те, что приходят со всей 180-градусной небесной полусферы под углом 10 градусов и меньше, то они могут создать освещённость в 18 раз меньше естественной. Казалось бы проигрыш очевиден и ловить тут больше нечего.
Однако изюминка в том, что этот вышедший из призмы свет практически не расходится. У него, как у прожектора расхождение всего 0,8 градуса (для сравнения у солнечного света расхождение 0,5 градуса). Такой свет легко собрать линзой в узкую световую полоску, температура в которой может оказаться достаточно высокой.

Изготовим линзу в виде цилиндрического сегмента шириной 8см и радиусом кривизны R = 5 см.

4 Расчёт линзы_ (222x151, 7Kb)

Если показатель преломления n = 1,5 , получится линза с фокусным расстоянием F = R/(n-1) = 10 см, а ширина полоски будет равна
10см*2Sin(0,8/2 градусов) = 1,4 мм, что примерно в 70 раз меньше ширины самой линзы. Но поскольку мы учитываем лишь
1/18 часть общего светового потока, то освещённость полоски должна увеличиться только в 3,5 раза по сравнению с естественной.
Это должно быть хорошо заметно простым глазом.
Но я не зря сказал,что призма должна быть достаточно длинной (составлять хотя бы три своих ширины).
Дело в том, что выходящий из призмы свет “спрессован” только по её ширине. В осевом направлении он остаётся рассеянным (как прутики комнатного веника). Поэтому самая высокая освещённость возникнет только в середине полоски, а на концах она будет примерно вдвое ниже.
Но и этот результат мне кажется неплохим. Ведь даже небольшое увеличение освещённости повлечёт за собой и увеличение температуры.
Полученную разность температур при помощи термопар можно превратить в даровое электричество.
А это и есть наша главная цель!

Что касается мощности, она всегда соответствует мощности светового потока, падающего на призму (шириной 10 см и длиной 1м).
Зимой это примерно 0,1Вт, летом может доходить и до 1Вт. На квадратном метре можно расположить 10 таких призм, а это уже 10Вт.
Заполним одну дачную сотку этими стекляшками и получится целый киловатт!
Да, мечтать конечно не вредно. Ну а что получается на практике?

25 октября.
Наконец я решился пожертвовать двумя кусками толстого оргстекла (плексигласа), стянуть их болтами и выточить цилиндр диаметром 8см и длиной 15см. После полировки и разъединения получилось два полуцилиндра.
Если всмотреться, то каждый полуцилиндр представляет собой призму соединённую с двумя линзами. А это как раз то, что нужно.

5 Схема опыта (297x189, 10Kb)
Лучи, падающие на плоскость полуцилиндра под углами не более 10 градусов к ней, дают два пучка почти параллельных лучей которые сразу же собирается линзами (на расстоянии 10,5 см от оси).
На солнечном свету на листе белой бумаги отчётливо видны две ярких световых полосы.
Однако в пасмурную погоду, к моему великому сожалению, сколько я ни старался, не смог различить хоть какого-нибудь увеличения освещённости.
Это было очень странно. Но потом я догадался в чём дело. По инженерной привычке разлагать действующие факторы по координатным осям, я мысленно представлял себе, что свет делится на перпендикулярную и осевую составляющую. Но фотоны света неделимы. Приходя с разных сторон они создают размазанную картину освещённости. Размазанную до такой степени, что человеческий глаз не в состоянии уловить даже малейшей разницы. Попытка обнаружить её при помощи фотодиода тоже ничего не дала.
Поэтому, если какая-то разница всё же и существует, извлечь из неё практическую пользу вряд ли удастся.
Вот такие бывают ошибки. Кажется всё было так очевидно. Ан нет!
Такое впечатление, что Природа каждый раз так хитро изворачивается, что если предположить, что такой порядок вещей кто-то специально создал, то этот КТО-ТО должен обладать одновременно и божественной гениальностью и дьявольской изобретательностью, чтобы в самом конце всё испортить.
И поскольку в обозримом времени вряд ли мне придёт ещё какая-нибудь путная идея, я с чистой совестью закрываю тему оптических концентраторов. Если же тебе, читатель, на основе новых достижений науки удастся придумать что-нибудь получше, я буду этому очень рад.

КОНЦЕНТРАТОРЫ РАССЕЯННОГО СВЕТА 2 (теория и опыты)

Воскресенье, 02 Апреля 2023 г. 18:15 + в цитатник
КОНЦЕНТРАТОРЫ РАССЕЯННОГО СВЕТА 2 (ОПЫТЫ)

ДЛЯ НАЧАЛА НЕМНОГО ТЕОРИИ
В этом дневнике я уже говорил, что любой прозрачный шар , имеющий показатель преломления n >1 имеет внутри себя сферу, через которую обязательно проходят абсолютно все лучи, падающие на него снаружи потому, что отклонение преломлённого луча от нормали всегда меньше, чем у падающего.
01_Лучи в шаре_а (254x283, 51Kb)
Диаметр этой сферы ровно в n раз меньше, чем диаметр самого шара, а площадь её в n^2 раз меньше. Поэтому плотность светового потока, проходящего сквозь эту сферу в n^2 раз больше. Если сделать эту сферу непрозрачной (поместить в неё чёрное тело), то оно нагреется сильнее, чем если бы мы просто зачернили поверхность шара. Это должно произойти, потому что плотность лучистого теплообмена станет больше, значит и температура станет выше.

Для интереса можно прикинуть и теоретический нагрев внутри стеклянного шара (n = 1,5) при комнатной температуре.
Как известно (по закону Стефана-Больцмана) , излучение растёт с 4-й степенью абсолютной температуры, соответственно абсолютная температура растёт с корнем 4-й степени от излучения. И если температура окружающей среды равна 20С (293К), то равновесная температура в “горячей области” стеклянного шара должна достигать 293*(1,5^2)^(1/4) = 359К = 86С.
В это трудно поверить, ведь в действительности вокруг нас ничего подобного не происходит. Вещи не могут нагреваться сами по себе.
Поэтому у многих возникает вопрос, а не может ли отражение света от поверхности шара нейтрализовать эффект концентрации?

Чтобы это выяснить, достаточно проинтегрировать все отражённые лучи от одной какой-нибудь одной точки стеклянной сферы.
В справочнике Яворского и Детлафа есть формула коэффициента отражения света от плоской поверхности в зависимости от угла падения.
K = ((sin(f - r)/sin(f + r))^2 + (tg(f - r)/tg(f + r))^2)/2 , где угол преломления r = arcsin(sinf/n).
Формула довольно громоздкая, поэтому я поручил своему компьютеру просуммировать потери на отражение через каждый градус и вычислить средний коэффициент отражения К от трёх различных веществ. И вот какой получился результат:
вода (n = 1,33), К = 0, 12 ,
стекло (n = 1,5), К = 0, 15 ,
алмаз (n = 2,4), К = 0,26 .
Как видим, потери на отражение возрастают с увеличением коэффициента преломления. Алмаз отражает уже целую четверть (поэтому так сверкает). Но зато концентрация лучей увеличивается в разы (в 5,76 раз). Так что отражательные потери при всём своём желании не могут свести эффект концентрации света к нулю.

И всё же рассчитаем температуру в шаре с учётом отражательных потерь:
для воды (n =1,33) 293*(1,33^2-0,13)^(1/4) = 332К = 59С,
для стекла (n =1,5) 293*(1,5^2-0,15)^(1/4) = 353К = 80С,
для алмаза (n =2,4) 293*(2,4^2-0,26)^(1/4) = 449К = 176С.

Но это конечно в идеале (например вода внутри алмазного шара должна была бы даже закипеть). Однако существуют и другие потери.
Кроме того речь до сих пор шла только о видимых лучах, тогда как инфракрасные, которые несут значительную часть энергии, могут преломляться слабее или полностью поглощаются внешней поверхностью.
И всё же теоретические выводы столь необычны, что мне захотелось проверить их экспериментами.

ОПЫТЫ С ШАРОМ ИЗ ОРГСТЕКЛА (плексигласа)
Выточил я шар из органического стекла Ф80 мм. Просверлил в нём отверстие Ф5мм с зачернённой шарообразной полостью Ф13мм в центре.
И вставил в него блок из 10-ти хромель-копелевых термопар длиной 20 см.
02_Шар с термопарой_а (627x283, 46Kb)
К нему подключил микроамперметр 100мкА на 500 Ом и пошёл испытывать этот агрегат на берег замёрзшей реки подальше от любопытных зевак.
Был светло-серый облачный день +2С, кругом ослепительно белый только что выпавший снег.
Чтобы шар освещался со всех сторон, я установил его над куском зеркала и стал ждать.
Спустя 2 часа шар остыл и показания прибора установились на 10 мкА.
Сопротивление микроамперметра 500 Ом, значит э.д.с. , которую развивал блок термопар 10 мкА*0,5кОм = 5мВ.
А поскольку 10 термопар должны развивать 0,7мВ/градус, то температура в шаре стала на 5мВ/0,7мВ = 7 градусов выше чем снаружи.
Это конечно только первая проба. Подбор боле удачных соотношений размеров наверняка даст и более высокую температуру.

ОПЫТЫ С ЦИЛИНДРАМИ ИЗ ОРГСТЕКЛА

Несмотря на то, что опыт с шаром из оргстекла дал положительный результат, возникает вопрос, относительно чего отсчитывается температура в шаре. Ведь свободный конец термопары можно выкрасить и в чёрный и в белый цвет, и при этом показания будут разными.
Чтобы этого избежать, я выточил из оргстекла два одинаковых цилиндра Ф60х70мм, в которые вставил концы симметричной термопары.
Цилиндры конечно дают меньший температурный эффект, чем шар, но зато изготовить их несравненно легче.
Разница между ними только в том, что один цилиндр я отполировал, а другой оставил матовым (для лучшего рассеяния, даже сделал рифление). В результате в одном цилиндре концентрация света должна была происходить, а в другом нет. Таким образом эффект концентрации внешнего рассеянного света (если он действительно существует) можно было наблюдать в чистом виде.
03_Цилиндры и термопара_а (504x283, 50Kb)
Сама же термопара была сделана симметричной. Она представляла собой трубочку для коктейля Ф5мм длиной 13 см, в которую вставлены 10 ХК термопар.
Это проволочки диаметром 0,2мм вдетые в ПВХ трубочки Ф 0,9мм снятые с одножильных телефонных “пар” (снимаются довольно легко, если один медный конец зажать в тисках). Чувствительность такого блока 0,7 мВ/градус.

Так что же показал эксперимент?
Дело было на берегу реки ровно в полдень. Небо однородно-серое, температура 0С. Вокруг белый снег.
Однако для лучшего освещения всю конструкцию как и в прошлый раз я расположил на большом куске зеркала.
Измерения производились гальванометром с внутренним сопротивлением 0,2 кОм и ценой деления 0,4мкА/дел.
Подождал 2 часа для охлаждения от комнатной до уличной температуры.
Опыт производился в 3 этапа.

1). Надеты оба цилиндра.
Гальванометр показывает 4 деления. Это:
4дел* 0,4мкА/дел = 1,6мкА,
1,6мкА*0,2кОм = 0,32мВ,
0,32мВ/0,7 мВ/градус = 0,5 градуса – разность температур между цилиндрами.

2). Надет один рифлёный цилиндр (полированый снят).
Гальванометр показал 18 делений. Это:
18дел* 0,4мкА/дел = 7,2мкА,
7,2мкА*0,2кОм = 1,5мВ,
1,5мВ/0,7 мВ/градус = 2 градуса – свободный конец термопары висит в воздухе.

3). Надет один полированный цилиндр (матовый снят) – свободный конец термопары висит в воздухе.
Гальванометр зашкалил(>20 делений). Это:
20дел* 0,4мкА/дел = 8мкА,
8мкА*0,2кОм = 1,6мВ,
1,6мВ/0,7 мВ/градус >1 градуса.
Пришлось взять микроамперметр (внутреннее сопротивление 0,5кОм), он показал 7мкА.
7мкА*0,5кОм = 3,5мВ,
3,5 мВ/0,7мВ/градус = 5 градусов.
Сопоставляя показания обоих приборов, температура в полированном шаре находится в интервале от 2 до 5 градусов.
Но поскольку из первого опыта разность температур в полированном цилиндре только на 0,5 градуса выше, чем в рифлёном, значит
температура в полированном цилиндре равна 2,5 градуса (возьмём это более скромное значение).

Выводы:
1. В рифлёном цилиндре тоже, происходит концентрация рассеянного света облаков (2 градуса).
2. В полированном цилиндре эффект ненамного выше(2,5 градуса).
3. Это наводит на мысль, что и другие прозрачные тела (независимо от состояния поверхности) могут иметь внутри себя более высокую температуру, чем окружающая среда.


ОПЫТЫ СОЛЯНЫМ ШАРОМ.

Как-то раз в магазине медтехники увидел так называемую “солевую лампу”. Это шар диаметром 16см, выточенный из цельного куска гималайской каменной соли. Внутрь вставлена лампочка накаливания 15Вт. По описанию она должна испускать неизвестное науке лечебное излучение. Не знаю, чего тут больше, физики или самовнушения, но для украшения интерьера она вполне подходит. В темноте на светится успокаивающим песочно-оранжевым светом и напоминает планету Марс.
Когда я увидел этот шар, то решил, что мне несказанно повезло. Ведь я уже несколько лет мечтаю изготовить – концентратор рассеянного теплового излучения. А тут даже не стекло, а хлористый натрий! А шар из хлористого натрия должен концентрировать не только видимый рассеянный свет, но и комнатные тепловые лучи.
А дело в том, что даже при комнатной температуре каждый квадратный метр любой поверхности (скажем стены) испускает около 200Вт тепловых лучей. Это происходит даже в темноте. Тепловые лучи подобны световым. Преломляясь в соляном шаре, тепловые лучи сконцентрируются внутри шара на меньшей площади, и в центре шара зачернённое тело будет теплее, чем воздух снаружи. А термопара превратит эту разность температур в полезное электричество.
Этот шар конечно не монокристалл, но для тепловых лучей с комнатной длиной волны 0,1 мм он может оказаться достаточно прозрачным.
Вот я и решил узнать, будет ли комнатное тепловое излучение создавать в шаре зону с повышенной температурой.

Сначала я собирался вставить в шар одну хромель-копелевую термопару (в шаре уже было отверстие), нужно было только собрать усилитель. Однако вскоре выяснилось, что это далеко не так просто, потому что когда вмешивается посторонний источник питания опыт выглядит неубедительно. И я, вовремя переориентировавшись, “пошёл другим путём”.
В пластмассовый брусок 1,5х3х20см замуровал 100 последовательных ХК термопар. Тут уже не поспоришь, что электричество приходит откуда-то со стороны. Работа конечно была изнурительно кропотливая, но за две недели на столе у меня уже красовался агрегат, чем-то напоминавший инопланетный корабль из кинофильма “Мечте навстречу”.
04_Агрегат_а (283x352, 63Kb)
Измерение температуры внутри соляного шара, определялось по количеству делений чувствительного гальванометра (по 20 делений в обе стороны по 0,4 мкА/дел.). Прибор этот оказался настолько чувствительным, что даже простое включение освещения или приближение человека вызывало появление термоэлектрического тока. Поэтому его пришлось перенести в кладовку, и все последующие измерения производились в полной темноте. Сам я приближался к установке только на короткое время с карманным фонариком.

На протяжении всего времени экспериментов температура в помещении изменялась случайным образом от 22 до 23 градусов (и только изредка доходила до 21-24).
Температура нижнего (свободного) конца термопары почти точно следовала за этими изменениями, а вот температура верхнего конца из-за тепловой инерции шара запаздывала. Разность этих температур и показывал гальванометр.
Кроме того существовало ещё и постоянное различие температуры воздуха по высоте, что делало верхний конец термопары на 0,4 градуса теплее. Поэтому почти все показания были сдвинуты в положительную сторону. Чтобы устранить этот сдвиг пришлось произвести ещё одну серию опытов с термопарой без шара, установленной в том же вертикальном положении.

Таким образом за три зимних месяца были произведены две серии опытов по 200 замеров в каждой.
Замеры производились через каждые 2-3 часа партиями по 2-3 дня то с шаром то без шара, чтобы условия в обеих сериях были одинаковыми.
Конечно температура внутри соляного шара запаздывает и сглаживается, но в среднем она должна была быть одинаковой, -- что с шаром, что без шара. Существует ли эта разница и предстояло выяснить.

Для этого все показания (независимо от температуры в помещении) я решил представить в виде графиков количества появлений каждого конкретного показания гальванометра в зависимости от самого этого показания
(например 5 делений появилось 4 раза, 5,5 делений – 1 раз и т.д. ).
Сначала пришлось составить две таблицы -- без шара и с шаром по 200 замеров в каждой, а затем представить их в виде графиков.
Без шара
05_Данные гистограммы без шара_а (629x49, 21Kb)
С шаром
06_Данные гистограммы с шаром (700x43, 12Kb)
При наложении этих двух графиков (зелёный – без шара, фиолетовый – с шаром), даже простым глазом заметно, что фиолетовая кривая немного сдвинута вправо, значит в соляном шаре в среднем было чуть-чуть теплее.
Гистограмма ломаные_а (369x227, 34Kb)
А строгий статистический расчёт дал следующие значения.
Распечатка результатов_а (385x227, 48Kb)
Пользуясь таблицами нормального распределения можно узнать, что вероятность смещения на 1,6 “сигм” в одну сторону если и вызвано какими-то случайными причинами, то вероятность этого довольно мала, она не превышает 6 % .
Для наглядности можно построить и наложить друг на друга эквивалентные ( с теми же центрами и разбросами) кривые нормального распределения средних значений (синяя – без шара, красная – с надетым шаром).
(Разброс этих средних значений примерно в 14 раз ( корень из 200 ) меньше , чем разброс самих значений, поэтому кривые получаются более узкими.)
Эквивалентные кривые_а (369x227, 38Kb)
Эти кривые явно не совпадают -- в соляном шаре теплее, чем снаружи.
Разница определяемая, как 0,505 делений гальванометра это:
ток 0,505дел.*0,4мкА/дел = 0,2мкА,
э.д.с. 0,2мкА* 0,5кОм (сопротивление всей цепи) = 0,1мВ,
разность температур 0,1мВ/(7мВ/градус) = 0,014 градуса.

И хотя эта разница сама по себе очень мала, но чтобы просто так сдвинуться на целых полторы сигмы, выражаясь человеческим языком, это надо сильно постараться!
Но это произошло. И значит с большой степенью вероятности (94%.) можно утверждать, что оно не случайно – эффект концентрации реально существует.
Не знаю, убедил ли я тебя, читатель. Мне и самому трудно в это поверить. Но факты упрямая штука.


СТЕКЛЯННЫЙ ЭЛЛИПСОИД

Как показали опыты с шарами и цилиндрами, в них наблюдается небольшое повышение температуры. Но существует ещё более заманчивая идея -- стеклянный эллипсоид.
В нём повышение температуры должно быть значительно выше. И я занялся экспериментальной проверкой этой гипотезы.
На этот раз я изготовил эллипсоид из органического стекла по такому вот чертежу.
10_Эллипсоид чертёж_ (700x566, 102Kb)
Это так называемый “Египетский эллипсоид” диаметром 6см и длиной 10см.
Он удобен для расчётов тем, что основные его элементы – целые числа. По форме и по размерам он очень похож на гусиное яйцо.
10а_Эллипсоид яйцо_а (409x283, 48Kb)

Свет, входящий сквозь плоский срез левого фокуса (диаметром 36мм) собирается в правом фокусе в виде кружочка уменьшенного в 9 раз: (4см + 4см + 1см)/1см .
Плотность светового потока возрастает при этом в 81 раз. При такой концентрации, температура там должна быть в несколько раз выше, чем в стеклянном шаре, где концентрация всего лишь вдвое больше.
Чтобы с этим изделием было удобно работать, пришлось его цилиндрическую часть вклеить в кольцо, а кольцо привинтить к прямоугольной оправке.
10в_Эллипсоид в сборе_а (378x283, 53Kb)
Для термопары я высверлил и зачернил (маркером) отверстие Ф4мм. В него влезли
4 ХК термопары.
11_Эллипсоид в банке с термопарой_а (378x283, 51Kb)
Дело в том, что почти все лучи, входящие через плоское окошко, падают на поверхность эллипсоида изнутри под очень большими углами и претерпевают при этом полное внутреннее отражение. Если взглянуть в это окошко, то всё там сверкает “серебром”. И только маленький кружочек в центре, там где лучи падают почти “в лоб” (длиной примерно 2см от полюса) , остаётся прозрачным.
Поэтому я решил пренебречь столь малыми потерями и воспользоваться этим естественным идеальным зеркалом не прибегая к металлизации поверхности.

Для того, чтобы свободный конец термопары свободно охлаждался наружным воздухом,
банку пришлось заменить пластмассовой корзинкой.
12_Эллипсоид в корзине_а (378x283, 57Kb)
Испытания проводились в полдень на берегу реки при температуре +8С. Вокруг снег. Небо равномерно серое.
Не буду подробно расписывать всю динамику замеров, скажу только, что:

микроамперметр сопротивлением 0,5 кОм показывал 3 мкА, что соответствовало э.д.с. 1,5 мВ и разности температур 6 градусов,
а гальванометр сопротивлением 0, 2 кОм показывал 4 мкА, что соответствовало э.д.с. 0,8 мВ и разности температур 4 градуса.

Такую большую разбежку показаний двух приборов можно объяснить их различным внутренним сопротивлением игравшем роль нагрузки.
Но так или иначе, вопреки ожиданиям результат получился слишком скромным .
Ну, что ж:
-- Качество изготовления очень далеко от оптически точного.
-- Толщину (теплоизоляцию) желательно сделать потолще.
-- Коэффициент преломления всего лишь 1,4 (а чем он выше, тем точнее фокусировка).
-- Свет отражается не всей поверхностью.
Поэтому я решил всё же посеребрить эллипсоид.
Для этого воспроизвёл простейшую школьную “реакцию серебряного зеркала” и повторил замеры практически в тех же условиях .
Микроамперметр в установившемся режиме показал разность температур 6 градусов, а гальванометр 5 градусов.
Выходит серебрение почти не изменило результаты.

ВЫВОДЫ
1). Стеклянный эллипсоид требует дополнительных исследований. Хорошо было бы изготовить эллипсоид покрупнее , например из смеси порошков поваренной соли и хлористого алюминия (тогда температура спекания с исчезающей жидкой фазой не превысила бы 100С), а затем испытать его в темноте.
2). Пока же довольно уверенно удаётся концентрировать рассеянный дневной свет в стеклянным шаром.
Сейчас этот способ получения даровой энергии не может конкурировать с уже существующими, но в условиях всепланетного катаклизма он может оказаться единственно доступным.
3). Есть основания утверждать, что соляной шар может концентрировать комнатные тепловые лучи.
Если учесть, что это происходит В ПОЛНОЙ ТЕМНОТЕ И ПРИ ОТСУТСТВИИ ВНЕШНЕЙ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР, этот способ подошёл бы для замкнутой космической лаборатории.
Но это был бы прорыв в энергетике и крушение второго закона термодинамики.

И НЕМНОГО ФАНТАСТИКИ
А почему бы этому зловредному закону и в самом деле не рухнуть?! Ведь в природе повсюду безостановочно происходят микроскопические круговороты энергии. При соударении атомов возникает электромагнитное излучение, излучение поглощается атомами и снова превращается в тепло. И даже если человек возьмёт часть этой энергии он всё равно вынужден будет рано или поздно вернуть её обратно, так что это будет расценено Природой просто как ещё один из её круговоротов.
Но как её взять? Ведь человечество до сих пор не научилось упорядочивать хаотическое движение атомов. К счастью молекулярная энергия периодически превращается в электромагнитную. И пока она находится в лучевой форме, ОНА УПРАВЛЯЕМА. Лучи можно преломлять, отражать и концентрировать. А сконцентрировав лучи на малой площади можно получить разность температур. Ну и так далее.
Но пока что полной уверенности во всём этом нет. Дать такую уверенность могут только “ГРУБЫЕ ЗРИМЫЕ” опыты.
И не смотря на запрет изобретать вечные двигатели кто-то иногда должен идти в разведку по этому пути.

ВЕЧНЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ ИЗ САЖИ

Вторник, 18 Октября 2022 г. 16:21 + в цитатник
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ИЗ САЖИ

Известно, что различные металлы, погружённые в электролит заряжаются неодинаково.
Например цинковая пластинка становится более отрицательной, чем медная. Это позволяет получать электрический ток.
Одинаковые электроды не дают тока, так как электрические потенциалы их равны. Например, если в стакан с разбавленной серной кислотой опустить две одинаковые латунные пластины, никакого тока обнаружить не удастся.

И всё же кое-что не укладывается в общепринятую теорию. Если одну пластину сделать в виде узкой полоски, то микроамперметр, подключённый к ним покажет слабенький, но вполне реальный ток.
Латунь_ (700x524, 58Kb)
И чем больше разница в ширине пластин, тем больше становится разность потенциалов. В данном опыте узкая пластина зарядилась положительно. Это можно объяснить тем, что отрицательно заряженным ионам (как и отдельным электронам) легче отрываться от тонкой иглы или от острия, чем от плоскости, так как в этом случае ион окружён меньшим числом притягивающих его соседей.
Это трудно сразу осмыслить. Ведь ничтожно маленьким атомам и поверхность шара и остриё иглы представляются одинаково плоскими, как футбольное поле, и если притяжение определяется только близлежащими слоями металла, то разницы не должно быть никакой.
Но так только так кажется на первый взгляд. Например земля в радиусе километра притягивает человека с силой всего несколько грамм, тогда как весь остальной его вес создаёт притяжение атомов удалённых на тысячи километров.
Короче говоря, маленькие тела должны легче терять заряженные частицы, подобно тому, как легко испаряются маленькие капли.

Чтобы узнать, как зависит потенциал тела от его размеров, я изготовил несколько латунных пластин, одну шириной Х = 128мм и несколько более узких. Опуская в электролит широкую и узкую измерял возникающее напряжение.
Опыты показали, что при уменьшении ширины узкой пластины в 8 раз, напряжение увеличивалось в 2 раза, а при сужении в 64 раза -- в 4 раза. Иными словами напряжение растёт с корнем кубическим из соотношения ширины К.
При больших соотношениях К (для очень тонких “игл”), напряжение U меняется мало, поэтому с практической точки зрения вполне достаточно, чтобы “игла” была в 20 раз уже чем широкая “пластина”.

Но U это всего лишь разность потенциалов. А чему равны сами потенциалы тел, погружённых в электролит ?
Непосредственно измерить абсолютный потенциал непросто, но его можно попытаться вычислить.
Не вдаваясь в физическую суть процесса, для простоты будем считать, что потенциал Ф зависит от размеров тела и тоже подчиняется обратной кубической зависимости Ф = a /(Х^(1/3) , где ”a” – неизвестный (пока что) коэффициент.
Выразим U как разность потенциалов Ф2 - Ф1.
Формулы_ (308x149, 23Kb)
Как видим, напряжение U зависит не только от соотношения размеров К , но и от самих размеров широкой “пластины” Х.
Чем меньше Х (при том же самом К), тем больше напряжение. То есть если на этом принципе построить гальванический элемент, а затем уменьшить все его размеры в1000 раз, мы получим напряжение в 10 раз большее.
Из последнего выражения можно получить и численное значение коэффициента “a “. Нужно только подставить в него Х,К,U.
К сожалению эти значения для разных условий сильно различаются, поэтому приведу только один пример.
В одном из опытов с графитовыми пластинами 64мм, и1мм в 5% растворе NaOH были получены значения Х=64мм, К=64, U=90мВ, откуда “а”= 90*64^(1/3) / (64^(1/3)-1) = 120.
Теперь, зная “а” можно вычислить абсолютный потенциал любой даже самой тонкой графитовой “иглы” шириной Х:
Ф(мВ) = 120/Х(мм)^(1/3) или в привычной системе СИ: Ф = 1,2*Х^(1/3) ( в метрах и вольтах).
Так например абсолютные потенциалы пластинок шириной 1мм и 0,001мм равны соответственно 120мВ и 1200 мВ.
Если бы удалось изготовить гальванический элемент, с электродами таких размеров, то он дал бы напряжение примерно 1 вольт.

По этой формуле можно хотя бы грубо ориентировочно определить (из любопытства) абсолютный потенциал кусочка графита диаметром в один атом.
Если миллиметровый шарик (как мы только что вычислили для “иглы”) имеет потенциал 120мВ, то шарик в 10 ангстрем (а он в миллион раз меньше) должен быть заряжен примерно в 100 раз сильнее, то есть примерно до 12 вольт. Это значение вполне сравнимо с потенциалами ионизированных атомов.

Из проведённых опытов получены также ещё некоторые полезные сведения.
1. При погружении иглы на разную глубину напряжение практически не меняется.
2. Очень мало влияет и расстояние ( 2 -6 см) от иглы до пластины 10х10см.
3. При опускании в раствор сразу нескольких “игл” (для увеличения тока), расстояние между ними нужно делать не менее чем 2 их ширины (а лучше оставлять просвет в 3 ширины). При меньшем расстоянии они будут вести себя, как одна широкая пластина.

Аналогичные результаты показала и пара свинцовых электродов в слабом растворе NaOH.
И так же, как в первом опыте с латунью, тонкий электрод приобретает положительный потенциал, а значит, тоже испускает в раствор отрицательные частицы.
Свинец_ (618x464, 51Kb)
Сопротивление микроамперметра, изображённого на фото, в обоих опытах равнялось 500 Ом, а ток достигал 10 мкА и более.
Значит при данной нагрузке напряжение на электродах в обоих случаях составляло не менее 5 мВ.

Оба этих гальванические элемента давали ток в течение нескольких дней без видимых внешних изменений, затем ток постепенно уменьшался , почти до нуля ( но не до полного нуля). Видимо поверхность взаимодействовала с раствором и становилась менее электропроводной.
Было произведено ещё несколько подобных опытов с другими различными металлами, и во всех опытах напряжение тоже постепенно уменьшалось. Поэтому истинными показателями надо считать те, которые наблюдались в самом начале опыта, когда поверхность электродов ещё была чистая.

Во всех опытах электроды (и пластина и “игла”) изготавливались строго парами из одного и того же куска металла, поэтому в химическом смысле они были совершенно одинаковы.
Но может быть неодинаковость свойств всё же существует, и появляется во время расклёпывания свинца или при отрезании полоски латуни от большого листа? Ведь при деформировании, в кристаллической решётке металла появляются механические напряжения, и от этого металл становится химически более активным (например сжатая пружина растворяется в кислоте быстрее, чем свободная).

Чтобы исключить влияние этих факторов пришлось выпилить электроды из графита. Графит хрупкий материал, и в нём не должно возникать пластических деформаций.
Так был проведён (как я уже упоминал) опыт с графитовой пластиной шириной 64 мм и графитовой “иглой” диаметром 1мм в растворе (5% NaOH). На холостом ходу он давал 90мВ. При этом игла приобретала отрицательный потенциал.
Вероятно отрицательные ионы ОН, легче отрываются от графита чем ионы натрия или водорода и оставляют на нём свои избыточные электроны.
Графит игла_ (441x618, 62Kb)
Оптимальной нагрузкой (в смысле выделения энергии) оказалось сопротивление 100 кОм . При этом напряжение на резисторе первоначально было 67 мВ и ток 0,7 мкА. Тепловая мощность на резисторе (для тех, кому интересно) составляла 47 миллиардных долей ватта.
За сорок дней напряжение снизилось, но не опускалось ниже 38 мВ при токе 0,4 мкА (выделяемая мощность 15 нановатт).
Графит постоянство_ (246x151, 23Kb)
Конечно, те части электродов, которые контактировали с металлическими проводами были тщательно изолированы эпоксидной смолой, но всё же возникли сомнения: а вдруг электролит каким-то образом просачивается внутрь графита и образует с металлом обычные гальванические пары?
Пришлось в качестве электродов взять две длинные закопчённые стеклянные трубки диаметрами 20мм и 2мм (отношение диаметров равно10). Сажа электропроводна, к тому же это одна из наиболее чистых разновидностей графита. Контакт с ней осуществлялся несколькими витками тонкой константановой проволоки, плотно охватывающими трубку в верхней её части. Этот контакт располагался далеко от электролита, чтобы избежать возможного оседания паров электролита. Погружаемая же часть трубки предварительно ополаскивалась спиртом (можно обычной водкой), чтобы она хорошо смачивалась водой (даже после полного высыхания спирта).
Копоть игла3 (340x371, 23Kb)
Такой элемент длительное время давал напряжение 40мВ (игла отрицательна). Однако из-за высокого сопротивления сажи, это напряжение можно было измерить только электронным мультиметром, имеющим высокое входное сопротивление (~ 10 МОм), или можно было обнаружить заряд, накопленный в слюдяном конденсаторе по скачку стрелки чувствительного гальванометра. Этот элемент совершенно не боялся перегрузок. Например после месяца в режиме короткого замыкания и двух недель отдыха напряжение восстановилось до прежних 40мВ и в течение ещё 4-х месяцев не уменьшалось.

Это свойство длительно сохранять неизменное напряжение является очень важным. Ведь все известные типы батареек работают лишь до тех пор, пока в них протекают химические реакции, обычно пока не растворится химически более активный электрод. В нашем же случае оба электрода изготовлены из одного и того же материала – из углерода. Углерод, при комнатной температуре не реагирует ни с какими другими веществами, и, насколько мне известно, не образует ионов. Значит в растворе может происходить только разложение воды на кислород и водород или разложение соляной кислоты на водород и хлор. Обе реакции невозможны, так как требуют подвода энергии извне (ведь, как известно, водород горит и в хлоре и в кислороде, а вот обратная реакция сама собой не пойдёт ).
Будет ли в таком случае графитовые электроды служить вечно, а сама графитовая батарейка вечно вырабатывать бесплатное электричество?
Ответ должна дать практика.
В этом смысле интересен ещё один эксперимент. Это закопчённые трубки в растворе аспирина 0,25% (больше не растворяется).
В нём нет даже хлора, присутствуют только кислород, водород и углерод. Аспирин весьма чистое (аптечное) вещество, он не испаряется и не разъедает кожу, поэтому удобен в обращении. Первоначальное напряжение было около -150 мВ. Однако с течением времени полярность почему-то поменялась, и игла стала положительной (16мВ). Нужны дополнительные опыты.

30 августа .
И всё же все проведённые опыты оставляли лазейки для сомнений. Слишком уж мала электродвижущая сила.
Нужен был опыт в котором суммировались бы э.д.с. многих гальванических ячеек и при этом отсутствовал бы контакт с посторонними металлами. Для этого я изготовил небольшой столб на 9 ячеек, с реальными “иглами” из графита диаметром 2 мм в стеклянной трубке от лампы дневного света.
PB024308авс (390x142, 43Kb)
Каждая ячейка даёт 13мВ (и общий ток 90 мкА), что в общем-то неплохо.
К сожалению конструкция получилась довольно громоздкая, сотня таких элементов заняли бы половину комнаты. Но что такое “игла? -- Это всего лишь узкая полоска металла, находящаяся в контакте с электролитом. С таким же успехом можно было бы закрасить широкую пластину, оставив небольшую часть. Но на графите никакая краска не удержится. Вместо неё можно лишь плотно прижать к графитовой плоскости тонкую пластмассовую пластинку с прорезью. Или даже не с прорезью, а с маленькими отверстиями. Они заменяли бы торцы игл как точечные источники ионов. К тому же их легко насверлить обычным сверлом. Так я и сделал.
Кольца_ (700x524, 77Kb)
В трубке от лампы дневного света диаметром 30 мм на длине 40 см разместил 30 гальванических ячеек, состоящих из графитовых дисков и тонких пластмассовых кружочков с 7-ю отверстиями Ф2 мм. В качестве распорок я применил согнутые дугой зубчатые полоски вырезанные из пластиковых бутылок (в растворе они практически не видны). Длина всего устройства получились 50 см.
Столб 30_ (494x191, 44Kb)
Всё это изготовил насколько мог тщательно. По торцам трубки намертво вклеил эпоксидной смолой эбонитовые пробки с графитовыми стержнями-отводами. А поверх них для пущей надёжности надел ещё и пластмассовые колпачки. В одну из пробок вставил стеклянную трубку, через которую можно было бы в случае чего доливать электролит. Ни о каких утечках или паразитных гальванических парах и речи быть не могло – снаружи всё было абсолютно сухо. В качестве электролита взял разбавленную 1:3 дистиллированной водой соляную кислоту, так что о росте каких-либо микроорганизмов (как в лимонной кислоте) тоже можно было не беспокоиться. Короче, сделал всё как смог в лучшем виде.

Этот столб без нагрузки первоначально давал напряжение 50 мВ (“игла” отрицательна, если считать её расположенной со стороны отверстий).
Микроамперметр 500 Ом в первую минуту показал около 100 микроампер. Затем напряжение стало снижаться, и через сутки достигло предела чувствительности 0,1мВ. Стрелка микроамперметра при этом тоже дошла почти до нуля.
Однако уже через 5 минут после снятия нагрузки напряжение концах столба было уже 4мВ, а через 3 часа 15мВ.
Этот столб не боится даже длительных коротких замыканий (неделю и больше). Напряжение полностью восстанавливается в течение примерно двух суток.
Оптимальной нагрузкой оказалось сопротивление 50 кОм . При напряжении 34мВ этот резистор неограниченное время выделял тепловую мощность 0,023нВт.
Фактически получается, что одна ячейка в этом столбе даёт около 2 мВ. Это конечно очень мало по сравнению с графитовой иглой, но зато технологически такое устройство стало возможным изготовить в домашних условиях.

Пробовал заменить графитовые диски на закопченные кружочки из стеклоткани.
Нашёл ровную жёсткую стеклоткань, пропитанную лаком. Нагрел кусочек на газовой плите. Лак быстро почернел, а затем чернота исчезла (сажа сгорела), осталась чистая белая поверхность. Кончики нитей (под микроскопом) образовали оплавленные шарики только при сильном нагреве. Судя по температуре эта стеклоткань оказалась кварцевой. Закоптил на свечке обе стороны . Между двумя пятирублёвыми монетами сопротивление получилось равным 1,4 кОм. Так как диаметр монеты 25мм, а площадь 4,9 кв.см , удельное сопротивление закопчённой с обеих сторон стеклоткани составляет ~ 7 кОм/кв.см. Значит при напряжении 70мВ можно получить плотность тока 10 мкА/кв.см. или 100мА/кв.м. Для горения светодиода этого уже достаточно, нужно только набрать нужное напряжение.

Собрал столбик из 25 закопченных кусочков этой стеклоткани Ф30мм разделённых полистирольными кольцами толщиной 2мм и прокладками из оргстекла толщиной 2мм (как обычно с 7-ю отверстиями Ф2мм). Рабочая длина столбика составила 8см.
Стеклоткань25г_ (700x559, 82Kb)
В первые сутки столбик выдавал 43 мВ, а микроамперметр сопротивлением 500 Ом кратковременно показывал >100мкА (зашкаливал).
Через сутки напряжение (в холостом режиме) уменьшилось до 6мВ (ток 15мкА).
После нескольких суток короткого замыкания (напряжение 0) и нескольких суток “отдыха” произошло восстановление до 3,5 мВ, а спустя месяц даже до 14 мВ (ток 20мкА).

Пробовал увеличить расстояние между дисками до 1см ( 10 элементов уместились на длине 13 см).
Стеклоткань10_ (700x524, 76Kb)
В первые сутки было 78мВ и ток >100мкА. Через 3 суток 61 мВ и ток 40мкА.
После нескольких суток короткого замыкания и нескольких суток “отдыха” 13мВ и 30мкА, а после месяца “отдыха” 9мВ и 20мкА.
Этот вариант с расстоянием 1см даёт немного лучшие результаты по сравнению с 2мм, возможно потому, что ионы успевают расходиться на достаточную площадь (угол их расхождения наверно градусов 45).
* * *
Пробовал закоптить одну сторону графитового диска, чтобы получить с одной стороны слой более рыхлого графита, представляющего собой огромное количество микроскопических зёрен, способных заменить иглы или отверстия. На рабочей длине 6 см разместилось 13 элементов.
В первые пол часа столбик давал 24мВ (сажа положительна, графит отрицателен) и 40мкА (микроамперметр 500 Ом).
Через 8 часов в холостом режиме стало 7мВ и 10мкА. Причины уменьшения напряжения пока неизвестны.
* * *
Итак, химически одинаковые электроды могут иметь разные потенциалы. Явление это кажется удивительным поскольку от него рукой подать до вечного двигателя. Ведь если электроды одинаково активны, то ни один из них разрушаться не будет, и гальванический элемент должен работать вечно.
Откуда же берётся эта даровая энергия? -- Только из окружающего теплового движения молекул, больше вроде неоткуда. Внешне это будет выглядеть, как понижение температуры раствора и самих электродов. Однако при указанной мощности 23*10(-12) Вт/литр, описанный графитовый элемент будет терять ~ 0,005*10(-12) градуса в секунду, и чтобы потерять 1 градус ему потребуется несколько миллионов лет непрерывной работы. Понятно, что такая потеря температуры будет совершенно незаметно возмещаться внешней средой.
И хотя понижение это ничтожно мало, такое утверждение всё равно противоречит второму закону термодинамики.

Лично для меня суть этого закона до сих пор состояла в том, что в изолированной системе, предоставленной самой себе, через некоторое время наступает равновесие. Причём равновесие это “мёртвое”, всякое движение в ней останавливается, температура по всему объёму выравнивается, и добыть энергию, находясь там, невозможно.
Однако второй закон термодинамики не запрещает и микрочастицам осуществлять микроскопические круговороты. И даже не очень микроскопические. Например электроны могут срываться с острия металлического конуса и приземляться где-нибудь на его боковой поверхности. Нет, их не гонит разность потенциалов, её там нет, разница в том, что с острия электронам срываться легче (об этом мы уже говорили). Да и где граница микроскопичности?!
Так ребятишки в детском саду не могут запрыгнуть прямо на стол, но легко забираются сначала на стул. Так возникает однонаправленный круговорот. А всё потому, что возникла неодинаковость направлений. А там, где существует неодинаковость направлений всегда существует направленное движение.
Так и в микромире. Если искусственно создать некое макроскопическое кольцо движение по которому неодинаково в обе стороны, то в нём вполне может возникнуть движение, и даже видимое простым глазом. Для этого требуется, чтобы это кольцо состояло как минимум из 3-х разных веществ: М,И и Р. При движении в одну сторону будет происходить чередование: -МИР-МИР-МИР-, а при движении в другую сторону: -РИМ-РИМ-РИМ- , есть и другие сочетания, но всё равно направления не спутаешь одно с другим. А вот если кольцо состоит только из двух веществ: М и А, то в обе стороны читается –МАМАМАМ- и различить направления невозможно.
Вот таким кольцом из 3-х проводников и является гальванический элемент: -- пластина-раствор-игла -- .
Вот и думайте, стоит ли продолжать работу в этом направлении.
Под влиянием устоявшихся истин сознание человека “замыливается” и он перестаёт видеть очевидное. Он просто отказывается его видеть!
И пусть те явления, которые описаны в этой статье очень слабы, но если в них есть зерно истины, люди обязательно найдут способ усилить их в миллионы раз. В истории так происходило всегда. Ведь и слабенькое притяжение бумажек к расчёске теперь двигает электропоезда! Установленные законы физики не могут быть вечными, время от времени их нужно перепроверять.
И я от всей души желаю молодым (и пожилым) исследователям смотреть на вещи без навязанных ограничений, представлять себе, что невозможное возможно. Ведь только тогда и открывается запрещённая ранее реальность.

НЕОБЫЧНАЯ БАТАРЕЙКА

Воскресенье, 06 Февраля 2022 г. 19:11 + в цитатник
НЕУЖЕЛИ ОНА ВЕЧНАЯ?
Продолжение статьи “Невозможные гальванические элементы”.

УДИВИТЕЛЬНАЯ КАПЛЯ.
Многим известен простой школьный опыт. Под стеклянным колпаком находится чашка с водой, а рядом капля воды.
Капля_ (273x295, 21Kb)
Через некоторое время капля испаряется, и её вода оказывается в чашке, даже если уровень воды в ней был выше, расположения капли.
Это доказывает, что давление паров над выпуклой поверхностью капли выше, чем над плоской поверхностью воды в чашке.
Существует даже формула, из которой следует, что чем меньше капля, (то есть чем меньше радиус её кривизны) , тем больше эта разница.
А можно ли придумать электрический аналог этого явления?

ВЕЗДЕСУЩИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ.
Известно, что различные металлы в вакууме самопроизвольно заряжаются каждый до своего определённого потенциала.
Например металлический кальций гораздо легче теряет свои электроны, чем железо, и поэтому приобретает относительно него положительный потенциал. Правда испускание электронов кальцием при комнатной температуре идёт чрезвычайно медленно, и становится заметным лишь при температуре красного каления (800С), но тем не менее оно происходит.
Возникает вопрос, а появится ли разность потенциалов у двух тел, изготовленных из одного и того же металла?
На первый взгляд кажется, что потенциал их будет одинаковым. Но так ли это?

РАЗМЕР И ФОРМА.
Коль скоро плотность пара над выпуклой поверхностью жидкости больше, чем над плоской, то и концентрация электронов над металлическим остриём в вакууме должно быть выше, чем над плоским электродом. Это объясняется тем, при меньшем радиусе кривизны (на острие) электрон окружён меньшим количеством “соседей” противоположного знака втягивающих его обратно в металл.
Поэтому маленькие металлические тела должны легче терять электроны, подобно тому, как легко испаряются мелкие капли. И даже не обязательно в вакууме. В любой среде между телами из одинакового материала, но разного размера (или формы) должно появиться напряжение. Оно чрезвычайно мало, и возможно поэтому его до сих пор никто не заметил.
А что будет, если соединить эти два металла проволочкой? Появится ли в ней постоянный ток?

ВЕЧНЫЙ КРУГОВОРОТ.
Всю нашу жизнь нам в голову вбивали незыблемость закона сохранения энергии. Причём валили в кучу и первое и второе начало термодинамики. В результате получалось, что в системе, предоставленной самой себе, через некоторое время наступает равновесие. Причём равновесие это “мёртвое”, всякое движение в ней останавливается.
Но в реальном мире движение никогда полностью не замирает. Например атомы продолжают плясать, как папуасы на планете Зиндик. И если уж и наступает равновесие, то не мёртвое статическое, а движущееся динамическое.
И в принципе ничто не запрещает микрочастицам осуществлять круговорот, например срываться с острия заряженного металлического конуса и приземляться где-нибудь на его боковой поверхности.
Нет, их не гонит разность потенциалов, потенциал конуса во всех точках одинаков, разница только в том, что напряжённость поля на острие значительно выше. То есть существует неодинаковость направлений. А там, где существует неодинаковость направлений должно существовать и направленное движение (апории Зенона).
Короче, вопрос этот непростой, и требует экспериментов.

УПРЯМЫЕ ФАКТЫ.
Но поскольку выход электрона из металла в вакуум очень труден, возникла идея заменить вакуум жидкостью с небольшим количеством положительных ионов Н+ или Na+ . Захватывая электроны с поверхности металла, они облегчат им выход в межэлектродное пространство.
В качестве источника ионов решено было взять растворы серной кислоты H2SO4 и щёлочи NaOH.
Электроды, один размерами 40х80 мм, другой в виде тонкой иглы диаметром 1х80 мм изготавливались парами, каждая из одного и того же материала: латуни, свинца, или графита.

Традиционная электротехника утверждает, что для работы гальванического элемента электроды должны иметь различающиеся потенциалы. Электроды из одного и того же материала в одном и том же электролите не могут дать ток.

Однако первые же опыты показали, что микроамперметр, подключённый к латунным электродам, находящимся в слабом растворе серной кислоты H2SO4, показывает наличие тока, причём тонкий электрод имеет положительный потенциал.
Латунь (700x525, 39Kb)
Аналогичные результаты показала и пара свинцовых электродов в слабом растворе NaOH.
И так же, как в первом опыте тонкий электрод приобретает положительный потенциал, а значит, как и предполагалось, испускает электроны в раствор.
Свинец (700x525, 81Kb)
Сопротивление микроамперметра в обоих опытах равнялось 500 Ом, а ток достигал 10мкА и более. Значит при данной нагрузке напряжение на электродах составляло не менее 5 мВ.
Оба этих гальванические элемента давали ток в течение нескольких дней без видимых внешних изменений.

Это наводит на мысль, что для работы гальванического элемента наличие электродов из РАЗНЫХ материалов не является обязательным.

Однако все известные типы батареек работают лишь до тех пор, пока в них протекают химические реакции и пока не растворится химически более активный электрод. В нашем же случае оба электрода изготовлены из одного и того же материала. Значит ли это, что они будут служить вечно?

А может быть неодинаковость свойств всё же существует, и появляется она во время деформирования при отрезания полоски латуни от большого листа или при расклёпывании свинца? Ведь при деформировании в кристаллической решётке металла появляются микроскопические механические напряжения, и от этого металл становится химически более активным. (как известно, сжатая пружина растворяется в кислоте быстрее свободной) .
Чтобы исключить влияние этих факторов пришлось изготовить электроды из графита (чистейшего реакторного графита).
В графите не должно возникать дополнительных внутренних напряжений, и к тому же при комнатной температуре он не реагирует ни с водой ни со щёлочью.
В этом смысле графитовый электрод должен быть вечным, а сама графитовая батарейка должна вечно вырабатывать бесплатное электричество.
Графит (499x700, 52Kb)
Однако на практике всё получается не так радужно.
Этот элемент при нагрузке на прибор сопротивлением 20 Ом давал ток ~ 1мкА и напряжение ~ 20 мкВ .
Выделяемая при этом мощность 4*20*10(-12)Вт/литр настолько мала, что если бы этот элемент удалось увеличить до объёма в один кубический километр, он развивал бы мощность всего лишь 80 Вт.
Но, как говорится, лиха беда начало. Ведь и когда-то замеченное слабенькое притяжение бумажек к расчёске теперь двигает электропоезда!

ПОКА ЧТО “ОНА ВЕРТИТСЯ”.
Итак, то что химически одинаковые электроды могут иметь разные потенциалы мне лично кажется очень правдоподобным. Явление это кажется удивительным поскольку от него рукой подать изобретения вечного двигателя. Ведь если электроды одинаково активны, ни один из них разрушаться не будет, и гальванический элемент должен работать вечно.

Однако, как показали опыты, электродвижущая сила со временем уменьшается. Это происходит потому, что заряженные электроды притягивает частицы противоположного знака, и от этого разность потенциалов уменьшается. Но она никогда не снизится до нуля, потому что никакой вторичный процесс не может полностью остановить первичный. Это так же как отражённый лунный свет никогда не сможет превзойти солнечный. Или например так же, как поворот заряженных молекул не может полностью нейтрализовать поле внутри конденсатора. А раз электродвижущая сила, а вместе с ней и ток, никогда не исчезнут, то элемент следует называть вечным двигателем. Но не просто вечным двигателем, а вечным двигателем 2-го рода. Он не нарушает закон сохранения энергии, а всего лишь (!!!) 2-й закон термодинамики. Энергия не возникает из ничего, её поставляет тепловое движение молекул и их частей (ионов). Ведь именно ионы вырывают электроны из металла. При этом их собственная энергия немного уменьшается. Внешне это выглядит, как понижение температуры раствора и самих электродов. Но понижение это ничтожно мало. Ведь описанный графитовый элемент при указанной мощности
80*10(-12)Вт/литр будет терять 0,02*10(-12) градуса в секунду, и чтобы потерять 1 градус ему потребуется больше миллиона лет непрерывной работы. Понятно, что такая потеря будет совершенно незаметно возмещаться внешней средой.

И пусть читатель считает меня еретиком.
Рано или поздно рухнет запрещающий “кирпич” второго закона термодинамики, и откроется путь для изобретателей новых неизвестных ранее источников энергии, потребляющих только окружающее тепло. И тогда ненужными станут атомные и нефтяные электростанции неизбежно приближающие нас к тепловой катастрофе.

ЗДОРОВЕ, ДАРОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ, МАССА ПОКОЯ

Среда, 07 Июля 2021 г. 13:02 + в цитатник
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ.

1. ВАКЦИНАЦИЯ И ЗДРАВЫЙ СМЫСЛ.

2. МНОГОСЛОЙНЫЙ ПАРНИК.

3. ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ.

4. ДИОД КАК ИСТОЧНИК ТОКА.

5. НЕВОЗМОЖНЫЙ ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ.

6. БРОУНОВСКИЕ ВЕЧНЫЕ ДВИГАТЕЛИ.
МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ПАРУСА.
УПРАВЛЯЕМОЕ ОСАЖДЕНИЕ.


******************************************************

ВАКЦИНАЦИЯ И ЗДРАВЫЙ СМЫСЛ

Предупреждаю, я никому не навязываю свои взгляды. Это лишь мои личные рассуждения.

Все действия человека происходят на трёх уровнях сложности:
сознательные, подсознательные и бессознательные. В каждом их них можно выделить действия оборонительного характера. Например.

1. СОЗНАТЕЛЬНО мы получаем образование, храним деньги в сбербанке, выбираем продукты в магазине.
ОБОРОНЯЯСЬ, мы сознательно берём в руки нож, нанимаем адвоката, ставим замок на дверь. Тут всё понятно.

2. ПОДСОЗНАТЕЛЬНЫЙ уровень, это область условных рефлексов, когда реакции человека происходят, что называется, “на автомате”. Подсознательно мы, чиркаем спичку, поправляем очки, переставляем ноги при ходьбе, а у входной двери, в руках у нас уже оказывается нужный ключ.
ОБОРОНИТЕЛЬНЫЕ рефлексы на этом уровне это пригнуться при резком звуке, покраснеть в минуту ярости. А в момент опасности в нашу кровь непроизвольно впрыскивается адреналин, и мы на короткое время получаем возможность необычайно быстро бегать и прыгать.
Угрожая собаке палкой, можно выработать у неё условный рефлекс на агрессию.
У собаки рефлекс закрепляется в виде химических связей между клетками мозга. Если раздражение повторяется связи между нейронами крепнут подобно тому, как протаптываются тропинки в лесу.

3. На БЕССОЗНАТЕЛЬНОМ уровне растут волосы и ногти, работает желудок и печень, как бы сами собой залечиваются раны на теле, и происходит многое другое.
ОБОРОНИТЕЛЬНАЯ реакция на бессознательном уровне тоже существует, это иммунитет.

Подобным образом, действуя на организм ослабленными микробами, можно выработать у него повышенную сопротивляемость к определённой инфекции. Это есть ни что иное, как создание искусственного иммунитета. Иными словами, иммунитет это тот же условный рефлекс на внешнюю агрессию, только на бессознательном, на клеточном уровне.

У собаки рефлекс закрепляется в виде химических связей между клетками мозга. Если раздражение повторяется связи между нейронами крепнут подобно тому, как протаптываются тропинки в лесу.
Но у отдельной клетки нет своего мозга, поэтому способность единичной клетки что-либо запоминать очень сомнительно. Как же тогда закрепляется иммунитет?

Но дело не в механизме запоминания.
Очевидно, что прививка, будь то живой вирус или какая-то “убитая вакцина”, вызывает вполне реальную, порой даже видимую, реакцию организма. При этом происходит выработка антител, то есть "антимикробов" для данной инфекции. А раз появились антитела, значит появился и некий ФАКТОР, подобный слабым живым микробам, с которым нужно будет постоянно сражаться. И этот тлеющий очаг противостояния будет присутствовать в организме очень долго.
Сколько же таких очагов может вынести организм?

На выработку антител для каждого вида микробов организм вынужден постоянно затрачивать часть своих сил. Если прививок одна-две, это незаметно. Но если их будет много, произойдёт то же, что с компьютером, перегруженным игровыми программами. Каждая программа отнимает часть вычислительных ресурсов, и процессор начинает "глючить". Файлы с одинаковыми именами и разным содержимым создают непреодолимую путаницу. Концов найти уже невозможно. В таких случаях обычно переустанавливают операционную систему. Но человек не компьютер …

В организме новорождённого имеются только те микробы, с которыми человеку вероятнее всего придётся столкнуться в жизни. Их небольшой набор выработан эволюцией за много тысяч лет, и вводить туда новые нужно с большой осторожностью.
Это всё равно, что изменить “заводские настройки по умолчанию”.

Каждый новый иммунитет это гарнизон солдат, постоянно находящийся на посту. Можно создать несколько таких сторожевых пунктов . Но, нельзя поставить под ружьё всё население страны и держать его в состоянии постоянного напряжения.
Так же и возможности человеческого организма не безграничны.
ИММУНИТЕТ НЕ РЕЗИНОВЫЙ !
Создавая защиту к определённым болезням, мы неизбежно будем снижать сопротивляемость к другим.
Она, как допинг, за который потом придётся расплачиваться.
Вот поэтому, несмотря на многократную вакцинацию населения, в стране становится всё больше и больше больных. Нынешние поколения боятся уже любого чиха. А к маленьким детям взрослых и вовсе не подпускают без марлевых повязок. И пищу им дают только стерильную, в одноразовой посуде.

А в скором времени и вообще все прививки собираются сделать ОБЯЗАТЕЛЬНЫМИ, то есть НАСИЛЬСТВЕННЫМИ. Миллионы ампул, как пакеты боеголовок, уже нацелены на нас своими остриями. И этой заразы уже изготовлено несколько тонн!
Вместо того, чтобы предохранять людей от заболевания, их наоборот собираются заражать. Это будет грандиозный эксперимент по заражению всего населения!

Да, эксперименты показывают, что на первых порах добровольцы чувствуют себя хорошо.
А каковы будут ОТДАЛЁННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ, ну, скажем через поколение?

За это нужно не ответственность нести, а НАКАЗАНИЕ !

Но кто понесёт это НАКАЗАНИЕ, если у будущих матерей будут рождаться больные дети?!!!
Может быть эти близорукие исследователи, которые возомнили, что о человеческом организме они знают всё?!
Совершенно ясно, что НАКАЗАНИЯ не понесёт никто, кроме этих несчастных матерей. А их заставят “добровольно” прививаться под страхом увольнения с работы. Да у властей найдётся ещё тысяча рычагов, чтобы осуществить свои преступные планы.
И какая тут может идти речь о правах человека, если насильно будут вмешиваться в ваш организм и особенно в организм вашего ребёнка?!
И что тогда будет означать принцип НЕ НАВРЕДИ, если это “добро” будут делать даже не для самого пациента, а для охраны общества от заболевшего.
А если медикам (как они просят) ещё и придать полномочия милиции, то это уже в полной мере будет СТРАНА НАСИЛЬСТВЕННОЙ МЕДИЦИНЫ .
(Думаю, пожилым читателям это кое-что напоминает.)

Зачем же принуждать всех? Пусть лечатся те, КТО САМ ЭТОГО ЖЕЛАЕТ . Привился, и ходи себе спокойно где хочешь без маски и без перчаток.

Медицина должна быть символом милосердия. Никакое насилие здесь недопустимо, пусть даже из благих побуждений, потому что существует главный принцип человечности:
ДОБРО НАСИЛЬНО ЕСТЬ ЗЛО !

Власти так активно пекутся о здоровье людей, чтобы оставить хорошую память о времени своего правления.
Но люди умирали, умирают и всё равно умирать будут!
А остановив естественный отбор, общество возлагает на себя непосильную ношу. Не так-то просто перемудрить Матушку-Природу. При таких темпах вмешательства, генотип стойких здоровых людей, который Природа шлифовала веками, будет уничтожен за пару десятилетий. Потом в геометрической прогрессии будут рождаться больные. Экономика с этим не справится. Скоро хватятся, что в стране совсем не осталось здоровых людей.

За всё время с начала пандемии заболело 5% населения. А из тех кто заболел умирает один из двадцати. При этом остальные 95 процентов здорового населения объявлены опасными для окружающих.
Ещё неизвестно, кто опаснее. Не исключено, что новый всплеск заболеваемости вызван как раз увеличением числа вакцинированных.

Раньше рожали по 6-8 человек, из них выживало всего два. Но это были самые стойкие жизнеспособные дети. Теперь пытаются взять здоровье людей "под внешнее управление" -- каждую неделю к зубному, каждый месяц к гинекологу, два раза в год прививаться. Это не жизнь для нормального свободного человека, это мучение!

Надо помнить, что постоянная лекарственная (и всякая другая) помощь извне вызывает привыкание .
Если так пойдёт, то человек скоро вообще не сможет обходиться без врачей.
Организм должен бороться сам. Вся история эволюции это непрерывная борьба за совершенствование биологических видов.
БЕЗ БОРЬБЫ НЕТ ПОБЕДЫ !

Мы -- часть живой природы и не должны превращаться в биороботов.
Дворы с пластмассовыми горками и типовыми каруселями скучны и однообразны, в них нет жизни.
А чуть только где-то появляется зелёная травка или живой цветок, его тут же уничтожают газонокосилками.
Мы должны видеть и красоту рассвета, и слышать плеск морских волн, и чувствовать, как пахнет сено после дождя! ИНАЧЕ ЖИЗНЬ НЕ ИМЕЕТ СМЫСЛА.

Кому принесёт добро насильственная вакцинация? Население в целом не обладает душой, подобно тому, как не имеет её пчелиный улей или муравейник. И даже если у него имеются какие-то зачатки сознания, то не более чем у амёбы. Добро нужно делать каждому отдельному человеку, а не обществу в целом.

Понятно ли это двум сонным вакцинаторшам и главному вакцинатору с лицом терминатора, что они причиняют ЗЛО миллионам людей, РАДИ ИДЕИ увеличить численность населения?
Думаю, они это понимают, и именно поэтому у них такие выражения лиц.

Глупые современные врачи относятся к человеку, как к бездушному куску пластмассы. Но человек не железный мотор. Как только произносится грозный диагноз, в организме сразу начинается активное противодействие. Включаются в действие сложнейшие подсознательные системы и подсистемы. По нервным цепям бегут огоньки невидимых сигналов. Идёт выработка химических веществ, противодействующих болезни. Нужна только вера в самого человека победу его организма.
Врачи эту веру убивают.
Но вердикт врача не является неотвратимым роком. Его, как и предсказание астролога можно избежать. Нужно только твёрдо верить в эту возможность. Болезнь, как началась, так и рассосётся сама. Нужно только начать вести здоровый образ жизни (во всех отношениях). Организму вредно грубое вмешательство. Ему можно только осторожно помочь.

Недавно один лысый академик заявил, что надо приучать детей прививаться постоянно, так же как чистить зубы и мыть руки. Но это совершенно разные вещи, их нельзя сравнивать. Игры с иммунитетом к добру не приведут.
Если уж он хочет всё так упорядочить, тогда нужно в первую очередь запретить курение и ввести сухой закон (как это уже пытались сделать).
Но никакое, даже самое высокое учёное звание не даёт право вмешиваться в организм другого человека без его на то добровольного согласия. И правительство мы выбирали не для того, чтобы оно как волков по флажкам загоняло граждан в невыносимые условия с целью заставить вакцинироваться. Какая уж тут добровольность!
На эту тему вспоминается анекдот про вступление в партию:

“Ты курить бросишь, если партия прикажет? -- Брошу.
А пить бросишь? –– (подумал, подумал) -- Брошу.
Ну а с бабами трахаться бросишь, если партия попросит? –(покривился)-- Брошу.
А жизнь за партию отдашь? -- Отдам!
-- А что так сразу?
– А зачем мне такая жизнь!!! ”

****************************************************************************

МНОГОСЛОЙНЫЙ ПАРНИК.

Представьте себе холодное заснеженное поле. Оно простирается до самого горизонта. Всё небо покрыто серой пеленой. И нет ничего пригодного, чтобы можно было разжечь костёр. Можно ли обогреться в таких условиях, используя только рассеянный свет от облаков?

А что если использовать парник способный впускать и поглощать видимый свет, а тепловые лучи не выпускать? Известно, что обычное оконное стекло не пропускает лучи с диной волны больше 2000 нм.
01 ИК фильтр (438x264, 27Kb)
Но насколько это свойство можно применить на практике?
И я произвёл эксперимент. Нагрел утюг и заслонил его листом обычного стекла. Даже если приблизиться вплотную щека не ощущала ни малейшего тепла, тогда как без стекла оно чувствовалось уже на расстоянии полуметра.
Затем я включил рефлекторную лампу. Пока она не нагрелась, жара сквозь стекло совершенно не чувствовалась. Но когда температура спирали достигла красного каления, стекло начало пропускать тепло (само почти не нагреваясь). Не в полной мере, но пропускало. Видимые же лучи, как через любое стекло, проходили свободно. Значит для тепловых лучей, какие испускают тела не горячее 200С стекло является чёрным и представляет собой экран.

Известно, что любой экран пропускает менее половины излучения. Объяснение простое.
Представьте себе электропечь. Раскалённый нагреватель окружён оболочкой из тонкой жести. Жесть, накалившись, тоже излучает, но излучает поровну в обе стороны -- наружу и внутрь. Наружу только половину. Следующая концентрическая оболочка тоже пропустит только половину. И так по экспоненте. Температура от экрана к экрану будет быстро уменьшаться. Практически достаточно 3-4 экранов. И не надо никакой стекловаты!

Тот же принцип можно применить и к парнику.
Поскольку стекло непрозрачно для "телесных" температур, то можно попробовать сделать многослойный застеклённый парник. Для входящего излучения листы стекла прозрачны, а в обратную сторону они послужат экранами, пропускающими по половине потока каждый.

Пусть на улице стоит январский мороз –20С. Сквозь серые облака на 1 кв.м. земной поверхности падает всего лишь 13 Вт.
Накроем зачернённый изнутри ящик стеклом площадью 1 кв.м.
Температура наружнего стекла -20С (253К), и оно излучает внутрь 5,67х(253/100)^4 = 232Вт. Вместе с солнечным светом получается 245Вт, и температура в парнике поднимется до 100x(245/5.67)^(1/4) = 256К (-17C). -- Выше на целых 3 градуса!
А что если поставить много стёкол? Тут теплообмен довольно сложен, и решение даёт компьютер.

5шт. 10шт. 15шт. 15шт.
-20C -4 +9 +22 +32
-10С +4 +17 +28 +38
-0C +13 +25 +35 +44

Как видим даже в трескучий мороз, температура в парнике может быть вполне комфортной для человеческого пребывания.
Конечно этот расчёт не учитывает тепловых потерь ящика, да и обычное оконное стекло не самый лучший вариант. Здесь современные теплосберегающие стекла подошли бы лучше. Ну, а я изготовил многослойный парник из обычного стекла.
02 Парник1 (378x300, 27Kb)
Это был небольшой деревянный ящик высотой 20 см вычерненный внутри. В нём 10 стёкол 30х20 см толщиной 3 мм каждое. Воздушные зазоры по 1 см. Под стёклами лежит термометр. Через все стёкла шкала хорошо видна. Щели заклеил скотчем. Сам ящик находится в картонной коробке набитой пенопластом. Снаружи прикреплён такой же термометр.

Этот парник я пытался испытывать несколько раз, но это простое дело оказалось совсем не таким простым. Надо было дождаться мороза, и равномерной облачности, чтобы прямые солнечные лучи не испортили опыт.
И вот наконец светлая равномерная облачность, мороз -11, ящик хорошо выстоялся несколько суток на улице с прикрытым стеклом.
Уже спустя два часа после после того, как стекло было открыто, внутренний термометр показывал -8, а ещё через три часа -6. К концу дня разность температур достигла 5-ти градусов.
Конечно полученный результат далёк от теоретического, причина тут в теплоизоляции. При таких малых световых мощностях малейшая щель равносильна иголкой в мячик.

Сделал и ещё один парник из стеклянного термоса.
Парник термос_ (700x524, 96Kb)
Неглубокий с широким горлом. В него вставил 10 стёкол толщиной по 1,5 мм. Внутри чёрная бумага и термометр. За несколько часов температура внутри повысилась с –9 до +1 – на целых 10 градусов!

Для усиления эффекта хорошо было бы ещё между стёклами создать и вакуум. Известно, что воздух при разрежении не меняет своей теплопроводности, потому что чем реже он становится, тем большие расстояния пролетают молекулы, перенося тепло. Но если длина свободного пробега сделается больше размеров сосуда, то она уже не будет играть роли, и теплопроводность будет уменьшаться до нуля по мере того, как молекул будет оставаться всё меньше.
К сожалению у меня не было насоса, который давал хотя бы 10(-3) мм.рт.ст. Так что пришлось обходиться без вакуума.

Некоторые думают, что увеличение температуры достигается за счёт общей толщины стёкол. Если бы это было так, то ящик достаточно было бы просто накрыть шубой.
На самом деле идея заключается в том, что стёкла свободно пропускают световые лучи внутрь, а для теплового излучения наружу они являются чёрными экранами. Поэтому стёкла даже лучше брать тонкими, главное, чтобы их количество было побольше.

Думаю, что эта идея довольно жизнеспособна. При некотором усовершенствовании, дом из многослойных вакуумных стеклопакетов мог бы и зимой обходиться без отопления. Ещё лучше было бы хрупкие стёкла заменить подходящими по оптическим свойствам полимерами.

*************************************************************888

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ .
Всю жизнь мечтал понять почему энергия покоя равна mc2 , а не mc2/2 .
И вот недавно, читая одну старую книгу (Р.В.Поль “Учение об электричестве”), наткнулся на простой вывод этой самой знаменитой формулы.
Известно, что масса растёт по формуле m = mо / Корень[1 – v2/c2] .
“Ощутить” физический смысл этого выражения гораздо легче, если разложить его в ряд Тейлора. Однако если брать небольшие скорости, можно не путаться с разложением.

При v2/c2 = 0.1 m = mо(1+0,05409)
При v2/c2 = 0.01 m = mо(1+0,00504)
При v2/c2 = 0.001 m= mо(1+0,00050) .

Очевидно, что после извлечения корня, маленькая прибавка просто делится пополам.
Поэтому формулу можно переписать без корня :

m = mо (1 + v2/2c2) .

Ну, а какова же будет энергия?
Чтобы её получить, нужно умножить массу на квадрат какой-то скорости.
Если взять с2 , то второе слагаемое превратится в знакомую нам кинетическую энергию.

mc2 = mос2 + mоv2/2

Так оно и есть на самом деле. Значит это значение коэффициента пропорциональности выбрано правильно. Да и всё выражение целиком тоже имеет размерность энергии.
Очевидно это и есть полная энергия движущегося тела

E = mос2 + mоv2/2 .

Но, как ни странно, она не исчезает даже при v = 0 !
Остаётся предположить, что даже у неподвижного тела есть внутренняя энергия mос2.
И она очень “нехилая”. Масса советской копеечной монеты (1г) сравнима с энергией хиросимской атомной бомбы.

Ну, как тебе показалось такое доказательство?
-- Подумай, подумай. Походи, опять подумай. Вроде бы это не софизм получился.
Ну, что поделать если формулой задан именно такой рост массы.
Она тоже начинается не с нуля, вот и энергия тоже не с нуля.

Мне стало интересно, до какой же скорости могло бы разогнаться тело, если бы на разгон ушла бы вся его внутренняя энергия, учитывая, что в процессе разгона, масса его будет возрастать.
Рассчитать оказалось несложно. Решая простенькое биквадратное уравнение
mc2 = mоv2/ Корень(1 – v2/c2 ) , получаем
v = c * Корень(2(Корень(2) –1)) ~ 0, 9044 с

Какое-то похожее число (не достигающее скорости света) получается и при попытке
определить скорость электронов, если кулоновское взаимодействие зарядов объяснить одной лишь дополнительной силой от их относительного движения.

Могу ещё кое-что добавить от себя. Если всё-таки не полениться и разложить исходное выражение массы в ряд Маклорена, то можно получить ещё несколько членов.
mc2 = moc2 + (mov2/2) + (mov2/2)*(3/4)(v/c)2 + (mov2/2)*(5/8)(v/c)4 + …
Они постепенно убывают, но всё-таки существуют.
А это значит, что кинетическая энергия на самом деле больше, чем mov2/2 и
при больших скоростях разница может стать значительной.

*********************************************************************

ДИОД, КАК ИСТОЧНИК ТОКА.

Если в игровой комнате детского сада поставить рядом стол и стул, дети будут прыгать со стола, забираясь сначала на стул. Начнётся направленное круговое движение стул -> стол -> пол.
Нечто подобное должны делать и электроны, если соединить в кольцо три различных проводника. Например цезий легко теряет свои электроны в вакууме, а вольфрам наоборот держит электроны очень крепко, поэтому предоставленные самим себе цезий заряжается в вакууме положительно, а вольфрам отрицательно. То есть электроны будут перелетать от цезия к вольфраму пока противодействующая разность потенциалов не остановит этот процесс.
Собственный заряд металлов (457x198, 19Kb)
Однако, если соединить вольфрам и цезий проволочкой, равновесие никогда не будет достигнуто, и в цепи возникнет нескончаемый ток. Ток этот человек может использовать в своих целях. Правда ток этот будет заметен лишь при температуре красного каления (тогда цезий уже придётся заменить на кальций).
Возможность такого источника электрической энергии не нарушает закон сохранения энергии, так как работу совершает тепловое движение электронов. Нарушается всего лишь(!!!) второй закон термодинамики.

Однако, если даже такой источник энергии возможен,
для его работы требуется сильный нагрев, а нам хотелось бы придумать конструкцию, работающую при комнатной температуре.

При обычной температуре каждый металл также имеет свой электрический потенциал. И даже если соединить какие-нибудь два металла вместе, разность потенциалов не исчезает полностью. Она измеряется долями вольта, однако обнаружить её обычным вольтметром не удастся. Это можно сделать только индукционным способом, например вращая полученную составную деталь между пластинами большого конденсатора.

Служить вечным источником энергии такая система, разумеется, не может, но если соединить в кольцо хотя бы три металла, “детсадовский эффект” должен возникнуть. Электроны, под действием теплового движения, как по лесенке начнут двигаться к наиболее положительному металлу, а затем беспрепятственно “спрыгивать” к отрицательному. Обратный процесс тоже будет происходить, но несколько труднее, так как “запрыгивать” электронам приходится на более высокий потенциальный барьер, подобно тому, как ребёнку трудно сразу забраться на стол. Кроме того переход из металла в металл происходит в гуще атомов, и электроны успевают подпитываться энергией их тепловых ударов. В результате суммарный эффект вероятно будет очень слабым.
Учебники физики хором утверждают, что в замкнутой цепи при устоявшейся температуре не может возникнуть ток, так как алгебраическая разность потенциалов в ней равна нулю.
И всё же интересно было бы провести такой эксперимент.

Несколько лет назад я составил замкнутую цепь из нескольких сотен “троек” разнородных металлов, но убедительного отсутствия не получил, и сомнение осталось.

Так вот, недавно вздумалось мне довести до ума диодный выпрямительный мостик на 400 киловольт пока он случайно не поломался среди хлама. Он представлял собой четыре планки по сорок диодных сборок 2Ц106Г. Каждая из них внутри содержит с десяток маленьких диодиков на 10 мА. Всего получается около полутора тысяч штук. Но что такое диод? Это как раз и есть три различных вещества. Вот она уже готовая цепь!

Только на этот раз я сначала замкнул цепь на слюдяной конденсатор 10 000 пФ на 2кВ (через слюду утечка практически нулевая) . Чувствительный гальванометр расположил под стереомикроскопом.
Диодный мост 400кВ (306x227, 34Kb)
Подключил. Стрелка дёрнулась на одно деление и вернулась обратно (это примерно 0,25 мкА). Подождал пока конденсатор снова зарядится. И снова увидел толчок тока. А поскольку, сопротивление гальванометра 20 Ом, то напряжение на конденсаторе в первоначальный момент очевидно было около 5 мкВ.
Мало конечно, но всё же явно не ноль!
Интересно, что электроны при этом двигались в направлении обратном тому, в каком обычно их пропускает диод (электроны обычно идут против стрелки на диоде, а тут идут наоборот по стрелке).

Достал из-за дивана старый столбик из шайб, который когда-то испытывал.
Да-да, он и по сей день работает! С накопительным конденсатором показывает примерно такое же отклонение. Электроны при этом движутся в направлении Cu-Fe-Zn , то есть в направлении роста химической активности.


Изготовил ещё один столбик из шайб AL-Sn-Cu. С ним всё оказалось не так просто.
Обычно после перерыва в несколько дней он никак не хотел давать ток. Лишь спустя минут пять постепенно набирал силу, и стрелка доходила аж до двух делений. То ли конденсатор заряжался слишком медленно, то ли окисные плёнки рассасывались ...
Наконец я понял, что дело было в настольной лампе. Тот конец столба, который был ближе к лампе, нагревался чуть сильнее. А столбик есть хоть и распределённая, но всё же термопара, и этого слабого тепла было достаточно. Сооружение оказалось слишком чувствительным, чтобы испортить эксперимент.

Вот такие вот пироги! Как думаешь, читатель, стоит ли продолжать опыты?
Время всепланетного энергетического голода неумолимо приближается. Так называемые “зелёные” источники, недолговечны, они ломаются, покрываются льдом. Даже солнечные батареи (к моему удивлению) постепенно теряют кпд.
А тут использование молекулярного тепла! Оно существует вечно и повсеместно.
А полученная работа снова превращается в тепло и в том же количестве, поэтому нисколько не нагревает планету.

Вот, с одной стороны хочется заинтересовать тебя этой темой, а с другой понимаю, насколько это сомнительный путь. Ну что может один “комнатный” исследователь. Разве что опубликовать результаты этого странного опыта..
Требуются более убедительные эксперименты. А для этого нужно изготовить десятки тысяч шайб. Штампа для вырубки отверстий у меня нет (кроме дырокола для бумаги). Остаётся вырезать ножницами уйму кружочков (точнее восьмиугольников), стягивать шпилькой или вставлять в трубу и затягивать гайкой. А если труба стальная, вставить в неё ещё пластмассовую для изоляции.
Если что-то получится, технологию можно будет упростить. Но это пока мечты.

********************************************************************

НЕВОЗМОЖНЫЙ ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ.

Помнится Фарадей во втором томе своих сочинений писал, что гальванический источник тока работает до тех пор, пока в нём протекает хоть какая-нибудь химическая реакция. Нет реакции – нет тока. Я в этом почему-то усомнился, и сорок лет назад изготовил элемент, в котором реакция заведомо была бы невозможна.
Это был стакан с раствором медного купороса, в котором находился медный и графитовый электрод. Медь с медным купоросом реагировать не может, поскольку он сам конечный продукт реакции. А с графитом тем более. Но разность электродных потенциалов существует, и значит должен быть ток.
И этот источник действительно работал. Он давал ток несколько месяцев, пока медь не рассыпалась в чёрную труху -- очевидно медь взяла кислород из воды. А значит произошло самопроизвольное разложение воды (!). И к тому же ещё выделился водород, сам являющийся топливом!

Всё же странно устроен человек. Находясь казалось бы в двух шагах от цели, он её бросает. Бросает потому что теряет веру. А теряет потому что слишком силён авторитет старых учебников.
Но время упрямая штука. Из тупиковой ситуации оно продолжает вытаскивать всё новые и новые варианты.
Очень заманчиво, скажем, попытаться использовать способность металлов самопроизвольно заряжаться в вакууме и использовать эту естественную разность потенциалов. Всем, например, известно, что если осветить в вакууме цезиевый катод, получится реально действующий фотоэлемент.
А если не освещать? Ведь тепловое движение всё равно продолжает вырывать электроны из металла. Нужен эксперимент. Только вот получить в домашних условиях высокий вакуум весьма проблематично. Возможен ли другой путь?

Электрическая непробиваемость вакуума снова привела меня к мысли заменить его жидкостью. Какой? – Такой, чтобы она хоть мало-мальски позволяла электронам протискиваться между своими молекулами и в то же время не вступала ни в какие реакции с электродами.
Например помочь вырывать электроны из натриевого катода могут атомы самого натрия, плавающие в жидком аммиаке (натрий, как известно, в нём хорошо растворяется).
Аммиачный вакуум (258x117, 24Kb)
Получится что-то вроде рыхлого металлического вакуума.
Только вот, чтобы аммиак оставался жидким при комнатной температуре, требуется давление в 7 атмосфер. Но получать жидкий аммиак в домашних условиях что-то не очень хочется …

К счастью это ещё не последняя идея.
На днях, нарисовался ещё один “невозможный” гальванический элемент.

Электролит HCN (356x212, 23Kb)
Он совершенно не содержит кислорода. Вместо воды в нём жидкое вещество HCN.
Оно состоит только из водорода, азота и углерода. Значит если и возможно, то только образование гидридов, карбидов и нитридов. А такие реакции требуют подвода энергии извне и самопроизвольно происходить не могут.
Зато легко отщепляющийся положительно заряженный ион водорода вполне может оттащить от катода случайно высунувшийся из него электрон. Отплывёт, и тут же его снова его потеряет! Таким образом электроны будут переходить в жидкий диэлектрик. Дрейфуя в нём, они рано или поздно будут достигать никелевого анода. А обратный выход электронов из никеля будет вряд ли возможен, поскольку работа выхода из него значительно выше. Я говорю “вряд ли”, потому что предсказать наверняка не могу. Во всяком случае шанс есть. Нужен эксперимент.

Ты уже наверно понял, почему я до сих пор не произнёс названия вещества HCN. Ну конечно …, чтобы не пугать читателя так вот сразу. Это ведь синильная кислота это сильный яд ! Но, к сожалению, выбор жидкостей был невелик. Из всей таблицы Менделеева большинство элементов твёрдые. Газообразны только водород, азот, хлор и фтор (не считая инертных). Жидким оказался только бром. Но нам он не подходят так как вступает в реакцию с металлами. Значит остаётся только водород, азот и углерод.
Вот почему осталась только HCN. К тому же это кислота, атом водорода легко отрывается, значит она должна хоть немного проводить ток.
Но по жизни мне не приходилось сталкиваться с синильной кислотой, и не знаю толком её реакционной способности.
Поэтому все эти дни искал замену синильной кислоте. Нашёл только красную K4[Fe(CN)6] и жёлтую K4[Fe(CN)6] кровяную соль. Атом калия должен легко отрываться (как нам и нужно), комплекс [Fe(CN)6] практически не распадается в растворе (а группа CN вообще настолько прочна, что ведёт себя как атом какого-то гипотетического галогена). Железо тоже не повредит – один электрод можно сделать железным.
Одна беда – в чём их растворить? Вода и спирт не подходят, там содержится кислород и может произойти окисление, как в опыте с медью и купоросом.
Попробовал в ацетоне – появилась слабая электропроводность. И на стёклышке после высыхания капли остаётся слабый налёт. Значит какая-то растворимость всё-таки есть. Но, к сожалению, молекула ацетона тоже содержит кислород и нам опять не подходит.

Из доступных остаётся ксилол СН3-С6Н4-СН3. В продажу он поступает в виде трёх изомеров (главным образом –орто). Однако никакой растворимости не наблюдается – осадка на стёклышке нет. И авометр тоже не показывает никакой проводимости. Нужно искать что-то другое.
Вообще-то органических растворителей, вселяющих надежду, существует много (например пиридин), но у меня его нет.
А может быть плюнуть на кислород и изготовить электроды из окислов (скажем из окиси железа и окиси никеля), а вместо электролита взять обычную щёлочь?
Получится обычный щелочной аккумулятор. Только по идее он должен давать ток и в разряженном состоянии. А может и давал всегда, только этого никто не замечал?…
Видимо опытов придётся делать много.

А в душе почему-то хочется вернуться к самому первому варианту -- медь-графит в медном купоросе, только подобрать неагрессивный электролит и химически инертные электроды. В качестве электродов можно взять графит и банальный карбидокремниевый нагреватель, а в качестве электролита -- раствор обычной питьевой соды.
Вдруг да появится ток?!
Такой элемент наверняка будет слабым, непригодным для практических нужд, но зато вечным. Я просто не представляю каким образом в таких условиях мог бы разрушиться графит или карборунд.

*************************************************************************

БРОУНОВСКИЕ ВЕЧНЫЕ ДВИГАТЕЛИ.

МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ПАРУСА.
О возможности микроскопических частиц треугольной формы двигаться в растворе в сторону своего острия я уже писал ранее в этом дневнике. Проблема заключалась в том, как расположить их в одном направлении. И вот такое решение кажется пришло.
Что если на чистую болванку оптического компакт-диска, пишущим лазером (или каким-нибудь 3D принтером) нанести маленькие выпуклые “галочки” размером около микрона (с броуновскую частицу), то вполне возможно, что эти микроскопические “паруса” создадут суммарное вращательное усилие. Получится вечный двигатель, использующий тепловое движение молекул.

Можно обойтись даже без лазера или 3D-принтера. Для этого нужно пропитать эпоксидкой скрученный жгут тонких нитей (верёвку), а потом порезать его на диски. Концы нитей из такого диска будут торчать наклонно, и это создаст несимметричную окружную шероховатость.
Подобным образом можно скрутить прут булатной стали (полученный многократной ковкой или выдавливанием двухкомпонентной порошковой заготовки), а затем протравить отполированные диски избирательным реактивом. Такой способ можно легко контролировать с помощью обычного микроскопа.

Удивительно, но силовой эффект может получиться весьма большим. Ну посуди сам. Площадь компакт-диска примерно 1 кв.дм. На нём можно прочертить 100 000 микронных рисок высотой 1 мкм. Тангенциальная площадь всех 1кв.см. Молекулы комнатного воздуха произведут на неё давление 1 кГ. Должен получиться вполне заметный крутящий момент. А если учесть, что молекулы воздуха теоретически могут раскрутить диск до скорости сотни метров в секунду, то получим мощность порядка 1 кВт.

УПРАВЛЯЕМОЕ ОСАЖДЕНИЕ.
Ещё со школьных лет мне было непонятно, почему одни вещества растворимы, а другие нет. С первого взгляда кажется, что неспособность молекулы удержаться в жидкости определяется её “удельным весом”.
Но почему же тогда сода Na2CO3 хорошо растворяется в воде, а мел CaCO3 выпадает в осадок, хотя по объёму и по массе они примерно одинаковы (100 к 106).
Очень может быть, что этому способствует способность молекул мела “слипаться” друг с другом. Взгляни на этот рисунок.
Мел и сода (241x300, 46Kb)
У молекулы соды все валентности замыкаются на самой себе, а у мела атом кальция может сцепить две соседних молекулы и даже больше. Получаются крупные тяжёлые комья. Однако при этом удельный их вес их останется примерно тем же.
Причина их выпадения на дно теперь заключается в другом.
Поскольку средняя кинетическая энергия у всех частиц, независимо от их размера и массы, примерно одна и та же (~ kT), то лёгкие частицы “подпрыгивают” выше. Например молекулы водорода в атмосфере Земли поднимаются на 10-километровую высоту, а частицы порошка диаметром 1 микрон только “вибрируют” на плоскости, подпрыгивая примерно на половину своего радиуса. Вот почему крупные частицы выпадают на дно.

Но я отклонился от темы. Чтобы построить вечный двигатель на этом принципе надо найти вещество, растворимостью которого можно было бы легко управлять.
Вот представь себе мыльный раствор. Молекулы мыла длинные, и концы их заряжены разноимённо. Если создать электрическое поле, концы молекул сцепятся, как слипаются скрепки около магнита. Очевидно, эти сгустки опустятся на дно. А опускаясь они могут совершать механическую работу.
Из учебников физики мы привыкли к тому, что работа опускания должна быть равна работе внешних сил по сжатию “мыльного газа”. Но в данном случае электрическое поле ничего не сжимает, а лишь слегка сближает концы молекул.
Упавшие на дно молекулы можно освободить, отключив поле, тогда тепловая диффузия постепенно вновь поднимет их вверх. Таким образом процесс можно повторять. Энергию для совершения работы падения будет поставлять только тепловое движение, поэтому закон сохранения энергии не нарушается. Нарушается только многострадальное второе начало термодинамики. Получается вечный двигатель ВТОРОГО РОДА.

Однако для конденсации молекул мыла, может, потребоваться очень сильное электрическое поле. Думаю, тут лучше подошли бы жидкие кристаллы. Ведь если под действием даже слабого электрического поля (в электронных часах) так легко изменяются их оптические свойства, то наверняка изменяется их химическая структура, а значит и плотность.
Но в жидких кристаллах лично я разбираюсь слабо. Поэтому выбор подходящих
веществ пока оставлю открытым.

ВЗГЛЯД В НЕИЗВЕСТНОЕ

Пятница, 17 Апреля 2020 г. 16:24 + в цитатник
СОДЕРЖАНИЕ.

ПРОЖЕКТЫ МЕЧТАТЕЛЯ
1. Солнце режет сталь.
2. Новая идея о стеклянном шаре.
3. Ветер и электричество.
3. Электричество и трение.
4. Вращение на расстоянии.
5. Циклическое охлаждение.
6. Индукционное охлаждение.
7. Вакуумная термопара.
8. Электричество и селекция.
9. Лечебное биополе.
* * *
ВЗГЛЯД В НЕИЗВЕСТНОЕ
1. Вращающийся трансформатор.
2. Кольцевая труба.
3. Хищная пластмасса.
4. Касательные к параболе.
* * *
ФИЛОСОФИЯ И ЧЕЛОВЕК
1. Наука и техника.
2. Индукция и дедукция.
3. От Бога или от обезьяны.
4. О "количестве жизни".

* * * * * * * * * * * *

1. СОЛНЦЕ РЕЖЕТ СТАЛЬ .

Недавно принёс с помойки ещё два больших зеркала. Уже места нет, куда их складывать. А всё равно жаль, ведь их просто разобьют на свалке. Вот и думаю, что из них можно сделать.
Всю жизнь мечтал изготовить огромную линзу наподобие той, что сделал изо льда, каптан Врунгель (а до него герои Ж-Верна, попав на северный полюс). Не понимаю, почему народы севера за всю историю не попытались изготовить такую для обогрева.

Конечно, ледяная линза весила бы около тонны, и удержать её в нужном положении было бы проблематично. Простому же любителю гораздо легче изготовить вогнутое зеркало. В московском планетарии мне довелось видеть, зеркало от корабельного прожектора. В солнечный день его лучи легко перерезали стальную пластинку.
Однако изготовить точно такое же в домашних условиях невозможно. Многие любители приклеивают зеркальные осколки к спутниковым тарелкам. Но самое большее, что им удаётся, это перерезать лучами стальную банку от пива. Но, если уж тратить силы на изготовление, то хотелось бы получить какую-нибудь практическую пользу. А для этого устройство должно быть помощнее.
Давай прикинем.
Представим себе куб, стенки которого раскалены до температуры Солнца.
Очевидно, что в центре этого куба установится такая же температура в 6000 градусов.
Пусть теперь раскалённой останется только одна грань. Граней всего шесть, и на первый взгляд кажется что температура должна уменьшиться в шесть раз. Но на самом деле уменьшение будет не столь значительным. По закону Стефана-Больцмана излучение растёт с четвёртой степенью температуры. Поэтому, если лучистый поток уменьшился в 6 раз, то 6000 градусов делим на крень 4-й степени из шести, и получаем что-то около 4 тысяч градусов.

Попробуем мысленно изготовить вогнутое зеркало в виде стороны куба 2х2 метра с фокусным расстоянием 1 метр.
Расчёты показывают, что если отражённые лучи приходят со всей полусферы (фокус лежит на “плоскости среза”), то выпуклость такого параболического зеркала составляет одну четверть его диаметра.

Так что если бы диаметр зеркала был равен 4 м, высота его краёв была бы равна 1 м.

Но поскольку мы "вырезаем" из него круг диаметром 2м , то выпуклость будет в четыре раза меньше и составит всего лишь 25 см. Это вполне допустимо. (Правда наше зеркало квадратное, и на его углах высота будет значительно больше, если их не скруглить.)

Такую вогнутую зеркальную поверхность можно изготовить их картона, прикрепляя его к стойкам нужной высоты, а к картону приклеить зеркальные квадратики.
(“Картонное” зеркало, меньшего размера успешно действует на даче у моего соседа, я о нём рассказывал в одной из статей блога, можешь посмотреть.)
Что касается размеров квадратиков, то при взгляде из фокуса, в каждом из них должно быть видно изображение солнца, вписываясь в него целиком. Тогда вся поверхность будет сиять подобно солнечному диску. Поскольку угловой размер Солнца равен 0,5 градуса, то квадратик должен быть равным 1/100 фокусного расстояния (в нашем случае 2 см). Меньший размер брать бесполезно, а в больших кусках отражения солнечных дисков просто создадут “сито” и площадь будет использована неполностью.
Однако, даже если размер выбран правильно, не всё получается так хорошо.
Во-первых часть солнечных лучей поглощает земная атмосфера, и “действующая температура” Солнца оказывается меньше 6000 градусов.
Во-вторых все солнечные зайчики не удастся сфокусировать точно в одно место.
В-третьих вписанный солнечный диск не заполняет квадратное зеркальце целиком.
Все эти потери могут сильно повлиять на результат, а вычислить их трудно, поэтому сделаем расчёт, несколько иначе.
Известно, что при 100 градусах Кельвина каждый квадратный метр зачернённой поверхности излучает немного больше 5-ти ватт. В ясный летний день на один квадратный метр земной поверхности падает около 1 киловатта солнечной энергии. Это в сто с лишним раз больше чем 5 ватт. Значит равновесная температура (извлекаем корень 4-й степени из ста) должна быть примерно в три раза выше, чем 100К, то есть 300К или около 27 градусов по Цельсию. Летом так оно и есть.
А что получится в фокусе нашего зеркала, куда собрались сразу 10 000 зайчиков?
Десять тысяч киловатт делим на 5 Вт (это 200 000) и извлекаем квадратный корень два раза (можно и в уме методом подбора), получается двадцать с небольшим. Теперь умножаем это на 100К, получаем 2000К, и отнимаем 273. И вот он результат – больше 1700 градусов Цельсия. Это конечно не четыре тысячи, как в первом расчёте, но вполне достаточно для расплавления стали.
Толщина бытовых зеркал бывает обычно 5мм (а иногда даже 8 мм), поэтому зеркало в 4 кв.м. будет весить не менее 60 кГ, поэтому его лучше сделать из четырёх квадратов (со смещённым у угол фокусом) по метру каждый, и закрепить болтами на разборной деревянной раме. Мощность будет около 4 кВт, пэтому можно надеяться даже и на практическое применение этого изделия.
Вот недавно пришла мысль, что необязательно делать солнечное зеркало таким огромным. Вблизи фокуса можно поставить линзу, а ещё лучше второе вогнутое зеркало. Оно соберёт световой поток на меньшей площади, а значит создаст большую температуру.

2. НОВАЯ ИДЕЯ. О СТЕКЛЯННОМ ШАРЕ.
Помнишь, читатель, в этом дневнике я говорил про стеклянный шар. При освещении его ДАЖЕ рассеянным светом внутри него должна образоваться область повышенной температуры (относительный диаметр её равен обратному показателю преломления стекла).
Если же взять не стекло, а вырастить прозрачный кристалл из раствора поваренной соли на зачернённом кончике термопары, как на затравке, или на кончике термометра, а затем влажным войлоком превратить кристалл в шар, то на рассеянном свету термопара должна давать ток. Но главное, в том, что ток этот не прекратится и В ТЕМНОТЕ ! Хлористый натрий, в отличие от стекла, пропускает не только видимый свет, но и “комнатные ” тепловые лучи (с длиной волны порядка 10 мкм). Если и в этом случае преломление произойдёт как задумано, мы получим вечный источник тока за счёт вездесущих лучей от предметов комнатной температуры.
А ТЕПЕРЬ САМА ИДЕЯ.
Теперь представь себе всё наоборот. Кубический аквариум, наполненный водой (он может быть и матовым), а внутри него висит пустотелый стеклянный пузырь. Внутри пузыря находится зачернённый шар, который, не касается его стенок и в отличие от первой конструкции не передаёт тепло.
ТАК В ЧЁМ СУТЬ ?
Чёрное тело в обычной банке с водой или в стеклянном шаре кажется увеличенным, и чтобы осуществилось тепловое равновесие с окружающей средой, его температура должна быть выше. В нашем же аквариуме всё наоборот, воздушном пузырьке чёрное тело кажется уменьшенным, и должен возникнуть обратный эффект – охлаждение!
И тогда не надо будет в жаркий летний день бросать лягушку в молоко, чтобы оно стало прохладнее. Охлаждение на десяток градусов должно происходить только лишь за счёт естественного освещения.
Я понимаю, насколько дикой покажется тебе, читатель, эта идея, да и объяснение недостаточно убедительное. Но мне не хочется ещё раз глумить тебе, голову математикой.
Гораздо надёжнее будет провести эксперимент -- опустить в аквариум круглую колбу с зачернённым термометром. Если у кого-то будет время и желание, конечно.
Единственное, что требуется, это не делать опыт шаляй-валяй. И форма шара и измерения температуры должны быть выполнены как можно точнее, а утечки тепла по-возможности устранены. Иначе мы рискуем отмахнуться и не заметить это интересное явление.

ПОПЫТКА ОБЪЯСНИТЬ ПАРАДОКС.
Должен обратить внимание читателя на то, что описанное устройство являет собой ярко выраженный ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ второго рода. Он нарушает второй закон термодинамики. Однако, ошибки в рассуждениях я так и не нашёл. Возможно, дело в том. что обычная термодинамика имеет рассматривает только бесконечное хаотическое движение молекул, тогда как в реальности оно замедляется, потому, что столкновения атомов порождают тепловое и видимое глазом излучение. А излучение, как известно, можно отражать, преломлять и тем самым концентрировать. При этом возрастает не сила света, а плотность потока энергии, вызывающего нагревание другого тела. Как нам до сих пор было известно, температура поглощающего тела не может превысить температуру излучающего тела. Например собирая солнечный свет линзой мы никогда не сможем получить больше 6000 градусов. Но вот в случае со стеклянным шаром этот принцип вроде бы нарушается. Если это так, то получается как-бы "трансформатор температуры". И, как у всех трансформаторов, энергия сначала переходит в какую-то другую форму ( например электрическая в магнитную), а затем в ту же самую, но уже с увеличением потенциала. А самопроизвольно потенциалы увеличиваться не могут. Возможно и во вселенной в целом реализуются подобные "трансформаторы", которые не дают ей прийти в состояние "тепловой смерти".

КОНИЧЕСКИЙ КАЛЕЙДОСКОП.
Год назад в статье “Парадокс стеклянного шара”я писал о даровом нагревателе, использовавшим в качестве источника энергии рассеянный свет облаков.
Так вот, оказывается совсем необязательно вытачивать стеклянный шар. Вместо него можно взять зеркальную пирамиду или конус. Он будет давать такой же эффект, какой даёт калейдоскоп, превращая трёхгранную трубу в бесконечное пространство.
Любой луч, попавший в конус, сделает в нём несколько зигзагов и возвратится наружу.
01_Зеркальный конус_2а (528x591, 34Kb)
Число отражений зависит от угла падения. Если луч падает сбоку, он может отразиться всего лишь один-два раза и глубоко в конус не проникнет.
02_Зеркальный конус_2аг (528x591, 19Kb)
Если же внутренность конуса заполнена стеклом, то входя даже почти по касательной, преломлённый луч будет иметь значительно большй угол, и, многократно отражаясь, обязательно достигнет некоторой глубины R . А все лучи, падающие более круто, пересекут сферу R и подавно.
03_Зеркальный конус_3а (528x591, 40Kb)
Радиус R зависит от показателя преломления стекла. Чем больше показатель преломления, тем меньше площадь сферы R.
Поскольку ВСЕ лучи, падающие на внешнюю поверхность стекла проходят через меньшую площадь участка сферы R, плотность светового потока там окажется выше, и если зачернить этот участок, его температура должна стать выше, чем на внешней поверхности.
Это явление будет наблюдаться не только при освещении рассеянным светом (например облаков), но и в темноте. Дело в том, что даже при отсутствии видимого света всё пространство вокруг нас пронизано невидимыми тепловыми лучами. Так же как и видимые лучи, они могут отражаться, преломляться и нагревать предметы. Однако, обычное стекло их не пропускает. Поэтому конус придётся изготовить не из стекла, а из кристалла поваренной соли, а ещё лучше взять искусственный материал КРС-5. У него очень высокий показатель преломления, поэтому радиус R будет значительно меньше, а разница температур значительно больше.
Эту разницу температур можно было бы использовать для создания дарового нагревателя. Расположив друг за другом несколько таких усечённых конусов, можно достичь любой требуемой температуры.
04_Тепловой умножитель_а (700x233, 18Kb)
А если же этот “состав” направить в другую сторону, то получится бесплатный холодильник.

Должен обратить внимание читателя на то, что описанное устройство являет собой ярко выраженный ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ второго рода. Он нарушает второй закон термодинамики. Однако, ошибки в рассуждениях я так и не нашёл.

3. ВЕТЕР И ЭЛЕКТРИЧЕСТВО .
Использование энергии ветра обычно связано с первоначальным превращением её в механическое движение твёрдых тел. А нельзя ли непосредственно превращать силу тяги ветра в электродвижущую силу?
Кода ветер дует над поверхностью воды, он увлекает всё то, что на ней плавает .
Это мы хорошо знаем. А вот что будет, если подуть на полированную металлическую пластинку? Неужели молекулы воздуха совершенно не подействуют на электроны, которые на ней дрейфуют? Ведь так или иначе, сила ветра никуда не исчезает, она приложена ко всей электронной шубе и тащит её за собой.

Раз ветер (направленный под углом) тянет за собой всю поверхность, то наверно какая то часть этой силы толкает и свободные электроны. Из 29 электронов, окружающих атом меди, два свободны могут свободно плавать внутри кристаллической решётки. Под действием силы ветра они сместятся к дальнему краю пластины и создадут на ней разность потенциалов.
Только это произойдёт у самой поверхности, а чуть глубже они пойдут в обратную сторону. Установится этакий “подковёрный” круговорот, и разность потенциалов упадёт почти до нуля, как если бы этот проводник был замкнут накоротко.
Но если пластину сделать толщиной в один атом, то обратная дорога будет закрыта, и разность потенциалов всё-таки установится. Если теперь края пластины замкнуть кусочком провода, в нём возникнет электрический ток.
Изготовить такую тонкую пластинку можно даже в домашних условиях, например
воссоздать известную школьную “реакцию серебряного зеркала”, или осадить на стекло тонкий слой меди из раствора медного купороса, нашатырного спирта и сахара. Таким способом можно наложить даже отдельные атомы.
Предположим нам удалось получить пластину толщиной 10(-8) см. и размером в один квадратный метр, это 10(-4) куб.см.
Один 1 куб. см меди весит примерно 8 грамм. Это 1/8 грамм-атома. В нём 6*10(23) /8 ~ 10(23) атомов. В нашей пластине 10(-4) куб.см., и значит примерно 10(19) атомов.
Каждый атом имеет по два электрона, способных свободно двигаться, и создавать ток.
Их общий заряд 1,6*10(-19) *2* 10(19) ~ 3(Кл). Если считать, что в движении одновременно участвуют не все электроны, то будем ориентировочно считать, что подвижных зарядов в нашей пластине примерно 1Кл.
Пусть ветер дует на пластинку под углом так, чтобы касательная скорость была около 1м/с. Масса одного кубометра воздуха примерно1кг, значит давить на пластинку ветер будет с силой около 1Н.
Если с такой силой перемещать заряд от одного края до другого на расстояние 1м, то совершится работа 1Дж. Как раз такая работа затрачивается зарядом в 1Кл на преодоление разности потенциалов в 1В.
Значит на концах пластинки появится напряжение 1В.

Поперечное сечение пластинки 10(-8)см*100см. = 10(-4) мм2 , и если она медная, то её продольное сопротивление будет около ~ 200 Ом .
При напряжении 1В, ток короткого замыкания окажется около 5мА, а мощность 5мВт.

К сожалению не вся сила ветра будет приложена только к электронам. Поэтому лучше взять более скромное значение 1 Вт /1м2 площади пластины.
Но это при слабом ветре 1м/с. Как известно, давление, а вместе с ним и напряжение растёт с квадратом скорости, и при 10м/с напряжение достигнет 100В.
Ток возрастёт до 0,5А, а мощность до 50Вт.
А если учесть, что весь ветрогенератор будет представлять собой тонкое полимерное полотнище, то его площадь может составлять сотни квадратных метров. А это уже киловатты.

4. ТОК И ТРЕНИЕ .
А не может ли электрический ток вызвать движение воздуха, окружающего проводник?
В самом деле, ведь электорны движутся не только в объёме, но и на поверхности проводника. А раз так, то они должны подталкивать по касательной подлетающие молекулы. На первый взгляд это кажется невозможным. Электроны представляются нам чем-то очень скользким. Но с другой стороны, хотя металлы и окружены электронными шубами, на ощупь они скользкими почему-то не кажутся. (Да и мало у кого возникало желание потрогать шину под напряжением.)
И всё же, давай проверим “гармонию алгеброй”. Если ты читал мою статью “Незнакомое электричество”, то наверно помнишь, что при токе 4А в медной проволочке сечением 1кв.мм, электроны двигаются со скоростью всего лишь несколько миллиметров в секунду. Если бы в такой же трубочке и с такой же скоростью текла вода, то гидравлическое сопротивление, то есть сила с которой она тянет за собой стенки, была бы очень малой. Но, в проводнике с током всё иначе. По расчётам, в нашей медной проволочке сила “трения” электронов (как это ни удивительно) достигает почти 100 кГ ! Часть этой силы неизбежно должна действовать и на поверхности.
Пусть атом меди имеет диаметр порядка 10^-6 мм. Тогда в сечении миллиметрового квадратика их уложится 10^12 штук, а по периметру только 4 миллиона. Значит на “поверхностные” электроны приходится не 100 кГ, а 0,4 мГ. Да и то, валентных электронов, способных двигаться, примерно только 1/15 часть ( точнее 2/29). Значит на всей поверхности метрового отрезка медной проволоки действует “управляемое трение” порядка 0,03мГ. А если схватить проволочку пальцами (напряжение на её концах всего лишь 0,07 В), то оно будет ещё в сто раз меньше (потому что толщина пальца примерно в сто раз меньше метра), то есть вовсе неощутимо.
А если учесть, что подавляющее число электронов “привязано” к своим атомам и не могут перемещаться, то управляемое трение полностью уничтожается этим пассивным трением.
Подобно тому, как вода, медленно просачивающаяся сквозь пористый фитиль, не может сдвинуть надетую на него трубку, так и провод, не может заставить скользить надетую на него изоляцию. Такое могло бы произойти только при очень больших токах.
Однако, если провод окружить газом или жидкостью, результат будет заметным.
Каким бы слабым ни было “управляемое трение” оно постепенно заставит двигаться прилегающие слои. Тогда можно поставить эксперимент.
Пусть внутренняя поверхность кружки представляетс собой соленоид из голой медной проволоки (наподобие катушки детекторного приёмника), а сама кружка наполнена керосином (или водой с небольшим количеством серной кислоты для удаления окиси). Если через катушку долго пропускать постоянный ток, то жидкость постепенно начнёт вращаться (миллиметры в секунду), и кусочки бумаги на поверхности заметно сместятся. При изменении направления тока, это смещение станет обратным. Таким образом можно будет убедиться, что это смещение не вызвано конвекцией.

А вообще хорошо бы вместо меди взять какой-нибудь металл с меньшим колическтвом оседлых электронов, например бериллий, тогда эффект был сильнее на порядок.
А лучше всего подошёл бы металлический водород, потому, что у него и вовсе все электроны валентные. С виду это был бы простой кусок металла, а прикоснуться нельзя, трение на его поверхности такое, как у вращающегося маховика.
Представь себе, танк без гусениц легко скользящий по земле, или автомобиль без колёс, несущийся без трения, как капелька ртути по тарелке!
Читатель возможно скажет, что фантазии эти неосуществимы. Но как знать, когда-то слабенькое движение магнитной стрелки в опыте Эрстеда привело к созданию мощных электродвигателей, а Резерфорд и вовсе говорил, что распад атома никогда невозможно будет использовать.

5. ВРАЩЕНИЕ НА РАССТОЯНИИ .

Имея в статоре электродвигателя несколько пар полюсных башмаков, можно получить вращающийся магнитный поток.
Если при той же скорости переключения полюсов увеличить частоту тока, то вращаться будет уже не постоянный, высокочастотный магнитный поток.
Но, как известно, высокочастотное поле можно направить в виде луча при помощи параболической антенны. Тогда не имеет значения расстояние, на каком находятся полюса. На скрещении лучей всё равно возникнет вращающийся магнитный поток. Но он будет высокочастотным. Заставит ли он вращаться помещённый в него ротор? По идее должен, ведь в каждой ячейке “беличьего колеса” будет наведён ток, высокой частоты, а он отталкивается от своего создателя тем сильнее, чем эта частота выше. (На худой конец амплитуду можно промодулировать низкой частотой.)
Таким образом, имея несколько радаров, расположенных по окружности, в точке пересечения их лучей можно заставить вращаться металлический предмет, особенно, если он удлинённой формы.
В электродвигателе достаточно иметь минимум две пары полюсных башмаков. С их помощью можно получить вращающийся магнитный поток постоянной величины. (Перпендикулярные синусоиды по теореме Пифагора дают вращающийся вектор постоянной длины).
Но теперь нет необходимости располагать радары синфазными парами, а значит достаточно будет всего двух радаров.
Представь теперь, что в пересечение их лучей попал вражеский самолёт. Начав вращаться, он просто развалится на куски!
Располагая радары на земле, вовсе необязательно следить за смещением их фаз. Вращение самолёта возникнет в любом случае. Даже лучше будет, если вращательный момент будет меняться непредсказуемым образом, и врагу нельзя будет его скорректировать.

Аналогичным образом можно скрестить два ультразвуковых луча, модулированных низкой частотой. Неизвестно, что услышит человек, попавший в их пересечение. Возможно возникнет подобие стереоэффекта, или “громовой голос с небес”. Но если звуковые лучи будут очень мощными, они вызовут вращение воздуха, типа торнадо.

6. ВИБРАЦИОННОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ .
Нагреть тело можно быстро, а вот охлаждать мы пока не умеем.
Только в одном романе фантаста В. Савченко говорится о резонансном охлаждении. Если я правильно его понял, некое поле способно останавливать все молекулы примерно так, как мы останавливаем рукой детские качели.
В реальности тело остывает тем слабее, чем меньше остаётся разность температур.
К нашему счастью, в природе действует закон сохранения суммы потенциалов. Уменьшая один, мы увеличиваем другой. Сожмём газ без теплообмена, он нагреется, разожмём, вернётся та же температура. И вот это можно использовать!
В уменьшенном объёме излучательная способность увеличивается ( как если бы сжалось время). Если сжать газ до нескольких сотен атмосфер (как в цилиндре дизеля), он нагреется до свечения (особенно если в нём есть частички сажи). И если донышко цилиндра сделано из толстого кварцевого стекла, с каждым циклом через него будет выплёвываться в пространство порция энергии. В результате температура несжатого газа станет даже ниже, чем у окружающей среды.
Вообще любое термически вибрирующее тело должно остывать быстрее неподвижного, и охлаждаться ниже температуры окружающей среды.

7. ИНДУКЦИОННОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ .
В одной из статей я писал о всеобщем законе обратной индукции. Он состоит в том, что любой процесс порождает вблизи себя обратный:
-- Например вода около лодки движется назад.
-- Ток во вторичной обмотке всегда принимает обратное направление по отношению к первичному току, его породившему (в результате чего уменьшает магнитный поток первичной обмотки).
-- Железный образец упрочняется перед разрывом.
-- Вода в кране особенно холодна весной, когда особенно быстро идёт нагревание земной поверхности и вокруг тают огромные массы снега и льда (поэтому весной так легко простудиться).

Аналогично, нагрев воды в одном сосуде обязан вызывать замерзание воды в другом. Представь себе, что в одной колбе постоянно идёт процесс нагревания проточной холодной воды при помощи кипятильника. Тогда в другой колбе, которая стоит рядом и окружена теплоизоляцией должно происходить самоохлаждение воды. Причём оно не зависит от перепада температур в колбах. Оно должно происходить даже если в первой колбе расплавляется свинец. Нас это не должно волновать, как не волнует, перепад постоянного напряжения между обмотками трансформатора. Неизвестно только, из чего должна быть сделана теплоизоляция. Не остановит ли она “холодильное” излучение.
Нужны эксперименты.

8. ВАКУУМНАЯ ТЕРМОПАРА .
Полупроводниковые холодильники могут служить вечно, там просто нечему ломаться. Но они пока не могут конкурировать с обычными компрессионными. Эффект Пельтье очень слаб. И даже лучшие термостолбики (из германида кремния в паре с висмутом) не позволяют создать достаточную разность температур. Основная причина в проникновении тепла внутрь холодильной камеры сквозь вещество самих этих столбиков.
Если уменьшить теплопроводность столбиков, уменьшится и электропроводность и увеличится джоулево тепловыделение.
Наилучшим теплоизолятором является вакуум. Термопару из вакуума вообразить вполне возможно. Но как сделать вакуум проводником электричества?
Термоэлектронная эмиссия? Но тогда нужен совсем холодный катод. При подаче на него отрицательного потенциала, электроны будут вылетать из него и уносить с обой тепловую энергию. Возникнет охлаждающий эффект, подобный тому, когда мы дуем на тарелку с супом. Но, катоды работающие при минусовой температуре мне неизвестны.
Однако, вылетать в вакуум могут не только электроны, но и ионы. Известно, например, что один объём платины при нормальных условиях растворяют в себе примерно тысячу объёмов водорода. Возможно ионы водорода будут легко покидать металл даже при отрицательной температуре небольших положительных напряжениях. А в обратную сторону они будут перемещаться уже внутри платины в виде протонов. Протоны во много раз меньше электронов, поэтому можно ожидать, что такой “протонный ток” будет выделять меньше тепла, чем электронный. Во всяком случае одна ветвь такой термопары будет вакуумной и значит абсолютно нетеплопроводной. Теплопроводность же платины не так уж велика (примерно как у железа), так, что по теплопроводности эта “железо”-вакуумная термопара может оказаться даже лучше, чем железо-константановая.
Трудность только в том, как создать протонный ток. Электроны мы умеем раскачивать туда-сюда переменным магнитным полем, и затем выпрямлять диодом. Но вот диоды для протонов мне неизвестны.

9. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И СЕЛЕКЦИЯ .
Иногда я выдумываю всякую ерунду. Вот, например, прошлым летом мне захотелось заняться разведением навозных мух. В детстве мне легко удавалось в стеклянной банке за две недели получать второе поколение мух. А что будет, если каждый раз отделять самых крупных? Может быть тогда удастся вырастить муху величиной с голубя? Интересно, смогла бы она летать?! Но треск крыльев наверно был бы очень впечатляющим! …
Но, потом мой интерес угас. В интернете я нашёл фотографию мухи размером с ладонь.
Оказывается, такие уже есть в природе. Ну, а раз есть, то это уже неинтересно.
Хорошо бы попробовать “увеличить” дрожжевые палочки – пропускать через брагу слабый электрический ток или пускать туда лучи разного цвета. Очевидно бактерии побегут туда, где они чувствуют себя лучше. А вдруг они научатся использовать для своего роста электричество?
Знаю-знаю! Ты говоришь, написал бы лучше фантастический рассказ.
-- Поздно! У Булгакова уже описан эпизод, где профессор Персиков смотрит в микроскоп, и в луче красного света видит усиленный рост микроорганизмов. Это произведение называется “Роковые яйца”. А у Головачёва пауки даже подсоединили паутину к линии электропередач.

10. ЛЕЧЕБНОЕ БИОПОЛЕ .
Уже давно высказывались мысли о том, что живые организмы образуют вокруг себя некое биополе, и влияют друг на друга на расстоянии. Так корешки репчатого лука в стаканчиках с водой (обязательно кварцевых) обмениваются сверхслабыми вспышками ультрафиолета. Если повреждались корни одного растения, то погибало и соседнее. Или, например, при опускании живой креветки в кипяток, на листике находящейся невдалеке герани возникал электрический импульс, как будто растение вскрикивало от боли. Это так называемое митогенетическое и некробиотическое излучение.
А почему мы инстинктивно хватаемся рукой за ушибленное место? Не исходит ли от руки это самое “биополе” ? Если это так, то можно попытаться его использовать. Что если, на повреждённое биополе наложить здоровое, и тем самым его исправить?
Возьмём за основу предположение, что лечебный эффект достигается уже простым соприкосновением повреждённого и здорового участка. Что можно сделать для его усиления? Можно, например, попробовать пропустить небольшой электрический ток сквозь площадку контакта. А если один из участников эксперимента будет подключен к высокочастотной катушке Тесла? Во всяком случае вокруг него возникнет светящаяся “аура”. Фактически будет иметь место “Эффект Кирлиан”, о котором много писали в 60-х годах прошлого века. Но этот вопрос пока ещё ждёт своих исследователей.

* * *

ВЗГЛЯД В НЕИЗВЕСТНОЕ .

1. ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОР.

Меня давно интересовал вопрос, будет ли трансформатор передавать большую мощность, если одну из катушек (или сразу обе) заставить вращаться.
И вот наконец я созрел и проделал несколько экспериментов.
За основу я взял старую установку 2014 года.
01_Вращающийся трансформатор (189x142, 38Kb)
Экспериментов было проведено три.

1). В первом опыте вращались обе катушки в одном направлении. На одну подавался переменный ток, и измерялось напряжение на второй.
-- Выяснилось, что вращение никак не влияет на вторичное напряжение.

2). Повторил опыт, когда на вращающуюся катушку подавался переменный ток, а напряжение измерялось на неподвижной.
-- Действительно, вращение увеличивало эдс примерно в пять раз. Но, когда я во время вращения стал сильно прижимать щётки пальцем, это увеличение уменьшилась, но полностью не сошла к единице.

3). Тогда я пошёл на хитрость, стал подавать ток на неподвижную катушку, а снимать напряжение с вращающейся, ведь теперь вибрация не должна влиять на частоту, а для вольтметра прерывания не так несущественны.
-- Теперь результат получился обратный, при вращении эдс уменьшилась примерно в полтора раза.
Тогда, чтобы исключить скважность, перед прибором я поставил мостик (на детекторных диодах Д2Е) с конденсатором.
-- Результатом было почти полное отсутствие какого-либо увеличения или уменьшения напряжения по сравнению с опытом, в котором обе катушки были неподвижны.

Таким образом в рамках этих грубых опытов можно сделать вывод, что для практической электротехники вращение никакой пользы не даёт.
Однако, необнаруженный эффект ещё не говорит о его полном отсутствии, неисключено, что он проявится в более точных опытах.

Три опыта с вращением трансформатора (247x340, 65Kb)

2. ТЕЧЕНИЕ В КОЛЬЦЕВОЙ ТРУБЕ .

ПОЧЕМУ УМЕНЬШАЕТСЯ ДАВЛЕНИЕ .
Пусть в кольцевой трубе по инерции движется вода. Если трение невелико, то этот процесс может продолжаться довольно долго. Теперь небольшой участок сделаем немного тоньше. Вода там потечёт быстрее.
Выделим мысленно один литр воды.
0_Кольцевая труба_4а (223x197, 18Kb)
В том месте, где труба становится уже, этот литр ускоряется. А раз так, то какая-то сила должна его подталкивать. Одинаковое всестороннее давление не может сдвинуть тело, значит или давление сзади увеличилось или давление спереди уменьшилось. Но так или иначе, вода в трубе сама так распределила своё давление, что в узкой части оно стало меньше, чем вокруг него.
Кто же совершает работу на этот разгон? Сам литр вряд ли может себя разогнать, ведь в
природе потенциалы сами собой не увеличиваются. Выходит, это делает столб воды, находящийся позади, хотя на вид в нём ничто не изменяется. А не изменяется потому, что наш литр, выходя из тонкого сечения в толстое, снова замедляется, как бы натыкаясь на препятствие, и давление в нём возрастает до прежнего значения. При этом весь полученный импульс он возвращает тому же водяному столбу, который его и разгонял.
Если представить себе, что этот процесс происходит бесконечно малыми порциями, то как раз и получится наблюдаемая картина: вода на всех участках трубы движется по инерции равномерно, а на узком участке скорость возрастает, но давление уменьшается.
* * *
ДВА ВИДА ДАВЛЕНИЯ .
В газе давление возникает за счёт ударов молекул. Чем выше температура газа, тем выше давление. При абсолютном нуле давление должно быть равным нулю. Внутри же самих молекул ничто не меняется.
В жидкости тоже существует давление, но оно существует по другой причине. Даже если молекулы неподвижны и только соприкасаются между собой, давление всё равно существует. Оно вызвано толчками наночастиц из которых состоят молекулы. Это давление не нужно путать с тепловым молекулярным, и если уж до конца следовать аналогии, то некую “температуру” надо приписать уже не молекулам, а наночастицам.
Поэтому даже при “молекулярном” абсолютном нуле вещество всё равно обладает ещё и некоторой “нанотемпературой” на нижних этажах строения вещества.
* * *
3. ХИЩНАЯ ПЛАСТМАССА .
А ещё я заметил одно удивительное явление. У меня в кладовке валялся кусок формопласта. Это пластмасса такая наподобие резины. Случайно вплотную с ним оказался цилиндр из оргстекла. Когда спустя несколько месяцев, я взглянул на него, то очень удивился. Днище цилиндра, которое прикасалось к формопласту было начисто отъедено! Было такое впечатление, что это не пластмасса, а сплав Вуда, который кончиком окунули в кипяток. Ну что ж, в химии и не такое бывает. Жаль конечно цилиндра, ну да бог с ним.
Поместил я этот формопласт в полиетиленовый мешок, и переложил в другое место. На этот раз под ним случайно оказался ненужный пластмассовый динамик . Ему тоже не повезло. Через месяц на его корпусе появился отпечаток края диска, примерно такой, какой оставил бы горячий предмет на куске сливочного масла. И это несмотря на мешок!
И что это за “пластмассовый яд” такой, который проходит даже сквозь полиэтилен?!
А может это и не яд вовсе, а неизвестное излучение? Будь я помоложе, наверняка бы занялся. А теперь как-то лень стало заниматься опытами. Да и оборудования нет. И состава формопласта я не знаю (скорее всего это какая-то разновидность полиуретанов).

4. КАСАТЕЛЬНЫЕ К ПАРАБОЛЕ .

Меня всегда восхищали ажурные конструкции радиотелескопов.
Размышляя на эту тему, я нашёл ещё одно удивительное свойство параболы.
На словах объяснять долго, поэтому просто посмотри на рисунок.
На нём изображена простейшая парабола Y = X^2 и касательные к ней.
0_Парабола 400_касательные (700x700, 21Kb)

* * *

ФИЛОСОФИЯ И ЧЕЛОВЕК .

1. НАУКА И ТЕХНИКА .

Много раз пытался понять, в чём суть науки, и чем она отличается от техники, и почему не работая в НИИ трудно сделать открытие. И вот к каким выводам пришёл я на этот раз.

НАУКА .
Она открывает неизвестные ранее явления.
Она делает понятными взаимосвязи.
Она показывает возможность изменять их по своему желанию.

Открытия делаются по меньшей мере тремя способами.

1). Совершенно случайно (метод тыка или перебора).
Так были открыты свойства магнита, фосфора, рентгеновских лучей и многое другое.
К этим знаниям невозможно было придти путём размышлений ввиду сложности механизма этих явлений. Такие знания дают только опыты, когда человек заставляет “вычислительную машину Природы” проделывать все вычисления “в натуре”, со всеми нюансами, не допуская никаких упрощений.

2). Применение аналогий .
Зная, что похожее в похожих условиях ведёт себя похожим образом, можно взять это похожее и попробовать сделать с ним то же самое. Например Беккерель, зная, что свечение веществ как-то связано с присутствием рентгеновских лучей, предположил наличие излучения у других светящихся веществ, и открыл гамма-лучи.
Можно использовать не только похожесть свойств, но и похожесть их изменений. Например зная, как меняется рост ряда матрёшек, можно узнать рост недостающей. Так поступил Менделеев, вычислив свойства элементов, отсутствующих в его таблице.

3). Правдоподобное допущение.
Нужно задать вопрос: “Что получится, если это будет вот так? “
Предполагать можно даже вопреки известным законам.
Например Эйнштейн предположил, что свет от движущихся звёзд и Солнца, на какую бы планету он ни попал, имеет на ней одну и ту же скорость. Иначе мир стал бы недопустимо сложным. Такое предположение привело к удивительному выводу об отставании часов у того, кто вернулся из путешествия.
Этот принцип равноправия намного раньше использовал Галилей.
Зная, что шарик, катящийся вверх замедляет движение, а под уклон наоборот ускоряется, он предположил, что на горизонтальной плоскости шарик будет катиться вечно, не меняя скорости. Стороны ведь равноправны, и нет причин отдавать предпочтение одной из них. Так был открыт закон инерции.
Конечно и Галилей мог предположить, что на горизонтальной плоскости шарик ускоряется в обе стороны или наоборот в обе стороны замедляется (как это и происходит в действительности, ведь мы живём в мире вездесущей недостаточности), но он предпочёл “взять среднее”.
Эвклид тоже “взял среднее”, когда формулировал аксиому о параллельных.
Иначе поступили Лобачевский и Риман. Первый сказал, что у точки всегда есть узкий пучок прямых, который никогда не пересечёт другую прямую, даже так называемую параллельную. А второй сказал, что вообще нет ни одной прямой, которая не пересекала бы другую. Так была открыта (или изобретена) неэвклидова геометрия.

ТЕХНИКА . Отличие техники от науки состоит в том, что наука лишь разбирается в устройстве Природы, а техника сама творит новое. Техника, комбинирует открытые наукой законы и изобретает способы получения желаемых практических результатов.
В этой области тоже можно использовать и перебор вариантов, и подобие явлений, и правдоподобные предположения (как в алгебре: “А как должно быть построено остальное, если желаемое уже достигнуто?”)

ВЫВОД .
Одними рассуждениями не удаётся заглянуть далеко в неизвестное. Часовщик Пельтье не мог предсказать, охлаждение контакта сурьма-висмут. А Левенгук без микроскопа так всю жизнь и торговал бы сукном.
И только значительно позже, (с помощью технических средств) изучив чудовищно сложное строение уже открытого, можно научиться в нём кое-что предсказывать.
Без техники движение вперёд невозможно. Наука и техника идут рядом, попеременно опережая друг друга на один шаг. И спорить, что из них важнее, так же бессмысленно, как спорить что первично, яйцо или курица.
Монастырская келья не хуже шумного НИИ. И там и там иногда делаются удивительные открытия. Это просто разные условия. Но без их сочетания монах рискует стать бсплодным схоластом, а учёный тупым ремесленником.

2. ИНДУКЦИЯ И ДЕДУКЦИЯ
Сейчас такое время, что все бросились совершенствовать технологии, и добились сказочных результатов. Но, это ДЕДУКЦИЯ -- путь ОТ ИЗВЕСТНЫХ ИСТИН ПО ИЗВЕСТНЫМ ПРАВИЛАМ . Это не очень интересно. Мне больше нравится натуральная философия. (Её начала заложили ещё Ньютон и Галилей.) Это чистая ИНДУКЦИЯ, когда идёшь против течения НЕИЗВЕСТНЫМИ ПУТЯМИ К НЕИЗВЕСТНЫМ ИСТИНАМ , На этом денег не сделаешь. Но встречаются проблески, которые можно воплотить. Только для этого нужны большие затраты.

3. ОТ БОГА ИЛИ ОТ ОБЕЗЬЯНЫ ?

Многие образованные и уважаемые мной люди не верят, что человек произошёл от обезьяны. Ряд скелетов их не убеждает. Я спрашивал, как они представляют себе акт такого творения. Что же, в один прекрасный момент пришёл Бог, взмахнул волшебной палочкой, и сразу возник человек? А в ответ слышу невразумительную демагогию с зазубренными цитатами из библии.
Долго не мог понять, в чём дело. И, наконец, понял.
Когда-то в школе нам показывали учебный фильм, он назывался “У порога сознания”. Там обезьяну научили гасить огонь в печи водой из кружечки. Затем изменили условия – налили воды на пол. И глупая обезьяна перебиралась по досочкам (обезьяны боятся воды), чтобы зачерпнуть воды из бочки … Меня тогда поразил этот фильм. Неужели у обезьяны нет ничего кроме инстинктов и рефлексов, и она мыслит, как робот?
И мне, представлялся тот волшебный момент в эволюции, когда на обезьяну вдруг снизошло прозрение, и она обрела человеческий разум, или может быть у неё вдруг родился разумный обезьянёнок.
В том-то и дело, что никого “порога сознания” нет! Название фильма крайне неудачно.
Между “живым” и “неживым” нет качественной границы. Это плавное наращивание способности анализировать мир и испытывать эмоции. У человека она сильная, у обезьяны поменьше, у собаки ещё меньше, и так далее до обычного булыжника. Внешние проявления и ощущение собственного “Я”, это две неразрывные ипостаси любого материального тела. Однако, большинство людей думает, что переход к разумному мышлению произошёл именно мгновенно. И в этом одна сторона неприятия эволюционной теории.
А ещё они ссылаются на фильм “Создатель под следствием” (я его посмотрел по Ютубу). Это мощнейшее оружие верующих! Но, меня, закоренелого материалиста, он, разумеется, не убедил. Автор фильма допускает ошибку, считая, что вероятность самопроизвольного построения живых организмов из имеющихся в природе аминокислот ничтожно мала. Он не учитывает что, столь же велико и количество возможностей реализовать этот процесс. За миллионы лет Природа сделала огромное число таких попыток, и этот редкий случай всё-таки реализовался.
Вот плюнь, например, на газон. Какова вероятность попасть в определённую травинку?
Она очень мала. Однако плевок со стопроцентной вероятностью попадёт в одну из этих травинок. Так на самом деле произошло и в природе. Шаг за шагом возникали всё более и более сложные организмы.
Но, генная теория в том виде, как преподносят до сих пор вызывает у меня сомнения.
В учебниках биологии говорится, что фенотип не влияет на генотип. Как же так? Ведь видимые изменения организма могут происходить на протяжении одной жизни, и даже несколько раз туда и обратно.
Вот, к примеру, силач тренируется поднимать гирю. Усилием воли он направляет в мышцу нервные сигналы и питательные вещества. Через некоторое время мышца становится сильнее, а кости толще. И лично мне почему-то кажется, что дети во всём должны быть похожи на этого атлета, а не только цветом глаз. Не даром женщины стараются выбрать себе в мужья мужчину покрупнее и посильнее. И жизненный опыт выработал в нашем подсознании представление о том, что у здоровой деревенской бабы, которая постоянно таскает вёдра с водой, дети рождаются, что называется, “кровь с молоком”.
Да, опыты генетиков показывают, что изменение формы тела происходит случайными скачками, а внешний мир закрепляют их только тем, что выживают сильнейшие особи.
Но, мне всё равно как-то не верится, что шея у жирафа это результат действия одних только генов.
Мне, дилетанту, ген зерна растения представляется этаким “заархивированным” файлом, алгоритмом, по которому развивается организм.


Молекулы ДНК определяют строение первых его клеток. Они различны по структуре. Поэтому каждая делиться определённым образом и в определённом направлении. Деление это определяется не только взаимным расположением, но и электрическими сигналами, соответствующими структуре каждой клетки. В результате каждое новое поколение клеток строится определённым заданным образом. Это напоминает компьютерную игру “Жизнь”, где картина на экране строится на основе предыдущей. Некоторые клетки как бы заранее намагничены. В одних местах они образуют однотипно “намагниченные” участки, соответствующие определённым тканям, в других местах такого единообразия нет. Но, так или иначе общее достраивание организма происходит в соответствии с изначально заложенным генным алгоритмом и возникшим “узором” электрических сигналов.
На каждом этапе обычно имеется несколько возможностей достраивания. Внешние факторы усиливают или ослабляют какие-то из них. Например, дерево должно выпустить ветку, но мешает стена, или там мало света. В результате ветки растут в другую сторону. Такие однобокие деревья мы обычно видим у стен высоких зданий.
Если тело обладает мозгом, то мозг тоже управляет развитием, только развитие это идёт более целенаправленно и с пользой для себя. Действие мозга подобно созданию некого объёмного энергетического скелета, пронизывающего все живые ткани.
Этот скелет или узор определяет дальнейшее достраивание тела. Но, не только он.
Ведь каждой клетке в неизменном виде передаются и молекулы ДНК, и они тоже влияют на общий биоэлектрический узор. А раз молекула ДНК влияет на этот узор, значит она ему должна как-то соответствовать, действуя на него.
Всем известно, что действие порождает противодействие, значит возможно, что и “узор” обратным образом влияет на ДНК. Вопрос только в какой степени. Не может ли быть так, что не только гены изменяют форму тела, но и внешние факторы в совокупности с действиями мозга могут изменять гены? Если существует такая обратная связь, то вырисовывается совсем другая картина эволюции живых организмов. Она не отрицает (да и не может отрицать) доказанную теорию Дарвина, а просто дополняет её.
(Представляю, возмущение специалистов, что дилетанты лезут не в своё дело! Поэтому на эту тему умолкаю).

4. О КОЛИЧЕСТВЕ ЖИЗНИ .
Да, если соединить одинаковые шестерёнки двух будильников, получится один более массивный. Если соединить проводками точки равных потенциалов двух радиоприёмников, получим один. (Ёмкости увеличатся, индуктивности уменьшатся, частота не изменится.)
Аналогично, если бы удалось соединить соответствующие точки двух мозгов, то из двух личностей получилась бы одна. Целый внутренний мир одной личности исчезнет!
Именно количество степеней свободы системы определяет “количество жизни” в ней.
Именно разнобой делает из одного будильника два.
Но властям не нужно быть нейрохирургами. Выстроив коллектив “стройными рядами” и лишив их свободы воли, они могут превратить общество в бездушный механизм, в котором “жизни” не больше, чем в токарном станке.
Так опадает дождём газ, если у молекулярного коллектива отобрать часть степеней свободы, связав их между собой.
Впрочем всё это тебе известно. Ведь об измерении “количества жизни ” и о многом другом на близкие темы я не раз писал в блоге. ( Эти статьи почему-то читают в основном женщины.)

* * *

ДНЕВНИК ЗДОРОВЬЯ 2019 ГОД .

Январь.
Во время новогодних обжорств посадил желудок. Не знаю чем, возможно огромным количеством выпитого томатного сока. Там ведь всякие консерванты, а возможно даже уксус -- страшный враг желудка.
Теперь лечусь. Каждый вечер съедаю небольшую порцию сливочного масла, в которую подмешиваю четверть таблетки левомицетина. Её предварительно растираю в порошок между двумя чайными ложечками. Таблетку целиком глотать вредно, она ложится на слизистую и делает ожог. Обычно через несколько дней таких процедур воспаление проходит. Ну, и, ни в коем случае нельзя кушать ничего острого, особенно майонезов (там тоже содержится уксус).
Вот теперь по вечерам сижу перед телевизором и уплетаю это масло с булочкой и с чаем.. За месяц желудок почти прошёл, но неприятные ощущения ещё остались, поэтому я буду продолжать покупать это масло. И неважно, что пальмовое, оно очень вкусное!

24 января.
Сегодня мороз уменьшился, и ходить стало не так скользко. Стал замечать, что теперь стал очень бояться упасть. Раньше удивлялся, почему это старики ходят так медленно, осторожно ступают мелкими шажками. А теперь и сам стал так ходить. Думаю это временно, пока лёд. Сегодня, правда, шёл широким шагом. Но стариковская манера ходить проявляется у меня всё чаще. Так бывало и летом на прогулках у реки, когда мне было ещё лет сорок . Иду, а руки девать некуда, заложу бывало их за спину, а потом спохватываюсь. Шутки шутками, а мне всё же не по возрасту ходить, как отставному министру. А сейчас так обычно и хожу.
И опять набрал вес. После праздников дошло до 94 килограммов. Сейчас сбавляю, вместо картошки ем капусту. В кастрюле ломтик кочана сильно разбухает и кажется большим.

3 февраля.
Не знаю, как спортсмены-лыжники, а я всегда провожаю зиму с радостью.
Зиме это наверно обидно. Ну, да, конечно пасмурно, холодно, гололёд, … Зато снег, морозец, зимнее солнышко, чистый воздух.
Жил я однажды без зимы, было это кажется году в 1996-м. Не было снега и не было мороза, даже река не замерзала. Темнело быстро, и мокрые хмурые дома на улицах, наводили такое уныние, что даже приближение Нового Года не радовало. Нет, без зимы мы русские никак не можем! Сменяемость времён года обязательна. Без изменений в этом мире не будет и самой жизни.

14 феврвля.
Есть всё же какая-то истина в религиозных правилах. Вчера проснулся в состоянии блаженства. Это очень редкое состояние покоя во всём теле. Так бывает во время упадка сил после болезни. Вышел на улицу. Чувствую, что-то изменилось. Солнышко. Оно стоит низко, и блеск от луж и мокрого асфальта попадают прямо в глаза. И воздух! Как будто дышать стало легче. Как будто убрали тяжесть, что особенно давила последнее время. Текут ручьи, и скрыш капает. И солнце пригревает. Как-будто и не зима вовсе. Но и не весна. Глянул в православный календарь (купил себе под Новый год, красивый такой с Николаем-Чудотворцем посередине). А-а, так вот оно что …! Завтра же Сретенье. Это когда Зима с Весной встречается. Ну, точно, всё, как по нотам!
Люблю я этот день. На душе тишина и миротворение, и даже немного в сон тянет.
И сегодня тоже солнышко. Решил прогуляться на речку. Первый раз за всю зиму. Спускался по каменной лестнице. По тропинкам уже не решился. Раньше как-то и не думал. Ну шлёпнешься бывало, ну на попе прокатишься, а теперь что-то не хочется. И чувствуешь, что обязательно подскользнёшься.
Вот такие вот дела. Но, так или иначе, а в этом году сезон прогулок у реки можно считать открытым.


18 феврвля.
Все эти дни таяло. Асфальт во многих местах уже освободился ото льда. И сегодня опять солнечно, но немного приморозило.

1 марта.
Вчера вечером шёл домой, было тепло, и даже вроде шёл какой-то мелкий дождичек. А сегодня Первый День Весны, и он, как нарочно, ознаменовался заморозком и снежным покровом. Вот тебе и весна! И подмораживает, и ветерок холодный. Хотел сходить в компьютерный магазин, да почувствовал, что перемёрзну, и вовремя повернул обратно.

14 Марта.
Пол седьмого утра. В комнате темно, только светится экран компьютера, и около него лампа в пол накала освещает клавиатуру. Чуть греет рефлектор.
Такая уютная обстановка очень располагает для полёта мысли. Итак, начинаю.
Зима наконец кончилась. Прошла Масленица. В субботу на площади было празднество с сожжением чучела Зимы, а я впервые за многие годы про него забыл. Весь день просидел с пирогами и блинами.
А теперь вот начался Великий Пост на долгих семь недель.

Апрель .
Ты безусловно прав, что здоровье приобретает для нас всё большее значение.
Лично я полностью здоровым был с 25 до 55 лет. Теперь всё больше неполадок.
Вот недавно наконец собрался изготовить себе новые зубы. Сделал ртом оттиски в гипсе, и заполнил их эпоксидкой. Получились пластмассовые копии челюстей. На них можно мастерить любые зубы, хочешь жевательные, как у слона, а хочешь, в два ряда, как у акулы. Жаль только, что ни Норакрила ни Стеракрила у меня уже не осталось. Придётся делать из эпоксидной смолы. Обошёл весь город, ища бесцветный клей, но так и не нашёл.
21 мая .
Какие жаркие дни стоят уже вторую неделю! В тени +26, а вчера термометр показал на солнце даже +45! Даже в июле не всегда такое бывает. Но в квартире всё ещё холодно, и спиртовой столбик всё ещё стоит на двадцати градусах. (Наверно это действует обратная индукция “энтропийного поля”).
Буйно цветёт сирень и каштаны. Красотища! Кажется такого ещё не было. А небо иссиня-синее и вовсю жарит солнце! Но я отсиживаюсь дома. Наверно организм чувствует, что такой ультрафиолет мне теперь вреден.

Вот и сейчас сижу дома в куртке и в уличных джинсах, а руки всё равно замерзают. А на улице солнце и “ташкент”. Нет, это, несомненно, “энтропийное поле” звереет!

Уже час дня, надо начинать готовить обед. Буду, как обычно смотреть “Cыщика Гурова”. Уже 30 серий просмотрел. Честное слово, этот сериал не хуже “Морских дьяволов” или “Тайн следствия”. Тихий, спокойный, никакого напряжения, даже когда на экране гора трупов. А главное, никакой рекламы и никакого закадрового бляканья.
18 июня.
В конце мая пришло настоящее летнее тепло. Термометр на солнце редко показывал меньше 30, а иногда и 43. И всё это время сплошное солнце, солнце и солнце. Дождь прошел только раза два.
Вода в реке необычайно тёплая, +23С, и это в начале-то июня! Такое редко бывает даже в середине лета. Наверное климат всё же смещается с сторону потепления. Не хватало только появления у нас каких-нибудь южных тарантулов и скорпионов. Но, я надеюсь, что нефть прекратят жечь раньше, чем это произойдёт, и страна наконец перейдёт на солнечную и ветровую энергию.

27 июня.
В последнее время погода опять наладилась. По вечерам выхожу к реке просто погулять и поразмышлять. Но новые идеи почему-то не приходят.
Зато приснился сон.
Этот сон приснился мне не сегодня и не вчера. За всю жизнь он повторялся в разных вариантах раз шесть, но сюжет один и тот же.
Зима, поздний вечер, темно. Я быстро иду мимо рыбного магазина вниз к сберкассе, и кое-где скольжу по накатанным ледяным дорожкам. Скорость от этого становится так велика, что я уже вроде бы уже и не бегу, а качусь на каких-то санках лёжа на животе, да ещё помогаю руками. И вроде бы это уже не качение, а беззвучный полёт над самым тротуаром. И при этом каким-то образом удаётся не задевать редких прохожих.

В этот раз мне приснилось, что я это не я, а какой-то зверь, и бегу я на четырёх ногах большими прыжками длиной метров по шесть. Тело расположено горизонтально, но мне это совершенно не доставляет дискомфорта. Я чувствую себя так естественно, что не могу представить себя прямоходящим. Скорость километров сорок в час. Можно и быстрее, но прохожие мешают. И так радостно это упоение скоростью, как радостно само ощущение жизни! Только расстояние до перекрёстка слишком мало, и сон получился коротким.

Иногда такие сны перетекают в ощущение полёта. Так же, как ребёнок учится плавать, изо всех сил работая руками, так во сне можно научиться и летать. Только при этом надо разгребать воздух ещё быстрее. Однако, имея опыт плавания в воде, взрослый добивается это довольно быстро.
Поднявшись на высоту фонарного столба, роль подъёмной силы начинают играть уже не физические движения, а мысленный настрой, и можно по одному только своему желанию подниматься и опускаться, и даже поднять вместе с собой некоторый груз.

Вот такой сон приснился. К чему он, не знаю, и не очень стараюсь узнать.
Подобные сны, но уже на другую тему тоже иногда повторяются. Особенно часто снится что я снова выхожу на работу. Но всё сильно изменилось. Цеха расширились, завод занимает теперь целый квартал, и я иной раз блуждаю в этих новых залах.
Новые люди. С ними удаётся ладить, ведь отношения между рабочими в общем не меняются. А вот в лаборатории теперь всё по новому. Вакуумные и водородные печи исчезли, видимо проданы или выброшены на свалку. В комнатке металлографического анализа сидят какие-то молодые люди. Они совершенно ничего не смыслят в серьёзных делах, но по-современному заносчивые. Всё у них поверхностно. Им главное руководить. И вместо научных специалистов получается этакий междусобойчик менеджеров, коротающих время за чаем.
В предпоследнем сне на эту тему, в помещение спекания “вход посторонним” оказался вообще запрещён, то есть запрещён теперь мне. А последний сон и вовсе странный. Как будто на территорию я проник из-под забора и вынужден совершать какие-то явно противозаконные действия, направленные однако на пользу производства.
В общем сны на производственную тему не слишком приятные, вернее неприятные процентов на восемьдесят. И я наконец просыпаюсь от недостатка дыхания. Ведь на ночь окна у меня обычно закрыты из-за шума очистительных и поливальных машин.
3 июля.
Сегодня холодно и моросит мелкий дождичек. Ничего удивительного, со времён Ивана Грозного все триста лет в этот день обязательно бывает гроза. И до конца месяца, как предвещают наши “синие оптики” тоже будут идти дожди.
7 июля.
Иван Купала.
На редкость холодно для лета, температура днём всего 16 градусов. И несколько раз за день шёл дождь.
Все конечно знают легенду про Огненный Цветок. По этой легенде один раз в сто лет расцветает папоротник. Происходит это только в ночь на Ивана Купалу. И кто найдёт этот цветок, сможет предсказывать будущее, будет видеть подземные клады и обретёт ещё много необычных способностей.
Не веря в сказки, а просто отдавая дань красивой легенде, я каждый год, когда стемнеет, выхожу к реке, чтобы проникнуться нашим русским языческим духом, а заодно и проверить, не горит ли где-нибудь этот самый огненный цветок. В прошлом году я его нашёл, но рвать не стал. Чтобы было понятно почему, мне придётся ненадолго вернуться в 2018 год, и рассказать, как это было.

Только что кончился дождь, и было очень темно. Я надел, что похуже, и отправился, к реке. Трава была в рост человека, и я вымок насквозь. Побродив туда-сюда по самой гуще, и уже собираясь возвращаться, я вдруг увидел совершенно красный папоротник, цвета гвоздики. Он не светился в темноте, но был очень хорошо виден. Ничего подобного мне раньше не встречалось. Я сразу вспомнил космоботаника Тихова, и подумал, что такие растения могли бы наверно произрастать на планете Каллисто с её жарким климатом. Но, так или иначе, дело происходило в ночь на Купалу, и передо мной несомненно было это волшебное растение. По всем правилам надо было его сорвать и отнести домой, чтобы получить все те блага, которые обещает легенда.
– А куда я его положу? Засушу в гербарий? Буду всем показывать?
Нет, что-то в этом есть нехорошее. Да мне и так вроде живётся неплохо.
В общем пожалел я этот кустик. Пусть живёт, думаю. Он и так цветёт редко. (Если вообще цветёт. Ведь, как известно, папоротники возникли раньше голосеменных растений, и до сих пор размножаются спорами.) В общем повернулся я, и пошёл домой.
На другой день, как положено по Достоевскому, меня потянуло “на место преступления”. (Я сознательно не называю точных координат, потому, что каждый должен искать цветок сам.) Придя туда, я, конечно, ничего не нашёл. Да оно и не удивительно, ведь волшебная ночь уже закончилась. Закон Гермеса не позволяет видеть таинство, происходящее в “герметических” условиях. Если открыть сосуд с реагентами раньше времени, таинство исчезнет, как исчезает траектория электрона при попытке её определить, не испортив интерференционной картины.

В эту ночь нынешнего 2019 года я пошёл просто так, по традиции, ведь цветок этот, как выяснилось, мне всё равно не унести.
Ровно в час ночи, когда у нас наступает полночь, я вышел из дома и направился к реке. Было облачно и темно. Никаких костров, плеска и хохота у реки, в этот раз не было. Когда я подошёл к густой чаще, где видел цветок в прошлый раз, интуиция шепнула мне: “Не ходи туда!” Я чуть постоял и повернул обратно, делая вид, что не тороплюсь. И было такое чувство, что кто-то крадётся сзади, сопит, похрюкивает. Но, легенда гласит, что оборачиваться нельзя. Ни в коем случае нельзя!
И действительно, я уже не молод, вот померещится что-нибудь этакое, и привет! Вот он его величество инфаркт! А потом горожане сложат обо мне какую-нибудь легенду в стиле гоголевского Вия.

28 августа.
Погода была плохая, сидел дома.

3 сентября.
Эти дни было тепло и солнечно, и удивительная тишина.
Сегодня небо слегка хмурится. Обещают дождь.

А вообще обидно за страну. Ну что это за страна такая?!
Ещё вчера сидел на пляже на скамеечке. А сегодня ни скамеечек, ни грибков уже нет. Власти убрали их на зиму. И спасательные круги и столбики с десятком запрещающих знаков тоже убрали. Смешные надо сказать знаки были. Начиная от выгула собак и распития спиртных напитков до самых примечательных: “Нырять запрещено”, “Купаться запрещено”. Да-да, был и такой знак! Так где ж тогда купаться?
Наверно правильно римляне называли нас варварами и вандалами. Разрушать и нарушать это у нас в крови.
Зато “оздоравливают” страну сейчас со страшной силой. У реки построили уже три спортивных комплекса, а теперь и на пляже врыли какие-то металлические столбы с перекладинами. Как будто у нас в городе живут одни спецназовцы.
С берега смотришь, то ли кладбище какое с крестами, то ли противотанковые сооружения. Что поделаешь, Путин же у нас великий спортсмен. А мэры и губернаторы и рады подпевать.
3 сентября.
А сегодня мне опять приснился удивительный сон. Будто бы в руках у меня неодимовый магнит величиной с компьютерный компакт-диск и толщиной примерно в сантиметр. А может это и не магнит был, что-то уж больно лёгкий. Но я так понял , что это всё-таки был магнит, точнее сверхмагнит. Если поднести к нему сверху керамическую пластинку, она отталкивается и висит в воздухе, постепенно соскальзывая с магнитной ”шляпки гриба”.
Но соскальзывает так медленно, что ничего не стоит удерживать её, как вращающийся мячик на пальце. Даже намного легче.
Но секунд через десять отталкивание это ослабевает, и пластинка опускается. Но стоит только перевернуть магнит, и отталкивание возобновляется, как будто в этой пластине постепенно накапливается какой-то магнитный заряд.
Когда я проснулся, то долго удивлялся и обдумывал, что это было. И может ли такое теоретически быть в действительности? Пришёл к выводу, что может. Более того, так оно и есть. Только во сне оно показано, тысячекратно усиленным. А ощущать это мышечно было просто восхитительно! Ведь во сне я ни капли не сомневался, что это происходит со мной наяву.

03 октября.
Сегодня пошёл первый снег – едва заметные сухие снежинки.

07 ноября.
Голый безлистый дачный участок кажется теперь очень правильным и ухоженным. Да, я собрался продавать дачу, тяжело стало таскать на себе тяжёлые рюкзаки. И участок вроде бы уже и не мой. И деревья стоят удручённые и несчастные. Ведь мой вишнёвый сад новые “лопахины” вырубят для строительства какой-нибудь баньки. А они (деревья) так старались! В этом году одних только яблок дали почти тонну.

22 декабря.
Остаётся последняя предновогодняя неделя.
Но, начинать серьёзное дело в понедельник нельзя (оно будет долгим и трудным).
Во вторник ещё хуже. Этот день управляется планетой Марс, и по древним поверьям, если начать дело во вторник, ничего хорошего всё равно не получится.
Среда очень хороший день для всякого рода сделок. Ему покровительствует быстроногий и бог дорог и торговли Меркурий. Но, это уже будет Рождество.
Нет, не складывается что-то в Небесной Канцелярии. Вот видишь, как трудно жить родившись под созвездием Весов, ведь они всегда пребывают в колебаниях.

Весь месяц длится Рождественский пост. Надо выбрасывать из головы весь накопившийся хлам и готовить себя к новым свершениям.
Хотел вот поститься, как говорят, “до первой звезды”. Да где там … На базаре не удержался, купил три котлеты и в тот же день их сожрал! А это вредно для меня. Один раз весы зафиксировали мой рекорд 78 кГ вместо 94-х. Ну, хоть пуд лишнего веса перестал таскать на себе!
Сегодня самый короткий день и самая длинная ночь. Солнце опустилось в самую пучину Мрака. И злая колдунья Лоухи хочет навсегда спрятать его в своей пещере.
Но скоро праздники. Шумно встречая новый год мы разбудим Силы Добра, и солнечный Свет постепенно снова начнёт изгонять Тьму.
Рождество и Иван Купала – два равных по силе магических праздника, только один зимний, другой летний. Они как стрелка компаса показывают две противоположные точки года. В это время выходит наружу вся нечистая сила, и с нею надо вести себя очень осторожно.
По восточному календарю 2020 год, это год крысы. Чтобы её задобрить, на новогоднем столе должны быть для неё лакомства.
С крысой очень удобно, она ест всё, и мясо и масло и хлеб. Особенно любит она всякие семечки. Поэтому положи под ёлку какие-нибудь орехи, печенье, колбаску. Пусть наслаждается, и пусть принесёт всем удачу в новом году!

* * *

2020 ГОД .

03.01.2020.
Удивительная зима. Полное бесснежие. И река не замёрзла.
На даче странное необычное ощущение. Не лето и не осень …, как-будто началась какая-то “вторая октава” времён года … Прямо, как у Пушкина:
“В тот год осенняя погода стояла долго на дворе, зимы ждала, ждала природа, снег выпал только в январе на 3-е в ночь.”
Как видишь, указано даже точное число. Если пересчитать на наш стиль, и прибавить две недели, то получится середина или конец января.
20.01.2020.
Вот и отзвенели-отиграли новогодние праздники. Все эти дни были очень насыщенными и без перегрузки. Были и еда отдых, и последний поход на дачу (добрал-таки последние яблоки из подвала). Надеюсь, что наступивший год Крысы будет удачным. Крыса – животное домовитое, всё к себе в нору тащит.
А вчера был последний из январских праздников – Крещение.
Целый день смотрел Графа Монтекристо, а поздно вечером пошёл к реке. А там городские власти устроили крещенскую купель. Было

ЗАРЯДЫ, МАССЫ, ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.

Воскресенье, 12 Мая 2019 г. 16:45 + в цитатник
ЗАРЯДЫ И МАССЫ .

В этой статье я собрал основную суть из тех разрозненных мыслей на эту тему, что появлялись в этом дневнике. Здесь довольно много расчётов, понятных людям подготовленным. Но, я больше расчитываю на людей молодых. Сумма знаний дело наживное. На мой взгляд, главное тот интерес и тот живой огонь, который толкает вперёд молодых энтузиастов. Читайте, критикуйте, делайте свои выводы! Если что-то непонятно, математику можете пропустить, попытайтесь понять сердцем!
Итак, начинаем.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЗАРЯДОВ.

Традиционная электротехника объясняет силовое взаимодействие проводников возникновением магнитных потоков и даже привлекает теорию относительности.
Но когда наблюдаешь отталкивание проводников с током, возникает простая мысль, что никакого магнитного поля нет, просто когда электроны движутся навстречу друг другу, они просто начинают отталкиваться немного сильнее, чем того требует закон Кулона.

100 Два заряда (196x168, 3Kb)

Предположим (наугад), что эта дополнительная сила F пропорциональна квадрату относительной скорости V и обратно пропорциональная квадрату расстояния r друг от друга. (У разноимённых зарядов должна появиться аналогичная дополнительная сила, но не отталкивания, а притяжения.)
В общем случае дополнительная сила должна описываться формулой F = k q1q2 V^2/ r^2 .
Каково значение постоянного коэффициента k, мы пока не знаем, но узнаем позже.
Если принять эту аксиому, то всё сразу становится на свои места и объясняет абсолютно все явления, что и традиционная электротехника. Но во многих случаях разобраться бывает гораздо проще. Лично я давно уже с успехом пользуюсь этим приёмом.

Человеку, который привык к силовым линиям и магнитным потокам, принять такой подход трудно. Но, давайте рассмотрим какой-нибудь простой случай, например всё тот же опыт по с проводниками.
Представим себе, что в каждом проводнике находятся по два “железнодорожных состава” – один с положительными, другой с отрицательными зарядами. Положительный неподвижен вместе с кристаллической решёткой, а отрицательный, -- со свободными электронами, движется.
Пусть в одном проводнике отрицательный движется вправо со скоростью V1, а в другом влево со скоростью V2.

101 Поезд (200x113, 4Kb)

Отрицательные заряды 2-го проводника двигаются относительно положительных первого проводника со скоростью V2 и значит притягиваются к ним дополнительной силой – k*V2^2 . Относительно отрицательных они движутся (навстречу) со скоростью V1+V2 , и значит отталкиваются с силой +k(V1+V2)^2.
Положительные заряды второго проводника неподвижны относительно положительных первого и дополнительная сила их взаимодействия равна 0. Относительно движущихся отрицательных зарядов первого проводника их скорость V1, а сила притяжения –k*V1^2.
Сложив все дополнительные силы взаимодействия зарядов, получим силу взаимодействия проводников (кулоновские силы не учитываем, так как они уравновешиваются).
F отталкивания = – k*V2^2 + k*(V1+V2)^2 + 0 – k*V1^2 = k*V1*V2 .
Как видим, все квадраты исчезли, а сила эта получилась пропорциональной произведению скоростей зарядов в проводниках, то есть произведению токов, что и подтверждается на практике.
Если говорить о теории относительности, то она здесь ни при чём. Она действует сама по себе. Просто при приближении к скорости света все силы, и основные и дополнительные пропорционально уменьшатся.

Такой взгляд гораздо проще объясняет многие явления.
Например электрон в магнитном поле поворачивает потому, что ОТТАЛКИВАЕТСЯ от той части катушки с током, где электроны двигаются ему НАВСТРЕЧУ.
Это так же, как ДЕВУШКА ШАРАХАЕТСЯ ОТ ХУЛИГАНОВ НА МОТОЦИКЛАХ , которые ездят ВОКРУГ НЕЁ.
Вот уж никогда не запутаешься (в этих правилах правой и левой руки)!

Ещё пол века назад были получены такие сильные магнитные поля, что толстенная медная обмотка, как глина “текла” сквозь прутья стальной арматуры, охватывающей соленоид.
Вся гигантская сила, которая разрывает катушку, возникает только потому, что электроны отталкиваются от противоположной части витка, где одноимённые заряды движутся им навстречу.
Все эти явления можно объяснить только дополнительной силой отталкивания электронов, и нет никакой необходимости вводить понятие магнитного поля.
Читатель, отрекись от общепринятых взглядов, встань на мою позицию:
НИКАКОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ПРИРОДЕ НЕ СУЩЕСТВУЕТ !

Если ты, читатель, согласился (хотя бы временно) считать так же, как я, давай определим численное значение коэффициента k .

101 Поезда (300x176, 5Kb)

Рассмотрим взаимодействие положительных и отрицательных зарядов в бесконечно малых элементах длины 1-го и 2-го проводника вдоль радиуса r .
Положительные заряды неподвижны
dF++ = 0 .
Положительные заряды 1-го проводника притягивают отрицательные заряды 2-го проводника
dF+- = - kq1q2(v2cosf)2/r2 .
Отрицательные заряды 1-го проводника притягивают положительные заряды 2-го проводника
dF-+= - kq1q2(v1cosf)2/r2 .
Отрицательные заряды 1-го проводника отталкивают отрицательные заряды 2-го проводника
dF-- + k q1q2 (v1cosf + v2cosf)2/r2 .
Суммарная сила взаимодействия двух элементов
dF = + k q1q2 v1v2 (cosf)2/r2 .
Суммарная сила взаимодействия двух элементов
dFr = + k q1q2 v1v2 (cosf)2/r2 .

Не хочу утомлять читателя интегрированием, тем более, что возможности Word-а не позволяют хорошо рисовать математические символы. Поэтому дальнейший кусок текста между звёздочками можно пропустить.

* * * * * * * * * * *
101 Поезда вычисления (527x700, 50Kb)
Количество электричества, протекающего ежесекундно через поперечное сечение 1-го проводника Tv1 , есть ток J1 в 1-м проводнике.
Аналогично Tv2, есть ток J2 во 2-м проводнике.
Поэтому F = (8/3)k J1J2 /a .

* * * * * * * *
Если ты пропустил этот расчёт, то просто поверь мне на слово, что на каждый метр проводника по этому расчёту действует сила F = (8/3)k J1J2 /a .
Но из курса физики известно, что при токах 1А, и расстоянии между параллельными проводниками в 1м эта сила равна 2*10-7 Н на каждый метр длины.
Отсюда легко находим, что k = (3/4)*10-7 Нм/A2 .
Значит дополнительная сила, возникающая при движении зарядов q1 и q2 с относительной скоростью V на расстоянии R друг от друга
F = (3/4)*10-7 q1q2 (V2 / R2) .
Используя этот закон, можно объяснить все электромагнитные явления с которыми до сих пор сталкивался человек. Более того, он может предсказать и нечто новенькое, например то, что КАТУШКА С ТОКОМ ДОЛЖНА ОТТАЛКИВАТЬ ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ ЗАРЯД .
Однако взаимодействие это настолько слабое, что его очень трудно обнаружить. И не удивительно, что его до сих пор не заметили.

Подтвердим сказанное расчётом.
Пусть статический заряд представляющий собой шарик диаметром 1 см (~1пФ) имеет отрицательный потенциал 10 кВ, его заряд q1 = 10_-8 Кл .
Пусть катушка свита из 1м медной проволоки сечением 1 кв.мм.

* * * * * * * * * * *
В ней 1 куб. см. меди и весит она около 8 г. Это примерно 0,1 грамм-атома и значит в нём 0,6*10_23 атомов. У каждого атома два валентных электрона, значит общий их заряд составит 0,6*10_23 * 1,6*10_-19 ~ 10_4 [Кл]. Сопротивление этого отрезка ~ 0,02 Ом (ро меди 0,0175). Если приложить к нему напряжение 0,1 В, по нему пойдёт ток 5А .
Но так как в электрическом поле напряжённостью 0,1 В/м находится заряд Q = 10_4 Кл, на него действует сила 10_3 Н. Выделяемая при этом тепловая мощность 0,1В * 5А = 0,5 Вт. Чтобы получить такую мощность силой 1000Н нужно проталкивать заряд со скоростью v = 0,5 мм/с.

* * * * * * * * * * *
Итак, в катушке при токе 5 А движется отрицательный заряд q2 = 10_4 Кл со скоростью v = 5*10_-4 мм/с. Расстояние между катушкой и зарядом примем равным 1 см = 10_-2 м.
Тогда сила отталкивания неподвижной катушки с током на неподвижный отрицательный заряд F1 = k q1q2 v^2 /r^2= (3/4)*10-7 * 10_4 * 10_-8 * (5*10_-4)^2 / 10_-4 Н ~ 10_- 8 Н .
Это всего лишь 10_-3 мГ ! Такую силу не заметят даже аналитические весы.

Но, эту силу можно увеличить.
ДЛЯ ЭТОГО КАТУШКУ НУЖНО ЗАСТАВИТЬ ВРАЩАТЬСЯ.
С точки зрения традиционной электротехники такая катушка как не действовала на заряд, так и действовать не будет, сколько её не крути. “А, вот, что нам скажет, новая теория?”

Пусть заряд неподвижен, а катушка с током вращается c окружной скоростью V = 10м/c.
Вращающиеся протоны медной обмотки добавят силу притяжения –V^2.
А вращающиеся электроны добавят силу отталкивания (V + v)^2 = +V^2 + 2Vv +v^2.
Слагаемым v^2 принебрегаем в силу его относительной малости.
Остаётся 2Vv, оно создаст дополнительную силу
F2 = q1q2 2Vv = 10_4*10_-8*2*10*(5*10_-4) Н ~ 10_-6 Н . Это уже 0,1 мГ.
Но, при желании, в данном эксперименте можно не изменяя расстояния увеличить и статический заряд, и объём катушки и ток в ней, в 10 раз. Тогда сила увеличится в 1000 раз и достигнет 0,1 Г. Это будет уже вполне измеримая даже в домашних условиях величина.
И это вселяет надежду, что существование этого вида взаимодействия когда-нибудь будет надёжно доказано, а вместе с ним будет доказана неполнота традиционной теории электромагнетизма.

Конечно же я приступил к экспериментам.

ЭКСПЕРИМЕНТ 1.

Всем радиолюбителям известно, что питание радиоустройства переменным током от сети всегда даёт в репродукторе “фон” в виде гудения, и избавиться от него довольно трудно. А не связано ли оно с вышеупомянутым явлением? Ещё раз напомню его суть.
Если включить карманный фонарик, то в цепи батарейка-лампочка возникнет ток электронов. К их хаотической тепловой скорости прибавится скорость направленного движения вдоль провода, и средняя квадратическая скорость станет чуть больше. Электрон в движении, как говорит новая теория, отталкивает отрицательные заряды чуть сильнее неподвижного, и вся цепь поведёт себя, как заряженное тело. “Лишние” электроны с неё побегут в землю, подобно крысам с тонущего корабля. А при выключении фонарика, сбежавшие электроны возвращаются обратно, чтобы восстановить электрическое равновесие. Если же фонарик был изолирован от земли, то во время включения-выключения его потенциал сначала станет отрицательным, а затем снова нулевым. Так говорит новая теория.
Конечно, тепловые скорости электронов очень велики (километры в секунду), а направленная скорость тока несравненно меньше (порядка миллиметра в секунду), и эффект будет очень слабым, но всё же можно попытаться его обнаружить.
Можно, к примеру, изготовить короткозамкнутую вторичную обмотку трансформатора в виде кольца.

101 Эксперимент1 (643x472, 34Kb)

В ней 100 раз в секунду возникает и исчезает ток. А значит на ней возникает возникнет пульсирующий отрицательный потенциал. Прикоснувшись к ней кончиком микровольтметра (в любом месте, ведь у кольца нет конца), мы должны увидеть дрожание стрелки прибора около нуля. Я так и сделал.
Для начала просто замкнул накоротко вторичную обмотку мощного 2 кВт-ного трансформатора. Плотность тока при этом была порядка нескольких сот А/кв.см. Трансформатор загудел, свет в комнате на секунду померк, но пробки выдержали, а тестер (ТЛ-4) отметил явный скачок потенциала.
Возможно это был переход от нулевого потенциала (относительно земли) к среднему. Дрожание стрелки я конечно заметить не успел.
Однако, обмотки трансформатора располагались довольно близко друг к другу, и этот всплеск могли вызвать какие-нибудь наводки от первичной обмотки. Поэтому этот опыт меня не убедил.

ЭКСПЕРИМЕНТ 2.

Как я уже говорил, вращающаяся катушка с током приобретает отрицательный потенциал значительно больший, чем неподвижная, а значит его будет легче обнаружить.
Для этого я изготовил катушку из медной проволоки массой около килограмма, укрепил её на валу электродвигателя. Ток (примерно 2А) подавал на катушку через графитовые щётки от двух плоских батареек для карманного фонаря по 4,5 В каждая. Вся система была тщательно изолирована от окружающих предметов.

101 Эксперимент2 (699x543, 65Kb)

По новой теории, на катушке должен возникать или положительный или отрицательный потенциал в зависимости от направления тока. И, хотя количество электронов в катушке не изменяется, она будет действовать на приборы и окружающие предметы, именно как заряженное тело.

Для обнаружения этого заряда я собрал вольтметр на электрометрической лампе. Ток утечки у неё всего лишь 10^(-16)А, и стало возможным измерять потенциал небольшого тела, без риска иго разрядить.

101 Эксперимент2а (700x525, 59Kb)

Сетку лампы я подсоединил к одной из графитовых щёток, а второй конец к большой массивной банке с гвоздями, которая изображала заземление.
Все "действующие лица" этого опыта, как я уже говорил, были надёжно изолированы от окружающих предметов. Даже вилку электромотора я выдёргивал из сети, когда он набирал полные обороты.
И вот что выяснилось.
-- При подаче тока на неподвижную катушку, стрелка прибора еле заметно вздрагивает, но постоянное смещение отсутствует (даже если оно и было, то глазом незаметно).
-- Вращение катушки без тока тоже не дало видимых отклонений.
-- Но вот вращение катушки с током сразу даёт смещение стрелки на пол шкалы!
По мере убывания скорости вращения, это смещение уменьшалось до нуля.
За это время я даже успевал несколько раз включить и выключить ток (длинным диэлектрическим рычагом), и стрелка каждый раз отклоняласьс убывающей амплитудой.

Короче говоря, чаша весов сильно склонилась в пользу новой теории. Нельзя сказать, что я в ней полностью уверился, но какой-то эффект явно существует!
Теперь надо убедить себя, что наблюдаемое явление это именно то, что нужно. Хотя теперь уже трудно объяснить это чем-либо другим.


ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ, КАК ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЗАРЯДОВ.

В справочниках по физике сведения об электромагнитных волнах и о взаимодействии зарядов выглядят, мягко говоря, сложновато. Не всякий человек владеет математикой в нужном объёме.
Знаю, что “ в науку нет царских путей”, но с другой стороны, “на каждого мудреца должно быть довольно простоты”, поэтому я решил составить для себя картину попроще. Даже Ньютон “не измышлял” никаких гравитационных полей, а пользовался простым и ясным законом взаимодействия масс. Следуя его примеру, я попытался свести закон электромагнитной индукции к взаимодействию точечных зарядов.
Исходил я из того факта, что если в одном витке проволоки ток электронов увеличивается, то в витке, расположенном рядом, возникает сила, толкающая электроны в противоположном направлении. Так обстоит дело в обычном трансформаторе.
Возникла ГИПОТЕЗА :
Если заряд q движется с ускорением w, то заряд Q, находящийся на расстоянии r, испытывает силу F = k*(qQw/r^2), где k – неизвестный (пока) коэффициент.


102 Два заряда_ (138x113, 15Kb)

(В более общем случае, нужно брать не абсолютную величину ускорения w, а её проекцию на перпендикуляр к отрезку r , соединяющему заряды.)

Вычислим силу, действующую на заряд Q, находящийся на расстоянии “a” от бесконечно длинного провода, заряды в котором движутся с ускорением w .

202 Рамка (342x227, 9Kb)

Пусть плотность распределения зарядов по длине провода t (кулонов на метр).
Тогда на каждом бесконечно малом отрезке dl сосредоточен заряд q = tdl.
Поскольку ток в проводнике равен произведению плотности зарядов на их скорость I = tv,
то ежесекундное увеличение тока (его производная по времени) J = tw, а произведение
qw = tdl * J/t = Jdl .
Учитывая эти соотношения, вычислим суммарную силу действия всех элементарных отрезков, составляющих бесконечный проводник.

203 Интегралы (624x264, 25Kb)

Пусть рамка имеет форму квадрата размером метр на метр, и расстояние ближайшей её стороны до проводника, тоже равно одному метру (как показано на рисунке).
Вычислим работу, которую совершит сила F, перемещая заряд Q вдоль всего контура рамки.
Работа силы F, по перемещению заряда Q вдоль ближней стороны рамки A1 = kQJ пи / 2 .
Работа вдоль дальней стороны A2 = - kQJ пи / 4 ( она отрицательна, поскольку перемещение заряда происходит против силы).
Работы по остальным двум сторонам рамки равны нулю.
В сумме получается А = kQJ пи / 4 , как будто заряд Q преодолел разность потенциалов
U = kJ пи / 4 . Фактически, эта разность потенциалов и есть электродвижущая сила, создаваемая в рамке ускоряющимися зарядами бесконечного проводника.
В этой формуле неизвестна только величина k .
Чтобы её определить, вычислим электродвижущую силу по общепринятым формулам, как скорость изменения магнитного потока, пронизывающего площадь рамки.

204 Эдс в рамке (624x64, 8Kb)
Приравниваем два полученных выражения .

205 Приравниваем (261x57, 3Kb)

Получаем численное значение ранее неизвестного значения k .

206 Значение К (623x44, 6Kb)

Размерность этого коэффициента в системе СИ : [k] = Нм с^2/Кл^2 .

Таким образом закон электромагнитной индукции теперь становится похожим на законы Кулона и Ньютона:
F ~ 1,77*10^(-7) Qqw/r^2 .

Согласен, что в большинстве случаев удобнее пользоваться общепринятыми формулами, но никто и не запрещает выбирать ту формулу, которая в данном случае больше подходит.



ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МАСС.
Теперь от электрических зарядов перейдём к взаимодействию массивных тел.

ВСЕЛЕННАЯ, КАК БОЛЬШОЙ СОЛЕНОИД .

В поведении масс и электрических зарядов есть много похожего.

1). Если заряд движется в катушке с током, на него действует сила, заставляющая его поворачивать, в сторону (э.д.с. в движущемся проводнике).
1а). Если масса движется по вращающемуся диску , на неё тоже действует боковая сила (она называется силй Кориолиса).

2). Разноимённые заряды притягиваются (закон Кулона).
2а). И массивные тела притягиваются (закон всемирного тяготения).

3). Заряды в движении притягиваются сильнее (гипотеза).
3а). Не будут ли и движущиеся массы вести себя так же?

4). Заряды в относительном ускорении создают э.д.с. (гипотеза).
4а). Могут ли так же вести себя массивные тела?

ПОПРОБУЕМ ОТВЕТИТЬ НА ТЕ СТРОЧКИ, ГДЕ СТОЯТ ЗНАКИ ВОПРОСА.

Представь себе огромную цилиндрическую катушку с током.
Шарик, заряженный отрицательно, находится внутри этой катушки, и “видит”, как по поверхности цилиндра бегут отрицательные электроны.

301 Цилиндры (680x400, 27Kb)

Пока шарик неподвижен, на него не действуют силы их отталкивания, точнее они уравновешиваются. Но стоит только шарику начать двигаться (в поперечной плоскости), как сразу возникает сила со стороны тех электронов, которые движутся ему навстречу (барышня и хулиганы).

302 Сечения (673x235, 7Kb)

Величина этой силы совершенно не зависит от местоположения шарика, а только от его скорости. Это легко доказать, проведя мысленно через шарик четыре прямых, чтобы они образовали квадратный телесный угол, и вырезали на цилиндре квадратные площадки. Площадь их, а следовательно количество электронов в них пропорциональна квадратам расстояний, то есть в той же степени, в какой убывает сила действия их на шарик. И косинусы углов наклона у площадок тоже равны.
То, что вселенная сферическая, а катушку с током мы представили в виде цилиндра, не имеет значения, её вполне можно заменить сферой. При интегрировании результат будет таким же. Более того, и соленоид не обязательно должен быть круглым. Он может быть и прямоугольным, поле внутри него всё равно будет однородным.
При достаточной натренированности мысленного деформирования чертежа и изменения его масштаба, даже без интегрирования нетрудно доказать, что численная величина этой силы не зависит от местоположения и направления движения заряда, а пропорциональна только скорости.
Например, сделаем сечение сильно вытянутым вдоль движения заряда. Грани, лежащие впереди и позади очень малы , и не могут оказать никакого влияния. Взаимодействуют с зарядом только боковые грани, параллельные движению. В одной грани, электроны движутся навстречу заряду, и он от них отталкивается. А к другой грани он притягивается. Фактически мы видим ни что иное, как электродвижущую силу, действующую на заряд в магнитном поле.
Не кажется ли тебе, читатель, что она напоминает силу Кориолиса в механике?
Для того, кто забыл, напомню.
Представь себе огромную, медленно вращающуюся площадку. Если ты сделаешь по ней хотя бы шаг, то почувствуешь, что какая-то неведомая сила толкает тебя вбок. Причём неважно в какую сторону ты направился.
Она действует в ту сторону, где звёзды движутся тебе навстречу. Это происходит потому, что начав двигаться, ты усилил это относительное движение. А с противоположной стороны, оно наоборот ослабло, потому, что ты стал двигаться как бы вместе со звёздами.
Не значит ли это, что массивное тело, пролетая мимо, притягивает нас сильнее, чем того требует закон тяготения? Ведь получается то же самое, что и с зарядами в цилиндрической катушке. Только одноимённые заряды ещё сильнее отталкиваются в относительном движении, а массивные тела наоборот, ещё сильнее притягиваются.

* * * * * * * * * * * * * *
Только, вот, мне не удалось доказать, что она должна расти именно пропорционально радиусу. Поэтому пришлось высказать ещё более рискованное предположение.
Я думаю, что вакуум не представляет из себя пустоту. Более того, он даже плотнее, чем видимые массивные тела, которые представляют собой более разреженные места, чем сам вакуум.
Ты, конечно, знаешь, что при спуске вглубь планеты, сила тяжести становится меньше. Действие массивной сферической оболочки, внутри которой мы оказались, равно нулю. Теперь нас притягивает только шар, находящийся под ногами.
304 Внутри планеты (325x220, 6Kb)
То же самое и с вакуумом, который представляет собой часть массы вселенной. Вращаясь по какому-то радиусу, мы обходим эту массу вокруг с некоторой угловой скоростью, и подобно одноимённым зарядам, получаем дополнительную силу отталкивания.
(Ведь две массы в относительном движении притягиваются сильнее, чем того требует закон всемирного тяготения, а масса и вакуум наоборот отталкиваются).
При таком предположении, охватываемый объём растёт с кубом радиуса, и ослабевает с квадратом радиуса, поэтому центробежная сила при неизменной окружной скорости будет убывать пропорционально радиусу, что и соответствует действительности.

* * * * * * * * * * * * * *

Картина получилась довольно стройная, осталось только научится вычислять эту дополнительную силу. Для этого нужен эксперимент. Но, в домашних условиях это невозможно. Нужно найти какое-то готовое природное явление. Для этого лучше всего подходит смещение перигелия Меркурия. Дело в том, что перигелий (на рисунке афелий) его орбиты постоянно вращается вопреки старым и добрым законам механики.

305 Перигелий3 (288x255, 5Kb)

В последствии это смещение неплохо вписалось в теорию относительности. Но его так же успешно можно объяснить и усилением притяжения, когда относительная скорость планет возрастает. Это я и попытался сделать.
Известно, что за сто земных лет, эллипс вращения его вокруг Солнца поворачивается в направлении вращения на 42 угловые секунды. Параметры движения Меркурия тоже известны. Но, решать аналитически дифференциальное уравнение да ещё с добавочным слагаемым я даже не пытался. У меня есть более простое средство. Я задал своему компьютеру вычислять положение планеты через каждую секунду в течение нескольких оборотов. Это не так уж часто, потому, что за секунду она сдвигается примерно на 60 км. Число шагов исчисляется миллионами, это конечно очень много, но и точность вычислений я взял 1000 значащих цифр. После нескольких десятков вариантов программы, с разными шагами и точностью вычислений, наконец выявилось что-то устойчивое.
Удалось получить численное значение “динамической гравитационной постоянной” в системе СИ. Она оказалась порядка (0,4-0,6)*10^(-24).
Так что теперь закон всемирного тяготения должен выглядеть аналогично взаимодействию зарядов:

F = 6,67*10^(-11) *m1*m2 * (1/r^2) + 0,5*10^(-24) *m1*m2 *(v2/r2) ,

где v – относительная скорость масс m1 и m2 на расстоянии r друг от друга.
Дополнительная сила притяжения очень мала. Например два свинцовых шара диаметрами по 1 км каждый, пролетая почти вплотную (на расстоянии 1км) друг от друга со скоростью 10 км/c (чуть больше первой космической), получат дополнительное притяжение всего 1 мГ.
В быту это не имеет ровно никакого значения, но в космосе становится заметным.
Это конечно пока первые прикидки, но они по крайней мере имеют хоть какое-то основание. Надеюсь, в будущем найдутся специалисты, которые согласятся с этими рассуждениями.

Ну, а что остаётся мне, простому мечтателю?

Тёмная августовская ночь. Надо мной небо, усыпанное яркими звёздами. Взглядом провожу прямую линию через созвездия Орла, Лебедя и Кассиопею, и передо мной открывается Млечный Путь. Это сечение нашей галактики. И весь этот гигантский маховик размером в сто световых лет, искрясь и переливаясь мирриадами звёзд, медленно-медленно поворачивается вокруг своего центра. И у меня возникает давнишнее желание проверить, насколько центробежная сила в плоскости Млечного Пути окажется больше, чем в других плоскостях. Ведь, что ни говори, а вся эта чудовищная масса расположена к нам ближе, чем что либо другое во вселенной. А в том, что эта разница существует, я не сомневаюсь!



УСКОРЕНИЕ МАСС.

Если уж проводить аналогии между массами и электрическими зарядами, то надо делать это до конца. С зарядами всё ясно. Если в катушке увеличивается ток, то в катушке, расположенной рядом возникнет электродвижущая сила. Иными словами, если электроны в первичной обмотке ускоряются, то на электроны во вторичной обмотке действует сила в обратном направлении.

306 Индукция (699x229, 18Kb)

Ну, а если две массы ускоряются относительно друг друга?
Противодействие ускорению массивного маховика относительно звёзд, очень похоже на самоиндукцию в огромной катушке, наполненной звёздами-электронами.
Так не начнёт ли ускоряющийся маховик ускорять соседний в обратную сторону?
Если следовать аналогии, то должен ускорять. Но для последнего утверждения пока нет убедительного доказательства.

Всё сказанное здесь, сначала покажется читателю слишком сложным, но со временем, покажется даже слишком простым. Но, это в будущем. А пока, чтобы не запутаться в всём этом многообразии взаимодействий приведу краткое РЕЗЮМЕ.

МАССЫ .
1). Неподвижные массы притягиваются по закону Ньютона.
2). Имея относительную скорость, они ещё сильнее ПРИТЯГИВАЮТСЯ.
3). При ускорении, одна масса ТЯНЕТ ВТОРУЮ ЗА СОБОЙ .

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЗАРЯДЫ .
1а). Неподвижные взаимодействуют по закону Кулона.
2а). Имея относительную скорость:
одноимённые ещё сильнее ОТТАЛКИВАЮТСЯ ,
разноимённые ещё сильнее ПРИТЯГИВАЮТСЯ .
3а). Имея относительное ускорение:
активный заряд ТОЛКАЕТ ОДНОИМЁННЫЙ НАЗАД , ИЛИ ТЯНЕТ ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ЗА СОБОЙ .


ОБОБЩЕНИЕ ЗАКОНОВ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА ГРАВИТАЦИИ .

Теперь из известных законов взаимодействия масс и зарядов, складывается любопытная картина.

ЗАРЯДЫ .
1). Сила взаимодействия неподвижных зарядов (закон Кулона):
F = 9*10^(+9) Qq / r^2 ,
2). Дополнительная сила, возникающая при их относительном движении со скоростью V
(эта сила объясняет взаимодействие проводников с током):
F = 0,75*10^(-7) Qq V^2 / r^2 ,
3). Сила, возникающая при взаимном ускорении (W) зарядов (электромагнитная индукция):
F = 1,77*10^(-7) Qq W / r^2 .

МАССЫ .
1). Сила взаимодействия неподвижных масс (закон Ньютона):
F = 6,67* 10^(-11) Mm / r^2 ,
2). Дополнительная сила, возникающая при их относительном движении со скоростью V
(эта сила объясняет смещение перигелия Меркурия):
F = 0,5* 10^(-24) Mm V^2 / r^2 ,
3). Сила, которая должна возникать при взаимном ускорении (W) масс (возможно, она и порождает гравитационные волны):
F = (?) * Mm W / r^2 .

Какое число должно стоять вместо знака вопроса, пока неизвестно. Но, поскольку коэффициенты для скорости и ускорения зарядов имеют один и тот же порядок 10^(-7), можно предположить, что оно будет одного порядка с аналогичной силой для движения масс, то есть 10^(-24) . Это, конечно, очень слабое предположение, но всё же лучше, чем ничего.

Кроме того, интересно то, что обычная кулоновская сила как раз равна дополнительной, которая возникла бы, если бы заряженные тела двигались относительно друг друга примерно со скоростью света. Не значит ли это, что в каждом заряде изначально имеется внутреннее движение близкое к световому?
То же самое можно сказать и о законе всемирного тяготения. Оно по-видимому вызвано тем, что каждая масса состоит из частиц, движущихся со скоростью близкой к скорости света .



ВОЗМОЖНОСТИ НОВОЙ ТЕОРИИ .

СВЕРХАККУМУЛЯТОР.
Размышляя об энергии, я пришёл к выводу, что энергия вовсе не скаляр, а обоюдоострый вектор. Иными словами, энергия W всегда стремится разорвать материальную систему (длиной L), в которую она заключена, будь то:
-- вращающийся обод или соленоид с током,
-- баллон с газом или электрически заряженный шар,
-- сжатая пружина или мечущиеся под поршнем молекулы.


307 Энергия давит (211x191, 6Kb)

Во всех случаях сила F = 2W/L . Правда иногда, коэффициент может несколько отличаться от двух, потому, что давление распределяется не по одной, а по двум, или даже по трём пространственным осям. Но суть одна: ЭНЕРГИЯ ДАВИТ.

Помнится в молодости на меня сильное впечатление произвёл роман Александра Казанцева “Пылающий остров”. Там главный герой изготовил “сверхаккумулятор ”, который вскипятил целое озеро. Ещё тогда я интуитивно чувствовал, что это невозможно, потому что ни один макро-материал не выдержит давление такой энергии.
Но оказалось, что это препятствие можно обойти.
Как говорил герой фильма “Кавказская пленница: “Кто нам мешает, тот нам и поможет!”

На наше счастье в природе существует ещё и энергия сжатия.
Например, чем сильнее заряжен конденсатор, тем сильнее его обкладки прижимаются друг к другу.
Представь себе гантель, шары которой заряжены разноимённо.

308 Сверхаккумулятор (344x205, 5Kb)

Чем сильнее вращение гантели, тем сильнее следует зарядить шары, чтобы нейтрализовать центробежную силу. При этом мы получим выигрыш и в кинетической, и в электрической энергии. Неудобно только то, что кулоновское притяжение постоянно по величине, а центробежная сила изменяется, и заряд всё время придётся корректировать.

Но, вспомни о том, что при относительном движении зарядов, возникает сила дополнительная к кулоновской, и если заряды разноимённые, то это будет сила притяжения. Эта сила растёт с квадратом относительной скорости, в точности, как и центробежная сила. А это значит, что их можно уравновесить.

* * * * * * * * * * *
k Q^2 V^2/ R^2 = 4mV^2/R или Q^2 = (16/3)10^7 mR , где k = (3/4)10^(-7).

Заряд шара определим исходя из допустимой напряжённости поля на его поверхности
E = (1/eo) Q/ (4 Пи r^2) = (4Пи 9*10^9) Q / (4 Пи r^2) = 9*10^9 Q / r^2 ,
откуда Q = E r^2/ (9*10^9) .
Если принять наибольшее допустимое значение этой напряжённости равным 9*10^9 В/м
(примерно при ней начинается холодная эмиссия электронов в высоком вакууме),
то наибольший возможный заряд шара Qmax = r^2 .
Тогда уравнение равновесия сил примет вид (r^2)^2 = (16/3)*10^7 mR .

Если считать R = 2r (шары почти соприкасаются), то r^3 = 10^8 m .
И, если при этом предположить, что каждый шар будет иметь чрезвычайно малую массу 10 кг, то даже в этом случае получается шар радиусом в 1 км.
Ёмкость Q каждого шара, как мы уже вычислили, равен r^2 .
Значит потенциал шара (U = Q/C) должен быть порядка 10^13 вольт.

* * * * * * * * * * *


Таким образом, даже если заряжать шары до предельно допустимых значений,
то и тогда диаметры шаров будут измеряться километрами.
Что касается оболочки шара, то при массе 10 кг и плотности пластмассы,
её толщина должна быть только 8 ангстрем, или всего несколько атомных слоёв.
Фактически это должно быть видимое ничто !
Так что сверхаккумулятор попадает в разряд ПОКА ЧТО практически неосуществимых.

Однако, надо сказать, что мой расчёт очень приблизительный.
Я, например, совершенно не учёл силу обычного кулоновского притяжения.
А ведь она может взять на себя значительную часть нагрузки.
Кроме того, шары, наверно, можно покрыть толстым диэлектриком.
Так что вопрос пока ещё нельзя считать вполне закрытым. Это дело техники будущего.
Главное, что появилась лазейка из казалось бы безвыходной ситуации.
Зато раскрутить такой маховик теоретически можно аж до скорости света.

ТРАНСФОРМАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА .

Но, вернёмся к ускорению зарядов. Мы выяснили, что если электрон ускоряется, то толкает другие электроны в сторону, противоположную своему ускорению.
Но, тогда электроны, составляющие постоянный ток в проволочном кольце, испытывают центростремительное ускорение, то есть постоянно ускоряются к центру, а значит должны толкать в радиальном направлении (от центра) любые посторонние электроны, находящиеся вблизи кольца .
Выходит, что приблизив к радиусу кольца одну сторону металлической рамки, мы должны получить в этой рамке постоянный ток.

Этот вывод совершенно не вяжется с тем, что мы до сих пор знали об электричестве. Ведь центростремительное ускорение “мёртвое”, оно направлено поперёк тока, и любое движение вызванное этим током где-нибудь во вне, никак не смогло бы повлиять на сам ток, чтобы забрать у него нужную энергию. И если бы такое произошло, мы бы получили вечный источник энергии из ничего!
С другой стороны, если бы электроны двигались не по кольцу, а по ломаным линиям, как бы отскакивая от кольца внутрь, то отбирающая энергию противоэдс возникла бы обязательно.
Так, катая стакан донышком по столу, мы не испытываем затруднений, пока не начинаем раскачивать его из стороны в сторону. Тогда появляется стук, говорящий о необратимой потере энергии. Выходит всё дело в кривизне кольца. Так же, как велосипед на треке поворачивает не теряя скорости, так и электрон, отскакивая от миллионов атомов почти по касательной, практически не будет отдавать энергию во вне. Только в ускорителях частиц эта потеря (в виде излучения) становится заметной.
Наверно поэтому, и ток в сверхпроводящем кольце не может существовать вечно, спустя много дней он всё же постепенно затухает. И, возможно, по этой же причине электрон не может бесконечно долго летать вокруг ядра. Постепенно теряя энергию, он вынужден время от времени перескакивать на более низкие орбиты.

Но, в свете новой теории, у кольца с постоянным током есть ещё одна особенность, которую в принципе можно реализовать на практике.
В качестве примера предлагаю читателю шуточный проект трансформатора постоянного тока.

309 Трансформатор (495x480, 48Kb)

Сечение витка постепенно уменьшается, поэтому, по мере продвижения, скорость электронов становится всё больше. Происходит примерно то же, что и в песочных часах, где песчинки всё больше ускоряются, подходя к узкому месту.
С точки зрения обычной электротехники, в каждом элементе длины витка ничего не меняется, и магнитное поле остаётся постоянным. Но с другой стороны, каждый электрон всё же движется с ускорением, и должен действовать на электроны в соседнем витке.

Всё существо человека, впитавшего законы магнитного поля, что называется “с молоком матери”, кричит, что этого не может быть! Не будет работать такой трансформатор!
А логика говорит, что закон сохранения энергии при этом не нарушается, и такой вариант вполне возможен.
Так кто же прав, чувства или рассудок?!

Давай прикинем, какова должна быть э.д.с. во вторичном витке, если в первичном пойдёт ток, скажем, в несколько ампер. Пусть сечение первичного витка (на протяжении его длины) уменьшается в 10 раз. Скорость электронов примем такую же, как в обычных бытовых приборах, то есть порядка 1мм/с. Если длина витка будет 10 см, то на продвижение по витку электрону потребуется около 100 секунд. Тогда ускорение составит 1/100 мм/c за секунду.
Обычный переменный ток с частотой 50 Гц вызывает это нарастание за 1/200 секунды, то есть вызывает ускорение 200 мм/c за секунду. Оно в 20 000 раз больше, чем в нашем случае.
Но даже такое ускорение даст вторичном витке всего лишь около 1/10 000 вольта.
А наш шуточный проект даст ещё меньше, порядка 1/ 200 000 000 долей вольта. Поэтому, имея даже тысячу вторичных витков, наш трансформатор дал бы всего лишь 0,5 мкВ, что в наше время не принесло бы никакой практической пользы.
Но, техника стремительно развивается, и кто знает, может быть уже в недалёком будущем методами микроэлектроники появится возможность “наматывать” миллионы тончайших сверхпроводящих витков. Тогда может быть пригодится и этот шуточный проект.

НЕПОНЯТНАЯ ФИЗИКА

Четверг, 28 Февраля 2019 г. 15:08 + в цитатник
НЕПОНЯТНАЯ ФИЗИКА .

Содержание.

1.Это странное слово энергия.
2. Парадокс стеклянного шара. Бесплатный нагреватель. Бесплатный холодильник.
4. Нелокализованные системы (разговор о "нечистой силе").

ЭТО СТРАННОЕ СЛОВО “ЭНЕРГИЯ”.

Мне до сих пор не удаётся понять, что это такое. Две-три сотни лет назад говорили “живая сила”, затем “количество движения”, и, наконец, “энергия”. Все эти слова обозначают что-то живое, некую возможность движений или изменений.
Проще всего ощущается “количество движения”. Оно тем больше, чем больше скорость и чем больше масса. Количество движения можно даже измерять, умножив массу на скорость.
Например, перед нами два пластилиновых шара массами по 1 кг.
Один движется со скоростью 10 м/с, а второй догоняет его со скоростью 30 м/с.
Количество движения первого шара 1 кг * 10 м/c = 10 кгм/c ,
второго 1кг * 30 м/c = 30 кгм/c ,
в сумме 40 кгм/c .

Слияние масс (293x156, 5Kb)
Вроде бы всё ясно и правильно, но не совсем.
Пуля и футбольный мяч могут иметь одинаковое количество движения, но производят совершенно разные эффекты. Или вот скажи, читатель, что бы ты предпочёл, 1 литр кипятка или два литра по 50 градусов? Литр спирта или 2,5 литра водки? Выбор, конечно, зависит от обстоятельств, но, если цель неопределена, в обоих случаях первое почему-то кажется ценнее.
Похожее мы наблюдаем и в механике. Одно и то же количество движения кажется тем живее, чем больше скорость.
Так может быть правильнее взять и умножить количество движения на скорость?
Если живую силу движения измерять таким способом, то в нашем примере с пластилиновыми шарами, до удара
у первого шара она была 30 кгм/c * 30м/c = 900 у.е. (условных единиц),
у второго 10 кгм/c * 10м/c = 100 у.е. ,
всего 1000 у.е.
После того, как шары ляпнулись друг о друга, их общая скорость стала равной
(40 кгм/с) / 2 кг = 20 м/с , а общая ценность движения оказалась равной всего лишь
2кг * 20м/c * 20 м/c = 800 у.е., то есть стала на 200 у.е. меньше.
Нетрудно догадаться, что эти 200 у.е. , ушли на нагрев шаров (примерно на 0,02 градуса) в результате уничтожения их относительного движения.

Возьмем другой пример.
Два конденсатора ёмкостью по 1Ф заряжены до напряжений 30В и 10В.
Заряд первого равен 30 Кл, заряд второго 10 Кл.
Если ценность электричества измерять произведением количества электричества (заряда) на напряжение (потенциала незаземлённой обкладки), то у первого конденсатора оно было 30 Кл * 30 В = 900 у.е.,
у второго 10 Кл * 10 В = 100 у.е.,
всего 1000 у.е.
После их соединения параллельно, заряд 40 Кл распределился поровну по 20 Кл, и общее напряжение стало равным 40 Кл / 2 Ф = 20 В.

Слияние зарядов (324x156, 5Kb)
Но, теперь 40 Кл * 20 В = 800 у.е. , тогда как первоначально было 1000 у.е.
Как видим, ценность живой силы электричества, как и в примере с шарами, меньшилась на 200 у.е.
Понять, что 200 у.е. ушло на нагрев провода при перетекании заряда, несколько труднее, чем в случае с нагревом пластилиновых шаров, но при желании и в этом можно убедиться расчётом (ведь любой провод, даже короткий, это всё равно резистор).


А вот теперь третий пример. С ним дело совсем плохо.
Перед нами две банки.
В одной 1 кг воды при температуре 30 градусов,
в другой 1 кг воды при температуре 10 градусов.

Слияние теплоты (319x156, 5Kb)
Количество теплоты в первой банке 30 ккал., во второй 10 ккал.
По принятому нами способу измерения, ценность тепла
в первой банке 30 ккал * 30 град. = 900 у.е.,
а во второй 10 ккал.* 10 градусов = 100 у.е.
Всего 1000 у.е.
Теперь сольём всю воду в один сосуд.
Суммарное количество теплоты 40 ккал. не изменилось, оно лишь распределилось по 20 ккал. на каждый литр, поэтому после смешивания температура воды стала равной 20 градусам.
Однако ценность тепла теперь стала равной всего лишь 40 ккал.* 20 град. = 800 у.е.
Выходит 200 у.е. опять исчезла. Но куда?!
-- На этот вопрос пока нет ответа.

Теперь несколько слов об условных единицах.
Читателя уже давно раздражают эти “у.е.”. Зачем они, если речь идёт фактически об энергии, и вместо них существуют привычные джоули ?
Каюсь, но для простоты изложения я вынужден был это сделать.
Например, для механического движения я просто умножил импульс mV на скорость V, и пользовался численным значением mV^2 (с условной размерностью “у.е.”).
Однако, если прибавлять скорость бесконечно маленькими одинаковыми порциями (dV), то прибавляемые порции (mV*dV) окажутся НЕодинаковыми. В начале разгона они очень малы, потому что мало mV. И в результате накопленная сумма получается не mV^2 , а mV^2/2 (интеграл от mV*dV).
Аналогичное происходит и при заряде конденсатора и при нагревании тела. Поэтому в качестве ценности всякого движения решили брать величину вдвое меньшую, а именно
mV^2/2 , CU^2/2 , и пр. Назвали эту величину энергией. К ней все давно привыкли. Только вот двойка в знаменателе портит вид. Однако, если её выкинуть, то количеством движения придётся считать не mV, а 2mV. И вряд ли это упростит вычисления.
Ну, да бог с ней с этой двойкой.
Гораздо интереснее то, что при упругом соударении, скорость сближения тел всегда равна скорости их разлёта (независимо от направления) , а центр масс, не обращая на это внимания, продолжает двигаться как и раньше, в том же направлении и с той же скоростью. Но, как ни странно, при этом сумма энергий тел до и после удара всякий раз остаётся ОДНОЙ И ТОЙ ЖЕ.
Например в однородном газе, как бы ни сталкивались молекулы,
СУММА КВАДРАТОВ СКОРОСТЕЙ молекул всё время ОСТАЁТСЯ ПОСТОЯННОЙ . Она даже не претерпевает никаких статистических колебаний! А в смеси газов не меняется сумма масс-квадратов, а значит не меняется энергия этой смеси.
Такая удивительная неизменяемость говорит о том, что удачным выбором ухвачена некая глубинная сущность вещей. Он открывает очень широкие возможности для сравнений и измерений, а значит энергия, как одна из мер движения выбрана верно.

Теперь вернёмся к теплоте. В примере с водой я взял да и умножил количество теплоты на температуру . Но, правильно ли это?
Действительно, интуитивно количество теплоты Q воспринимается, как аналог электрического заряда CU или количества движения mV, а температура Т , как некий потенциал, подобный электрическому U или скорости V.
Получаемая тогда в качестве “энергии” величина (Q*T)/2 очень похожа на (mV*V)/2 или (CU*U)/2 , она так же уменьшается по мере совершения работы.
(Надо только посмотреть, в каких случаях она сохраняется, и будет ли от неё польза.)

Но, температура Т, пропорциональна квадрату скорости молекул. Почему же тогда при механическом движении потенциалом мы считали скорость V, а не V^2, и зарядом считали mV, а не m ? Не лучше ли зарядом считать массу m , а потенциалом V^2 ?
Однако, если это сделать, то электрическим потенциалом придётся считать не U, а U^2 , а зарядом не CU , а электроёмкость С . Но этого нельзя допустить, потому, что ёмкость С никак не связана с движением. Это просто геометрическая форма. Она не содержит никакого внутреннего движения !
Значит всё же придётся считать потенциалами V, U, T , а зарядами m , CU , Q .

Однако, если вдуматься, то в любых жизненных ситуациях, важным для нас является не энергия сама по себе, а только то движение, которое мы можем выделить, и направить по своему желанию.
Например, одну молекулу мы можем направить на лопасть крыльчатки, и заставить её вращаться. Но если перед нами рой из десятка молекул, то мы можем управлять только всей этой кучей целиком, точнее центром её массы.
Энергию молекулярного движения mV^2/2 всегда можно представить, как сумму масс-квадратов относительных скоростей вокруг общего центра, плюс квадрат скорости этого центра, помноженного на общую массу: Сумма (mVотн^2/2) + Vц.^2/2 *Сумма(m).

Энергия центра массы (208x173, 21Kb)

Иными словами, энергия молекул состоит как бы из внешней M*Vц.^2/2 и внутренней Сумма (mVотн^2/2).
Внутренним движением (вокруг центра массы) мы управлять не можем, а значит не можем превратить его в механическую работу. Это образно говоря балласт, сгоревшая часть топлива, шлак (энтропия?).
В результате превращений полезной энергии в другие виды, она постепенно становится внутренним движением, замкнутом в себе, и увеличивает массивность тела.
.
И всё же, скажет читатель, безвозвратная потеря энергии всегда сопровождается какими то заметными эффектами. При механическом столкновении тел слышен звук, электрический разряд вызывает ток в окружающих проводниках. Так неужели передача тепла от горячего тела к холодному абсолютно ни на что не влияет?
Давайте посмотрим, как отдаёт тепло нагретое твёрдое тело.
Молекулы в нём движутся быстрее, чем в окружающей среде, но вылететь из него не могут. Они, как шарики на пружинках скачут туда сюда, но всякий раз возвращаются на прежнее место.
Вот к поверхности горячего тела подплывает медленная молекула комнатного воздуха. В какой-то момент она получает резкий удар и отскакивает назад. Полученное движение она постепенно раздаёт своим соседкам, и оно рассеивается в объёме. Эту картину каждый хорошо представляет.
Но мы почему-то забываем о том, что вместе с энергией, молекула получает ещё и некоторое количество движения. И хоть отскакивают молекулы в разных направлениях, результирующий импульс всё равно направлен прочь от горячего тела. Само же тело получает толчки в обратном направлении.
Представьте себе теперь, что горячее тело наполовину окружено теплоизоляцией, например торчит из стеклянного термоса. Между стенками термоса вакуум, и пропускать колебания молекул стенки не могут. Значит толчки будут действовать только со стороны горлышка, и если подвесить этот термос на ниточке, он бязан прийти в движение. Даже при комнатной температуре скорость отлетающих молекул сравнима со скоростью пуль, так что “реактивная сила” должна быть заметной. Почему же никто до сих пор этого явления не наблюдал?
Попробуем прикинуть.
Пусть пластинка из специального (магниевого) сплава, имеющего теплоёмкость ровно 1Дж/градус нагрелась с 20Ц (293К) до 21Ц (294К).
При массе в 1 г и энергии в 293 Дж скорость пластинки могла бы быть 765,506 м/c,
а при энергии 294 Дж 766,812 м/c. Это значит, что при нагреве на 1 градус каждая молекула ускорилась в среднем на 1,3 м/с.
При массе 1 г, эта скорость соответствует количеству движения 0,0013 кгм/c.
Допустим пластинка тонкая, и нагрелась за 13 секунд. Тогда в течение этого времени на неё должна была действовать сила (0,0013 кгм/c)/13c = 0,0001Н или всего лишь10мГ.
От такой маленькой силы термос конечно не сдвинется, а пластинка тем более, потому, что отодвинувшись хоть на миллиметр она просто перестанет получать тепло.
Этот воображаемый опыт с пластинкой я привёл только для того, чтобы оценить ориентировочно масштаб возникающих сил.
Однако, если бы это тепло было передано не пластинке, а окружающему воздуху, а сам термос массой в 1 кг висел на ниточке, то он начал бы двигаться со скоростью 1,3 мм/с.
А это вполне заметная величина, и такой опыт можно провести даже в домашних условиях. Надо только как-то избежать влияния конвекции.

Есть и ещё один нюанс, который может по значимости превзойти всё сказанное.
Дело в том, что отскок молекул происходит с огромными ускорениями. Например если молекула газа приобретёт скорость порядка 1м/с на отрезке сравнимом со своим размером (5*10^-10 м), её ускорение достигнет чудовищной величины прядка 10^9 м/сс.
Мы ещё не знаем, как влияют ускорения на окружающие предметы. В земных условиях никто никогда не экспериментировал с такими ускорениями. Наверняка их действия тоже возрастают квадратично, как и действие электромагнитных волн, а оно, как известно.
начинает заметно проявляться только на частотах в миллионы колебаний в секунду.
Так, что если даже небольшие количества газа будут постоянно получать такие большие ускорения, то бог знает, какие эффекты могут возникнуть. Надо только, взять разреженный газ, чтобы торможение отскочившей молекулы произошло на достаточном расстоянии от места старта. В этом случае обратное действие торможения не сможет уничтожить прямое действие ускорения.
Не надо забывать и о том, что на телах, находящихся в очень сильном поле тяготения или на ускоряющихся телах (где это тяготение создано искусственно), время течёт медленнее. Если кто читал мою статью “О замедлении времени”, тот возможно помнит, что при ускорении порядка 10^8 м/cc время замедлялось примерно вдвое. А при 10^9 м/сс замедление будет ещё больше. При этом на короткий миг ослабнут связи между частями атомов. К чему это может привести, я говорить не берусь.
Хочу добавить лишь то, о чём с самого начала хотел сказать, да так и не успел.
Импульс и Энергия это лишь две очень примитивные меры Живой Силы. В природе существует и напряжение мысли, и сила чувств, и сила красоты. Это всё разновидности потенциалов, которые характеризуют материю. А раз существуют потенциалы, значит существуют и заряды и соответствующие им виды энергии. В наше время стремительно совершенствуются способы создания виртуальной реальности. Всё труднее становится отличить её от “истинной” реальности. Всё более призрачными становятся те пределы, до которых мы знали материю. Поэтому мы вынуждены будем постепенно менять её формулировку. Более того, само понятие материи рано или поздно придёт к своему отрицанию. Но это уже совсем другая тема для разговора.


ПАРАДОКС СТЕКЛЯННОГО ШАРА .

Продолжаю тему концентраторов рассеянного света.
Представим себе, что мы сидим внутри раскалённой до 700 С печи (в жаростойких скафандрах, разумеется). Кирпичи светятся тёмно-красным вишнёвым светом, и внутри этой печи уже давно установилось тепловое равновесие. Всякое движение прекратилось. Тепловая смерть … Можно ли в таких условиях получить хоть какую-то полезную энергию? Я имею в виду не только механическое движение, а вообще хоть какое-то различие в этой однообразной картине.

Но, вот в руке у меня появился стеклянный шар, какими пользуются гадальщики для предсказания будущего. Он величиной с большой апельсин, только совершенно гладкий.
01 P3280829аб (636x618, 32Kb)
Любой луч света, попавший на этот шар, войдёт в него, преломившись, как ему и положено по закону оптики.
02 P3280844аб (562x618, 23Kb)
По этому закону, под каким бы углом ни падал луч, он не сможет отклониться от вертикали к поверхности больше, чем на определённый угол.
03 P3280844абсдеф (537x567, 34Kb)
Если, например, показатель преломления стекла равен 1,4 , то, даже падая по касательной, угол этот никогда не превысит 45 градусов. При этом синус его будет равен 1/1,4 . Это примерно 5/7. Поэтому, если наш шар имеет диаметр 14 см, то тепловые лучи, падающие на него со всех сторон, должны пересечь сферу радиусом 5 см.
04 Тк1абсд (309x354, 7Kb)
Поместим в это место чёрный железный шар.
Тк2а (309x354, 25Kb)
Поскольку его радиус составляет 5/7 от радиуса стеклянного, площадь его будет примерно вдвое меньше (25/49 ~ 0,5).
Однако, этот шар получит весь лучистый поток, который получал и испускал стеклянный. (Стекло почти ничего не поглощает, и ничего не излучает, но поток, прошедший насквозь, вместе с этой небольшой добавкой, в сумме равен потоку, абсолютно чёрного тела в установившемся тепловом равновесии.)
Что же получается? Чёрный шар получил весь световой поток, предназначенный большому чёрному телу, и значит теперь он обязан излучать всю эту энергию обратно. Но, имея площадь вдвое меньшую, он сможет это делать, лишь набрав более высокую температуру. А, поскольку излучаемая мощность по закону Стефана-Больцмана пропорциональна четвёртой степени температуры, то эта температура должна быть примерно (корень четвёртой степени из двух) в 1,2 раза больше .
При 700С абсолютная температура стеклянного шара была равна примерно 1000 К, и значит температура чёрного железного шара будет 1200К (900 С).
И это происходит вопреки второму закону термодинамики!!!
Возможно, я где-то допускаю грубую ошибку (пусть читатели её найдут). Но может быть ошибки и нет, ведь речь идёт не о контактной теплопроводности, а о лучистой энергии, являющейся более организованной формой движения, чем молекулярная.
Если ошибки нет, то пойдём дальше.

Поздняя осень (грачи улетели …). На пожухлой траве по утрам уже видны следы инея, но уличный термометр всё ещё показывает ноль градусов. На даче холодно, дров нет, электричество не подведено. Как обогреться в таких условиях?
Возьмём (мысленно) наш стеклянный шар диаметром 14 см, и внутри него пустотелый чёрный шарик в водой диаметром 10 см (без воздушного зазора со стеклом).
06 Тк3ас (309x354, 14Kb)
Предположим, стеклянный шар находится внутри металлической железной бочки.
07 Тк3асжзи (309x354, 18Kb)
При нуле градусов Цельсия, стенки бочки “нагреты” до 273 градусов Кельвина, и испускают невидимые тепловые лучи. Они преломляются подобно световым, и могут нагревать предметы.
Железный шар, получив двойную лучевую нагрузку (как мы только что вычислили), должен нагреться примерно на 20 процентов от этой абсолютной температуры, так что, температура воды в нём могла бы достичь 54С.

И всё было бы прекрасно, но, к сожалению, стекло плохо пропускает тепловые лучи, поэтому вместо него придётся поискать другое вещество, хорошо пропускающее “комнатное” тепловое излучение, и имеющее при этом показатель преломления не менее 1,4 .
Читатель может сам поэкспериментировать, вставив в стеклянную трубку вторую трубку (обязательно чёрного цвета) в полтора–два раза меньшего диаметра, и пробовать наливать между ними различные жидкости, пока термометр внутри малой трубки не покажет наибольшую разность температур. Если коэффициент преломления и соотношение диаметров выбрано оптимальным, стеклянная трубка снаружи вся будет выглядеть чёрной, потому, что увеличенное изображение внутренней чёрной трубки займёт её целиком.

Я умышленно взял для расчёта скромный показатель преломления 1,4. Такой показатель имеют почти все органические жидкости (глицерин, скипидар, ксилол), доступные простому любителю. Возможно, подойдёт даже раствор поваренной соли в чистой питьевой воде (какую обычно продают в пластиковых бутылях). Вода, конечно, довольно сильно поглощает в инфракрасной области, но зато несравненно дешевле и безопаснее.
Если опыт покажет хотя бы небольшое повышение температуры (в пасмурную погоду), значит ошибки в рассуждениях не было.
Но это только опыты для проверки гипотезы. Говорить о практическом использовании этого эффекта можно будет только если они дадут положительный результат.
Мне кажется, что на практике придётся всё-таки использовать не шар, а трубчатую конструкцию. Труба даёт вдвое меньшее повышение температуры, но зато гораздо проще в изготовлении.
Такая конструкция может представлять собой железную трубу, в которую вставлена прозрачная труба диаметром вдвое тоньше, только не из стекла, а из специального прозрачного сплава КРС-5 ( 42%TlBr + 58%TlJ).Труба эта должна быть выкрашена изнутри чёрной краской, чтобы избежать полного внутреннего отражения (иначе внутренняя полость будет отражать свет, как воздушный пузырёк в воде). Между трубами выкачан воздух для устранения контактной теплопроводности. Вакуум должен быть не хуже 10^-4 мм.рт.ст.. Дело в том, что при уменьшении давления, молекул становится всё меньше, но зато они всё свободнее летают от стенки к стенке, всё быстрее перенося тепло, поэтому теплопроводность газа не меняется. Однако, при очень низких давлениях молекул становится так мало, что они при всём своём желании не успевают переносить прежнее количество тепла, и теплопроводность уменьшается (а когда их не остаётся ни одной, и вовсе падает до нуля).
Вещество КРС-5 выбрано по той причине, что оно хорошо пропускает не только видимый свет (с длиной волны 0,4 – 0,8 мкм), но и “комнатные” тепловые лучи (с длиной волны 10 мкм), и при этом имеет очень высокий показатель преломления, больше 2 (точнее 2,4). Поэтому хаотические тепловые лучи от наружной трубы могут расходиться в нём не более, чем на 30 градусов.
08 Тк4 (276x236, 29Kb)
Благодаря этому, внутренняя труба, может иметь вдвое меньший диаметр, и, тем не менее, перекрывать собой все преломлённые лучи. А поскольку площадь её вдвое меньше, то температура её (как показал проделанный ранее расчёт) должна быть на 54 градуса больше, чем у наружной. Пропуская через внутреннюю трубу холодную воду, на выходе можно получить горячую.
Мощность описанного устройства не так уж мала. При 0 градусов Цельсия каждый квадратный метр зачернённой поверхности излучает 5,67*(273/100)^4 ~ 315 Вт.
Если наружная труба будет иметь диаметр 10 см и длину 1 м, то такое устройство выделяло бы примерно 100 Вт в виде бесплатного тепла.

Однако, простому любителю вряд ли доступен редкий в наше время материал КРС-5, содержащий к тому же ядовитые соли таллия. Поэтому для экспериментов можно попробовать взять обычную поваренную соль NaCl . Она пропускает не только весь видимый спектр, но и инфракрасные лучи с длиной волны до 17 мкм (то есть и “комнатные” тепловые). И показатель преломления у неё как раз подходящий, около 1,5.
Однако, вырастить большой кристалл поваренной соли из раствора очень трудно, а выточить из него трубу ещё проблематичнее.
А что если попробовать отлить трубу из расплава?
Да, при 800С поваренная соль превращается в прозрачную жидкость, но при остывании она кристаллизуется и становится мутной. Однако, можно попробовать сплавить её с хлористым калием (KCL), бурой (K2B4O7) или даже с небольшим количеством толчёного стекла. Возможно при этом получится прозрачная стеклообразная масса. Она достаточно дешёвая и должна хорошо полироваться мокрым войлоком. Из такого материала можно было бы строить тёплые дома на севере.
09 Север1б (321x197, 31Kb)
Однако, если читателю нужна вода погорячее, ничто не мешает добавить к этой “ракете” ещё одну “ступень”, поместив трубу в трубу, тогда вода станет вдвое горячее.
10 Тк5аб (284x315, 32Kb)
Вот такой получился вечный источник тепловой энергии, по сути вечный двигатель.
Ну, в самом деле, закрытая стальная труба даже без внешнего освещения, а только за счёт притока тепла извне преспокойненько выдаёт горячую водичку!
И где тут ошибка, я так пока и не понял.

Впрочем, температуру внешней трубы можно ещё и дополнительно повысить, поместив её в МНОГОСЛОЙНЫЙ ПАРНИК, о котором я как-то раз писал в этом дневнике.
С помощью десятка оконных стёкол мне удавалось в морозный хмурый зимний день получить температуру в этом парнике на 10 градусов выше уличной.

ВОЗМОЖНЫЕ ВОЗРАЖЕНИЯ .
У читателя, убеждённого в незыблемости закона сохранения энергии и второго начала термодинамики, может возникнуть мысль, что “парадокс стеклянного шара” возникает от того, что не учитывается отражение света самим шаром. Ведь чем больше угол падения от вертикали, тем больше света отразится, и, хотя преломившиеся лучи несколько сконцентрируются, выигрыша в температуре и энергии мы не получим.
Изначально, я как-то не придал этому особого значения. Ведь коэффициент отражения не влияет на температуру, а лишь немного уменьшает принимаемую мощность. Будь шар даже никелированным, он всё равно наберёт температуру окружающей среды (только медленнее). Тем не менее, я просчитал величину этих отражательных потерь.

Будем считать, что на шар падает рассеянный свет от облаков, равномерно освещающий его со всех сторон (снизу лежит зеркало). Поскольку точки сферы равноправны, то достаточно вычислить процент отражённого света в какой-нибудь одной точке.

В трёхтомнике Ландсберга есть таблица отражения света от стекла, падающего под разными углами (в процентах):
0- 4,7; 10-4,7; 20-4,7; 30-4,9; 40-5,3; 50-6,6; 60-9,8; 70-18; 80-39; 89-91; 90-100 .
Построив эту гистограмму, я просуммировал доли света отражённого в получившихся секторах. Оказалось, что теряется только 16 процентов. Это, конечно, не может нейтрализовать эффект концентрирования светового потока на площадку вдвое меньшей площади.
Однако Ландсберг не указал точно показатель преломления стекла, а его диапазон довольно широк (от 1,4 до 1,8). К тому же мне интересно было узнать возможные потери при отражении от сплава КРС-5 или от алмаза, у которых n = 2,4.
В справочнике Яворского-Детлафа есть формула коэффициента отражения луча, падающего под углом f на поверхность с коэффициентом преломления n :
K = ((Sin(f - r)/Sin(f + r))^2 + (Tg(f - r)/Tg(f + r))^2)/2 , где угол преломления r = ArcSin(Sinf/n).
Формула довольно громоздкая, поэтому я поручил просуммировать отражённые доли
Через каждый градус своему компьютеру. Результат получился схожим.
Вода (n = 1,33), К = 0, 127559 .
Стекло (n = 1,5), К = 0, 152827.
Алмаз или КРС-5 (n = 2,4), К = 0,260416 .
Как видим, с ростом показателя преломления коэффициент отражения рассеянного света увеличивается. Алмаз отражает уже целую четверть, но зато площадь внутреннего шара можно сделать в 5,6 раз меньше. И выходит, что и в этом случае отражение не сможет свести к нулю эффект концентрирования светового потока.

* * *
КРУГОВОРОТ ЭНЕРГИЙ .
Так уж сложилось, что все виды энергии мы разделили на несколько этажей по степени их ценности. Одной из ценнейших мы считаем электрическую, её легко превратить в любую другую, а самой “плохой” мы обычно считаем тепловую.
Как показывает повседневная практика, все виды энергии постепенно превращаются в тепловое движение молекул. И, кажется, будто не имея никакой разности температур, от неё невозможно получить никакой пользы, кроме, как использовать её для обогрева. Но, имеющейся температуры бывает для этого недостаточно.
К счастью, тепловая энергия (как и всё в природе) недолговечна. Соударения молекул между собой заставляют электроны, двигаться неравномерно, и испускать электромагнитные волны. Волны эти улетают в пространство, унося с собой энергию, в результате чего температура тела постепенно уменьшается. Это происходит даже при комнатной температуре. Если бы нашу комнату целиком удалось перенести далеко в космос, то, не получая тепловых лучей от других земных предметов, она постепенно остыла бы почти до абсолютного нуля.
Но, энергия не исчезает бесследно, излучённые электромагнитные волны путешествуют в пространстве, пока не столкнутся с каким-нибудь другим телом, и снова не превратятся в тепло (или в какой-нибудь другой вид энергии, например в электрическую).
К сожалению, в естественном виде это рассеянное излучение не сможет сделать другое тело горячее, чем его источник. Но свет (в отличие от хаотического теплового движения) может по крайней мере преломляться в стекле и изменять направление без каких бы то ни было внешних затрат энергии.
Попробуем использовать это свойство, зная, что и при комнатной температуре все тела излучают энергию в виде длинных (порядка 10 мкм) электромагнитных волн.

ДАРОВОЙ ХОЛОДИЛЬНИК .

Я до сих пор не нашёл разгадку парадокса стеклянного шара, ведь это ярко выраженный вечный двигатель. Но из головы он не выходит. Более того, возникают ещё более сумасшедшие идеи.
Ну вот, например, почему бы не использовать эффект стеклянного шара задом наперёд, и получить ДАРОВОЙ ХОЛОДИЛЬНИК .
11 Даровой холодильник 1 (547x472, 34Kb)
Коль скоро внутренний шар должен быть теплее окружающей среды, то окружающая среда должна быть холоднее, чем он сам. Придав внутреннему шару комнатную температуру, мы должны получить в окружающей его оболочке минусовую.

Такая конструкция, конечно не самая лучшая. Но, можно вспомнить, что половина шара, поставленная на зеркало должна вести себя, как весь шар целиком (эффект калейдоскопа).
12 Эффект калейдоскопа (634x472, 34Kb)
Если утыкать холодильную камеру такими половинками, то всё сильно упростится.
13 Даровой холодильник 2 (429x472, 67Kb)
Ну, что тут скажешь: “Мюнхгаузен да и только!”
Ну, а если копнуть наше мировосприятие поглубже?
Все мы привыкли к тому, что если наступило тепловое равновесие, то температура должна стать одинаковой по всему объёму. Но, так ли это?
Почему, например, нас не удивляет то, что металлы имеют различные электрические потенциалы? В растворах эта разность потенциалов может доходить до трёх вольт.
И в воздухе каждый металл тоже самопроизвольно заряжается до определённого значения. Даже при соприкосновении двух металлов эта контактная разность потенциалов сохраняется бесконечно долго. Она составляет лишь доли вольта и определяется способностью металла постоянно удерживать избыток электронов.
Диэлектрики тоже заряжены. В их молекулярной структуре всегда имеются дефекты, и в них изредка удерживаются лишние электроны. Только их общий заряд (потенциал десятки тысяч вольт) обычно нейтрализован осевшими на поверхность зарядами противоположного знака, и становится заметен при электризации трением (когда осевший заряд "сметают" с поверхности).
Таким образом все тела в природе электрически заряжены, и никакой одинаковости распределения потенциалов по объёму не существует.
Не следует ли тогда предположить, что и в тепловом равновесии возможны объёмы с постоянной различной температурой? До сих пор мы ни с чем подобным не встречались.
Но всё когда-то встречается в первый раз. И, вот, наконец, такое явление встретилось
(по крайней мере теоретически). Что же теперь, закрыть глаза, и сделать вид, что его нет?
Нет, потому этого не может быть никогда ?!
Не знаю, читатель, возможно я не прав, но в учебниках физики нет закона, который запрещал бы наличие гор и впадин на поверхности планет и вообще наличие каких-либо различий в равновесных системах. Так, что и этот вопрос пока остаётся открытым.


РАЗГОВОР О “НЕЧИСТОЙ СИЛЕ” .

Прежде чем начать разговор на эту тему, мы должны определиться с понятием системы.
Мы привыкли считать, что любой объект , если его можно назвать объектом, занимает какое-то определённое место в пространстве. Его части всегда чем-то связаны между собой, связаны механическими силами или сигналами, обусловливающими его целостность и способность осмысленно (в той или иной степени) отвечать на внешние воздействия.

Любой преступник являет собой систему, которая движется, действует, и при этом оставляет следы. Следы явные или следы слабые, которые можно распознать только приборами, но следы эти всегда есть. По следам, разматывая цепочку событий в обратном направлении, всегда можно найти преступника. Но, всегда ли?

На первый взгляд кажется, что это возможно всегда, по крайней мере в принципе, и всё дело только в наличии времени и достаточных средств. Это следует из того, что всякое явление имеет свою причину. Даже было такое расхожее высказывание, что авария всегда имеет ИМЯ и ФАМИЛИЮ. Упала, например, сосулька прохожему на голову, виноват тот, кто не позаботился об уборке снега с крыши. Пропал именной пистолет, значит владелец хранил его в ненадёжном месте. Следователь Жеглов, герой из известного фильма, как-то сказал: “Наказание незаслуженным не бывает”. И в некотором смысле он прав. Не надо ходить зимой вблизи домов, особенно если там висело предупреждение. Но в глубине души мы чувствуем, что прав он не совсем. Какая-то часть произошедшего не зависит от обвиняемого. В последние десятилетия богатого развитого социализма даже нормой стало говорить, что, дескать, никто не виноват, всё дело в случайности. Да, всё имеет причину, но НЕТ ПРИЧИНЫ У СЛУЧАЙНОСТИ.
При попытке найти эту причину, клубок участвующих факторов всё растёт, ширится и нигде не сходится к одному источнику. Это похоже на то, как пытаясь найти сумму бесконечного ряда убывающих чисел (например 1/1+1/2+1/3+1/4+...), мы убеждаемся, что сумма эта не имеет предела. В таких случаях математики говорят, что этот ряд “расходящийся”. Так и с поиском причины случайного явления. Но, ведь, в любом случае должен существовать “преступник”, а найти его никак не удаётся.
Почему, например возникают эпидемии? Почему спящие столетиями микробы вдруг начинают лавинообразно размножаться, а затем так же быстро исчезают как бы сами собой? На них, конечно, влияет активность солнца, но одно только это объяснение не кажется мне вполне убедительным.
Иной раз, сталкиваясь с очень сложными запутанными явлениями, мы просто пользуемся теорией вероятности, даже не пытаясь в них разобраться.
И в большинстве случаев оказываемся правы, потому, что этого “преступника” действительно нет. Вернее он есть, но не имеет определённого места в пространстве. Он, так сказать, НЕ ЛОКАЛИЗОВАН , но всё равно представляет собой СИСТЕМУ. Его части целенаправленно связаны между собой, хотя и разбросаны в разных местах пространства (и, возможно, даже во времени). Но он нам не виден, и мы не можем понять связи явлений, Например, в романе “Мастер и Маргарита” герой, не пытается избежать трагедии, даже зная, что “Аннушка уже пролила масло”. Такие роковые “случайности” вызывают у нас чувство страха. Действительно, ни предсказать их, ни управлять ими человек не в состоянии. (Такие неуправляемые события, как я уже как-то раз писал в этом дневнике, всегда вызывают страх). Издревле, народ называл причины таких событий НЕЧИСТОЙ СИЛОЙ . Но теперь мы вправе дать им более точное определение, это НЕЛОКАЛИЗОВАНЫЕ СИСТЕМЫ .
Кто может поручиться, что колдунья, шепча заклинания и помешивая в котле таинственное зелье, действительно не вызовет град? Точно так же программист, набирая неведомые простому пользователю сочетания латинских букв, приводит в действие скрытые в компьютере подпрограммы. Возможно, ударяя в бубен и выкрикивая непонятные сочетания слов, шаман пробуждает спящие до поры до времени невидимые нам цепочки явлений, и они, суммируясь, порождают явления видимые. Явления эти могут быть грандиозными по своему масштабу. Подобно обвалу в горах они не сравнимы с энергетическими затратами колдуна. Впрочем, возможно, здесь не применимы наши понятия об энергии, тем более, что сами мы до сих пор точно не знаем, что это такое. Лишь для явлений, связанных с перемещениями у нас есть формулы, а в остальных случаях приходится пользоваться расплывчатым выражением “живая сила” .

Область существования нелокализованных систем гораздо больше, чем наш мир.
Она напоминает комплексное пространство. Комплексных чисел неизмеримо больше, чем целых и дробных. Комплексное число, похоже на бутерброд с маслом. Оно состоит из действительной и мнимой части, и число сочетаний их значений получается во много раз больше самих составляющих. Представляя обычное число R в комплексном пространстве, как R*Cos(фи) + R*Sin(фи), мы ясно видим, как с изменением угла “фи” оно поворачивается в этом пространстве, то появляясь, то исчезая в нашем действительном мире.
Читателю не связанному с математикой, я попытаюсь показать это более наглядно.
Вот по оси Х бежит мышь и вращает своим хвостом, описывая круги.

Мышь на оси (308x236, 18Kb)
Когда хвост вертикален, он находится в реальной для нас плоскости ХZ, и мы его видим. Но, когда он горизонтален, он полностью лежит в мнимой плоскости XY, и для нас как бы не существует. Во всех промежуточных положениях “видна” только его проекция. Чем больше эта проекция, тем явственнее проявляется в нашем действительном мире комплексное число. Оно, как джинн из бутылки, материализуется из дыма и снова растворяется в воздухе.
Подобно описанному, появляются и растворяются в нашем мире порождения “нечистой силы”. Однако, боюсь, что сказанное опять поняли только преподаватели математики.
Ну, хорошо. Ведь никого не удивляет, что маленький ребёнок растёт, становится больше, а к старости рост его уменьшается, белеют волосы, замедляется обмен веществ.
Четырёхмерный человек (449x315, 19Kb)
Это то же самое движение в невидимом пространстве, только наш видимый объём перемещается вдоль оси времени. Он является как бы сечением, проекцией четырёхмерного существа, каким и является человек в течение своей жизни. Позже, этот “огурец” рассыпается на молекулы, но продолжает существовать в нелокализованном (рассыпанном) виде. Слово “существовать ” здесь вряд ли подходит, потому, что ни силовой, ни информационной связи между удаляющимися частями скорее всего нет. Поэтому говорить, что части мертвеца могут как-то взаимодействовать и оказывать влияние на наш мир, нет никаких оснований.
Однако, возможность изучать невидимый “мир призраков” должна существовать.
Чтобы облегчить понимание окружающего мира, наш мозг действует по принципу ЭКОНОМИИ МЫШЛЕНИЯ , то есть старается представлять мир как можно проще. Предметы кажутся нам объёмными и движутся в трёх измерениях. Этого достаточно для жизни. А букет из всех остальных измерений воспринимается, как невидимое время. Из множества явлений, наше сознание связывает между собой только те, которые происходят поблизости и одно за другим.
Однако, если бы наши руки, ноги и органы чувств находились на разных континентах, то мир, очевидно, представлялся бы нам по иному. Мы увидели бы совсем другие связи между явлениями. Возможно никого бы не удивило, что на северном полюсе кто-то чихнул, а где-то в южном океане кашалот сдох.
Вот взять , например наше зрение. Изображение на фотографии кажется нам тем лучше, чем оно чётче. Линзу фотоаппарата мы наводим на наибольшую резкость, так, чтобы получить максимальную суммарную разность между яркостью точек изображения. Глядя сквозь рифлёное стекло двери, мы с большим трудом можем догадаться, что происходит в комнате, потому, что части изображения перепутаны, и связи между ними нет. Но, кто может поручиться, что их нельзя связать в каком-то другом порядке. А если пытаться связывать эти части ещё и в разные моменты времени …
Получить в этом случае что-то логически связное кажется совершенно невероятным. Но ведь и число вариантов неисчислимо возрастает! А там, где ноль вероятности умножается на бесконечное число попыток, явление вполне может произойти. И даже не одно, а много. И даже не много, а бесчисленно много.

Впрочем, я уже залез слишком далеко. Пора заканчивать тему и сделать вывод.
Не надо отмахиваться от непонятных явлений, таких, как полтергейст или сверхспособности экстрасенсов. Мир шире, чем он представляется, и действительность преподнесёт ещё много сюрпризов и много открытий.

БИОЛОГИЯ И ЗДОРОВЬЕ

Вторник, 12 Февраля 2019 г. 16:56 + в цитатник
БИОЛОГИЯ И ЗДОРОВЬЕ .

1. От Бога или от обезьяны ?
3. В мире живых клеток.
2. Прижигание.
4. Методом Гиппократа.

ОТ БОГА ИЛИ ОТ ОБЕЗЬЯНЫ ?
Многие образованные и уважаемые мной люди не верят, что человек произошёл от обезьяны. Ряд скелетов их не убеждает. Я спрашивал, как они представляют себе акт такого творения. Что же, в один прекрасный момент пришёл Бог, взмахнул волшебной палочкой, и сразу возник человек? А в ответ слышу невразумительную демагогию с зазубренными цитатами из библии.
Долго не мог понять, в чём дело. И, наконец, понял.
Когда-то в школе нам показывали учебный фильм, он назывался “У порога сознания”. Там обезьяну научили гасить огонь в печи водой из кружечки. Затем изменили условия – налили воды на пол. И глупая обезьяна перебиралась по досочкам (обезьяны боятся воды), чтобы зачерпнуть воды из бочки … Меня тогда поразил этот фильм. Неужели у обезьяны нет ничего кроме инстинктов и рефлексов, и она мыслит, как робот?
И мне, представлялся тот волшебный момент в эволюции, когда на обезьяну вдруг снизошло прозрение, и она обрела человеческий разум, или может быть у неё вдруг родился разумный обезьянёнок.
В том-то и дело, что никого “порога сознания” нет! Название фильма крайне неудачно.
Между “живым” и “неживым” нет качественной границы. Это плавное наращивание способности анализировать мир и испытывать эмоции. У человека она сильная, у обезьяны поменьше, у собаки ещё меньше, и так далее до обычного булыжника. Внешние проявления и ощущение собственного “Я”, это две неразрывные ипостаси любого материального тела. Однако, большинство людей думает, что переход к разумному мышлению произошёл именно мгновенно. И в этом одна сторона неприятия эволюционной теории.
А ещё они ссылаются на фильм “Создатель под следствием” (я его посмотрел по Ютубу). Это мощнейшее оружие верующих! Но, меня, закоренелого материалиста, он, разумеется, не убедил. Автор фильма допускает ошибку, считая, что вероятность самопроизвольного построения живых организмов из имеющихся в природе аминокислот ничтожно мала. Он не учитывает что, столь же велико и количество возможностей реализовать этот процесс. За миллионы лет Природа сделала огромное число таких попыток, и этот редкий случай всё-таки реализовался.
Вот плюнь, например, на газон. Какова вероятность попасть в определённую травинку?
Она очень мала. Однако плевок со стопроцентной вероятностью попадёт в одну из этих травинок. Так на самом деле произошло и в природе. Шаг за шагом возникали всё более и более сложные организмы.
Но, генная теория в том виде, как преподносят до сих пор вызывает у меня сомнения.
В учебниках биологии говорится, что фенотип не влияет на генотип. Как же так? Ведь видимые изменения организма могут происходить на протяжении одной жизни, и даже несколько раз туда и обратно.
Вот, к примеру, силач тренируется поднимать гирю. Усилием воли он направляет в мышцу нервные сигналы и питательные вещества. Через некоторое время мышца становится сильнее, а кости толще. И лично мне почему-то кажется, что дети во всём должны быть похожи на этого атлета, а не только цветом глаз. Не даром женщины стараются выбрать себе в мужья мужчину покрупнее и посильнее. И жизненный опыт выработал в нашем подсознании представление о том, что у здоровой деревенской бабы, которая постоянно таскает вёдра с водой, дети рождаются, что называется, “кровь с молоком”.
Да, опыты генетиков показывают, что изменение формы тела происходит случайными скачками, а внешний мир закрепляют их только тем, что выживают сильнейшие особи.
Но, мне всё равно как-то не верится, что шея у жирафа это результат действия одних только генов.
Мне, дилетанту, ген зерна растения представляется этаким “заархивированным” алгоритмом, по которому развивается организм.


Молекулы ДНК определяют строение его первых его клеток. Они различны по структуре. Поэтому каждая делиться определённым образом и в определённом направлении. Деление это определяется не только взаимным расположением, но и электрическими сигналами, соответствующими структуре каждой клетки. В результате каждое новое поколение клеток строится определённым заданным образом. Это напоминает компьютерную игру “Жизнь”, где картина на экране строится на основе предыдущей. Некоторые клетки как бы заранее намагничены. В одних местах они образуют однотипно “намагниченные” участки, соответствующие определённым тканям, в других местах такого единообразия нет. Но, так или иначе общее достраивание организма происходит в соответствии с изначально заложенным генным алгоритмом и возникшим “узором” электрических сигналов.
На каждом этапе обычно имеется несколько возможностей достраивания. Внешние факторы усиливают или ослабляют какие-то из них. Например, дерево должно выпустить ветку, но мешает стена, и там мало света. В результате ветки растут в другую сторону. Такие однобокие деревья мы обычно видим у стен высоких зданий.
Если тело обладает мозгом, то мозг тоже управляет развитием, только развитие это идёт более целенаправленной пользой для себя. Действие мозга подобно созданию некого объёмного энергетического скелета, пронизывающего все живые ткани.
Этот скелет или узор определяет дальнейшее достраивание тела. Но, не только он.
Ведь каждой клетке в неизменном виде передаются и молекулы ДНК, и они тоже влияют на общий биоэлектрический узор. А раз молекула ДНК влияет на этот узор, значит она ему должна как-то соответствовать, действуя на него. Но известно, что действие порождает противодействие, и вполне возможно узор влияет на ДНК. Вопрос только в какой степени. Не может ли быть так, что не только гены изменяют форму тела, но и внешние факторы в совокупности с действиями мозга могут изменять гены? Если существует такая обратная связь, то вырисовывается совсем другая картина эволюции живых организмов. Она не отрицает (да и не может отрицать) доказанную теорию Дарвина, а просто дополняет её.
(Представляю, возмущение специалистов, что дилетанты лезут не в своё дело! Поэтому на эту тему умолкаю).

В МИРЕ ЖИВЫХ КЛЕТОК .
В этой заметке я хочу поделиться с тобой, читатель, своими мыслями о живом организме и о здоровье человека. Всё, что будет сказано здесь, это только мои личные соображения.
Я никому их не навязываю, и не выдаю за истину в последней инстанции. Уважаемые специалисты могут расслабиться. Это просто информация для дальнейшего размышления.
Итак, начинаю полёт фантазии.
Человек слегка порезал палец. Неприятное ощущение. Как раскалённой проволочкой прикоснулись. Сразу выступила кровь, и дальше слабая ноющая боль.
Растягиваем кусочек ватки в тонкий-тонкий слой, и несколько раз обёртываем рану.
Делаем несколько круговых движений вокруг пальца, чтобы вата поплотнее сжала разрез. Теперь сверху бинт или чистую тряпочку, и … пару дней не мочить!
У молодого всё заживёт на следующий день, а старику может потребоваться целая неделя. Главное за это время не растревожить рану, чтобы края снова не разошлись.
То, что я написал всем известно, но если кто и задумывался, как затягивается рана, то наверняка удовлетворялся предположением, что заживление происходит из глубины наружу и с краёв к центру. В большинстве случаев так оно и есть. В глубине, там, где края раны соприкасаются, передвижение веществ почти не нарушено, и восстановление тканей происходит быстро. Если рана неглубокая, то превалирует заживление снаружи. Клетки эпителия размножаются вокруг повреждённого места, и постепенно сжимают рану подобно силам капиллярности.
Но вот в палец впилась заноза. Это инородное вещество не может войти в состав тканей тела. Тогда организм окружает её полужидкой массой, и постепенно выталкивает её наружу.
Как видим, в случаях поверхностных повреждений организм действует примерно одним и тем же способом. Но, если вдуматься, то напрашивается мысль, что и во всех других случаях заболеваний выздоровление происходит каждый раз по определённому сценарию или лучше сказать, по определённой программе.
Например, ОРЗ можно лечить, а можно не лечить, всё равно ангина будет длиться ровно неделю.
Почему же так происходит, и где находится этот невидимый сценарист?
Мир клеток представляется мне похожим на мир людей. Каждая клетка это княжество. Когда её территория становится слишком большой, ею становится трудно управлять, и князь делит её на части, передавая управление ими своим сыновьям. Так и клетки, они растут, делятся, захватывают территорию слабых и умирающих. Это диктует простая целесообразность. В результате, так же, как город обрастает новыми зданиями и целыми микрорайонами с небывалой ранее инфраструктурой, так и у молодого организма изменяются размеры, форма, а так же появляются новые возможности (о которых стараются не говорить детям).
На мой взгляд, рост организма происходит по принципу достраивания.
Новый владелец брошенного сооружения обычно продолжает строительство произвольным образом, однако не может изменить, размеров фундамента. В результате здание получается похожим на исходный проект, но отличается от него в деталях. Аналогично, из двух одинаковых семян не могут вырасти два абсолютно одинаковых дерева. Всегда есть хоть небольшая разница. Даже близнецов мать всегда отличит друг от друга.
Но, по мере старения, здание, как корабль ракушками, обрастает крытыми балконами, на чердаке появляются несанкционированные мастерские, а хозяин нижнего этажа ломает простенки и устраивает ресторан с бассейном. Стены становятся тоньше от многочисленных врубок и долбёжек, перекрытия сгнивают от сырости, и дом становится опасным для проживания. Так и организм. Он рождается, набирает силу, затем в нём накапливаются повреждения, он дряхлеет и умирает.

Но человеческий организм устроен сложнее. Его рост не ограничивается беспорядочным дополнением к тому, что уже построено. Так же, как над мэрами городов стоят губернаторы, а над губернаторами президент, организм имеет несколько уровней управления: бессознательный подсознательный и сознательный. Эб этом хорошо сказал известный советский психотерапевт Владимир Леви. Дословно не помню, но примерно так.
Бессознательная нервная инфраструктура управляет ростом ногтей и волос, работой селезёнки и поджелудочной железы, поддержанием нормальной температуры и выработкой антител для борьбы с болезнями.
Подсознательная система управляет разного рода рефлексами. Мы, например, вздрагиваем от резкого звука или краснеем от стыда, а, когда подходим к двери, в руках у нас уже оказывается нужный ключ.
Сознательно мы храним деньги в банке, пользуемся услугами аэрофлота, и т. п.

Но, между этажами управления нет резкой границы. Так же, как генерал может при желании дать команду простому солдату, мы можем сознательно управлять своим дыханием, замедлять сердечный ритм и даже изменять перистальтику кишечника. Индийские йоги легко управляют работой большинства своих внутренних органов и умеют быстро заживлять раны. Это достигается тренировкой сознания.
Главное добиться ощущения ЦЕЛОСТНОСТИ своего тела, чувства ПОБЕДИТЕЛЯ над всеми вредными факторами, УВЕРЕННОСТИ в том, что Я СИЛЬНЕЕ всех врагов.

Живое тело это не просто кусок органического вещества. Оно сплошь пронизано тончайшими капиллярами и нервными волокнами, по которым идут сигналы к каждой клетке. Возле того места, где произошло разрушение живой ткани, например при порезе, интенсивность этих сигналов увеличивается. Оставшиеся нервы берут на себя нагрузку перерезанных. А там, где эта интенсивность выше, ускоряется и процесс заживления. Известно, что если искусственно увеличить объём нервной ткани (свыше двадцати процентов) в отрезанной конечности лягушки, то она отрастает заново. Очевидно процесс восстановления зависит от плотности нервных сигналов в единице объёма тела. Тогда возможно, что того же эффекта можно добиться, не увеличивая объёма, а только усиливая сигналы в имеющихся нервах.
Помнится в молодости я даже собрал прибор, который измерял электрический потенциал в одной точке тела, и через одну сотую секунды подавал его туда же усиленным в три раза.
Биоусилитель (700x382, 54Kb)
Усилитель этот был очень несовершенным. Питающая частота 50Гц ощущалась, как противный зуд (а нужно было хотя ты 30кГц). Поэтому его пришлось оставить без применения. Кроме того, для лечения, например, кожных болезней, нужна не одна точка, а целая плоскость из множества таких точек. В настоящее время электроника шагнула так далеко, что возможным стало повторить такой прибор на нужном уровне сложности.

И, раз уж речь зашла о кожных расстройствах, давайте подумаем, как могут вести себя клетки в этих случаях. Если заболевание не носит инфекционного характера, например грибкового, а только аллергического, что-нибудь типа нейродермита, то внешний вид кожи наводит на мысль, что клетки не хотят делиться нужным образом. А почему?
Возможны несколько причин.
1). Повреждена связь с “центром управления”. Таким центром в значительной степени является не головной мозг, а близлежащие нервные структуры, осуществляющие бессознательное управление. При этом клетки, не получают никаких сигналов, делятся как попало.
Так происходит после ожога. Подкожные нервы уничтожены, управляющие сигналы из центра не доходят, поэтому ни волосяной покров , ни кожный рисунок не восстанавливаются.
2). Кожа получает сигналы, но неправильные. Почему?
Не будем забывать, что все процессы в организме происходят по определённым программам, выработанным эволюцией. Для каждого случая имеется своя программа. Если программа излечения запущена, она должна отработать полностью. Например, нарыв должен пройти все стадии созревания и завершиться выходом гноя. За это время (по расчётам организма) должно наступить выздоровление.
Однако, бывают случаи, когда “центр” продолжает получать сигналы (нередко ложные) о том, что болезнь продолжается и запускает программу снова и снова. При этом на коже возникают самые разнообразные внешние проявления, и болезнь принимает хронический характер. Это тот редкий случай, когда нужно вмешаться и прервать программу. Но, как это сделать?
Можно, подействовать более сильным раздражителем, например устроить термический или химический ожог. Тогда будет запущена другая программа излечения, и все силы будут направлены к ней, а про первую организм забудет. Есть и другие очень сильные раздражители: смена климата, смена рода работы, места жительства, или смена образа жизни вообще, а также война, половое созревание, беременность (это тоже программа, на девять месяцев). От этого иногда сами собой проходят даже очень серьёзные заболевания.
3). Может так случиться, что неисправен сам центр управления. Тогда эта же кожная болезнь, уничтоженная в одном месте, может появиться на другом участке.
Что делать? Успокаивающие лекарства, снижающие активность центра, не помогают.
Тогда на помощь приходит “народная медицина”. Иногда она делает, казалось бы, невозможное. А суть в том, что старушка-знахарка воздействует уже не на периферическую, а на центральную нервную систему. При этом функцию управления берёт на себя головной мозг. Это, грубо говоря, гипноз.
Все её примочки и экзотические мази это всего лишь атрибуты “колдовства”. Они, конечно, немного помогают, но главная задача, внушить пациенту уверенность, что излечение уже началось, ТЫ уже ЗДОРОВ !
Такого же эффекта можно добиться и самовнушением. К сожалению большинство россиян думают, что не ОБЛАДАЮТ такими способностями. Это как в фильме “Брильянтовая рука”: “Человек способен на многое, только он не знает, на что он способен”
А вот индийские йоги свободно владеют своим подсознанием. В любой “внештатной” ситуации могут перейти на “ручное управление” организмом. Такое управление, конечно, требует несравненно больше психической энергии, но, им и не нужно напрягаться вечно. Для излечения требуется лишь некоторое время. Когда повреждённый участок тела восстановит свою природную форму и войдёт в нормальный режим, поддерживать это состояние уже не нужно. Организм, будет продолжать функционировать в заданном режиме. (Это как с нашей страной, её можно заставить работать в режиме с положительной или с отрицательной обратной связью. В режиме капитализма, люди НЕ ВЕРЯТ друг другу и стараются набить только свой карман. В режиме социализма, люди ВЕРЯТ, что его не бросят в беде, и добро, сделанное для общества вернётся к нему в увеличенном виде. Надо только подольше подержать страну в заданном режиме. )

Каким же ещё способом можно повлиять на распоясавшиеся клетки?
Уже давно высказывались мысли о том, что живые организмы образуют вокруг себя некое биополе, и влияют друг на друга на расстоянии. Так корешки репчатого лука в (обязательно) кварцевых стаканчиках с водой обмениваются сверхслабыми вспышками ультрафиолета. Если повреждались корни одного растения, то погибало и соседнее. Или, например, при опускании живой креветки в кипяток, на листике находящейся невдалеке герани возникал электрический импульс. А почему мы инстинктивно хватаемся рукой за ушибленное место? Не исходит ли от руки это самое “биополе” ? Если это так, то можно попытаться его использовать.
Что если, на биополе больного наложить биополе здорового человека, и тем самым исправить его?

Для кожного заболевания, можно изготовить этакий “оптиковолоконный” кабель из тончайших проволочек, и наложить его торцы на здоровый и больной участок. Эта “шахматная доска” в точности передаст все электрические потенциалы со здорового участка на повреждённый и введёт его в правильный режим. Правда есть риск, что заболеет и здоровый участок кожи. Вот тут-то мог бы помочь усилитель, о котором я только что говорил. Он не только остановит сигналы в обратном направлении, но и значительно усилит их.
Для тех, кто хочет ознакомиться с этим прибором подробнее, вот схема, по которой он был собран.
Схема биоусилителя 2 (495x700, 31Kb)
Она состоит их двух усилителей. Каждый работает в течение одного полупериода сетевого напряжения. Первый измеряет и запоминает потенциал в в заданной точке кожи. Второй, усиливает его и подаёт в ту же самую точку. Самовозбуждение усилителя не наступает, потому, что входной и выходной сигнал разделены промежутком времени.
Это происходит так.
Один конец входа первого усилителя соединён с большой площадью тела, а второй конец прикасается только к заданной точке на коже, которая (в данный момент времени) имеет свой потенциал, отличающийся от потенциала этого “усреднённого заземления” . Разность этих потенциалов попадает на сетки первой лампы, усиливается и заряжает междуанодный конденсатор. Это длится 1/100 долю секунды. Затем питающее напряжение на лампе исчезает, а вместо неё включается второй усилитель. Он усиливает напряжение конденсатора. Разность потенциалов, возникающая на анодах второй лампы уже не зависит от входного сигнала. Она держится только пока конденсатор “помнит” заданное ему напряжение (тоже в течение 1/100 секунды), и одновременно попадает на сетки первой лампы, связанные с кожей. В результате заданная точка кожи получает свой же потенциал, но усиленный в три раза. Поэтому, даже если повреждён управляющий нерв, восстановлением ткани должно, по идее, происходить гораздо интенсивнее.

Я сейчас говорил только о восстановлении повреждений на коже, они распределены на некоторой площади. Если же заболевание, как сейчас принято говорить “онкология”, то соединять зеркальные точки придётся уже не на плоскости, а в объёме пространства. Вот тут возникает совершенно фантастический проект с использованием электростатических лучей (о них я как-то раз уже писал в этом дневнике).

Представь себе пустотелый металлический эллипсоид размером эдак метров десять.
В фокусах этого эллипсоида друг против друга лежат (валетом) два человека.
Передача мысли 1 (484x391, 20Kb)
Если бы речь шла о световых лучах, то объёмное изображение всех точек одного человека совпало бы с симметричными точками другого. Но свет не проникает глубоко в тело. Вместо них можно попробовать применить электростатические лучи. Если они, как пишут учебники, подчиняются принципу суперпозиции (простого наложения), то для них, как и для магнитного поля, нет преград (по крайней мере в диэлектриках).
Электрические потенциалы точно так же, как и световые, создают в пространстве объёмную картину. При этом электрическая картина образованная телом одного человека в точности совпадает с симметричными точками тела другого. В результате должна появиться электрическая связь двух людей. Возможно они даже смогут читать мысли друг друга.
Поскольку электрические изображения создаются потенциалами точек внутренней поверхности эллипсоида, то их можно усилить, подключив каждую точку к своему усилителю (о котором я только что говорил). В настоящее время это стало возможным, так как современная микроэлектроника способна смонтировать на одном квадратном сантиметре сотни таких усилителей. Тогда можно будет “передавать биополе“, правда в обе стороны с риском для здорового донора..

Конечно, кто-то может возразить, дескать эффект принципа суперпозиции будет сведён к нулю перемещением свободных зарядов. Спорить не буду. Идея очень слабая. Можно, конечно, попытаться сделать потенциалы на эллипсоиде высокочастотными, чтобы они проникал в глубину тела подобно рентгеновским. Но, что-то слабо верится.
И возникает вопрос, а нельзя ли для этого приспособить какой-нибудь томограф?
Я понимаю, дело это очень сложное, но ведь на другой чаше находится жизнь людей!
Медицинская техника не должна стоять на месте. И даже такие хилые идеи, как мои могут навести кого-то на более практичные решения.
* * *
ПРИЖИГАНИЕ .
Должен сказать ещё несколько слов о таком варварском методе “лечения”, как прижигание.
Этот метод уничтожения бородавок, папиллом и прочих дефектов широко применяется в косметических кабинетах. Самолечение этим способом очень рискованно, и, тем не менее, кое что я пробовал на себе.
1). Ранку, вокруг которой уже началось покраснение, можно прижечь чистым спиртом, намочив ватку и подержав её хотя бы минут пятнадцать, пока не начнётся ощущение, что она “греет”. Держать надо, хотя бы минут пятнадцать, пока “тепло” не иссякнет. Таким способом часто удаётся избежать появления нарыва, особенно около ногтя. Даже развитие пульпита в зубе иногда удаётся задержать на день-два.
Во всяком случае хуже не будет. Спирт никогда не даёт плохих последствий.
2). Если на коже появился прыщ неизвестного происхождения, и он чешется, его желательно уничтожить вместе с возможными микробами. Для этого подходит соляная кислота. Можно на пару минут приложить ватку. А можно просто смазать этот участок и не смывать. Сначала будет жечь, но терпимо. Через пол часа боль утихнет. В последующие дни обожжённая кожа слезет, а вместе с ней и всякая зараза.

Если нет соляной кислоты, можно взять азотную. Несмотря на то, что она страшно изгрызает почти все металлы, для тела она самая безобидная. (В слабо связанном виде с серебром она входит в состав обычного ляписа для выведения бородавок.) Во всяком случае, уксусная кислота действует гораздо более жестоко и болезненно, чем соляная или азотная. Только, к сожалению, азотная кислота временно оставляет желтоватое пятно, как от йода или как на пальце курильщика.
НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ не берите СЕРНУЮ кислоту (автомобильные аккумуляторы)! Тогда обеспечен глубокий ожог и долгое мучительное лечение.
И БОЖЕ УПАСИ прикасаться к ПЛАВИКОВОЙ кислоте !!! – Сильнейшая боль (смывание водой почти не помогает!), через пол часа местное почернение, как при некрозе (потом, к счастью, прошло). А дальше экспериментировать уже никогда не пробовал …

ОСОБЫЕ ТОЧКИ .
При отслаивании корочки омертвевшей кожи, на её внутренней стороне под стереомикроскопом кое-где видны конусообразные выступы размерами не более миллиметра. Из вершин этих выступов вглубь тканей тела тянутся засохшие хрящевидные жгуты, мешающие отслаиванию.
Скорее всего это засохшие нервные кабели, расходящиеся веером на поверхности кожи. Возможно это и есть акупунктурные точки (точки иглоукалывания).
Каждая такая точка должна иметь свой потенциал. Этих точек на каждом квадратном сантиметре не так уж много, одна две крупных и с десяток мелких. Если вставить хотя бы в крупные точки тоненькие иголочки-электродики от усилителя потенциалов, то не нужно будет сканировать всю поверхность. ( Только аноды второй лампы надо присоединить к сеткам первой наперекрест, чтобы обратная связь стала отрицательной. В этом случае неконтролируемая регенерация клеток будет остановлена.)

Современная микроэлектроника наверняка позволит создать устройство. Которое сможет измерить потенциалы на всей поверхности кожи, и вывести их на экран в виде светящихся точек. Тогда отыскивать эти точки будет гораздо легче. А сравнивая “карту” распределения потенциалов с картой здорового человека, можно будет судить о состоянии здоровья данного участка.


МЕТОДОМ ГИППОКРАТА .
Как ты знаешь, я ненавижу глупых современных врачей. Мне гораздо ближе незамыленные взгляды древних. Ещё Гиппократ писал, что для излечения сердца нужно употреблять в пищу сердце молодого бычка, а для лечения гастрита кушать варёные куриные желудки.
В этом нет ничего удивительного, животный белок служит строительным материалом для сердечной мышцы, а плёнки на куриных желудках помогают при залечивании даже застарелой язвы. Это не смешно. По-видимому, всасывание кишечником пищи может происходить не только после полного её расщепления на аминокислоты, но и виде более крупных агрегатов, если они по составу близки к собственным. А может быть и определённое сочетание полученных веществ представляет собой некий шифр, и даёт команду организму запустить нужную программу восстановления повреждённого органа.

Я и сам в этом убедился. Одно время, ради экономии денег, я стал покупать куриную кожу. Она очень питательная и вкусная в варёном виде, и ещё вкуснее поджаренная. Для меня это блюдо всегда было деликатесом. Но, довольно скоро я стал замечать, что от куриной кожи начала активно чесаться моя собственная кожа. Как поем этой курятины, так ступни чешутся. Перестаю, всё приходит в норму. В общем пришлось отказаться.
Зато, время от времени покупаю куриные лапки. Нет, не окорочки. А именно “курьи ножки”, на которых стоит избушка Бабы Яги.
1 P2140804а_0 (700x525, 59Kb)
Иногда я использую их именно, как лекарство. Как только возникает дискомфорт, в пояснице, так я сразу иду на рынок и покупаю.
Или вот в телерекламах часто показывают страшные картины разрушения суставов, и запуганным зрителям впиндюривают свои дорогущие снадобья.
Зачем впустую тратить деньги! Если съесть за обедом ХОТЯ БЫ один килограмм этих варёных когтей, и все неприятности как рукой снимет. Убеждался в этом неоднократно.
Самому себе я объясняю это так. Хрящи всасываются в организм в нерасщеплённом виде, и восстанавливают израсходованную смазку суствов. То же и в позвоночнике. Межпозвоночные прослойки утолщаются и освобождают защемлённый нерв.
Может эта теория и не вполне соответствует действительности, но помогает всегда.

Варить куриные лапки надо не меньше часа, а если они крупные (от старых петухов), то 2-2,5 часа. Тогда они становятся очень мягкими, и есть их приятно, глядя на экран телевизора. А если ещё и запивать томатным соком, тогда и вовсе кайф. Впрочем, я обхожусь и без сока. Наливаю по пол стаканчика оставшийся бульон, подсаливаю, и прихлёбываю помаленьку.
Одно только неудобство. Как плотно не укладывай когти в кастрюлю, а всё равно они разбухают, и вылезают из кипятка. Мне это наконец надоело. Взял я кусок дюраля, и сделал из него круг с крупными отверстиями.
2 P2140780б_00 (494x371, 26Kb)
В середине просверлил маленькое отверстие, чтобы туда попадал болтик, выступающий из консервной банки, и не давал ей съезжать. А сверху на банку подобрал 2 кГ свинцовую гирю.
3 P2140782б_00 (494x371, 23Kb)
Варить стало очень удобно. И ничего не переливается через край.

P2140798е (700x667, 82Kb)

Осталось только подобрать крышку с дыркой. Да в общем-то и без неё хорошо.
И остался я очень доволен своим изобретением. Вот бывает так, что сделаешь пустяковину, а пользы она приносит немерено.

НЕОСУЩЕСТВЛЁННЫЕ ОПЫТЫ

Среда, 21 Ноября 2018 г. 17:17 + в цитатник
НЕОСУЩЕСТВЛЁННЫЕ ОПЫТЫ .

ЛЫЖНИК И ЭЛЕКТРИЧЕСТВО .
Когда лыжнику трудно подниматься в гору, он может это делать зигзагом. Пологими галсами легче преодолеть крутизну. Нечто похожее можно проделать и с электричеством. Я иногда замечал, что на поверхности диэлектрика пробивной промежуток для переменного напряжения почему-то оказывается длиннее, чем даже в воздухе. Возможно тут сказывается адсорбированная влага или пыль. Но, неисключено, что наэлектризованность некоторых участков поверхности отстаёт от изменяющегося основного поля, и создаёт поперечные колебания напряжённости. Это навело меня на аналогию с лыжником. Ведь если электроны пойдут сквозь диэлектрик не напрямую, станут совершать небольшие зигзаги, то продвигаться им будет легче. Так мы обычно вытаскиваем гвоздь, раскачивая его туда-сюда. Враскачку горадо так же легче отвинтить заржавевшую гайку или выкорчевать забитый в землю кол.

Известно, что напряжение даже в 100 кВ может создать в воздухе искру длиной всего лишь10 см. А что если попробовать увеличить пробивной промежуток наложением поперечного переменного поля.
Лыжник и электричество (303x107, 21Kb)
Пусть полуволновый вибратор создаёт в пространстве направленный электромагнитный луч. Это ни что иное, как поперечное переменное поле. Если теперь зарядить вибратор отрицательно, то стекающие с него электроны будут совершать зигзаги, и пробивной промежуток увеличится. Представьте себе электрический пистолет, стреляющий искрами на несколько метров, или заряженный радар, сбивающий вражеские самолёты!

СФЕРИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР .
Официальная наука на то и наука, чтобы у людей установились определённые взгляды на окружающий мир. Взгляды эти сориентированы на то, чтобы человек извлекал пользу из твёрдо установленных фактов и не сбивался на сомнительные идеи.
Но, всегда находятся люди, располагающие временем поискать чего-нибудь такого,
около чего наука прошла мимо. Мир богаче любой теории, и в нём всегда есть место удивительным явлениям.
Мы все знаем, что излучение полуволнового вибратора направлено в поперечном направлении, а вдоль самого себя он ничего не излучает. Мы также знаем, что две концентрические сферы с равным противоположным зарядом создают вокруг себя поле равное нулю, то есть ведут себя, как нейтральное тело.
Но это в случае неизменности зарядов во времени.
А что будет, если синфазные полуволновые вибраторы расположить “солнышком” во все стороны, как пушинки одуванчика? Казалось бы такая конструкция излучать ничего не должна. Она равносильно двум заряженным концентрическим сферам разного знака.
Сферический вибратор (281x216, 29Kb)
Однако, сферы эти постоянно обмениваются зарядом. То наружняя становится положительной, в нутренняя отрицательна, то всё становится наоборот. Но скорость электромагнитной волны не бесконечна. Пока “отрицательный сигнал” идёт изнутри к наружней сфере, заряд её изменится, и станет если не противоположным, то по крайней мере нулевым, и внешний наблюдатель воспримет это, как появление в пространстве отрицательного заряда. Затем заряды поменяются местами, и внешний наблюдатель отметит, что заряд из отрицательного стал положительным. Но как совместить это с законом сохранения заряда? Получается, что уединённое тело периодически меняет свой заряд! Пульсации могут даже меняться по амплитуде, и наблюдатель примет это как радиопередачу. -- Чем примет? Да чем угодно. Можно даже таким же ферическим вибратором.
Вот такие чудеса. И если всё так и будет на самом деле, то можно попробовать провести аналогичный опыт с концентрическими катушками. Не получится ли тогда магнит с одним полюсом, правда изменяющимся во времени?

ПАРАБОЛИЧЕСКИЙ СОЛЕНОИД .
Интересно, а что будет, если обмотать проволокой параболоид вращения, и пустить по ней ток? Не получим ли мы направленный магнитный луч, подобный лучу прожектора, которым можно будет притягивать предметы на расстоянии. Представляешь, как здорово было бы издалека выключить рубильник на вражеском командном пункте!
Можно попробовать разместить в фокусе этого параболоида катушку колебательного контура. Ведь витки это не сплошной проводник, ток в любом месте имеет постоянную плотность и направлен только по окружности. Как такое параболическое “зеркало” будет “отражать ” электромагнитное поле, испускаемое катушкой? Для меня это пока загадка.

А можно ещё обмотать проволокой в один слой "дудку" полученную вращением параболы вокруг полюса, и в фокусном кольце поместить виток с током.
Должен получиться круговой электростатический прожектор, испускающий лучи в виде диска. Мощность конечно будет ослабевать с расстоянием, зато излучателем будет служить не катушка, а заряженное кольцо. Такой “точечный” излучатель даст более точное направленное излучения.

ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ЭЛЛИПСОИДЫ .
Для опытов с передачей энергии довольно трудно изготовить отражатели в виде параболоидов вращения, а эллипсоиды изготовить ещё труднее.
Для предварительных опытов проще воспользоваться цилиндрическими эллипсоидами, согнутыми из жести. У них вместо фокусов есть фокальные прямые. В них даже удобнее помещать полуволновые вибраторы или тонкие соленоиды.
Аналогично можно попробовать расположить вибраторы в фокальных осях гипербол, согнутых из листовой жести, как показано на рисунке.
Цилиндрические эллипсоиды (510x126, 19Kb)
ВМОРОЖЕННЫЕ ЗАРЯДЫ .
Подобные опыты можно произвести и с гипотетическими электростатическими лучами.
Как известно, электрически заряженное тело притягивается к металлическому листу с такой силой, с какой он притягивался бы к своему электрическому отражению в зеркале.
Электроны в листе распределяются так, как будто за листом и вправду находится такой же заряд противоположного знака. Однако, электрическое изображение не остаётся на месте. При удалении заряженного тела электроны вновь разбегаются, и изображение исчезает.
Вмороженные заряды (215x111, 21Kb)
Но можно попытаться его остановить. Если покрыть лист бумаги цинковыми белилами, электроны можно “заморозить” на своих местах.
Дело в том, что на свету окись цинка проводит ток, а в темноте превращается в диэлектрик. Это явление до недавнего времени использовалось в ксерографии. Поэтому, получив нужное распределение зарядов, можно выключить свет, заряды потеряют возможность перемещаться, тогда электрическое изображение сохранится и долго будет создавать иллюзию заряженного тела.
Подобными свойствами обладает и обычное стекло. Ведь стекло есть ни что иное, как очень вязкая жидкость. При нагревании до нескольких сот градусов (когда оно ещё сохраняет форму), ионы в нём хоть и медленно, но движутся, и стекло становится проводником. Поэтому приблизив к нагретому листу стекла заряженный шар, и подождав, когда лист остынет, мы “вморозим” в него электрическое изображение шара.
Это изображение должно притягивать к себе предметы, как если бы за стеклом и вправду находилось заряженное тело.

ЗАРЯЖЕННЫЙ СВЕТ .
Что будет, если карманный фонарик привязать к отрицательному электроду электрофорной машины? Ведь световой луч должен нести в себе свойства предмета с которым соприкасался. Значит ли это, что раскалённый волосок лампочки должен испускать наэлектризованый луч?
Дело известное, скажет читатель, заряженные лучи используются в кинескопах обычных телевизоров. Но я говорю не о потоке электронов, а о световом луче. Такой луч можно было бы направлять электрическим полем, и это открыло бы массу новых возможностей в оптике.
Конечно, волосок лампочки, нагретый до двух тысяч градусов, легко испускает и электроны и фотоны, но стеклянный баллончик, возможно, отнимет у луча его заряд, и мы ничего не обнаружим. Разбить же стекло нельзя, в воздухе волосок мгновенно сгорит.
Поэтому электрически заряженный свет придётся получать от нихромовой спирали, раскалённой всего лишь до красна. Небольшой аккумулятор со спиралькой можно зарядить от источника высокого напряжения, а полученный свет впустить внутрь пустотелого шара, и посмотреть, получится ли генератор Ван дер Граафа.
Если окажется, что шар через некоторое время зарядится, то есть смысл продолжать опыты в этом направлении.

МАГИЯ ЧЁРНОГО ЗЕРКАЛА .
В детстве я баловался, намазывая кусок стекла жидким гудроном. Получалось “чёрное зеркало”. В нём можно было видеть самого себя, но скорее всего это было отражение от стекла, а не от гудрона. Однако, зеркало это вызывало мистические чувства. Казалось, что оно открывает путь каким-то тёмным силам, и смотреться в него было неприятно.
Совсем другое дело смотреть на обычное зеркало с серебряным покрытием. Свет, отражённый от серебра кажется мягким и тёплым, как парное молоко, его не спутаешь с жёстким “стальным” цветом платины. Приятен красноватый цвет чистой меди, и апельсиновый цвет золота, а вот жёлтый цвет латуни постепенно начинает раздражать. И уж совсем неприятен ядовитый жёлто-зенленоватый цвет нитрида титана, который теперь вместо золота напыляют на зубные коронки. Алюминий не вызывает никаких чувств, возможно потому, что всегда покрыт тончайшим слоем окиси, которая по составу близка к рубину или сапфиру.
В общем, неплохо было бы сравнить физиологическое действие различных зеркал: медного, серебряного, чёрного, заряженного, и т.п.

СВЕТОВОЙ СОЛЕНОИД .
В истории науки связь между явлениями обычно обнаруживалась, когда уменьшали растояние между ними. Эрстед поднёс компас к электрическому проводу, и заметил действие тока на магнит. Фарадей сблизил две катушки, и открыл обратный эффект.
Увеличением числа витков его можно было усилить. Было также замечено, что свет, проходящий внутри соленоида с током, вынужден поворачивать плоскость своей поляризации.
Во всех этих опытах электрические заряды двигались по окружности и оказывали влияние или на другие заряды или на световой поток. Налицо поперечные эффекты, о которых я говорил раньше.
А если сделать наоборот, заставить свет бегать по кругу, будет ли он как-то влиять на электричество? Как поставить такой опыт?
Можно пустить свет по навитому световоду. Но для получения ощутимого эффекта этого наверно будет маловато. Лазера у меня нет, остаётся использовать обычный свет многократно.
А что если взять кольцо из флуоресцирующего вещества, и осветить её внешним источником? Если внутренний диаметр будет хотя бы в 5 раз больше толщины кольца,
часть света от флуоресценции, наружу выйти не сможет. Претерпевая полное внутреннее отражение она будет бесконечно бегать по кругу, накапливаясь в количестве.
Тогда вдоль оси тора можно ожидать появления неизвестных науке явлений, подобно тому, как вращающиеся в катушке электроны вызывают осевой магнитный поток.
Однако движение это будет происходить в обе стороны, и получиться , что эффект равен нулю.
Но кто сказал, что флуоресценция обязана быть непрерывной? Даже дверь, скрипит толчками. Надо только, чтобы электроны срывались с верхних орбит все сразу, как воробьи с проводов. В лазере это достигается вспышкой мощной импульсной лампы.
В рубиновом стержне, фотоны мечутся между зеркальными торцами, выбивая оставшиеся засидевшиеся электроны. Происходит цепная реакция с выплеском энергии.
В кольце даже проще, там нет торцов с зеркалами. Имея рубиновое кольцо, можно было бы получать в нём мощные всплески однонаправленного светового потока.
Но изготовить кольцо из рубина в домашних условиях проблематично. Вот если бы удалось тщательно закольцевать стеклянную трубку с анилиновым красителем …
Но это вряд ли проще, чем шлифовать рубин. Поэтому этот эксперимент придётся отложить долгий ящик.

РАЗДЕЛЯЙ И ВЛАСТВУЙ !
Когда-то, пропуская обычный воздух через глиняную трубку, Релею и Рамзаю удалось отделить от него аргон.
Можно попытаться повторить этот опыт с различными жидкостями, только в качестве отделяющего фактора использовать электрическое или магнитное поле. И кто знает, какими свойствами будут обладать отсеянные атомы. Не исключено, например, что они будут иметь другие размеры или способность отталкиваться от магнита, а может будут способны излечивать людей.
Варианты таких отсеивателей предложены на рисунке.
Разделяй и властвуй (338x478, 40Kb)
Пропустив через этот прибор тонну воды, и отделяя раз за разом, скажем половину, можно за 10 шагов получить 1 литр с концентрацией активного вещества в 1000 раз выше, чем в исходной воде. А сделав ещё десять переливаний получится 1 грамм вещества в миллион раз более активного. (Ах, если бы супруги Кюри могли так же легко отделять радий!)

СОРТИРОВКА ЭЛЕКТРОНОВ .
Ну, а что же электричество? До сих пор оно считалось однородным. Но кто может на сто процентов поручиться, что пройдя сквозь вещество проводника, электроны не просеются сквозь него, как сквозь сито, и свойства их останутся прежними? Их вес, способность отклоняться в магнитном поле, всё может измениться, и бог знает, какие ещё свойства обнаружатся!
Само же вещество, поглощая более “оседлые” электроны может стать химически менее активным. Надо только пропускать постоянный ток достаточно долго.
А если часть электронов не пожелают проходить именно через это вещество, то они могут выбрать путь по другому проводу. Свойства этого тока могут отличаться от первоначального, который представлял собой смесь.

Для этого нужно длительно пропускать ток через два последовательных резистора, изготовленных из различных химических веществ.
Сортировка электронов (281x150, 19Kb)
Если электроны различаются, то одно из них может оказаться ситом, и задержанные электроны будут оседать на его атомах. Тогда возможно, что сопротивление этого резистора через некоторое время изменится.
Легче всего провести такой опыт, если собрать мостиковую схему, у которой одно плечо будет отличаться по химсоставу от трёх других.
Тогда появление разности потенциалов между средними точками будет говорить в пользу различности электронов.

СЖАТИЕ ЭЛЕКТРОНОВ .
Можно произвести ещё один опыт, поместить вещество в отрицательно заряженный шар.
Напряжённость поля внутри шара равна нулю. Но это не значит, что отсутствует потенциал. Электроны внутри шара отталкиваются от его заряженной оболочки, и хотя не перемещаются, но сжаты со всех сторон. Очевидно размеры из при этом будут уменьшены. Это обязательно скажется на химических свойствах. Нужено только достаточно высокий потенциал. Какой нужен, я не знаю. Может миллион вольт, а может и миллиард. Но лучше начать с самых неустойчивых веществ, таких, как азид йода NJ3. Его молекулы и так находятся на грани распада, и он бывает взрывается даже без видимых причин. Ну, естественно в шар не надо класть его слишком много, достаточно будет и спичечной головки.

КРИСТАЛЛЫ В СИЛОВОМ ПОЛЕ .
А что, если попробовать выращивать кристаллы в электрическом или магнитном поле?
При этом применять не только напряжённость, а высокий потенциал. Хотя, такие опыты наверняка уже делались. Но, мне не попадалась такая информация, скорее всего эти опыты не дали существенных результатов.

БЕГУЩИЕ ПОЛЯ .
1. Мне давно хочется воздействовать бегущими магнитами на какую-нибудь жидкость, например на молоко. За долгое время оно должно её разделить на компоненты.
2. А будут ли магниты увлекать за собой тепло? Ведь тогда можно было бы создать принципиально новую конструкцию холодильника.
3. И ещё один неразрешённый вопрос: Нельзя ли этим способом получить и глубокий вакуум? Есть конечно много других способов, но тут вся прелесть в простоте доступной в домашних условиях.
4. А что если попробовать двигать электроны вдоль проводника, создавая над ним бегущее электрическое поле? Если бы это удалось, это был бы прообраз трансформатора постоянного тока!
Конечно я не удержался, и кое-какие опыты проделал. Баловался и с трёхфазным током и с устройством управления огнями новогодней ёлки, но никакого заметного эффекта не обнаружил.

В чём же причина неудач опытов с бегущими полями?
Значит чего-то в этих конструкциях не хватало, какого-то важного элемента.
И причины эти я наконец увидел.
Например, совершенно безнадёжны попытки возбудить постоянный ток в прямом проводнике, водя над ним наэлектризованной расчёской. Так же безнадёжны попытки сдвинуть длинный стальной стержень, водя над ним магнитом.

Стоп! Последнее утверждение неверно! Это можно сделать, и даже за середину вдали от его концов. Надо только нагреть часть стержня сбоку от магнита.
Тебе конечно известна вертушка в виде жестяного диска, который нагревается в одном месте обычной свечкой. Постоянный магнит нагретое докрасна место не притягивает, и жестяной диск медленно поворачивается, подставляя под пламя всё новые и новые участки. Это движение стало возможным потому, что образовалась неравномерность магнитных свойств.
А как было бы здорово создать неравномерность зарядов в проводнике! …
Но, увы, такого способа я не вижу. Ведь электроны в металле – это практически несжимаемая жидкость, и любое ничтожное изменение плотности распределения электронов вызывает колоссальные изменения потенциала в этих местах.

НЕСИММЕТРИЧНЫЙ КОНТУР .
Движение вещества могут вызвать и несимметричные колебания. Стоя на роликовой доске и совершая асимметричные движения телом, можно постепеноо перемещаться в одном направлении. На этом принципе действуют и некоторые вибрационные машины, например машина для забивания свай.
А какое действие может производить несимметричный электрический ток? Для таких опытов нужен источник, дающий резкие скачки напряжения, сменяющиеся медленными уменьшениями. Но как получить ток пилообразной формы? Можно собрать релаксационный генератор на динисторе или на неоновой лампе. Но, большую частоту таким способом получить вряд ли удастся. Можно, конечно, взять генератор строчной развёртки от старого телевизора, но возиться с ним довольно хлопотно.
Но есть ещё одна идея.
Мы привыкли к тому, что электрический колебательный контур способен выдавать только синусоиду. Однако, можно заставить его создавать и несимметричные колебания.
Если конденсатор будет разряжаться то на большую индуктивность, то на малую, полупериоды будут длиться различное время. Это легко осуществить с помощью простых диодов.
Несимметричный контур (241x166, 23Kb)
На высоких частотах такой контур сможет заменить релаксационный генератор.
Ну, а какие эффекты возникнут при несимметричных воздействиях, покажут опыты.

АСИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР .
Когда на асинхронный электродвигатель подаётся переменное напряжение, и он крутится вхолостую, на его клеммах возникает противодействующее напряжение 50Гц, почти равное сетевому. Небольшая разница затрачивается только на преодоление трения и едва заметный нагрев обмототок.
Возникает вопрос, а сколь долго асинхронник сможет вырабатывать это напряжение после внезапного отключения от сети? Откуда асинхронник знает, с какой частотой ему вырабатывать ток? Ведь его конструкция частоту никак не определяет. Ротор в виде беличьего колеса можно считать магнитно-гладким. Да и работать асинхронный двигатель может от источников с разной частотой.
Вот если три обмотки двигателя зашунтировать конденсаторами, то получатся три колебательных контура. Возможно тогда они смогут указать его собственную частоту.
Но генераторы обычно нестабильны. Для надёжности нужен задающий генератор, не связанный с нагрузкой. В общем для меня этот вопрос так и остался неразрешённым.

ЧТО ШЕПЧЕТ ИНТУИЦИЯ

Вторник, 20 Ноября 2018 г. 16:52 + в цитатник
ЧТО ШЕПЧЕТ ИНТУИЦИЯ .

1.Энтропийное радио.
2. Звук через вакуум.
3. Разрешённые орбиты планет.
4. Три кварка треугольника.

ЭНТРОПИЙНОЕ РАДИО.
Там, где происходит изменение энтропии – плавление, затвердевание, химические реакции, происходит излучение разницы состояний. Оно таково, что может производить обратный эффект. Например затвердевание свинца создаёт излучение, способное расплавить другой кусок свинца, находящийся на грани плавления.
Плавление льда способно послужить спусковым крючком к затвердеванию переохлаждённой воды в другом сосуде. Для этого подошёл бы расплав тиосульфата натрия Na2S2O3 (это обычный фотографический закрепитель, он же гипосульфит). Плавится он при очень низкой температуре в своей же кристаллизационной воде. А при комнатной температуре расплав затвердевает прямо на глазах, если бросить туда кристаллик.
Так весной, когда солнце плавит лёд, опасно сидеть в тени – можно легко простудиться.
Энтропийные вихри (256x155, 14Kb)
Создав давление в одной системе, можно получить сопутствующие эффекты в другой системе, только в обратную сторону. Например уменьшив давление в камере Вильсона, можно получить туман в другой такой же камере, если она находится на грани парообразования, и может быть даже вызвать резонанс.
Такое излучение (назовём его энтропийным) может послужить для создания нового вида связи на расстоянии без помощи электричества.
Возможны и другие эффекты. Энтропийное излучение должно изменять разброс шаров в модели, имитирующей закон нормального распределения.
* * *
ЗВУК ЧЕРЕЗ ВАКУУМ .
Сколько интересного нас окружает! И ветер, и солнце, и блуждающие токи в земле.
И всё несёт энергию. А сколького мы ещё не видим?! Не возникнет ли движение в обычной катушке ниток, если воздействовать на неё … чем-то? Здесь я кажусь себе обезьяной из басни ”Мартышка и очки” или питекантропа не знающего, как вскрыть консервную банку.
А всё ли мы, например, знаем о телах, колеблющихся с частотой в несколько мегагерц, не заставляют ли они колебаться окружающие тела? Лично мне почему-то кажется, что кварцевая пластинка могла бы попасть в резонанс другой даже через безвоздушное пространство.
Нет, это не тот случай, когда нужно перекреститься. Здесь работает не логика, а принцип психологической индукции, о котором я как-то уже говорил.
В просторечье он называется интуицией.
* * *
РАЗРЕШЁННЫЕ ОРБИТЫ ПЛАНЕТ .
Воспоминания навеянные "Вездесущим числом Пи" вернули меня к теме
"атомистического" объяснения правила Тициуса-Бодэ.
Действительно, если в атоме электронам разрешено двигаться только по окружностям кратным длине волны, то почему у планет не может быть "разрешённых орбит"?
Если природа устроена так “дискретно”, то орбиты планет должны быть многоугольниками со стороной равной 1 и целочисленным радиусом в R.
Причём центральный угол f должен укладываться в полном обороте целое число
раз f = 2Пи/n .
Несколько раз я попытался машиной найти соотношение Sin(f/2) = (1/2)/R при целом значении числа n. Такое оказалось возможным только для шестиугольника.
Дальнейший перебор ничего не дал, но я не уверен, что Sin(2Пи/n) всегда иррационален. Вдруг да найдётся решение среди очень больших чисел.
* * *
ТРИ КВАРКА ТРЕУГОЛЬНИКА .
При машинном генерировании треугольников приходится вводить много условий, чтобы никакая сторона не оказалась больше суммы двух других. Это делает программу громоздкой, и наводит на мысль, что стороны не являются элементарными кирпичиками, треугольника. Однако, всё становится на свои места, если за аргументы принять разности между суммой двух сторон и третьей, которая их замыкает. Этих аргументов тоже три. Но при их использовании многие формулы выглядят значительно проще. Например формула Герона становится намного короче и красивее, а для прямоугольного треугольника и вовсе превращается в несколько символов. Возникает вопрос: Так может быть эти разности более фундаментальны для теугольника чем его стороны?
Вспомним коперникрову систему. Она не только выглядит проще птолемеевой, круговое движение планет указало на их тайную их связь с центром вращения. Эту связь потом и обнаружил Ньютон. Интуиция (индукция) подсказывает, что подобные связи должны быть и у других геометрических фигур.

* * *

ПРОТИВ ЭНТРОПИИ

Вторник, 20 Ноября 2018 г. 16:21 + в цитатник
ПРОТИВ ЭНТРОПИИ .

1. Дедукция и индукция.
2. Йод против энтропии.
3. Твёрдые тела.
4. Бегущее поле.
5. Лучи вращения.
6. Теплотехнический лазер.
7. Воздушный пузырёк.
8. Электролиз охлаждает.
9. Разделение веществ.
а). Очистка щёлочи.
б). Электролиз в оды:
титановая перегородка,
платиновый накопитель,
высокое давление.
10. Размышления о рычагах.
11. Мёртвый и живой поток.
12. Осмос против энтропии.
* * *

ДЕДУКЦИЯ И ИНДУКЦИЯ .

Имея исходные данные и зная правила их применения, можно делать правильные выводы.
Зная законы рычага, можно взвесить тело лишь одной гирей. Зная химию, можно бесстрашно вылить на скатерть красный раствор фенолфталеина в нашатырном спирте. А знание геометрии и простая линейка, помогут узнать вместимость кастрюли. Эти и многие другие полезные выводы позволяет сделать логика. Логическое мышление, имеет и другое название – ДЕДУКЦИЯ.
“Дедуктором” быть хорошо и приятно. В глазах других людей ты будешь всегда прав, всегда будешь в почёте. Ты плывёшь как-бы по течению, используя уже найденные и проверенные результаты, тех или иных ситуаций.
Но во многих случаях исходных данных не хватает. Тогда приходится делать предположения, зная чем отличаются похожие предметы или явления. А это уже ИНДУКЦИЯ. Например, Менделеев предсказал свойства ещё неизвестных химических элементов, предполагая, что они отличаются от известных примерно настолько, насколько известные элементы отличаются друг от друга. И , хотя это были лишь предположения, они подтвердились при проверке на практике. Значит метод индукции работает и имеет право на существование. Другое дело, что “индуктором” быть намного труднее. Приходится плыть как бы против течения, и не только “энтропийного” , но и людского. Сколько противодействия со стороны неучей и чиновников пришлось преодолеть прогрессивным учёным и изобретателям, чтобы отстоять истину!
Сейчас такое время, что все бросились совершенствовать технологии, и добились сказочных результатов. Но, это ДЕДУКЦИЯ -- путь ОТ ИЗВЕСТНЫХ ИСТИН ПО ИЗВЕСТНЫМ ПРАВИЛАМ . Это не очень интересно. Мне больше нравится натуральная философия. (Её начала заложили ещё Ньютон и Галилей.) Это чистая ИНДУКЦИЯ, когда идёшь против течения НЕИЗВЕСТНЫМИ ПУТЯМИ К НЕИЗВЕСТНЫМ ИСТИНАМ , На этом денег не сделаешь. Но встречаются проблески, которые можно воплотить. Только для этого нужны большие затраты.

* * *

ЙОД ПРОТИВ ЭНТРОПИИ.

В лампе накаливания вольфрам постепенно испаряется оседая на стекле. Чтобы это предотвратить в лампу добавляют немного йода. При температуре колбы 300С йод соединяется с вольфрамом образуя газообразный йодистый вольфрам. Путешествуя по всему объёму молекула WJ2 рано или поздно, как муха на липучку, натыкается на раскалённый волосок (достаточно 1600С) снова распадается на J и W. Йод уходит а пространство, а вольфрам остаётся на волоске. И волосок самовосстанавливается.
Это кажется удивительным, потому что в природе обычно всё движется к беспорядку.

* * *

ЭТИ УДИВИТЕЛЬНЫЕ ТВЁРДЫЕ ТЕЛА .

На днях явилась мне смутная, но интересная мысль, что каждый размерный этаж вселенной имеет свои собственные средства упорядочивания и повышения потенциалов. В макромире это существование твёрдых тел, а вместе с ними и механизмов. Связав большой и малый поршень, можно повысить давление и температуру газа, что самопроизвольно невозможно. Меня заинтересовал сам принцип, как это получается.
В основе лежит шарообразный атом. Он не может ни приблизиться к другому атому, ни отдалиться от него. Несколько атомов образуют тело обладающее неизменностью формы – твёрдое тело. Оно способно концентрировать силовой поток, что, как мне кажется, относится к процессам невероятным, то есть к таким процессам, которые самопроизвольно происходить не должны. Ведь всякое упорядочивание уменьшает энтропию. И, тем не менее, это происходит. Простейшая схема этого явления показана на рисунке.
Твёрдые тела1 (297x376, 14Kb)
Обрати внимание, что концентрирование силового потока F1 всегда связано с появлением разрывающей силы F2. Многое тут пока неясно, и предстоит думать дальше.

* * *

БЕГУЩЕЕ ПОЛЕ .

На полосу пластмассы намотал тонкую проволоку в виде трёхзаходной спирали с шагом чуть больше пробивного и вставил в стеклянную трубку диаметром 2см длиной 20см .
Подал на три конца обмотки бегущий трёхфазный потенциал, и стал смотреть, будет бегущее электростатическое поле гнать через трубку воздух или не будет.
-- Нет, фантик на ниточке даже не отклонился. Но фантик оказался довольно чувствительным прибором . Пока я водил этим фантиком вокруг спирали, у меня создалось стойкое впечатление, что фантик от неё отталкивается.
Странная вещь, все нормальные тела притягиваются при электризации, а тут вроде как наоборот! То есть в непосредственной близости он липнет к спирали, а на расстоянии сантиметров пяти нитка заметно отклоняется в сторону. Теоретически так должно было и быть, но такой скорой победы я не ожидал. В голове поплыли проекты летающих автомобилей ... В общем в хорошем настроении в 4 утра лёг спать.
Утром хотел ещё раз убедиться что отталкивание не ночной самообман. -- И ничего! Даже никаких признаков нет!
На этом энтузиазм мой угас, хотя сомнения остались. И я задвинул всё сооружение под диван до следующей волны вдохновения.

ЛУЧИ ВРАЩЕНИЯ .

Что касается опытов с бегущими и полями, то хвастаться особо нечем. Получил трёхфазное напряжение 10 кВ и, расположив концы проводов треугольником, заставил вращаться в кусок диэлектрика (пуговица на ниточке). Привести во вращение жидкость или разложить на составляющие(молоко) не удалось. Сейчас собираюсь изготовить двухфазный источник высокой частоты и соединить его с двумя трансформаторами Тесла. Ведь два поперечных синусоидальных колебания сдвинутые на 90 градусов дадут неизменный вращающийся вектор, не так ли? Вообще вращающееся ВЧ очень интересно, его можно направить лучом и передать вращение на расстояние. Тогда двумя радарами мощностью по несколько десятков киловатт можно заставить кувыркаться в воздухе вражеский самолёт. Но мне конечно это не по средствам. Моё мне хочется всего лишь изготовить холодильник или насос без движущихся частей.

* * *

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР .

Вот если бы удалось создать устройство, которое превращает хаотическое молекулярное движение в макроскопические всплески …
В оптике нечто похожее демонстрирует лазер. Он накапливает случайные микропорции хаотической энергии, а затем они срываются единой лавиной. Не подумай, что это очень редкое явление, оно возникает повсеместно. Так “работает” и горный обвал и обычная скрипучая дверь. Сначала накапливается упругая энергия мельчайших древесных волокон, а затем освобождается в виде отдельных щелчков.
Только вот удары отдельных молекул пока не удаётся накапливать и отдавать энергию большими порциями. Хотя …, хаотические перемещения молекул в нагреваемой воде само собой превращаются в движение крупных потоков, видимых даже простым глазом. Однако для этого требуются затраты энергии.

А может быть надо сделать, как в лазере, сначала насытить жидкость энергией, а потом позволить ей возвратить эту энергию, но уже в виде толчков?
Такое движение пузырьков происходит, например, и при откупоривании бутылки с лимонадом. И как знать, может быть при этом можно заполучить назад не только энергию, затраченную на сжатие, а ещё и часть тепловой энергии, имевшейся у молекул до этого.
Если такое станет возможным, тогда рухнет и весь этот зловредный второй закон термодинамики!

* * *

ВОЗДУШНЫЙ ПУЗЫРЁК .
Взять к примеру любой насос. При расширении исжатии, газ неизбежно трётся о стенки.
В результате появляются вихри, а значит нагрев и потеря энергии. Но можно свести эти потери к минимуму. Только шарообразный пузырёк воздуха не имеет стенок и может сжиматься и расширяться, почти не образуя внутренних вихрей. Для этого нужно подвергать расширению жидкость, содержащую пузырьки воздуха.
Но, пожалуй, самое ценное то, что пузырьки всплывают вверх, и уносят с собой холод в верхнюю часть сосуда. Таким образом получается тепловой насос (или холодильник, что по сути одно и то же).

* * *

ЭЛЕКТРОЛИЗ ОХЛАЖДАЕТ .
Если разложить воду на кислород и водород 2H2O->H2+H2+O2, то из двух молекул воды имеющих 12 степеней свободы получается три молекулы газа с 15-ю степенями свободы, при этом вода должна охлаждаться c 20C примерно до (20+273)х12/15-273 = -38C.
Однако при электролизе выделяется много джоулева тепла и заметить охлаждение можно только если сопротивление электролита будет достаточно малым.

А что если создать холодильник и нагреватель в одном лице?
1). В одном сосуде происходит электролиз раствора хлористого аммония (NH4CL). Пусть даже при этом выделяется тепло.
2). Выделившиеся молекулы аммиака (NH3) и хлористого водорода (HCL) порознь попадают в другой сосуд, где снова соединяются в туман нашатыря (NH4CL). Тут происходит запланированное выделение тепла.
3). Туман, состоящий из мелких кристалликов, опускается в третий сосуд с водой, и, растворяясь, понижает его температуру.
Здесь происходит запланированное охлаждение.
Третий и первый сосуды сообщаются и раствор снова подвергается электролизу.

Получился холодильник. Он похож на абсорбционный, только электричество здесь не превращается первоначально в тепло, а используется непосредственно для разделения вещества.

* * *

РАЗДЕЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВ .

ОПРЕСНЕНИЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ .
Опреснение воды требует больших затрат энергии. Даже если испарительная и конденсационная чашки находятся в камере с температурой 100 градусов, всё равно на испарение одного грамма нужно 539 калорий. Однако известно, что при увеличении температуры (и давления) эта величина становится всё меньше и меньше. При температуре 374С и давлении где-то 270 атм (точно сейчас не помню) для перевода воды в пар энергии и вовсе не требуется.
А что если процесс дистилляции производить при параметрах близких к этим критическим? Потери на нагрев можно свести к нулю, используя рекуперативный теплообменник. В идеале он должен вернуть назад все сто процентов тепла.
Получится опреснитель в виде “машины Линде”-наоборот !

ОЧИСТКА ЩЁЛОЧИ .
Самый простой способ получить едкий натр в домашних условиях, это перемешать строительную известь с раствором стиральной соды (а лучше и вскипятить).
Недостаток этого способа в том, что выделяющийся мел очень трудно отфильтровать.
Но это довольно просто сделать, поставив раствор в морозилку.
Превращаясь в лёд, вода выталкивает из себя примеси. В замёрзшей банке, с боков хорошо видны кристаллы чистой щёлочи, а в середине остаётся вода и вытесненные туда частицы примесей. Его нужно успеть слить, пока вся жидкость не промёрзла насквозь.

Впрочем, если вам не нужна чистая щёлочь, а вы просто собираетесь получать водород, можете бросить в эту кашу кусок алюминия.

ЭЛЕКТРОЛИЗ ВОДЫ .
Двухкиловаттный самодельный электролизёр у меня был. Он давал достаточно гремучего газа, чтобы можно было плавить стекло и даже гнуть фарфоровые трубки.
Он состоял из сотни жестяных кругов диаметром 20 см с резиновыми прокладками от камеры большого грузовика. Из-за неодинаковой толщины резины, напряжение было неодинаковым (а надо 2,25 В) и ток был пульсирующим, из-за этого аппарат сильно перегревался. В лучшем случае кпд получался около 50 процентов. Тут нужен гладкий постоянный ток. Это можно сделать дросселем соизмеримым по размерам с самим трансформатором. А чтобы шлам не скапливался между пластинами и не замыкал их, лучше чтобы всё висело "в воздухе", как пластины конденсатора переменной ёмкости от старого лампового радиоприёмника. А сами пластины должны быть из нержавейки.
К сожалению при работе с этим электролизёром, пламя получается нейтральным, тогда как во многих случаях требуется восстановительное (с избытком водорода). Для этого хорошо было бы разделить гремучий газ на кислород и водород.

ТИТАНОВАЯ ПЕРЕГОРОДКА .
Известно что водород под давлением довольно легко диффундирует сквозь титан. Поэтому можно попробовать отделять водород с помощью тонкой титановой перегородки.

ПЛАТИНОВЫЙ НАКОПИТЕЛЬ .

Известно также, что платина поглощает много (1000 объёмов) водорода. А значит может и отдавать его. А палладий (он кстати дешевле платины) поглощает ещё больше. Так, что при наличии денег можно было бы изготовить ещё более эффективный фильтр.

ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ .
Известно так же, что смесь азота и аммиака при 130С и давлении 5 т/кв.см. самопроизвольно разделяется, на два слоя (как масло от воды).
Водород и кислород тоже сильно разнятся по плотности. Вот если бы их удалось разделить подобным способом!

* * *

РАЗМЫШЛЕНИЯ О РЫЧАГАХ .

В природе существуют свойства, которые не могут увеличиваться самопроизвольно. Это потенциалы. Изменить потенциал по-видимому невозможно без привлечения какой-либо иной формы движения. Например:
- Чтобы повысить ТЕМПЕРАТУРУ, надо перевести тепло в электричество и раскалить спираль.
- Чтобы повысить НАПРЯЖЕНИЕ , нужно создать магнитное поле.
- Чтобы повысить ДАВЛЕНИЕ , нужно использовать упругость твёрдых тел.
- Чтобы увеличить СИЛУ СВЕТА , нужно накопить энергию атомов рубина.

Самыми простыми и одновременно самыми сложными для понимания устройствами
изменяющими потенциалы являются рычаги. В них накопление и отдача энергии
происходят одновременно, поэтому найти накопитель довольно трудно.
Вот примеры.
-- Механический рычаг – обычный ломик, его концы имеют разную скорость.
-- Электрический рычаг – трансформатор, концы обмотки дают разность потенциалов.
-- Оптический рычаг – линза, изображение и предмет имеют разный размер.
Длины “плеч” 1/d и 1/f, а длина всего рычага 1/F. Потенциалом является размер картинки h. Аналог момента сил это тангенс угла, под которым предмет виден из центра линзы.
Он , как и в механике равен произведению силы на плечо tg = h(1/d).
На практике одного рычага (лупы) бывает недостаточно, и тогда применяют целые "редукторы" – микроскопы и телескопы.

Аналогия всех этих рычагов очевидна из того факта, что:

-- Трудно изготовить очень короткий рычаг.
Для этого надо брать очень прочный материал.
-- Трудно изготовить трансформатор с малым числом витков.
Для этого надо брать железо с очень большой магнитной проницаемостью.
-- Трудно изготовить очень сильную линзу.
Для этого нужно брать стекло с очень большим показателем преломления.

Правда последнее уже стало реальностью. Создан материал из микроскопических
электрических контуров, которые все вместе могут отклонять лучи света по законам,
указанным человеком, и совершенно не похожим на обычный закон преломления.
Коэффициент преломления по-видимому ничем не ограничен. В ближайшем будущем
можно ожидать появления очень сильных линз, и, значит, очень коротких телескопов.
Представьте себе очки обычной толщины которые приближают предметы не хуже
морского бинокля!

Попытка изменить потенциал “без рычага” может привести к большим потерям энергии.
Если, например, попытаться уменьшить напряжение конденсатора вдвое, разряжая конденсатор на второй такой же, то половина энергии потеряется безвозвратно, подобно соприкосновению горячего и холодного тела.
Действительно, было CU^2/2 , а стало C(U/2)^2/2 + C(U/2)^2/2 = CU^2/4 .
Энергия уменьшилась вдвое! Куда делось остальное? Ясно куда, превратилась в тепло, плескаясь в проводах туда-сюда. Ведь разряд это процесс колебательный.

Потери будут тем меньше, чем меньше будет перепад напряжений при разряде.
Вот если бы наш заряженный конденсатор состоял из последовательно соединённых, то их можно было бы соединить параллельно, и передать нужное напряжение потребителю. И притом почти без потерь! И наоборот, если бы он представлял собой блок параллельных конденсаторов, то выстроив их последовательно можно было бы получить высокий потенциал.
Это кажется невероятным, однако имея автоматическое устройство, достаточно часто перекоммутирующее сложную батарею конденсаторов, можно было бы почти без потерь превращать синусоидальное напряжение в любое постоянное. Создать такое электронное устройство сейчас вполне возможно, а значит можно выпрямлять переменный ток с к.п.д. близким к ста процентам.

* * *

МЁРТВЫЙ И ЖИВОЙ ПОТОК .
Когда-то в детстве я удивлялся, почему электростанция вырабатывает переменный ток, а не постоянный? Мне казалось, что постоянным током пользоваться удобнее. Много позже, я понял, что у переменного тока возможностей гораздо больше.

Во-первых, у него есть два направления, и его можно превратить в два независимых тока. Во-вторых, напряжение можно изменять трансформатором. А ток высокой частоты может даже действовать через пустоту.
В третьих, он может быть сложной формы. Возьмите к примеру хотя бы дверной электрический звонок. Его звук не только однотонный, он ещё и прерывистый, поэтому на слух он воздействует сильнее монотонного гудения.

Короче говоря, в переменном токе больше “жизненной силы”, а постоянный ток по сравнению с ним кажется более мёртвым. И это касается не только электричества, а любых процессов в природе
Однако любому потоку можно придать больше “жизненной силы”. Для этого его нужно сделать хотя бы прерывистым. И существуют устройства это делающие.
К таким устройствам я мог бы отнести электрический мультивибратор, магнетрон и даже обычный свисток. Во всех этих устройствах, часть потока приходит с запозданием, и пересекает основной поток, временно прерывая его. Для начала достаточно малейшей неравномерности. Через несколько циклов неравномерность усиливаются и превращаются в ритмичную вибрацию.

Преобразовать "мёртвый" постоянный поток микрочастиц в макродвижение можно только разбив его на куски, создав неравномерности. При этом мы получаем движение более крупных объектов, которое может использовать человек.

ОСМОС ПРОТИВ ЭНТРОПИИ.

Как уже успел убедиться читатель, меня не оставляет желание найти какой-нибудь “невероятный” процесс, например самопроизвольное сжатие газа. Вот если бы у сосуда с газом были такие “умные” стенки, у которых от ударов молекул вспухали бы “шишки”, и занимали пустоту вслед за отскочившими молекулами! Тогда бы объём сосуда постепенно уменьшался а газ сжимался без совершения механической работы извне. Понятно, что современная техника до этого не дошла (а по общепринятым законам и не должна дойти), но есть явления, которые всё же наводят на эти крамольные мысли.
Проделаем опыт, описанный в учебнике “Общая химия” Н.Л. Глинки.
Возьмём сосуд из пористой глины, пропитанный раствором медного купороса с последующим окунанием его в раствор железистосинеродистого калия (жёлтой кровяной соли K4[Fe(CN)6] ). Такой сосуд легко пропускает молекулы воды, но не пропускает молекулы сахара.
Вольём в этот сосуд сироп, половину объёма которого занимает сахар
(пол стакана сахарного песка зальём до верха горячей водой). Закроем сосуд сверху пробкой, переходящей в длинную тонкую стеклянную трубку, и погрузим его в чистую воду.
Очень скоро мы увидим, что объём раствора в сосуде увеличивается, и столбик жидкости в трубке поднимается вверх. Это всем известное явление осмоса.
Но почему это происходит?
Если бы, молекулы сахара представляли собой простые инородные включения, типа речного песка, они не могли бы помешать молекулам воды выравнивать концентрацию снаружи и внутри сосуда. Но эти песчинки имеют молекулярные размеры, и у них уже в полной мере проявляется способность расталкивать соседей. Это своего рода “сахарный газ”, он давит на стенки сосуда и на всё, что в нём находится.
Казалось бы, это давление должно помешать молекулам воды выравнивать концентрацию.
Молекулы сахара занимают примерно половину площади, прилегающей к перегородке, и значит для уравновешивания внешнего давления, концентрация воды в сосуде должна составлять лишь половину её концентрации снаружи.
Да, это было бы так, если бы перегородка пропускала все молекулы в обе стороны, но она не пропускает молекулы сахара.

И вот тут-то, на мой взгляд, происходит самое интересное. Молекула сахара, ударившись о перегородку, отлетает обратно, а в пустое освободившееся место тут же вскакивает молекула воды, которая уже притаилась в глине, и ждала удобного случая. Получается именно та невероятная ситуация, о которой я говорил в начале.
Как будто маленькие поршеньки, отреагировав на удар молекулы, тут же вдвигаются в цилиндр и уменьшают его объём, только здесь не объём уменьшается, а растёт количество молекул в нём.
До каких же пор это будет продолжаться? Очевидно до тех пор, пока концентрация молекул внутри и снаружи не сравняются. Ведь когда молекула воды вскочила внутрь сосуда, давление на неё действует уже со всех сторон, и ничто не заставляет её вернуться обратно. А раз концентрации сравнялись, значит и давление их сравнялись. Но “сахарный газ” никуда не делся, и его молекулы продолжают давить на стенки. Вот его-то давление и стало избыточным.
Давление это легко найти из формулы Клапейрона-Менделеева: PV = RT .
Но, чтобы не путаться с цифрами, гораздо проще вспомнить, что одна грамм-молекула любого газа в обычных условиях занимает примерно 22 литра. А если этот газ занимает всего лишь 1 литр, тогда давление его будет 22 атмосферы.
В нашем случае использован раствор, в котором половину сосуда занимал сахарный песок Одна грамм-молекула сахара С12Н22О11 весит 342 грамма. Плотность твёрдого вещества примерно в полтора раза больше плотности порошка, значит одна грамм-молекула сахарного песка занимает пол литра. Выходит у нас как раз и получился раствор содержащий одну грамм-молекулу в одном литре, и давление сахарного газа равно примерно 22 атмосферам . Правда, из-за высокой концентрации раствора оно окажется несколько меньшим, но не в этом суть.

Вопрос в том, можно ли при помощи осмоса нарушить второй закон термодинамики и изготовить вечный двигатель? – Пока, к сожалению, нет, но механизм этого явления интересен. Мне казалось, что такие микроскопические клапаны будут созданы только в будущем, а выходит, что они уже существуют и прекрасно работают! Вот если бы нашлась вторая полупроницаемая стенка с иными свойствами, и возникла бы неодинаковость направлений, тогда поток вещества мог бы поддерживаться за счёт хаотического теплового движения молекул. Но, такой возможности я не нашёл.






ПРОЕКТЫ и ПРОЖЕКТЫ

Вторник, 20 Ноября 2018 г. 15:48 + в цитатник
ПРОЕКТЫ И ПРОЖЕКТЫ .

ОПЫТЫ С МАГНИТАМИ .
МАГНИТНАЯ ШТАНГА .
Ещё зимой я предпринимал попытки подвесить магнит в магнитном поле. Мне казалось, что если изготовить из кольцевых магнитов в большую воронку и опустить туда магнитик
с грузиком-противовесом, оно остановится на некоторой глубине.
Нужных магнитов подобрать не удалось, поэтому пришлось намотать на пластмассовый конус медную проволоку и пропустить по ней постоянный ток. Получилась желаемая магнитная воронка. Но увы, факир был пьян ...
Магнитное поле получилось слишком слабым, а витки очень быстро нагревались. Надо было бы проделать этот опыт в воде, тогда бы и магнитик сделался легче. Но, я, к сожалению, слишком азартный, если сразу не получилось, мой энтузиазм гаснет.
Зато получилась другая игрушка.
Я взял полуметровый текстолитовый стержень, нарезал резьбу на всю длину. Выточил щёчки для крепления магнитов и немагнитные гайки. Получилась "штанга" с магнитами на концах. На отдельной доске закрепил четыре “опорных ” магнита.
И вот результат. -- Длинная магнитная штанга в пол кило весом висит в воздухе! Покачивается, и лишь едва касается своим торцом неподвижного упора. А если крутнуть, она долго-долго вращается!
P2101869б (700x459, 39Kb)
Казалось, бы пол шага до победы, надо только запретить осевое перемещение.
Для этого я, в середине штанги закрепил ещё один кольцевой магнит. А с двух сторон установил два неподвижных кольцевых магнита, чтобы они его отталкивали не давая смещаться в осевом направлении.
Хрен! Всё равно убегает на упор. А если усилить отталкивание сблизив магниты, тогда штанга соскальзывает по радиусу. Нет, наверно не удастся обойти проклятую теорему Ирншоу! Жаль! А счастье было так возможно ...."
Но мы ещё побарахтаемся! Возможно просто не хватает"жёсткости" отталкивания.
Надо попробовать взять неодимовые магнитики. У них “жёсткость” больше.
Неодимовый магнит настолько силён, что кусочек висмута на нитке, отталкивается от него аж на целый сантиметр.

МАГНИТНЫЙ АПЕЛЬСИН .
Если кольцевые магниты отталкиваются своими рёбрами, то нельзя ли расположить их кольцом, как дольки (смотри фото). Тогда маленькое магнитное колечко с грузиком должно висеть над этим апельсином, потому, что, как оно ни вертись, а всё равно будет отталкивался от получившейся магнитной воронки.
Магнитный тор (700x484, 75Kb)
Неработоспособность подобной воронки для меня уже вырисовывалась в прошлых опытах, но тут разница в том, что молекулярные токи, создающие пле, идут не по горизонтали, а по вертикали. Попробовал. И снова у меня ничего не вышло. Возможно, было неудачно соотношение диаметров. А может быть и сама эта идея ошибочна. Чтобы это проверить, собрал столбик из 80-ти неодимовых таблеток. Он оказался совершенно немагнитным на всей своей длине. Лишь вблизи концов начинало усиливаться притяжение, как будто там расположены кольца с сильным электрическим током.
Это легко объяснить тем что мысленный луч зрения в один квадратный градус пересекает сразу две поверхности с разным направлением токов, действие которых взаимно уничтожается, и лишь вблизи концов он пересекает только одну поверхность.
Теория о магнитных зарядах на торцах магнита известны, но не о них сейчас речь.
Когда я согнул неодимовыый столбик в кольцо, полюса и вовсе исчезли. Тороид стал магнитно-невидимым, и перестал действовать на железо. А жаль! Идея была заманчивая.


МАГНИТНАЯ МУФТА .
С помощью магнитов можно изготовить ещё одно интересное устройство – магнитную муфту. Это два соосных диска с закреплёнными на них магнитами. Диски не соприкасаются, но проворачиваться относительно друг друга не могут.
Такое устройство может передавать вращение на расстоянии. Расстояние хоть и небольшое, но с помощью такой муфты можно передать вращение, например, в вакуумную камеру, не нарушая её герметичности.
С точки зрения привычной механики это очень необычное устройство. Виданное ли дело, чтобы сила проходила через стенку!
Кроме того, ведущий и ведомый вал могут располагаться под углом и испытывать биения. Всё это не повлияет на работу муфты. А заполнив всю поверхность дисков магнитами можно получить большую силу.

МАГНИТНЫЕ РЕДУКТОРЫ .
Купил в магазине несколько десятков неодимовых магнитов в виде таблеток Ф 8,7х1,5мм.
На диск от старого проигрывателя я положил 66 (сколько поместилось) этих таблеток в знакопеременном порядке. При этом потоки замыкаются по железу, и магниты крепко "присасываются" вплотную друг к другу. А на подвижный вал от магнитофона поместил по окружности 10 таблеток.

р1а (400x300, 44Kb)

Даже на высоте 2 см эта "шестерня" чует магнитное поле, охотно крутится от вращения диска.
И, хотя зубья здесь условные, ведут они себя очень явно. Стоит убрать хотя бы одну из 66 таблеток, как в подшипнике возникает характерный стук, как если бы в стальной шестерне действительно появился сломанный зуб.
Надо сказать, что расстояние и углы между "шестернями" можно менять в широких пределах, и это почти не влияет на работу пары.
Минимальным числом зубьев видимо следует считать 6 (я наклеил магниты на обычную гайку).

р2а (400x300, 37Kb)
Чтобы они прилегали друг к другу, пришлось их опилить.
Удивительно, что уменьшившийся шаг тоже не оказал видимого влияния на качество "зацепления". Шестиугольная шестерёнка бешенно крутится не испытывая никаких рывков. Но, если её притормозить рукой, она лишь дёргается без вращения, и создаётся впечатление, как будто зубья шестерён реально проскальзывают.


Сила, с которой шестерня (Ф12мм) сопротивляется проскальзыванию, совсем не так мала, как может показаться.
К валу диаметром 4 мм я подвешивал на нитке полукилограммовую гирю, и она ещё держалась если расстояние между шестернями было меньше полусантиметра.
р3а (400x300, 37Kb)
Так что, фактически один магнит передаёт усилие около 200Г. А если осуществить внутреннее зацепление хотя бы десятка магнитов , то эта сила будет исчисляться уже килограммами.

Удалось даже изготовить даже макет червячного редуктора.
На тот же стальной магнитофонный вал я налепил по спирали 10 магнитов. Получился один виток (даже чуть больше) с шагом "через один".
р4а (400x300, 40Kb)
Я планировал расположить эти десять магнитов одним полюсом вверх, чтобы получился спиральный выступ из магнитного поля, но оказалось, что и при знакопеременном расположении конструкция прекрасно работает. Зубья получившегося редуктора настолько “скользкие”, что его можно крутить не только за “червяк”, но и за диск. Никакого самоторможения не возникает. При этом червяк вращается очень быстро, делая один оборот при прохождении каждой пары магнитов на диске.

Неодимовые магниты открывают фактически новую область в технике.
В качестве дальнейших шагов можно было бы:
1). Изготовить бесступенчатый вариатор, не имеющий изнашивающихся поверхностей трения.

2). Изготовить волновой редуктор нового типа. Поскольку поле некритично к несоосности пар, он может обойтись без водила.

3). Проникающая способность магнетизма реализует пересечение движущихся нагруженных стержней невозможных в твёрдотельной механике.

4). Магнитная муфта. Она может передать вращение сквозь стенку! Это особенно важно там, где нельзя нарушать вакуум или входить в контакт с химически агрессивной средой.

5). И, раз уж пошла такая пьянка, ... должен существовать и магнитный подшипник!
А вдруг кому-нибудь всё-же удастся обойти зловредную теорему Ирншоу и осуществить-таки статическую левитацию?!

Все описанные устройства не имеют трущихся частей. Они были бы особенно полезными при больших скоростях, когда износ обычных шестерён очень велик. Надо только учесть, влияние нагрева от неизбежно возникающих токов Фуко.



* * *

АНАЛОГ МАШИНЫ ЛИНДЕ .
Можно ли создать электрический аналог холодильной машины Линде?
Аналог 1 (473x143, 27Kb)
Пусть тонкий медный провод проходит внутри медной трубки и изнутри касается металлической заглушки. При прохождении тока, отрицательный потенциал в месте касания резко падает, и электронный газ, расширившись, отбирает тепло у окружающей среды и у электронов, приходящих на его место. Получается как в машине Линде, охлаждение при расширении и рекуперативный теплообмен. При этом температура на торце трубки должна постепенно уменьшаться. Но, в отличие от газа, электрическая жидкость почти несжимаема, поэтому эффект охлаждение будет очень слабым, и вряд ли превысит джоулево тепловыделение. Такое стало бы возможным разве что при использовании сверхпроводников.

* * *

МИКРОТРИОД .
Что будет, если ламповый триод сделать микроскопических размеров?
Проложим между катодом и анодом лист тонкой бумаги. Она пористая, всё рано, что сеточка. При этом площадь можно сделать очень большой, скрутив “триод”в рулон.

В силу малого расстояния, напряжённость поля в лампе будет очень высокой, и анодное напряжение можно сделать очень низким. Или наоборот можно попытаться получить большой ток, и снизив накал дойти и вовсе до холодного катода?
Да и нужен ли будет высокий вакуум? Ведь длина свободного пробега электрона может оказаться больше расстояния между катодом и анодом, и он не встретит на пути ни одной молекулы газа. И напряжение можно сделать настолько низким, что ионизация станет невозможной.

Видимо диалектический закон отрицания отрицания приведёт к тому, что электроника снова вернётся к лампам, но уже на наноуровне.

* * *

НАСОС И ТОКИ СМЕЩЕНИЯ .
Известно свойство проводника с током перемещаться в магнитном поле.
Таким способом можно перемещать жидкость между полюсов постоянного магнита, пропуская через неё электрический ток в направлении поперечном движению.
В книге Войцеховского "Радиоэлектронные игрушки" описывается насос, с использованием переменного тока и переменного магнитного поля.
Рисунок.
К сожалению, такой насос хорошо подходит только для электропроводных жидкостей, таких как ртуть, или раствор соли в воде. Однако это можно исправить, если вместо электродов взять изолированные металлические пластины и подать на них переменное напряжение высокой частоты. Тогда электропроводность жидкости не будет иметь особого значения. Переменный ток возникнет даже в диэлектрике, и при достаточной частоте и напряжении, может достичь вполне приемлемой величины.
Только теперь максимум магнитного поля должен приходиться не на максимум напряжения, а на тот момент, когда напряжение нарастает, и ток в диэлектрике максимален. Для этого магнитный поток и напряжение должны быть сдвинуты на четверть фазы. Частично это и так происходит, потому, что магнитное поле в обмотке электромагнита довольно сильно отстаёт от напряжения, но более точного соответствия нетрудно добиться, подсоединяя последовательно к обмотке дополнительный конденсатор или дроссель.

* * *

УЧЁТЧИТЕЛЬ .
Когда рассматриваешь ягодку винограда через проходящий через неё свет, можно увидеть внутри мутное пятно. И у меня всегда возникал вопрос, а можно ли увидеть эту косточку чётко. Можно ли придумать такое устройство?
И, кажется, компьютеры смогут разрешить эту проблему.
Пусть между предметом и экраном находится лист рассеивающего свет вещества.
PB170531б (700x134, 14Kb)
Каждая точка предмета даёт на экране яркостный холмик. Все холмики складываются на экране в размытую картину, и мы можем только догадываться, что за предмет находится за рассеива ющим листом.
Идея в том, чтобы машина подобрала такое исходное изображение, которое после размытия по известному закону дало бы изображение, идентичное имеющемуся.
PB170532б (700x600, 48Kb)
Если какая-то точка окажется темнее, чем надо, машина добавит яркость в том же месте создаваемой картины, затем исправит изменившиеся яркости других точек. И так многократно до полной победы.
PB170530б (667x196, 18Kb)
Просвечивая кисть руки обычным светом и обрабатывая этим способом мутное изображение, можно было бы чётко увидеть кости, без использования рентгеновских лучей.
Этим же способом можно было бы повысить разрешение оптических телескопов и микроскопов выше теоретического. Ведь каждая светящаяся точка предмета даёт холмик концентрических интерференционных колец. Множество точек, составляющих изображение, дают картину, напоминающую лягушечью икру или дождь на воде.
Но закон сложения фаз хорошо известен. Поэтому имея, например, рентгенограмму кристалла хлористого натрия (её часто приводят в учебниках), можно было бы увидеть, как расположены атомы в кристаллической решётке. Можно было бы рассмотреть и более сложные объекты, такие, как и молекула ДНК. Только в случае объёмного тела, съёмку надо будет производить не менее, чем с трёх точек.
Конечно, на обработку изображения требуется некоторое время (кое-что я всё-таки попробовал), но современные нанотехнологии могли бы создать аналоговую пересчётную машину в виде тонкой пластинки, посмотрев через которую можно будет увидеть объект, что называется, « в режиме реального времени».

КОНТРАСТОМЕР
(для ручной наводки фотоаппарата на резкость).
Контрастомер 1 сф (617x593, 14Kb)
Фотосопротивления создают на сопротивлениях напряжения, соответствующие освещённости различных точек изображения. Разности этих напряжений поступают на многофазный выпрямитель (изображён 4х-фазный). Прибор измеряет ток, пропорциональный сумме этих разностей, а значит сумме разностей освещённости точек изображения. Чем больше эта сумма, тем больше различие освещённостей, и тем больше контраст. При заданных условиях съёмки (даже в тумане) максимальный контраст будет соответствовать наилучшей наводке объектива на резкость. Задача фотографа добиться наибольшего показания прибора. При этом наводку на резкость можно считать правильной.
В настоящее время этот прибор безнадёжно устарел. Современные фотоаппараты делают всё это автоматичеки. Поэтому приведённая схема может быть полезна только для в для тех, кто увлекается конструированием в области робототехники.

* * *

НАДУВНОЙ ВЕРТОЛЁТ .

Реально осуществимый летательный аппарат мне представлялся этакой надувной лодкой диаметром метра три и длиной метров десять из расчета 1 кГ подъёмной силы на 1 кубометр приводимой в движение моторчиком. Вместе с седоком (сидящим в углублении) она должна быть чуть-чуть тяжелее воздуха, чтобы в случае неудачного полёта не получился “летательный” исход :-)). Это будет почти аэростат.

Затем мне мерещился парашют. Такая форма лучше всего сопротивляется опусканию. При диаметре метров восемь, скорость около 5 м/с. Вот если бы в нём сделать клапаны и дёргать его вверх и вниз как зонтик, то можно даже и подниматься.

Уменьшить потери энергии можно и другими способами. Изюмину я вижу в применении больших площадей и малых скоростей. Затрачиваемая энергия, как известно, пропорциональна квадрату скорости (mV2), а необходимая подъёмная сила зависит только отбрасываемого вниз количества движения (mV), в которая скорость входит лишь в первой степени. Поэтому ту же самую подъёмную силу можно получить увеличив отбрасываемую массу воздуха при меньшей скорости.

Представьте себе несколько полиетиленовых мешков с воздухом, размером 1х100х100 м. В воздухе они невесомы, но масса каждого около 10 тонн. Если встать на один такой мешок, человек весом сто килограммов получит ускорение вниз 1000H/10000кг = 0,1м/с^2, и за 0,5 секунды опустится на 12 мм. Перешагивая с одного мешка на другой, можно удерживаться в воздухе, затрачивая мощность (N=Pv=mgh/t) всего лишь 24Вт!
Для этого мешки необязательны. Просто нужно отталкивать вниз объём воздуха 10 тыс куб.м. со скоростью 24мм/c.
Можно вообразить вертолёт с большими лопостями, в виде огромного медленного диска. Однако, чем больше диск, тем больше его вязкое трение о воздух. Вот если бы всю скользящую поверхность покрыть лёгонькими барабанчиками выступающими наполовину, чтобы она катилась, а не тёрлась о воздух, как катятся по столу перевёрнутые бухгалтерские счёты. На первый взгляд это может показаться глупой фантазией, а пробовал ли кто-нибудь такое? Ведь вязкое трения хоть и частично, но всё-таки будет заменено на трение качения.

* * *

КРОТОХОДЫ.

Все читали в детстве книжку про Чиполлино. Но вряд ли кто обратил внимание на то, что победить ему помог новый вид оружия.
-- Какого? -- Да подземного конечно!
Крот там – персонаж второго плана, и как-то незаметен. А между тем, он едва ли не главный герой. Во всяком случае самый деятельный. Это он выручил Чиполлино из подвала замка. Это он помог бежать оттуда всем его друзьям. Это Крот сделал подкоп под тюрьму, и выпустил всех заключённых. И, наконец, это он собрал ещё сотню кротов, и осуществил революцию!
Удивляюсь, почему до сих пор не существуют подземные войска?
Или существуют, только сильно засекречены?!
На первой взгляд эта тема кажется утопичной, но вот во время войны немцы пытались сделать подземную подводную лодку, развивающую скорость 2м/с . В Англии было изготовлено несколько машин, развивающих до 8 км/час.
Крот2 (523x210, 25Kb)
Даже с такой скоростью можно легко добраться до людей попавших в окружение или . подложить бомбу под расположение врага. И вряд ли возможно обнаружить такую лодку из космоса.
В нашей стране первые попытки создания подобных машин были предприняты ещё в 30-е годы прошлого века. Основное их предназначение относилось к области нефтедобычи.
Крот1 (640x355, 26Kb)
В то время эти проекты не получили развития. Сейчас техника позволяет осуществить то, что было невозможным раньше.
Почему бы не превратить Метрострой в новый вид обороны -- Подземные войска? Они способны проходить в день десятки метров. Всё равно ведь такие войска придётся создавать. (А может быть они уже и есть?!)
А что ещё можно предложить? И в мыслях возникает стальной КРОТОХОД.
Это огромный двухсторонний шуруп, метров десять диаметром. Половины его имеют правую и левую резьбу, и вращаются в разные стороны. Атомный двигатель поначалу не обязателен. Несколько километров кабеля крот может тащить за собой. По мере продвижения он может выпускать витки стальной спирали, оставляя позади прочный подземный ход.
-- Дорого? Но в военном деле это не имеет значения, ведь на другой чаше жизнь людей!
Трение о грунт необходимо уменьшить, покрыв всю поверхность крота, особенно витки шурупа, прочными металлическими роликами. Тогда получится такой эффект, как при движении рукой по бухгалтерским счётам. Поначалу мне представлялась, что для роликов следует взять “сталь Гатфильда” Г13. Эта сталь, подобно тесту или резине, обладает очень большой вязкостью и тягучестью. Царапины, оставляемые камнями, тут же замазываются и исчезают. Поэтому её используют для камнедробилок и зубьев экскаваторов. Потом подумалось, что резина, как у колёс БМП возможно была бы даже лучше.
А что касается шурупа ... Когда-то мне пришлось пилить на дрова длинные толстые брёвна. И я спросил себя, а не лучше ли сначала расколоть всё бревно вдоль?
В плотничьем деле известен бурав. Шурупообразный конец его ввинчивается в древесину, и тянет за собой "сверло". Если бы вместо сверла на шарнире тянулся острый "ракетный стабилизатор", то он расщепил бы бревно вдоль на несколько частей.Кухонное устройство для разрезания яблок и удаления огрызка все конечно видели.
Ну, а твёрдость дерева по сравнения с яблоком ? ... -- Для механика это вещь довольно относительная.
Никогда не забуду, как резец карусельного странка, словно пластилин, загибал стальную стружку толщиной с палец. Заусенец этот сразу синел и даже нагревался до красна (масштабный фактор) и дымящийся падал на поддон. И всё это происходило в кажущейся жуткой тишине. До того невероятным кажется происходящее. И до того чудовищна была мощь этого станка, что казалась мне порождением нечистой силы.
Так что если правительство захочет изготовить БОЕВОЙ КРОТОХОД, то для него это раз плюнуть!

Недавно я услышал, что Москву собираются соединить с подмосковными городами линиями метро. Сдаётся мне, что начинается эпоха подземного транспорта.
Особенное значение это приобретёт в космосе при освоении Луны и планет. Там и метеориты и жара с холодом, и агрессивные атмосферы. Жизнь на малых планетах и астероидах гораздо безопаснее будет не на поверхности, а на некоторой глубине. Да и на нашей Земле становится тесновато. Сколь огромными кажутся глубины океанов! Но, если подумать, неизмеримо огромнее подземный мир.
Представь себе глобус диаметром 120 см. Он гладкий, почти как бильярдный шар. Высота самых высоких гор не превышает миллиметра. Над всем этим светится тонкий голубой ореол газа -- это вся наша атмосфера. Сам шар покрыт тонкой водяной плёночкой толщиной в 1мм -- это океаны. Это то, что пока доступно обитанию человека. Ну, а само земное вещество?! Насколько же оно объёмнее всего остального! Пусть не вся глубина будет доступна человеку, пусть хотя бы на несколько “сантиметров”, и то это пространство гораздо вместительнее для человечества.
И пусть у читателя не возникают картины из романов “Метро 2034”, где люди, бледные от недостатка света питаются крысами и занимаются разведением грибов.
Со временем питание и всякая другая жизнедеятельность человека неизбежно станет искусственной. Даже деторождение примет инкубаторские формы.
Мне лично это неприятно, но всё к тому идёт.

В наше время создание подземных машин может иметь прямое военное назначение. Кротоходы могли бы легко пересекать границы государств …
Дальше я продолжать не буду, читатель сам легко представит их возможности


Крот3 (325x215, 24Kb)




ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Вторник, 20 Ноября 2018 г. 15:10 + в цитатник
ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ.

1. Световые.
2. Необычные аккумуляторы.
3. Слово о ветрогенераторах.
4. Тепловые.
5. Немного о тепловых насосах.
6. Жидкостная термопара.
7. Управляемая термопара.
8. Поверхностный ветер.

1. СВЕТОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ .

МНОГОСЛОЙНЫЙ ФОТОЭЛЕМЕНТ .
Обычный фотоэлемент использует свет только один раз. И никто не считается с бесполезным поглощением света.
Кремниевый элемент кажется тёмным, а между тем, он должен поглощать меньше половины светового потока. И вообще, обычные полупроводниковые фотоэлементы использует только небольшую часть энергии света, остальное падает на подложку.
Значит идеальный фотоэлемент должен быть светлым, или почти прозрачным, если работает на просвет.
Но в таком случае, чтобы использовать всю энергию света, фотоэлемент должен быть многослойным, состоять из полупрозрачных слоёв, чтобы прошедший свет мог использоваться нижними слоями. Значит надо искать прозрачные полупроводниковые вещества. Из таких веществ мне известно хлористое олово. Оно хорошо проводит и свет и ток и используется в жидкокристаллических дисплеях и в гальванике.
Можно вообразить себе многослойный пирог из почти прозрачных пластинок. Даже если кпд каждой будет очень низок (а именно так и получится у у самодельщиков-любителей), вся стопка может показать неплохие результаты.
Если фотоэлемент вакуумный, его можно сделать в виде леса зеркальных электродов, чтобы свет использовался многократно.
Можно, например, расположить, ряд полированных цезиевых и серебрянных пластин рёбрами к свету. Многократное отражение вытянет из светового пучка всю его энергию.

ЙОДНЫЙ ФОТОЭЛЕМЕНТ.
Серебряная пластинка опущена в стакан с раствором йода.
На поверхности серебра образуется тонкая плёночка йодистого серебра AgJ.
При освещении ионы йода уйдут в раствор унося отрицательный заряд, и пластинка зарядится положительно. В темноте йод снова соединится с серебром, и потенциал исчезнет. А если свет будет мигать с большой частотой? Получим ли мы на пластинке переменное напряжение?
Вообще йодистое серебро хороший диэлектрик AgJ. Но при нагреве до 150 С его электропроводность скачком увеличивается в тысячи раз. Если использовать это вещество как твёрдый электролит, то он будет работать только при температуре выше 150С, а при комнатной температуре будет хранить заряд вечно.

Дело в том, что между огромными ионами йода, имеются большие каналы, по которым ионы серебра движутся довольно свободно. Только вот компоненты слишком дорогие.
Но можно попробовать алюминат натрия. В кристаллах окиси алюминия тоже есть большие просветы. По ним могут передвигаться маленькие ионы натрия.

ПЛОСКИЙ ГЕНЕРАТОР .
Известно, что окись цинка при освещении становится проводником электричества.
Если двигать световое пятно по листу, покрытому ZnO, то возможно, что заряды будут перемещаться вместе с ним, подобно тому, как двигаются примеси при зонной плавке металла. Тогда их можно раз за разом перемещать от одного электрода к другому.
Таким образом получится плоский генератор электрического тока. Поскольку лист может быть длинным, его прочность на пробой может оказаться очень большой. Тогда не исключено, что этим способом можно увеличивать потенциал до очень больших значений, получив подобие генератора ВандерГраафа.

ЛИСТОВЫЕ ЛИНЗЫ .
Когда-то в детстве я баловался глядя через две скрещённые пробирки, наполненные водой. Впечатление было такое, что смотришь сквозь стеклянный шарик или сильную линзу. Действительно, первая пробирка собирает свет в одной плоскости, а вторая -- в другой. Правда собрать луч в точку мешает астигматизм, но его можно устранить, если
первый цилиндр взять большего диаметра, и совместить оба фокуса.
В связи с этим возникла идея склеить линзу из двух полуцилиндров.
В качестве полуцилиндра можно взять водонаполненный сегмент из оргстекла, стянутого стеклянной хордой. Получится огромная линза, какую в домашних условиях нельзя было бы изготовить, разве что выпилить из глыбы льда.
Отсюда мысль бежит дальше. А что если вместо сферического зеркала взять два цилиндрических? Ведь согнуть лист несравненно легче, чем точить сферу!
Как известно, консольная балка, нагруженная на конце, прогибается по кубическому закону, но для малых прогибов форма будет мало отличаться от квадратной параболы.
Вот и простой солнечный концентратор.

* * *

2. НЕОБЫЧНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ .

ЗАРЯДКА ДАВЛЕНИЕМ .
Вообразите себе аккумулятор, у которого одним электродом служит графитовый стержень, а вкачестве другого оловянный порошок, насыпанный на дно сосуда, с раствором хлора в воде (хлорной водой). При его разряде образуется раствор хлористого олова.
Зарядить такой аккумулятор можно как обычно, от источника постоянного тока.
Но если такого источника нет, можно применить другой способ.
Известно что при давлении около 20 атмосфер олово выделяется из раствора хлористого олова в свободном виде, и снова осаждается на дно сосуда. Таким образом аккумулятор возвращается в заряженное состояние.
Энергию для этого поставляет устройство, создающее давление. Дело в том, что при выделении сравнительно плотного металлического вещества, объём раствора становится меньше, и на это уменьшение объёма под давлением 20 атмосфер требуется совершать работу. При этом механическая энергия превращается в химическую энергию аккумулятора.
К сожалению, такое устройство вряд ли может иметь практическое значение из-за своей малой ёмкости. Но в природе наверняка найдутся и другие металлы, способные выделяться из растворов при гораздо больших давлениях, а значит имеют и больший запас энергии.

ЗАРЯДКА НАГРЕВАНИЕМ.
Известно, что двуокись бария BaO2 принагревании превращается в окись BaO, отдавая при этом кислород. При охлаждении она снова превращается в двуокись, поглощая кислород из воздуха. (Это свойство долгое время использовалось на подводных лодках.)
Я не знаю, электропроводна ли окись бария, но если она всё же проводят ток, то изготовив из неё электрод аккумулятора, его можно переводить в исходное состояние простым нагревом.
Вероятно что-то подобное можно делать и с пластинами обычного кислотного аккумулятора, ведь окись и перекись свинца при нагревании тоже способны превращаться вдруг в друга.

О НЕРАЗРЯЖАЮЩИХСЯ АККУМУЛЯТОРАХ.
Всем известно, сколько неудобств доставляет постепенный саморазряд аккумуляторов.
А что если в качестве электродов взять графит и серебро, а электролитом пусть будет раствор йода. (Если добавить ещё йодистый калий, растворимость йода увеличится во много раз). На поверхности серебра при этом образуется неэлектропроводный слой йодистого серебра, и такой аккумулятор может храниться в заряженном состоянии вечно.
Но стоит только нагреть его до 150 С, как электропроводность AgJ скачком возрастёт в тысячи раз, и аккумулятор готов к работе. Только вот при такой температуре раствор наверно закипит, и его придётся герметизировать.
В качестве электролита можно взять более легкоплавкую соль, например AlBr3, плавящуюся при 97,5 С. Правда бром кипит при 58 С, и его тоже придётся герметизировать. Но зато алюминий дешевле серебра. Стоит только нагреть такой элемент в кипятке, электролит станет жидким, и начнёт проводить ток.

ВСТРЕЧНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ .
Поскольку при нагревании все электродные потенциалы увеличиваются, то, если нагреть
весь аккумулятор целиком, его эдс должна увеличиться.
А что если соединить встречно два аккумулятора и один нагреть?
Его эдс, очевидно, повысится, и он начнёт подзаряжать соседа.
Количество кулонов, прошедших через оба аккумулятора, одинаковы, поэтому
насколько разрядится один, настолько зарядится другой. Потом их можно поменять местами, а избыток напряжения каждый раз можно использовать в своих интересах.


* * *

СЛОВО О ВЕТРОГЕНЕРАТОРАХ .

Всем известно, насколько полезно использование даровой энергии ветра. Но до сих пор в нашей сране ветрогенераторы используются редко. То ли потому, что ветры у нас слабые, то ли потому, что конструкции получаются слишком дорогими. Вот на эту тему ветродвигателей я и хочу поделиться с читателями своими размышлениями.

ТИПЫ КРЫЛЬЧАТОК .
Я хочу ориентироваться на самый слабый ветер, чтобы ветряк работал постоянно. Например при ветре в 1 м/с, мощность с квадратного метра будет порядка 1 ватта.
Я пробовал разные крыльчаточки. Лучше всего крутятся четырёхугольные, какие дети делают из бумаги, надрезая квадрат по диагоналям, и протыкая четыре конца гвоздиком. Ветер на них можно направлять почти с любой стороны. Но всё-таки не с любой.
От этого недостатка свободен вертикальный ротор Дарье.
Правда крутится он хорошо только если дуть на одну его сторону. Вторая половина очень неохотно движется против ветра. Но это можно исправить, если эту половину закрыть отдельным поворотным полуцилиндром. Сложно и не слишком красиво. Но главное преимущество ротора Дарье, это то, что электрогенератор всегда вертикален и неподвижен, поэтому, чтобы снимать с него ток, не нужны никакие скользящие контакты. Думаю, этот вариант наиболее предпочтителен.
Ну, хорошо, допустим крыльчатку мы сделаем. А каким должен быть генератор электроэнергии?

ЭЛЕКТРЕТНАЯ ВЕРТУШКА .
Первое, что приходит в голову, это сделать генератор на электретах. Если кто не знает, электрет, это “вечно наэлектризованная расчёска”. Электреты нетрудно изготавливать из расплава воска и канифоли, охлаждая его в электростатическом поле. Не буду сейчас на этом подробно останавливаться. Электреты используются в некоторых типах микрофонов.
Мембрана служит пластиной конденсатора, которая то приближаясь то удаляясь от электрета, меняет свой заряд, и в цепи возникает переменный ток.
Мощность такого генератора, конечно, ничтожна, но при слабом ветре из маленькой крыльчатки большего и не выжмешь. А конструкция предельно проста.
Лопасти вертушек обычно делают из металлизированной плёнки. Они могут сами служить замыкающими площадями. Если на неподвижной рамке установить электрет и два кусочка фольги, то лопасть, проходя мимо, обязана изменить ёмкость этого заряженного диполя, а значит создать в нём эдс.

УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР .
Этот вариант вряд ли подойдёт для ветрогенератора, но напомню на всякий случай.
Униполярный генератор (138x156, 2Kb)
Если цилиндрический магнит вращать вокруг оси вращения, то его магнитные силовае линии будут оставаться на месте. Радиус магнита в данном случае есть движущийся проводник, хотя и очень толстый. Магнитные силовые линии будут пересекать движущийся радиус магнита, наводя в нём эдс, поэтому боковой поверхности магнита появится постоянное напряжение. Но снимать ток графитовой щёткой проблематично.
Обмотка из одного провода даёт очень малую эдс, поэтому большое значение приобретает сопротивление скользящего контакта. Однако с этой проблемой можно справиться, если заполнить пространство между ротором и статором жидкой ртутью или сплавом
К + Na (в отношении 3 к 2). Этот сплав остаётя жидким даже при комнатной температуре.
Униполярному генератору не нужен выпрямитель. Он сразу даёт постоянный ток.

БЕСКОНТАКТНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА .
Самый маленький и простой генератор переменного тока можно сделать своими руками. Нужно только заставить постоянный магнит (или лучше два) вращаться внутри неподвижной катушки. Магниты можно приклеить симметрично на швейную иголку так, чтобы они притягивались и помогали эпоксидному клею прижиматься к игле. А рамочка с обмоткой должна охватывать их снаружи, как в стрелочных амперметрах. Только в этом случае вращаться будет магнит, а катушка останется неподвижной. Двухсот витков проволоки диаметром 0,2 мм будет достаточно, чтобы при вращении от руки заставить загораться лампочку от карманного фонаря.
Главное преимущество такого генератора состоит в том, что у него нет ни щёток, ни коллектора. Срок его службы определяется только долговечностью подшипников. Он надёжен и неприхотлив в той же степени, что и асинхронный двигатель.

Более основательная конструкция получится, если магниты приклеить на плоскости вращающегося диска, а катушки расположить на той же окружности неподвижного диска.
Можно поступить и проще. На тыльной стороне крыльчатки приклеить стальную шайбу с четырьмя магнитиками-таблетками, а на той же оси неподвижно укрепить вторую шайбу с четырьмя катушечками. Такой генератор конструктивно проще, но дождь и снег могут попасть в зазор и помешать вращению. Поэтому скорее всего нужен будет защитный корпус.

Создание магнитных генераторов стало особенно актуальным с появлением очень сильных неодимовых магнитов. Но неодимовые магниты очень дорогие, и задача состоит в том, чтобы количество их было минимальным при сохранении той же вырабатываемой мощности. Для этого надо заставить магниты работать чаще. Редукторы здесь неприемлемы. Но есть способы обойтись и без них.

1). УМЕНЬШИТЬ ДИАМЕТР КРЫЛЬЧАТКИ .
Это пожалй самый простой способ увеличить частоту вращения ротора, это
вместо одной большой крыльчатки расположить на одной оси много маленьких.
При том же самом ветре угловая скорость вращения у них будет гораздо выше.
Можно ещё увеличить скорость ветра, поставив перед крыльчатками что-то вроде дефлекторов. В полученном сужении струя воздуха будет двигаться быстрее.
Особенно удобен для этого воздушный ротор Дарье. Его можно сделать длинным и узким, так что бы рабочая площадь не уменьшилась.

2). РАСЩЕПЛЕНИЕ ПОЛЮСОВ .
Можно заставить один магнит работать “за десятерых”, и для этого даже не придётся увеличивать скорость ротора. Надо просто расщепить полюс на много мелких.
Пусть каждый магнит будет охвачен системой тонких пластинок, прилегающих к полюсам. Вторые концы проходят между собой как пальцы, сцеплённые в замок. Получится этакая магнитная плита, шаг которой может быть даже меньше миллиметра.
Такая же система должна охватывать и катушку статора. Но обмотка у всех этих микрополюсов останется одна общая.
Пусть при перемещении на один магнит, магнитный поток (а он суммарно остаётся таким же) прервётся 10 раз. Естественно и ЭДС увеличится в 10 раз, а мощность возрастёт в 100 раз.
Если бы удалось изготовить"магнитную плиту" из бритвенных лезвий толщиной 0,1мм и обеспечить нужный зазор, эффект был бы потрясающим.
Магнитный поток можно разрывать и механически, если между полюсами двух катушек вращать железный диск с радиальными насечками меняющими магнитный зазор. Так можно получить частоту в несколько десятков килогерц.

3). УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕЗОНАНС .
Магниты очень слабо взаимодействуют с пустотелыми медными обмотками. Они проходят над ними почти не тормозясь и не совершая работы. Увеличить работу, совершаемую магнитом можно пропусканием через обмотки постороннего тока.
Если в момент подхода магнита к медной катушке в ней протекает ток, противодействующий их сближению, совершается механическая работа, и в катушке возникают силы , увеличивающие этот ток.
А что если подключить к статору ёмкость, превратив его в колебательный контур?
Да, такое возможно, но потребуется определённая постоянная скорость вращения, чтобы получить резонанс. У ветряка такого добится сложно.
Но можно сделать резонанс управляемым, если "вбрасывать" ток в катушку принудительно, точно в нужные моменты. При этом энергия не потеряется, а вновь перейдёт в конденсатор.
Более того, магнит привнесёт в контур добавочную ЭДС, как это делает ребёнок, раскачиваясь на качелях. И не важно, если взрослый будет задерживать качели в верхней точке и отпускать только спустя некоторое время. С каждым разом этот параметрический генератор всё равно будет наращивать амплитуду.
Значит надо искусственно задержать разряд конденсатора пока магнит не подойдёт к обмотке. Тогда скорость вращения не будет иметь значения, и генератор всегда будет работать в режиме псевдорезонанса.

Практически это осуществить можно так.
Представьте себе, что конденсатор контура заряжен, но разрядиться через обмотку ему мешает тиристор.
Вот к обмотке приближается магнит и загораживает светодиод. Фоторезистор сразу это замечает и открывает тиристор. Желательно чтобы ток достиг максимума пока магнит не дошёл до середины катушки, этого можно добиться расположением фотоэлемента (аналогично опережению зажигания в автомобиле), при этом он будет хорошо противодействовать магниту.
Когда магнит окажется над катушкой, конденсатор должен быть полностью разряжен, но ток "по инерции" продолжит движение. В это время магнит ещё подтолкнёт электроны, поэтому когда весь заряд перетечёт на другую пластину конденсатора, потенциал её окажется даже выше прежнего.
Поскольку ток прекратился тиристор закроется. Магнит спокойно удалился, а фотоэлемент будет поджидать следующего спонсора. И при том столько, сколько нужно, даже если ротор вовсе остановился.
Можно даже поставить второй тиристор (или один симистор), во время удаления магнита произойдёт ещё одна накачка.

4.) ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ КРЫЛЬЧАТКА .

Повысить скорость вращения ротора можно ещё и вот таким способом.
Ветряк1 (700x461, 3Kb)
На концах длинных рычагов скорость выше. Там и поставить генераторы с неодимовыми магнитами. Это конечно голая идея. Возникла бы масса трудностей с снятием тока.
Но вот, как мне кажется, конструкция получше.
Ветряк2 (700x461, 17Kb)
Магнит-таблетка крутится вблизи неподвижной катушки, но не задевает её. То, что ось вращения поворачивается в горизонтальной плоскости не влияет на эдс. Магнитный поток почти полностью пронизыват катушку в любом положении.
Катушкой может служить и один виток толстой проволоки. Напряжение на её концах будет порядка сотых долей вольта. Но это нам даже на руку.
Известно, что число витков обмотки трансформатора равно 50-кратному напряжению, делённому на площадь магнитопровода в квадратных сантиметрах (она же есть корень из мощности трансформатора). Поэтому, чем ниже напряжение, тем меньше число витков.
При U = 0,01В и сечении железа 5х5 мм, в первичной обмотке достаточно будет всего 2-х витков. А чтобы повысить напряжение до 1В, вторичка должна иметь всего лишь 200 витков. Мотать их будет несложно. Враг стал нашим союзником.
Магнитопровод такого маленького трансформаторы мог бы напоминать две ферритовые чашки типа СБ. Изготавливать их в большом количестве можно прессованием из железного порошка.
Может быть с первого взгляда такая конструкция покажется громоздкой. Но я уверен, что у читателя найдётся вариант и получше.

* * *

4. ТЕПЛОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ .

КЕНОТРОН КАК ИСТОЧНИК ТОКА .
Собственно термопара это не обязательно два провода. Это могут быть две трубки. В нижней жидкость, в верхней пар. В горячем шаре жидкость испаряется. молекулы преодолевают силы притяжения и уходят в пустое пространство. В холодном шаре. молекулы вновь ныряют в плотные слои, отдавая тепло.
То же и в кенотроне. Холодный анод должен постепенно зарядиться отрицательно. Только нагрев катода обойдётся слишком дорого.
А нельзя ли при комнатной температуре? Работа выхода из вольфрама 5эВ, из ВаО 1эВ, неодинаковость направлений очевидна. Только мешает формула Ричардсона - Дёшмена (чуть не сказал Руссо!). При +20 Цельсия с одного кв.см. "вытекает" ток порядка 10(-44) А. Даже если взять катод в квадратный километр, то и этого будет мало.
Вот на Венере, где “комнатная” температура достигает красного каления, такое устройство могло бы быть полезно.

А что если облегчить вылет электронов? Взять катод в виде тончайшей нити, а на управляющую изолированную сетку подать плюс. Вблизи нити напряжённость поля огромна, и основная масса вырванных электронов полетит на катод. Только напряжение на этой сетке наверно придётся сделать чудовищно большим.

Вот если бы катод был молекулярно рыхлым. Доходя в тепловом движении до кончика молекулярной иглы, электрон фактически уже вышел в вакуум.
В общем опять приходим к тому, что одна ветвь должна быть из сернистого металла.

ТЕРМОПАРНАЯ БОЧКА .
Недостаток термопар, это очень низкая эдс. Чтобы получить приемлемый ток, нужно снизить сопротивление. Надо уменьшить путь тока.
-- Как? – А хотя бы так, как на этом
рисунке.
Двухзаходная термрпара 1 (472x383, 18Kb)
Ветви железо-константановой термопары превратились в тонкие пластинки “спаянные” медными накладками. Медь проводит тепло гораздо лучше железа (а тем более константана), поэтому “спаи” будут находиться под разностью температур окружающих жидкостей.
Как это выполнить практически? – Думаю из проволоки 4-х сортов.
Двухзаходная термрпара 2 (580x378, 33Kb)
На цилиндре с двухзаходной резьбой (обязательно двухзаходной!) наматывается лужёная медная проволока и толстая нитка (а лучше термостойкая леска).
Поверх этого слоя аналогично наматывается железная и константановая проволока, тоже обязательно лужёные.
А третий слой – опять нитка и медная проволока.
Всё это нагревается до расплавления олова, и витки спаиваются между собой. В результате получается тонкий цилиндр из термопар (путь тока я обозначил сплошной линией). Его можно даже не снимать с резьбового цилиндра (если он из диэлектрика), а только распилить его в одном месте вдоль, щель залить эпксидной смолой, и приклеить к нему днище. Внутрь цилиндра можно налить горячую воду, и опустить его в кастрюлю с холодной водой.
Предположим, цилиндром будет обычная кружка диаметром и высотой 10см. Пусть проволока будет диаметром 0,3мм. На длине кружки уложится 100 термопар. При разности температур 100 гадусов, каждая даст 5мВ, а все вместе 0,5В.
Поперечное сечение коврика 300мм х 0,3мм = 100 кв.мм. Общую длину будем считать равной длине кружки – 0,1м.
Если (не вдаваясь в тонкости), принять удельное сопротивление равным 1Ом.мм2/м, то сопротивление всего термостолбика составит всего лишь 1/1000 Ом(а). При этом ток короткого замыкания должен достичь 500А, а мощность 250Вт!
Предполагая эффективное сопротивление нагрузки равным сопротивлению термостолбика, получим где-то около 100Вт.

Теперь представим, что перед нами не кружка, а метровая бочка.
Сопротивление столбика не изменилось, поскольку и длина и сечение выросли каждое в десять раз.
Зато выросло число витков, поэтому напряжение выросло в 10 раз. Но если среднесуточный перепад температур бочка-воздух тоже считать в 10 раз меньшим, то есть примерно10 градусов, то на нагрузке мы получим те же самые 100Вт. И эта мощность вырабатывались бы в течение суток.
Но это без учёта ускоренного остывания за счёт превращения тепла в электричество. Прикинем эти потери.
Как известно, 100Вт это 24 калории в секунду, и 1 куб.см воды остывал бы в секунду на 24 градуса, а наш кубометр в миллион раз медленнее. И даже учитывая, что в сутках примерно 10^5 секунд, “электрическое”остывание не должно превысить 3 градусов. Так что всё остаётся в пределах допустимого.

Ты конечно прав, читатель, что трудно создать нужный градиент температуры, даже если окунуть кружку с кипятком в кастрюлю с холодной водой. У меня даже остался чертёжик, как с этим справиться.
Термостолбик из шайб 2 (494x700, 47Kb)

Вся конструкция состоит из металлических и пластмассовых шайб, которые стянуты центральной шпилькой (она на рисунке не показана).
Но при отсутствии токарного станка даже такое простое сооружение невыполнимо. Поэтому для домашних условий лучше подойдёт вот такая конструкция из удлинённых шайб.

Термостолбик на шпильке (494x700, 79Kb)
Лучше всего подошли бы шайбы из сурьмы и висмута с медными теплоотводами, но, за неимением оных, придётся брать железо и константан (и не перепутать константан с нихромом).
А что касается непродуктивных тепловых потерь, то с этим придётся мириться, благо энергия это даровая.

КАК УПРОСТИТЬ ТЕХНОЛОГИЮ .
Главный недостаток термопар, это низкое напряжение. Приходится соединять их последовательно. Но это дело нелёгкое, к тому же надо, чтобы в каждом соединении был надёжный контакт.
Но можно попробовать обойтись без этого.
Намотаем на прямоугольную гетинаксовую пластинку медную проволоку без изоляции. А чтобы витки не соприкасались, между ними можно одновременно наматывать нитку. Толщину проволоки для начала лучше взять 0,3 мм, чтобы снимая изоляцию ножом, её случайно не порвать.
Затем возьмём кисточку и намажем витки на одной стороне пластинки раствором азотнокислой ртути AgNО3. При этом поверхность витков сразу покроется тонким слоем ртути, и они станут "серебряными".
Это известный школьный химический опыт по превращению медных монет в серебряные. В детстве мы иногда так баловались, натирая монетки ртутью.

Надо сказать, что в прежние времена ртути так не боялись. Сейчас, разбив случайно медицинский термометр, уже готовы выставлять вокруг оцепление.
Пары ртути действительно вредны, но от одного градусника, разбитого даже в закрытой комнате, никаких заметных последствий не будет.
Надо сказать, что капелька ртути чрезвычайно подвижна, и не уронить её очень трудно. Поэтому не вынимайте её из баночки без крайней нужды. Но если она всё же рассыпалась шариками по полу, надо постараться их тщательно собрать (в щелях можно кусочком очищенной оцинкованной жести, ртуть легко налипает на цинк, как вода на промокашку).
Если же вы работаете с азотнокислой ртутью, после работы надо обязательно помыть руки, и уж конечно не совать их в рот.

Но вернёмся к нашему изделию.
Через некоторое время ртуть впитается в медь, и поверхность витков потускнеет.
Поскольку витки на одной стороне пластинки пропитались ртутью, теперь получилось два разных посвойствам металла: чистая медь, и её ртутный сплав. Соединены они последовательно, как раз так, как должны соединяться термопары. “Спаи” получились на узких рёбрах пластнки. Если одно ребро нагреть, полученная батарея из термопар будет давать ток.
Но гораздо лучше работал бы целый пакет таких пластин. Это был компактный брикет, скажем, из десяти пластин по сто термопар в каждой. Пластины можно проложить такими же пустыми пластинками, смазанными эпоксидным клеем.

Есть и другие способы изменить химический состав витков.
1). Вместо ртути можно взять суспензию серы. Правда изделие тогда придётся "поджарить", чтобы сера продиффундировала в медь. Но этот процесс гораздо сложнее.
2). Можно гальванически покрыть одну сторону никелем. При нагреве медь быстро проникает в никель, и образуется сплав, близкий к мельхиору или константану. А это как раз то, что нужно.
3). Можно наоборот, наматывать не медную проволоку, а тонкий нихром, а затем покрыть одну сторону никелем. Ток конечно пойдёт по меньшему сопротивлению.
4). Можно вообще нарисовать на гетинаксовой линейке спираль электропроводным лаком, и покрыть рисунок с одной стороны медью, а с другой никелем. Тут вариантов много.
Возможно, электродвижущая сила каждого витка окажется намного меньше, чем у обычных термопар, зато технологичность сборки должна окупить этот недостаток.

ТЕРМОПАРЫ ИЗ ПОРОШКОВ .
Налучшими материалами для термоэлементов считаются пары:
теллурид висмута-германид кремния,
сурьма-висмут,
хромель-копель.
Однако есть ещё одно вещество, которое в паре с порошком обычной ржавчины должна дать неплохие результаты, это закись меди Cu2O.

Выделить закись меди в домашних условиях можно из раствора медного купороса с добавлением едкого натра и глюкозы. Она розового цвета. Но чтобы научиться это делать, надо повозиться.
И хорошо бы ещё проверить свойства сернистого железа FeS . Реакция его получения самая первая в школьном учебнике химии. Помните, как пробирке красиво сгорала смесь порошков железа и серы? В результате и получался чёрный порошок не похожий ни на магнитное железо, ни на жёлтую серу.
И хорошо бы попробовать ещё и сернистую медь CuS, она получается холодным прессованием смеси порошков Cu и S под давлением всего несколько тонн на квадратный сантиметр. Пусть вас не пугают эти тонны. Даже для небольшого пресса это сущий пустяк.
Кстати полученный брикет можно использовать как тензодатчик При давлении 12 Т/кв см, его сопротивление уменьшается в 1000 раз.

НЕМНОГО О ТЕПЛОВЫХ НАСОСАХ .
Для термоэлементов, применяемых в полупроводниковых холодильниках, большое значение имеет их собственная теплопроводность. Чем она ниже, тем меньше тепла будет проникать снаружи в холодильную камеру, и тем меньшим можно сделать расход электроэнергии. Поэтому нужно подбирать такие вещества, чтобы электричество они пропускали свободно, а тепло проходило с трудом.
К сожалению во многих случаях бывает наоборот. Например Ni и Cu порознь хорошо проводят ток, а их сплав (40:60) в десять раз хуже, тогда как теплопроводность изменяется не так сильно. Алмаз хороший изолятор, а теплопроводность у него вдвое выше чем даже у серебра.
А как здорово, если бы было наоборот! Тогда в обиход вошли бы не только “вечные” холодильники, но и тепловые насосы. Это холодильники-наоборот. Если холодная часть термоэлемента окажется холоднее уличного воздуха, то улица будет отдавать ему свою тепловую энергию, и эта энергия выделится на горячем конце термоэлемента. И будь он расположен в квартире, эта энергия превратится там в тепло, не считая того тепла, которое выделяет сам работающий термоэлемент. В результате тепла в квартире выделится в десятки раз больше, чем дал бы обычный электронагреватель той же мощности. Представляете, какую экономию можно получить в наше трудное время!
Ведь в идеале этот выигрыш равен окружающей нас абсолютной температуре примерно в 300 кельвинов, делённой на разность температур. Если например на улице 0 градусов, а в комнате +20, то 300/(20-0) это в целых 15 раз!
Но это я увлёкся. Читателю наверняка хорошо известны тепловые насосы Томсона. Двести лет назад существовали только громоздкие паровые машины, и гораздо проще было отапливать дома обычным способом. Сейчас, к сожалению, несмотря на заметные успехи в этом направлении, техника с тех пор так и не достигла желаемых результатов.
И может быть кому-то из тех молодых людей, кто читает эти строки, посчастливится найти необычный материал или необычный способ решить эту проблему.

Но, чтобы не возлагать слишком много на будущее поколение, я тоже предложу то, что мне – комнатному изобретателю показалось интересным.

ЖИДКОСТНАЯ ТЕРМОПАРА .
Как известно, при нагревании электродные потенциалы металлов увеличиваются (формула Нернста). Поэтому, если в сосуд с медным купоросом опустить два медных электрода при разной температуре, должна возникнуть разность потенциалов, которую можно использовать. Работу здесь будет совершать тепло.
Короче: сказано – сделано. согнул я на газовой плите U-образную стеклянную трубочку с внутренним диаметром 6 мм, заполнил её концентрированным раствором медного купороса, в оба конца плотно вставил медные электроды площадью по 0,4 кв.см. Один конец трубки опустил в стакан с водой с температурой 15С, а другой нагрел от настольной лампы до 65С (перепад 50 градусов).
Микроамперметр 100мк х 500 Ом показал 40 мкА. Значит эдс получилась 20 мВ.
Выходит, что одна трубка даёт около 40 мВ/100К , тогда как медь-константановая термопара только 5мв/100К. Это на целый порядок больше!
Раз напряжение увеличилось в 10 раз, то мощность должна возрасти в 100 раз!
И это не предел, можно брать другие металлы, другие растворы, да и нагрузкой можно поиграть.
Недостаток жидкостной термопары состоит в том, что медь, «испаряясь» с горячего электрода, будет постепенно осаждаться на холодном. После прохождения каждых 38 ампер-часов электричества будет “испаряться” один грамм-эквивалент меди (32г), поэтому электроды придётся время от времени менять местами. А делать это не так-то просто.
Впрочем, если утыкать такими термопарами бочку с водой, то суточные колебания температуры будут одинаковыми в обе стороны. Суммарный перенос вещества окажется равным нулю, и отпадёт необходимость переставлять элементы. Термопара же будет работать меняя полярность с периодом в одни сутки.

Практические конструкции.
Понимая, насколько призрачно экстраполировать результаты микроэксперимента на практику, я всё же попытаюсь представить себе блок из жидкостных термопар.
Он может представлять собой стенку 20х20см и толщиной 5 -10 см из 100 кусочков ПВХ трубки диаметром 16 мм.
Чтобы жидкость не перемешивалась и зря не переносила тепло, в электролит можно ввести какой-нибудь пористый материал. Только простая вата в агрессивном растворе быстро превратится в кисель. Поэтому вместо неё для начала лучше взять какие-нибудь пластмассовые гранулы.

Можно поступить иначе. Если найдётся кусок оргстекла толщиной сантиметра четыре. Можно попробовать насверлить в нём отверстий в шахматном порядке, и заглушить короткими стальными болтами. А в качестве электролита взять простую поваренную соль. Головки болтов пусть служат для передачи тепла. Только вот не начнётся ли гидролиз железа в таком растворе? Был бы графит, он точно прослужил бы сто лет. Он ведь даже не переходит в раствор.
Вот пока и всё, что сделано практически. Зато возникли новые идеи.

УПРАВЛЯЕМАЯ ТЕРМОПАРА .

Электризация.
Каждое вещество имеет свой естественный электрический потенциал. Это объясняется неодинаковой способностью атомов присоединять “лишние” заряды. Например атомы серы имеют на внешней оболочке по шесть электронов, тогда как, для наиболее устойчивого состояния, их требуется восемь. Поэтому атом серы стремится добавить ещё два электрона. Это случается очень редко (примерно один раз на триллион атомов), но и этого достаточно, чтобы весь кусок целиком оказался заряженным.
Однако этот избыточный заряд очень быстро нейтрализуется зарядами противоположного знака, оседающими на его поверхность из воздуха.
Так например эбонитовая палочка в своём составе содержит много серы, и если потереть её шерстяной тряпочкой, осевшая “шуба” из положительных зарядов счищается, и отрицательный потенциал в несколько десятков тысяч вольт становится заметным, палочка начинает притягивать бумагу.

Обычная термопара.
Металлы в воздухе, как и в жидкости, тоже имеют свои собственные потенциалы, но их разница в обычных условиях, не превышает десятых долей вольта.
Она объясняется различной способностью атомов удерживать электроны. Поэтому один металл всегда бывает немного отрицательнее, чем другой.
Обычная термопара (525x197, 12Kb)
Сущность работы термопары состоит в том, что в тепловом движении, электроны стараются сравнять концентрацию, и частенько переходят в более отрицательный метал, преодолевая силу электрического отталкивания. В горячем спае движение электронов интенсивнее, чем в холодном, поэтому такие переходы в нём происходят чаще, и в цепи устанавливается преимущественный ток в одном направлении.
Но контактные разности потенциалов у металлов, как я уже говорил, очень малы. У полупроводников некоторые атомы имеют избыточный заряд, и вследствие этого контактная разность у них побольше, но всё равно недостаточна для широкого практического использования.
А что если искусственно увеличить разность потенциалов?
Что бы было, если бы контактная разность достигла, скажем, 10 вольт?
Средняя комнатная энергия электронов всего лишь 0,03 э-В, но так же, как в жизни встречаются столетние старики, так и среди электронов найдутся такие, которые преодолеют потенциальный барьер даже 10В. Наверно в этом случае термопара даст значительно большую э.д.с., чем при преодолении 0,1В.
Но как искусственно изменить потенциал ветви?
Если бы ветвь была сделана из диэлектрика, её можно было бы обмотать её фольгой, и подать нужный потенциал. Тогда внутри диэлектрика будет наличествовать именно этот потенциал. Но проводить ток такая ветвь, разумеется, не будет. Если же придать ей некоторую проводимость, то свободные носители противоположного заряда тот час сбегутся туда, и уничтожат разность потенциалов. То же самое произойдёт и в жидкости, где подвижными зарядами являются ионы. Можно, конечно, попытаться подобрать такой слабый водный раствор, чтобы ионов для этого было недостаточно.
Я затрудняюсь сказать, насколько мала должна быть их концентрация. Но наверно сопротивление такого раствора будет огромно, и ток термопары будет исчезающе мал.

И всё же попробуем произвести мысленный эксперимент.
Обернём ветви U-образной трубки кусочками фольги, и подадим на них напряжение. Саму трубку наполним дистиллированной водой. И хотя за счёт диэлектрической проницаемости воды напряжённость поля понизится в 81 раз, но полностью не исчезнет.
Регулируемая термопара (700x491, 37Kb)
Однако, дистиллированная вода не проводит ток. Поэтому введём в воду исчезающе малое количество медного купороса. Но только такое, чтобы количество свободных носителей не смогло нейтрализовать потенциалы ветвей. Ионы конечно устремятся в нужных направлениях, но полностью сделать это им не удастся, под верхней отрицательной обкладкой сбежавшихся туда положительных зарядов всё равно будет чуть меньше,чем отрицательных на обкладке, и потенциал там всё равно будет отрицательнее, чем под нижней обкладкой.
Поэтому напряжённость поля в изогнутых частях трубки не исчезнет.
Но, несмотря на это, в хаотическом тепловом движении, отрицательные ионы из нижней части то и дело будут “нарушать границу, стараясь сравнять концентрацию. При этом они будут двигаться против сил электрического отталкивания. А энергию для этого предоставит само тепловое движение.
Если сильнее нагреть эту изогнутую часть трубки, ионы будут ещё интенсивнее проникать в отрицательную ветвь, преодолевая силу электрического отталкивания, и под действием этой же силы отталкивания, устремятся через другой конец обратно в холодную трубку. В цепи установится ток.

Всё будет происходить, как в обычной термопаре. Но есть отличие.
Увеличивая напряжение на обкладках, мы сможем создать в ветвях значительно большую “контактную” разность потенциалов, чем способны дать любые сочетания металлов, известные в природе.
Зарядам придётся преодолевать более высокий потенциальный барьер, и напряжение термопары станет больше.

Попытки изменить потенциал в металле.
И всё-таки жидкостная конструкция слишком громоздка. Нельзя ли как-то создать разность потенциалов в обычной металлической термопаре?
Первое, что приходит в голову, это вставить в “места спаев” гальванические элементы
навстречу друг другу. Но, поскольку эти элементы будут находиться при разных температурах, эдс у них будет разная. И в этом случае очень трудно будет доказать, что ток появляется только за счёт тепла, а не за счёт химической энергии батареек.

Вторая идея, -- вставить в “спаи” вторичные обмотки одинаковых трансформаторов, тоже навстречу друг другу.

Трансформаторная термопара (519x167, 16Kb)
В течение одного полупериода, когда амплитуда напряжения на обмотках не равна нулю, ветви, конечно, приобретут разность потенциалов (даже если будут сделаны из одного материала, скажем обе будут медные). В течение второго полупериода тоже возникнет разность потенциалов, только противоположная. Эти разности будут переодически сменять друг друга.
Казалось бы, если один трансформатор нагреть сильнее другого, избыточное тепловое движение должно раз за разом создавать соответствующее преимущественное движение электронов, и термопара должна давать переменный ток, но, к сожалению этого не произойдёт.
Как ни заманчива трансформаторная термопара, а работать она не будет.
Сколь сильно отрицательная область отталкивает электроны, столь же сильно
э.д.с. обмотки заталкивает их в неё. Электрон находится под действием двух встречных сил, и заходит в отрицательную область не испытывая никакого противодействия. Поэтому, через оба “спая” электроны будут переходить одинаково интенсивно, и суммарный ток будет равен нулю.
Тут нужна такая сила, которая не будет помогать электронам преодолевать барьер.

Одноатомные проволочки.
Придётся вернуться к варианту с внешней заряженной обкладкой.
Но тогда для термопары придётся взять вещество, способное проводить ток, электроны которого не могли бы нигде ни накапливаться, чтобы нейтрализовать заряд обкладок.
Такой вариант возможен, если объёмную кристаллическую решётку заменить тонюсенькими проволочками толщиной в один атом. Там электроны могли бы двигаться только цепочкой. Проходя по такой цепочке в отрицательную область, электроны будут совершать работу против сил отталкивания, но не смогут изменить её потенциал.

Изготовить такие проволочки в домашних условиях вряд ли возможно. Однако существуют уже готовые проволочки в образе электропроводных полимеров.
Все углеродные молекулы, у которых чередуются простые и двойные связи, проводят ток.
Самый простой из них – полиацетилен : … -СН=С–СН=С–СН=С - …
Это твёрдое вещество, с удельным сопротивлением примерно как у железа.
Получается оно пропусканием ацетилена через спиртовой раствор катализатора --азотнокислого кобальта. Его можно получить растворением в азотной кислоте отходов твёрдого сплава (наконечников токарных резцов). Полиацетилен выпадает в виде геля или суспензии, из которых поливом или напылением можно формовать плёнки.

Если нанести на гетинакс зигзаг из такой плёнки, а с тыльной стороны расположить проводящие полоски, создающие статический потенциал в нужных местах, то получится многозвенная управляемая термопара. А из нескольких гетинаксовых пластин можно собрать целую термобатарею.

Вот пока такая идея. Возможно кто-то из читателей сможет достать сверхчистый кремний с нужным количеством примесей, тогда можно попробовать и его.
И наверняка у кого-то из читателей появятся идеи получше. Надо пробовать. Иногда успех приходит неожиданно, и ларчик открывается проще, чем казалось раньше

ПОВЕРХНОСТНЫЙ ВЕТЕР .

Кода ветер дует над поверхностью воды, он увлекает всё то, что на ней плавает .
Это мы хорошо знаем. А вот что будет, если подуть на полированную металлическую пластинку? Неужели молекулы воздуха совершенно не подействуют на электроны, которые на ней дрейфуют? Раз ветер, направленный под углом, тянет за собой всю поверхность, то наверно какая то часть этой силы толкает и свободные электроны. Если это так, то электроны наверно сместятся к краю. Только это произойдёт у самой поверхности, а чуть глубже они пойдут в обратную сторону. Установится этакий “подковёрный” круговорот.
Но если пластинку сделать толщиной в один атом, то обратная дорога будет закрыта, и по пластинке потечёт ток одного направления. Но это, если концы пластинки замкнуть кусочком провода. Если же концы свободны, на них просто установится разность потенциалов.
Изготовить такую тонкую пластинку можно даже в домашних условиях, например
воссоздать известную школьную “реакцию серебряного зеркала”, или осадить на стекло тонкий слой меди из раствора медного купороса, глицерина и сахара. Если же слой окажется слишком толстым, можно просто ополоснуть стекло (или пластмассу) раствором хлористого олова , а затем 1% раствором азотнокислого серебра. Тогда можно наложить даже отдельные атомы.
Предположим нам удалось получить пластину толщиной 10(-8) см. и размером в один квадратный метр. Масса меди в ней 10(-8)*10(4) куб.см. = 10(-4) куб.см.
Один кубический сантиметр меди весит примерно 8 грамм. Это 1/8 грамм-атома. В ней 6*10(23) /8 ~ 10(23) атомов.
Каждый атом имеет по два электрона, способных свободно двигаться, и создавать ток.
Их общий заряд 1,6*10(-19) * 10(23) ~ 1,6*10(4) (Кл). Если считать, что в токе одновременно участвуют не все, то будем ориентировочно считать, что в одном кубике меди, ток создают примерно 10 тыс. кулонов.
Но объём пластинки одна десятитысячная кубического сантиметра, значит подвижных электронов в в ней примерно 1Кл.
Пусть ветер дует на пластинку под углом так, чтобы касательная скорость была около 1м/с. Масса одного кубометра воздуха примерно1кг, значит давить на пластинку ветер будет с силой около 1Н.
Если с такой силой перемещать заряд от одного края до другого на расстояние 1м, то совершится работа 1Дж. Как раз такая работа затрачивается зарядом в 1Кл на преодоление разности потенциалов в 1В.
Значит на концах пластинки появится напряжение 1В.

Поперечное сечение пластинки 10(-8)см*100см. = 10(-4) мм2 , и если она медная, то её продольное сопротивление будет около ~ 200 Ом .
При напряжении 1В, ток короткого замыкания окажется около 5мА, а мощность 5мВт.

К сожалению не вся сила ветра будет приложена только к электронам. Поэтому лучше взять более скромное значение 1 Вт /1м2 площади пластины.
Но это при слабом ветре 1м/с. Как известно, давление, а вместе с ним и напряжение растёт с квадратом скорости, и при 10м/с напряжение достигнет 100В.
Ток возрастёт до 0,5А, а мощность до 50Вт.
А если учесть, что весь ветрогенератор будет представлять собой тонкое полимерное полотнище, то его площадь может составлять сотни квадратных метров. А это уже киловатты.

АЭРОИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР .
Превращение энергии ветра в электричество, в нашем сознании обычно ассоциируется с различными ветряными колёсами, связанными с генераторами, превращающими механическое вращение в электрическую энергию. Возникает вопрос, а нельзя ли получить эту энергию непосредственно, минуя движение твёрдых тел? Да, такой вариант возможен.
Аэроионный генератор (623x311, 17Kb)
В обычном воздухе всегда имеется некоторое количество положительных и отрицательных ионов.
Если заставить воздух проходить между двух заряженных пластин, покрытых диэлектриком, положительные ионы отклонятся в сторону отрицательной пластины, а отрицательные в сторону положительной. При этом воздушный поток разделится на два потока, имеющих слабый преимущественный заряд соответствующего знака. Если на пути этих двух потоков поставить достаточно длинные металлические цилиндры, то ионы, прикасаясь к ним изнутри, вынуждены будут отдать им весь свой заряд, как это происходит в школьном опыте по физике, когда заряженный шарик вносят внутрь большого пустотелого шара. Этот заряд (так как он отталкивается от самого себя) обязательно весь выйдет на поверхность. При этом цилиндры получат некоторую разность потенциалов. Поскольку цилиндры проводками (наперекрест) связаны с пластинами, то и пластины получат эту разность.
Первоначальные заряды пластин могут быть ничтожно малыми, но заряды цилинров будут многократно увеличивать разность потенциалов, а она в свою очередь будет всё сильнее и сильнее разделять поток ионов. В сущности всё будет происходить так, как в обычной электрофорной машине. Но для того, чтобы полярность цилиндров всегда была одна и та же, вместе с пластинами лучше установить ещё и пару электретов. Что такое электреты, читатель, надеюсь, знает. Это что-то вроде вечно заряженной расчёски. Электреты можно изготавливать даже в домашних условиях, охлаждая расплав воска и канифоли между пластин заряженного “конденсатора”.

До какого напряжения сможет зарядиться этот генератор, сказать трудно, это зависит от скорости ветра и от концентрации ионов. Помнится, в фильме 1970 года “Воспоминание о будущем” упоминается некое устройство, изготовленное по словесным библейским чертежам в 1961 году студентами американского колледжа в Миннесота. Однако пользование им пришлось запретить. Оно оказалось огромным конденсатором, который самопроизвольно заряжался атмосферным электричеством до напряжения опасного для жизни.
Возможно это было нечто подобное.
В чём же преимущество такого генератора? Главное, на мой взгляд, это отсутствие всяких движущихся деталей. Он никогда не износится, и значительно легче обычных. И цилиндры и пластины могут быть из тонкой металлической сетки. Так как сетка тонкая, вокруг проволочек, из которых состоят пластины будет возникать очень высокая напряжённость электрического поля, в котором молекулы воздуха будут дополнительно разрываться на ионы. Замечу, что описанное устройство это НЕ ЯВЛЯЕТСЯ РАЗНОВИДНОСТЬЮ ВЕЧНОГО ДВИГАТЕЛЯ. ВСЮ РАБОТУ ПО РАЗДЕЛЕНИЮ ЗАРЯДОВ СОВЕРШАЕТ ВЕТЕР. Он и разделяет заряды, и он же загоняет их внутрь цилиндров. В можно даже вообразить себе себе такую ситуацию, когда цилиндры зарядятся настолько, что ветер уже не сможет туда их затолкать. Кстати, на рисунке я ограничился только сеточками, с которыми должны сталкиваться ионы, чтобы отдать заряд. На практике, вероятно, придётся взять несколько сеточек или заполнить всю внутренность цилиндров проволочной путанкой.
Вот, пожалуй, и всё, что может сказать человек, не производивший подобных экспериментов. Это всего лишь голая идея. И если она кому-нибудь понравится, он может попробовать её осуществить.

МАТЕРИЯ И СОЗНАНИЕ.

Понедельник, 19 Ноября 2018 г. 16:53 + в цитатник
ОРГАНИЗМ ЭТО СЛОЖНЫЙ КРИСТАЛЛ .

Идея романа Г.Гуревича “Темпоград” время от времени тормошит моё воображение.
“Гулливер”, “Приключения Карика и Вали”, “В стране дремучих трав” – это всё произведения, где человек меняет свои размеры. А нельзя ли осуществить это в реальности? Как заманчиво было бы уменьшиться этак раз в сто! При этом должна увеличиться и скорость мышления, тогда за один год удалось бы сделать такое количество изобретений, на которое в обычных условиях ушло бы целое столетие!
А что вообще управляет ростом организмов? На мой взгляд рост всех живых организмов это кристаллизация, только очень сложная. Если период кристалла поваренной соли одна единица, которая бесконечно повторяется, то органическое вещество копируется подобно компьютерной игре “Жизнь” , только не в ячейках памяти компьютера, а в материальном виде. Программа эта реккурентная. Сначала клетки на вид одинаковые, но через несколько разделений они становятся непохожими на исходные, образуют различные ткани и органы. Каждый последующий этап развития определён тем, что построено ранее. В этом смысле она похожа на деление столбиком. После некоторого количества итераций, снова появляется исходная комбинация цифр, и процесс начинается сначала. В результате получается периодическая дробь. Аналогичная картина получается и в живом мире. Организм развивается, завершается образованием плода, и цикл повторяется снова, как повторяется период десятичной дроби.
Только в математике период дроби повторяется бесконечно, а организмы от поколения к поколению постепенно изменяются. Очевидно, клетки при делении копируются не вполне точно, и каждому новому организму передаётся изменённая программа развития.

СИНХРОНИЗАЦИЯ .
Но рост частей тела должен быть синхронизирован. Это делает некий центр. У человека это гипофиз. Если он недоразвит, получается лилипут, обратное приводит к гигантизму.
Вспоминается роман Александра Беляева “Человек потерявший своё лицо”. Там уродливый комик Антонио Престо крадёт у доктора Цорна гормоны роста и наказывает тех, кто смеялся над ним на съёмочной площадке. В конце романа доктор делает из карлика нормального человека, но комиком он работать его уже не берут.
Интересный роман. У него даже есть продолжение:”Человек нашедший своё лицо”. Вспомнил? Если нет, почитай.
Медики с этим как-то борются. Но может быть можно извлечь из этого какую-нибудь практическую пользу? Как заманчиво, например, было бы вырастить корову с огромным выменем! Или, скажем, сделать так, чтобы у старика второй раз выросли зубы.
Но, Природе, по-видимому, легче создавать новые организмы целиком, чем исправлять старые. Только при этом теряется мозговая информация, и человек исчезает, как личность. А между тем, накопленный опыт быть полезен в последующей жизни.
Или нет?! Может быть и в самом деле лучше всё забыть?
Ладно, оставим этот вопрос биологам и психологам.

БЕГУЩЕЕ ПОЛЕ .
Есть у меня идея, повлиять на рост организма бегущим полем. Накладывая вдоль стебля растения бегущее электростатическое или бегущее магнитное поле, можно попытаться повлиять на рост отдельных его частей. Пробные варианты такой установки у меня уже готовы. Мешает только моральная сторона.
С возрастом у меня выработалось несколько иное отношение ко всему живому.

* * *

МАТЕРИЯ И СОЗНАНИЕ .

Наверно не только у меня, а и у многих других людей возникала мысль о том, что не только материя влияет на сознание, но и сознание непосредственно влияет на материю.
Почему, например, при многократном проведении одного и того же опыта получается расхождение результатов, особенно на точном оборудовании? Ну да, конечно, небрежное отношение, наводки извне…
Всем известен так называемый “Закон Мэрфи”: Если плохое может произойти, оно обязательно произойдёт. Почему такой однобокий подход к теории вероятности?

Мм-да! Вот и мне мерещится, что существует ещё и некое влияние самого человека.
Если что-то себе ярко представить, и искренне в это верить, то это и произойдёт, материализуется на самом деле. Случайно бутерброд почему-то падает чаще маслом вниз. Однако, если сознательно произвести многократное бросание бутерброда, то такого преобладания наверняка не произойдёт. А ведь экспериментатор и ставит опыт именно потому, что сомневается!

Абсолютно верить трудно, но это обязательное условие. Чаще всего плохое происходит, когда человек этого боится (а боится потому, что действительно верит).
Каждый невольно стремится прочувствовать на себе то, что ему говорят. Например, когда человеку рассказывают о казни Джордано Бруно, он на доли секунды представляет себя, горящего на костре. Однако, видя, что вокруг никакого огня нет, он успокаивается. Однако, бывают случаи, когда человек, хотя бы на мгновение, представивший себя в другом состоянии, не может вернуться обратно.
Если подготовить его подавляющим имиджем и загадочной обстановкой, сказать: ”Спать!”, он на секунду представит себя спящим (станет спящим), и, поскольку уснул, уже не сможет проснуться.
И совсем уж преступно, сказать человеку, что он болен тем-то и тем-то. Он начнёт примеривать на себя эту маску, и, поскольку тело самого человека легко материализует мысль, у него начнутся внутренние движения нервных импульсов и химических веществ, соответствующих заболеванию. Например появится волдырь “от ожога” или паралич. Эти временные симптомы вызовут страх и уверенность в действительности этого. Внутренние движения усилятся, и усилят внешние признаки болезни. Процесс станет устойчивым, и выйти из него самому бывает невозможно, тогда потребуется внушение извне.
Почему наше правительство допускает огромное количество телевизионных реклам, где по многу раз повторяется слово “БОЛЬ” ?! Это ведь прямое внушение! Очевидно американцы, захватившие наше телевидение, делают всё, чтобы разрушать психику россиян!
Наверно каким-то подобным образом зациклить и внешние явления в неживой природе. Ведь законы физики, как и юридические законы, есть результат “договорённости” между взаимодействующими объектами. Они основаны на страхе. Один боится другого, потому, что тот боится третьего. Но чем дальше уходит эта цепочка взаимосвязей, тем больше она становится похожей на игру в испорченный телефон. И нарушить её становится легче. А если нарушить её в одном месте, электроны (например) перестанут отталкиваться, и волна “перезакония” начнёт распространяться дальше.
Видимо постепено это и происходит в природе. Мировые физические константы постепенно меняют свои численные значения. Законы природы так же временны, как и юридические. Неисключено, что в будущем легче будет временно отменить в указанном месте закон тяготения, чем перемещать тяжёлый груз. А если удастся зациклить связи частиц и создать новый устойчивый их порядок, то возникнет новый закон природы. Это будет равносильно гипнозу над неживыми объектами. В древности это называлось колдовством.

Явление порождается, как внутренними сигналами психики человека, так и внешними силами. Иными словами, результат есть равнодействующая веры всех людей. Так что происходящее, это материализованный результат всеобщего “спиритизма”.
Вот почему американцы уверены, что мы повлияли на выборы их президента, а виновника найти не могут. Лично я думаю, что сто миллионов россиян этого хотели, и наш эгрегор, слившись с американским, сдвинул чашу весов.

Причины случайных совпадений тоже существуют, как и причины явлений неслучайных.
Нужно только выделять совершенно другие ряды причинно-следственных цепочек. И цепочки эти как правило нелокализованы. Их бесполезно искать привычным способом, отводя им определённое место в пространстве, а их звенья могут быть сильно разбросаны во времени.

Человек, как айсберг. Лишь малая его часть видна нам, в виде его тела. Остальная часть для нас нелокализована. Управлять этой частью человек целенаправленно не умеет. Он бессмысленно шевелит своими невидимыми частями, как ребёнок в люльке. Поэтому и действия человека получаются нечёткими. Кроме того, они могут не иметь определённого места в пространстве. Например сдвинуть с места какой-нибудь конкретный предмет ему труднее, чем вызвать дождь или навести порчу. Энергетический фактор здесь, по видимому, не имееет значения.
Человеческий мозг, это очень сложный колебательный контур, и “звучит” он так, что его примет только точно такой же. Обычный контур его не примет, потому, что у него только одна фиксированная частота, а нужен целый переливчатый спектр.
Но вероятность того, что Природа случайно создаст второй, точно такой же мозг, весьма мала. Но людей миллиарды, и вероятность того, что найдётся похожий человек становится ощутимой. Такие люди могут читать мысли друг друга.
Благодаря необычайной сложности сигнала, её принимает только один приёмник, и он может “всосать” из пространства ВСЮ энергию передатчика, что особенно важно на большом расстоянии.


КОЛИЧЕСТВО ОДУШЕВЛЁННОСТИ СИСТЕМЫ .

1). Когда система предоставлена сама себе, все её обратные связи замкнуты только внутри неё. Если система входит как часть в другую, более сложную систему, она как бы размыкается, и отдаёт часть своего потока вовне, и извне получает такую же часть.
Так как внутреннего движения стало меньше, то система стала мертвее, её самостоятельность, то, что называется её “Я”, уменьшилось, но зато эту часть жизненной силы приобрела надсистема. Так происходит, когда люди вступают в брак, или когда республики объединяются в союз.

СОЗНАНИЕ ВЛИЯЕТ НА МАТЕРИЮ.

1). Не только материя влияет на сознание, но и сознание непосредственно влияет на материю. Если что то очень ярко себе представить и искренне в это верить, то это и произойдёт. На сто процентов верить трудно. Но это обязательное условие. Например, когда человек чего-либо боится (а боится потому, что действительно верит!), то это и происходит. В частности, бутерброд чаще всего падает маслом вниз. Но если сознательно провести многократное бросание бутерброда, результат будет 50 на 50, ведь экспериментатор ставит опыт именно потому, что не верит.

2). Явление порождается как внутренними силами психики человека, так и внешними силами. Результат есть равнодействующая веры всех людей, а также “неодушевлённых” существ. Так что происходящее это материализованный результат всепланетного “спиритизма”.

3). Говорят, что у любого явления есть причина. Нет причины только у случайностей.
Но, возможно мы рассматриваем только привычные нам причинно-следственные цепочки явлений, расположенных близко к друг другу в пространстве и времени. То есть те, которые могут вызывать в мозгу условные рефлексы.
Но кто может поручиться, что не существует связи явлений, происходящих в разных местах и в разное время? Если бы мы имели органы чувств, разбросанные в разных местах планеты, то не исключено, что для нас открылись бы совсем иные взаимосвязи.
Например где-то в деревне человек чихнул, а в океане кашалот сдох. Это выглядит крайне антинаучно. Но только с точки зрения нашей нынешней науки. А по большому счёту и такую возможность исключать нельзя. Тем более что встречается немало необъяснимых явлений и людей обладающих удивительными способностями.

4). Человек как айсберг. Лишь малая его часть видна нам, в виде объёмного тела.
Но, как говорится, человек не кончается между калошами и шляпой. Он наверняка продолжается и в других измерениях . Эти остальные части нам невидимы. Шевелить ими обычный человек сознательно не умеет, потому, что не видит результата. Он шевелится бессмысленно, как ребёнок в люльке. Поэтому и действия эти получаются такими неопределёнными. Он не может сдвинуть в заданном направлении конкретный предмет, ему гораздо легче навести порчу или вызвать землетрясение. А количество энергии в нашем понимании может не иметь никакого значения. Хотя, по-видимому есть люди, которые кое-что умеют делать сознательно.

5). Электрический колебательный контур может иметь не только одну катушку и один конденсатор, а представлять собой сложную паутину из ёмкостей, индуктивностей и даже диодов.
Колебания в таком сложном контуре происходят сразу на многих частотах, меняющих амплитуды и переходящих в друг друга. Такой переливчатый “малиновый” звон могут издавать крыльчатки насосов, выполненные из множества стальных стерженьков. Сложный контур “звучит” так сложно, что в резонанс с ним может войти только точно такой же. И чем сложнее контур, те труднее подобрать к нему нужный “ключ”. Простые колебательные контуры не примут его колебания, потому, что у него нет определённой частоты. Мозг человека представляет собой ещё более сложный контур, и очень маловероятно, что найдутся два человека с одинаковым строением мозга. Но зато, если найдутся, они смогут читать мысли друг друга. Однако среди миллиардов людей такое по-видимому иногда случается.

Для очень сложного колебательного контура обычно не находится нужного приёмника, а если находится, то он получает всю энергию передатчика. Поэтому приём может происходить на удивительно больших расстояниях.

6). Чтобы с человеком произошлочто-то, нужно не только самому пожелать ему этого. Надо самому верить в это. И ещё лучше, чтобы и он поверил в это (напугать его), тогда равнодействующая будет равна сумме двух уверенностей.

7). Человек всегда стремится прочувствовать то, что ему говорят. Например, когда ему рассказывают о казни Джордано Бруно, он хотя бы на доли секунды представляет себя, горящим на костре, и почувствует боль. Однако, видя, что вокруг нет никакого огня, он легко выйдет из этого состояния.
Но бывают случаи, когда человек лишь на одно мгновение “примеривший” на себя внушённое ему состояние, уже не может вернуться обратно. Например, если особо впечатлительному человеку сказать: ”Ты спишь”, -- он на секунду представит себя спящим (станет спящим), и, поскольку уснул, уже не сможет проснуться, и надолго остаётся под гипнозом..
Ещё хуже сказать человеку, что он болен тем-то и тем-то. Тот неизбежно начинает примеривать на себя эту маску больного. В его организма возникают нервные импульсы и движения химических веществ, соответствующие этому заболеванию. Например может появиться боль в указанном органе или на коже появится волдырь от мнимого ожога . Эти временные проявления вызовут страх, а значит и веру в реальность происходящего. Внутренние импульсы усилятся и усилят внешние признаки. Процесс станет замкнутым и устойчивым, и выйти из него порой бывает невозможно. Тогда необходимо обратное внушение извне.
Таким же образом можно зациклить и внешние явления в неживой природе. Ведь законы природы, так же, как и юридические законы, есть результат “договорённости” между составляющими системы. Для неживой природы это договорённость по принципу: ”Мы делаем это потому, что боимся наказания от вышестоящих, хотя и не хотим делать этого”. Стоит только нарушить где-нибудь в одном месте этот порядок связей запугивания, и система начнёт разваливаться на части. Например электроны перестанут отталкиваться или прекратит действовать всемирное тяготение.
Законы природы так же временны, как и юридические. В будущем, возможно, будет легче отменить закон гравитации в данном месте и на заданое время, чем поднимать и перемещать тяжёлый груз обычными способами. А если удастся зациклить связи частиц и создать новый устойчивый их порядок, то возникнет новый закон природы. Это будет равносильно загипнотизированию неживого природного объекта. Данное действие правильнее всего было бы назвать колдовством.

8). Говорят, что электрон излучает и упадёт на ядро. А почему, собственно?
Неужели не чувствуется, что движение по кругу мёртвое, или, говоря языком физика, все силы действуют на вращающееся тело препендикулярно, и нет никакой составляющей вдоль скорости, которая могла бы её замедлить ( то же самое и по эллипсу в центральном силовом поле).
Так никогда не остановится магнит, вращающийся в закрытой тёмной комнате. Если бы Относительно чего он должен остановиться, относительно Земли или относительно звёзд?

ЗАКОНЫ ПРИРОДЫ .

Понедельник, 19 Ноября 2018 г. 16:38 + в цитатник
ЗАКОНЫ ПРИРОДЫ .

1. Законы изменяются.
2. Законы страха.
3. Контраст Шредингера.
4. О размерностях.
5. Барышня и хулиганы.
6. Управление потоками.
7. Необычные свойства веществ.
8. Проводники и изоляторы.


ЗАКОНЫ ИЗМЕНЯЮТСЯ .

Вообще-то, я считаю себя атеистом, но когда занимаешься целочисленной геометрией, нельзя заранее предсказать результат, и создаётся впечатление, что вся эта хитроумная геометрическая архитектура кем то заранее задумана.
-- Нет, я согласен, с Дарвиным, что совершенствование животных и растений происходило постепенно. Но как объяснить то, что так мудро и красиво построена "неподвижная" геометрия ?!
Если не прибегать к помощи божественных сил, остаётся только один выход – предположить, что ЗАКОНЫ ГЕОМЕТРИИ ТОЖЕ ИЗМЕНЯЮТСЯ. Они эволюционируют, совершенствуясь сообразно каким-то более высоким целям.
Прочувствовать это трудно. Гораздо проще представить себе изменяемость законов естественных наук, например физики. Наверняка, ведь, и гравитационная постоянная и постоянная кулоновского взаимодействия с течением времени претерпевают изменения. А значит изменяется представление о размерах атомов, сообразуясь с изменившимися законами взаимодействия.
Диалектический подход безусловно верен, но природа устроена настолько красиво, что так и тянет поверить в существование высшего разума и восхищаться мудростью
Великого Архитектора Вселенной!

* * *

ЗАКОНЫ СТРАХА .

Почему электроны отталкиваются друг от друга? -- Таков закон природы.
Но этот ответ ничего не проясняет. Ньютон тоже не стал объяснять причину притяжения планет, определив её, как конечное (для понимания на данном этапе) свойство всех тел.
Но, возможно придётся долго ждать, пока наука сдвинется с этой мёртвой точки.
Надо что-то делать. Обычно в таких случаях помогают эксперименты. Но, время для таких опытов, по-видимому, наступит очень нескоро.Но все ли возможности мышления исчерпаны? Применим МЕТОД ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ ИНДУКЦИИ.

Скажи, читатель, почему хулиган обижает слабого, но боится напасть на сильного боксёра? -- Понятно почему, боксёр может двинуть ему по уху, и он это знает.
В памяти у него уже хранится информация о прошлом неудачном опыте, и его попытки, даже мысленные, всякий раз приводят к отрицательному результату. Получается, что это равновесие держится НА СТРАХЕ.

Но сила не обязательно должна быть реальной. Дрессировщик, выращивая медвежонка, своим поведением внушил ему, что сопротивление бесполезно, поэтому взрослый медведь продолжает его слушаться. Ещё больше впечатляет пример из сказки “Волшебник Изумрудного города”. Гудвин внушил всем жителям волшебной страны, что он самый могущественный и ужасный волшебник. Все трепетали перед ним, хотя никто никогда его не видел. Но стоило только разрушить этот имидж, и его власть рухнула.

В одной из моих предыдущих заметок, разговор шёл о том, что граница между живым и “неживым” условна. Все предметы в той или иной степени обладают душой. Все они испытывают эмоции, хотя бы и в исчезающе малой степени.
В самом одушевлённом -- человеческом обществе, существуют законы взаимного поведения. Они держатся не только на страхе. (Есть ещё положительная сила, связанная с сохранением популяции типа “не убий”, “помоги ближнему”. Но мы её пока касаться не будем.)

Но возникает вопрос, так ли велика пропасть между законами природы и юридическими законами? – Думаю, что нет. Различаются лишь формы материи к которым они применяются. Тогда получается, что и законы физики держатся на страхе.

Возможно, у электронов тоже есть внутренняя структура и элементы памяти, и к ним применим “Принцип малых перемещений”. Малейшее виртуальное сближение электронов приводит в действие некую отрицательную обратную связь, и она даёт сигнал о несоответствии действия и цели. У одноимённых зарядов эта обратная связь отрицательна, и сближение недопустимо.
Выходит, что способность одноимённых зарядов отталкиваться определяется их внутренним строением. Каково это строение, мы пока не знаем.
Снова применим метод индукции .

Вернёмся опять в живой мир.
Тигр, который хотя бы один раз поранил дрессировщика, становится непригодным для выступлений. Имидж рухнул, зверь увидел “что король-то голый!” Но это когда
человек блефует. Когда наличествует реальная сила, механизм несколько иной.
Преступник боится милиции, и всё равно иногда нарушает закон. Он знает, что потерпевший не пойдёт жаловаться. Пока заявление пойдёт по инстанциям, а там ещё и затеряется … И чем длиннее эта цепочка заорганизованности, тем смелее он будет совершать преступления (особенно мелкие).

В любой стае, самцы время от времени пробуют свою силу за право устанавливать свои прядки. Государства время от времени пробуют “отжать” границу в свою пользу.
А в микромире время от времени распадаются ядра атомов. И чем крупнее ядро, тем чаще это происходит. Очевидно обратные связи в ядре, которые удерживают его от распада, становятся длиннее, и действие превращаются в игру “испорченный телефон”. Запаздывания и искажения сигналов делают притяжение частиц нестабильным, и в некоторые моменты их ничто не связывает.
Вот хорошо бы научиться управлять внутренними связями элементарных частиц, стало бы возможно по своему желанию изменять свойства тел, или, при необходимости, даже разрушать их.
Как известно, распадаются не только ядра атомов. Элементарные частицы тоже не вечны, все они обладают своим средним временем жизни.
Для начала можно попытаться создать условия, при которых время жизни частиц изменяется. Хотя это так же неэффективно, как морить голодом людей с целью узнать что-нибудь об их анатомии.
Ну, а что ещё можно предложить? …-- Как Ленин говорил: “Изучать, изучать и изучать!” Но это дело атомщиков.

Моя цель сориентировать читателя взглянуть на природу шире, связать воедино законы живого и неживого мира. Тогда удастся увидеть те взаимосвязи (а возможно и цели), которые пока скрыты от нас. При этом известные законы предстанут в совершенно ином свете. А если удастся ещё и управлять ими, то от старых законов вообще ничего не останется. Вместо них появятся совершенно новые.
Например гораздо легче будет отменить закон тяготения на нужном отрезке дороги, чем волочить по нему тяжёлый груз.


* * *

КОНТРАСТ ШРЕДИНГЕРА .

Известно, что:
перед всякой бурей наступает затишье,
перед рассветом становится очень холодно,
больному перед смертью становится лучше,
художники на рисунках сгущают краски на границе света и тени,
сверло обычно застревает на выходе, когда отверстие уже почти просверлено.
Таких примеров можно привести очень много.
В каждом случае можно найти своё объяснение. Но, эти частные объяснения укладываются в одно общее правило, значит в природе действует некий всеобщий закон. Он вытекает от того, что ни один процесс не может прекратиться с резким “изломом”, он всегда плавный. Более того, он волнистый. Например водителю, чтобы развернуться влево, приходится сначала делать крюк немного вправо. Чтобы бросить камень, нужно сначала отвести руку назад, чтобы дальше прыгнуть, надо отступить и как следует разбежаться.

Все эти процессы описыаются уравнением Шредингера, в основе которого лежит условие, что чем больше величина, тем отрицательнее его производная. Это и неудивительно, ведь всем известно, что чем выше потенциал, тем сильнее напряжённость поля, которое стремится его уменьшить. Иными словами, чем больше у вас денег, тем легче они утекают, чем ниже температура в холодильнике, тем больше расходы на её поддержание.
Особенно заметен закон волнистости в микромире. Там все границы являют собой затухающие волны.


* * *

О РАЗМЕРНОСТЯХ .
Как говорил ещё кто-то из древних филисофов, всякая физическая реальность измеряется одновременно “мерой и числом” , например: 2 километра, 3 апельсина, 8 секунд, и т. п. Само по себе число без размерности не имеет физического смысла.
Что такое число всем понятно. А вот мера, это целый рад дополнительных указаний, каким способом получено это число. Например на технических чертежах кроме обычных длин встречается значок, напоминающий математический знак неравенства, он обозначает толщину листа металла. Встречается значок диаметра, похожий на перчёркнутую букву О. Он показывает, что мерой для этого числа является окружность. Вот такая сложная размерность.
В природе есть активные и пассивные величины.
Активные несут движение. Это сила, температура, электрический потенциал.
Пассивные способны вмещать движение, это длина, площадь, объём масса, время.
Отношения активных и пассивных, это ёмкости и потоки. Ёмкости это прочность, температура плавления, напряжение электропробоя, а потоки – это “ёмкости в секунду”.
Сложные величины – распределяют потоки. Это коэффициенты пропускания отражения и поглощения – различные проводимости, сопротивления, проницаемости, вязкости и прочие.
Бывают такие величины, что их размерности не удаётся ощутить умозрительно.
Легко представить себе гирю массой в один килограмм, одну секунду времени, линейку длиной в один метр. Можно представить себе метр, умноженный на метр, как площадь стола или метр в секунду, как скорость пешехода. Метр, делённый на метр, это длина проволоки истраченная, на один метр спирали. Но вот, можно ли представить себе квадрат секунды? Если он в знаменателе, то это ускорение – секунда за секунду, а вот если в числителе? …
Простые размерности, такие, как линейная скорость мы записываем, как м/с, км/час, м/мин. Тут всё просто. Но, вот с угловой скоростью могут возникнуть неясности.

Хорошо, когда имеется в виду число оборотов за единицу времени, тогда пишут об/мин, градусов/час. Тут тоже всё понятно. Ну, а если берётся число радианов в секунду?
Размерность “радиан” обычно выбрасывают из употребления, и пишут не рад/с, а 1/с .
И действительно, радиан это отношение дуги длиной в один радиус к длине одного радиуса, и по правилам алгебры, м/м можно сократить.
-- Но, почему, ведь радиан это не пустое место, а вполне зримый сектор пространства!? – -- Потому что так принято! Основной единицей считается именно радиан, а не градус и не оборот. Поэтому, если нет особых указаний, его обозначение для краткости опускают.
Похожим образом поступают и функциями Sin, Cos, Tg . И, хотя эти величины отличаются друг от друга способом их получения, для цифровых вычислений, это различие не имеет значения, и размерность не пишут.

Однако, такие вольности не всегда оправданы. Одинаковые размерности иногда имеют качественно разные величины. Например, если умножить силу на длину пути, совпадающим с направлением силы, получится величина, называемая механической работой. Измерять её надо не в ньютоно-метрах, а именно в джоулях, и вот почему. Есть ещё одна величина, которая тоже измеряется ньютоно-метрами, это крутящий момент. Но она совсем другая, здесь сила действует под прямым углом к длине. Размерность ньютоно-метр не позволяет различить эту особенность, а специальной размерности для крутящего момента, типа “джоуль”, люди не придумали, и каждый раз поясняют на словах, что это момент силы, а не работа.
В природе нет чистых безразмерных величин, а все отступления, производимые с ними, верны лишь до поры до времени, пока мы имеем дело с простыми расчётами. При сокращении одинаковых символов обычно формально всё получется верно, но теряется физический смысл ответа.
Если придираться ещё дальше, то выяснится, что и совершенно одинаковых величин не существует, потому что не существует одинаковых физических тел, которые мы измеряем. С виду одинаковые физические тела, всё же имеют различные возможности, подобно тому, как различны возможности пешек, в разных местах шахматной доски. Обычно это не играет роли, и мы справедливо пренебрегаем этими различиями, но об этом нужно всегда помнить.
Поэтому, на мой взгляд, всё-таки вместо 1/c лучше не лениться , а написать рад/с , не смотря на то, что в системе СИ это и так уже принято по умолчанию.

Мне пришла такая мысль, нельзя ли вообще научиться реставрировать забытые формулы?
Сначала выделить величины от которых результат зависит пропорционально, например первый член прогрессии. То что умножается многократно, должно возводиться в степень. Ну, а если ряд усечённый, обязан появиться знак минус.
Однажды мне попалась книга, в которой сложная трёхмерная формула распределения молекул по скоростям выводилась исключительно из одних только соображений размерности. Я был потясён! Идея книги состояла как раз в том, что физические формулы, если не целиком, то частично можно получить лишь соблюдая взаимодействия размерностей. Нельзя например складывать метры с килограммами или возвести одно в другое -- смысл теряется (хотя такие вещи как кГ/см или В/виток вполне понятны).
К сожалению ни автора, ни названия этой книги я не помню.

* * *

БАРЫШНЯ И ХУЛИГАНЫ .
В учебниках физики есть чёткие правила электротехники :
“правило правой руки”, “правило левой руки” , “правило буравчика”, закон электромагнитной индукции. Они бывают нужны не только специалистам, но и обычным мужчинам в повседневной жизни.
К сожалению, об этих правилах у меня остались лишь смутные воспоминания. Сознание заменило их на два простых и понятных закона взаимодействия зарядов.

1). Вот как в реальности взаимодействуют постоянные токи:

“ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ” хулиганы на мотоциклах ездят вокруг девушки, и представляют собой круговой ток. Девушка, “заряженная” к ним ОТРИЦАТЕЛЬНО, пытается идти вперёд, но шарахается в центр круга от едущих ей навстречу мотоциклистов.

Представляя себе эту картину легко понять, что если проводник с током находтится внутри катушки с круговым встречным током электронов, он устремится к центру катушки. Если же проводник без тока начнёт встречное движение, то электроны в нём устремятся к центру, создавая в ток.

2). А вот иллюстрация к закону электромагнитной индукции:

По тротуару к перекрёстку спокойно идет “ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ” мальчишка–хулиган. А по газону идёт ОТРИЦАТЕЛЬНО настороженный к нему кот. Поравнявшись с котом, мальчишка увидел, что на перекрёстке загорелся зелёный свет, и ускорил шаги. А кот на всякий случай ускорился в противоположную сторону.

Так ускоряющийся поток электронов в витках одной катушки вынуждает электроны в другой катушке ускоряться в противоположном направлении.

Вот и все законы!
Только, нужно помнить, что за направление ЭДС в электротехнике принято считать направление положительных зарядов, а не электронов. Но лично вам, это не понадобится, как не понадобится и понятие о магнитном поле. (Только не говорите об этом преподавателю!)

* * *

УПРАВЛЕНИЕ ПОТОКАМИ .

Если, нам надо уменьшить поток воды в трубе, мы вдвигаем в эту трубу заслонку.
Если нам надо прекратить ток в электронной лампе, мы подаём на управляющую сетку отрицательный потенциал, а по сути вталкиваем в неё электроны.
Можно привести ещё множество примеров. Общее для них то, что в поток всякий раз вводится некая “заслонка”, она вклинивается поперёк потока, и уменьшает его, а то и вовсе перекрывает.

Интересно то, что при этом заслонка не совершает никакой работы, а если и совершает, то несравненно меньшую, чем та, которую способен совершить поток. В самом деле, нашей заслонке может противодействовать только давление воды на её торец, а он может быть бесконечно тонким. Поэтому в принципе даже один человек смог бы управлять мощностью целой гидроэлектростанции.
Однако, на практике для управления нередко применяются не заслонка, а дополнительный потребитель энергии. Например, чтобы уменьшить электрический ток, на пути его ставят дополнительное сопротивление (реостат), оно поглощает часть мощности, отнимая тем самым её у потребитебителя.
Если медленно открывать управляющий прибор, работающий на принципе добавочного сопротивления, то часть подводимой мощности будет выделена на самом приборе.
Управление потоком 1 (700x133, 9Kb)

Например, если транзистор, изображённый на рисунке, плавно изменяет свечение лампочки, то когда оно минимально, львиная доля напряжения падает на нём самом, вызывая его нагревание. И, если свечение должно плавно пульсировать по синусоидальному закону, то в бесполезное тепло превратится ровно половина подводимой мощности.

КЛЮЧЕВОЙ РЕЖИМ .
Этого недостатка не имеет обычное реле. Если контакт разомкнут, то через него не идёт ток, мощность равна нулю. Если он замкнут, то на нём нет напряжения, а вся мощность выделяется на лампочке. При этом в обоих случаях реле не нагревается. Этот принцип “ДА-НЕТ” широко используется для управления большими мощностями.
Очень удобны в этом отношении тиристоры. Эти бесконтактные электронные приборы могут резко включать и выключать ток много раз в секунду. В результате ток в цепи меняется скачками, как показано на рисунке.
Потребители электрического тока обычно достаточно инерционны. Если это электрическая лампочка, то при частых скачках тока волосок лампочки не успевает остывать, и лампочка плавно меняет яркость. При этом тиристор практически не греется, а вся подводимая мощность выделяется на лампочке.

МЁРТВЫЙ И ЖИВОЙ ПОТОК .
Когда-то в детстве я удивлялся, почему электростанция вырабатывает переменный ток, а не постоянный? Мне казалось, что постоянным током пользоваться удобнее. Много позже, я понял, что у переменного тока возможностей гораздо больше. Во-первых, у него есть два направления, и при помощи диодов его можно превратить в два независимых тока. Если частоту тока сделать достаточно большой, то он сможет создавать в пространстве радиоволны и передавать информацию. Но, пожалуй, главное его достоинство в том, что напряжение можно изменять трансформатором.
Короче говоря, в переменном токе больше “жизненной силы”. Постоянный ток по сравнению с ним кажется каким-то мёртвым.
И это касается не только электричества, а любых процессов в природе
Возьмите хотя бы дверной электрический звонок. Его звук не только однотонный, он ещё и прерывистый, поэтому на слух он воздействует сильнее.

СОЗДАНИЕ КОЛЕБАНИЙ .
Преобразовать "мёртвый" постоянный поток микрочастиц в макродвижение можно только разбив его на куски, создав неравномерности. К таким устройствам я мог бы отнести мультивибратор, магнетрон и даже обычный свисток. Во всех этих устройствах, часть потока приходит с запозданием, пересекает основной поток, и временно прерывает его. Для начала достаточно малейшей неравномерности. Через несколько циклов оно усиливаются и превращаются в ритмичную вибрацию.

Периодические колебания могут возникать, когда поток управляет сам собой. Если поток увеличился, управляющий сигнал его уменьшает, а когда он уменьшился, наоборот увеличивает. Нужно только, чтобы этот сигнал приходил с запозданием, например, как это показано на рисунке.
Например, если транзистор, изображённый на рисунке, плавно изменяет свечение лампочки, то когда оно минимально, львиная доля напряжения падает на нём самом, вызывая его нагревание. И, если свечение должно плавно пульсировать по синусоидальному закону, то в бесполезное тепло превратится ровно половина подводимой мощности.

КЛЮЧЕВОЙ РЕЖИМ .
Этого недостатка не имеет обычное реле. Если контакт разомкнут, то через него не идёт ток, мощность равна нулю. Если он замкнут, то на нём нет напряжения, а вся мощность выделяется на лампочке. При этом в обоих случаях реле не нагревается. Этот принцип “ДА-НЕТ” широко используется для управления большими мощностями.
Очень удобны в этом отношении тиристоры. Эти бесконтактные электронные приборы могут резко включать и выключать ток много раз в секунду. В результате ток в цепи меняется скачками, как показано на рисунке.
Потребители электрического тока обычно достаточно инерционны. Если это электрическая лампочка, то при частых скачках тока волосок лампочки не успевает остывать, и лампочка плавно меняет яркость. При этом тиристор практически не греется, а вся подводимая мощность выделяется на лампочке.

МЁРТВЫЙ И ЖИВОЙ ПОТОК .
Когда-то в детстве я удивлялся, почему электростанция вырабатывает переменный ток, а не постоянный? Мне казалось, что постоянным током пользоваться удобнее. Много позже, я понял, что у переменного тока возможностей гораздо больше. Во-первых, у него есть два направления, и при помощи диодов его можно превратить в два независимых тока. Если частоту тока сделать достаточно большой, то он сможет создавать в пространстве радиоволны и передавать информацию. Но, пожалуй, главное его достоинство в том, что напряжение можно изменять трансформатором.
Короче говоря, в переменном токе больше “жизненной силы”. Постоянный ток по сравнению с ним кажется каким-то мёртвым.
И это касается не только электричества, а любых процессов в природе
Возьмите хотя бы дверной электрический звонок. Его звук не только однотонный, он ещё и прерывистый, поэтому на слух он воздействует сильнее.

СОЗДАНИЕ КОЛЕБАНИЙ .
Преобразовать "мёртвый" постоянный поток микрочастиц в макродвижение можно только разбив его на куски, создав неравномерности. К таким устройствам я мог бы отнести мультивибратор, магнетрон и даже обычный свисток. Во всех этих устройствах, часть потока приходит с запозданием, пересекает основной поток, и временно прерывает его. Для начала достаточно малейшей неравномерности. Через несколько циклов оно усиливаются и превращаются в ритмичную вибрацию.

Периодические колебания могут возникать, когда поток управляет сам собой. Если поток увеличился, управляющий сигнал его уменьшает, а когда он уменьшился, наоборот увеличивает. Нужно только, чтобы этот сигнал приходил с запозданием, например, как это показано на рисунке.

Управление потоком 2 (700x191, 14Kb)
Если имеется отрицательная обратная связь и действует без запаздывания, то колебания не возникнут.
Но, Природа должна знать, с какой частотой ей образовывать колебания.
Изначально для Природы все частоты равноправны, и, чтобы нарушить равноправие, нужно указать, какой должна быть эта частота. В приведённом примере таким указателем является время запаздывания. Если расстояние между заслонками равно L, то при скорости потока V, через L/V секунд поток будет перекрыт, а через каждые 2L/V снова открыт, и всё повторится.

Для возникновения колебаний не обязательно нужен специальный механизм, им может служить и сам поток.

Управление потоком 3 (700x177, 7Kb)
На этом рисунке изображёна схема обычного свистка.
Часть потока отделяется от основного, и с запазданием снова врывается в него.
На этом принципе работают многие устройства, например магнетрон, являющийся основной частью кухонной микроволновки. Это своего рода электрический свисток. Только свистит он на частоте порядка десятков гигагерц, а мощность его неслышимого свиста во много раз превосходит свист Соловья Разбойника.

В заключение, хочу ещё раз напомнить, что Природа, существо очень требовательное.
Она с удовольствием выполнит любое наше желание, если ей точно указать направление, частоту, величину и прочее. Иными словами в любом случае нужно устранить неопределённость. Иначе Природа выполнять наши необдуманные приказы не станет.

* * *

НЕОБЫЧНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ .

СВОЙСТВА ЙОДА .
1). В медицине действие его граничит с мистикой. Если смазать лодыжку раствором йода, на следующее утро вывиха как не бывало!
2). Соединившись с серебром он даёт диэлектрик AgJ . Однако при нагреве до 150С его электропроводность скачком увеличивается в тысячи раз.
3). При температуре 300С газообразный йод соединяется с вольфрамом, образуя газообразный йодистый вольфрам, а при 1600С из него снова выделяется твёрдый вольфрам.

* * *

ПЛАСТИЧНОСТЬ В МИКРОМИРЕ .
Между наковаленками из твёрдого сплава ВК8 расплющивал шарики из закалённой быстрорежущей стали диаметром примерно 0,1 мм. Твёрдость этих шариков весьма высокая (65 HRC), и при сдавливании они должны раскалываться, но этого не происходит, они расплющиваются в блин.
Рассматривая свойства многих веществ, я прихожу к выводу, что в микромире нет хрупкости, там всё пластично. Например кусочек пластилина толщиной со спичку легко гнётся. Целый пластилиновый брикет из новой коробки согнуть можно, но он уже слегка разрывается сбоку. А если бы удалось взять кирпич величиной со шкаф, он бы уж точно переломился. Это явление особенно остро ощущается когда смотришь на фотографии скалистых гор. Там и в помине не пахнет пластичностью. Такое впечатление, что вершины скал сделаны из очень хрупкого материала, такого же хрупкого, как стекло. Впрочем, под микроскопом стеклянный порошок совсем не выглядит хрупким. Частички размером в одну сотую миллиметра похожи на леденцы. При несильном надавливании их можно слегка деформировать, и даже кажется, что они немного слипаются между собой. А если по куску стекла слегка провести стальной иглой, то едва заметная простым глазом царапина под микроскопом будет видна в виде гладкой вмятины, какую оставляет нож на куске сливочного масла. Правда при более сильном нажатии (стеклорезом), уже слышен характерный хруст, и на краях полученной борозды появляются сколы.
Такое поведение твёрдых веществ можно объяснить тем, что неравномерности распределения механических напряжений возрастают с расстоянием. И если бы атомы стали хотя бы в сто раз крупнее (как это нам кажется под микроскопом), то все вещества стали бы намного пластичнее. Камни перестали бы раскалываться, напоминали бы подсохшие куски глины, а стекло можно было бы гнуть и строгать рубанком.

* * *

ПРОВОДНИКИ И ИЗОЛЯТОРЫ .

Скачки в любой области науки или техники иной раз совершались, когда удавалось сделать прорыв в совершенно другой области. Создали, например, мощный и лёгкий мотор, и появился самолёт. А когда громоздкие оптические системы достигли своего совершенства, никто не мог представить, что передавать изображение на расстояние можно с помощью электричества.
Сейчас никто не станет проектировать “гидравлические” вычислительные машины, в которых вместо электричества движется жидкость. Не только потому, что их место уже заняли электронные. Если бы в США захотели это сделать, они бы это сделали. Вложили бы нужные миллионы долларов, и дело с концом! Просто всем кажется, что машины на гидравлике будут хуже электронных. А почему?
В сущности, техническая деятельность человека сводится к отысканию, веществ, которые на воздействие отвечают чётким “ДА” или “НЕТ”. Например проводит оно поток или не проводит. Давайте посмотрим, какие существуют вокруг нас проводники, какие существуют изоляторы, и какая между ними разница.

Свет проходит сквозь вакуум без потерь, а полное внутреннее отражение аналогично идеальному изолятору. Свет удобно передавать по световодам. Он движется быстро, но лазеры пока мало распространены. Легче создать источники микроволнового излучения. Миллиметровые волны можно передавать по трубам как обычную воду.

Сопротивление веществ электрическому току отличается на много порядков. Способы управлять электрическими потоками хорошо разработаны, электричество легко передаётся по проводам и используется повсеместно.

А вот теплопроводность реальных веществ может отличаться в лучшем случае на 1-2 порядка, и для передачи тепла пока ничего достаточно удобного не придумано.
Без потерь тепло можно передать разве что превратив его в излучение, но тогда это будет уже не тепло.
Не исключено, что когда-нибудь удастся передавать тепло в виде звука, ведь звук, это тоже клебания молекул, только более упорядоченное.

А пока что одним из самых эффективных способов передачи энергии, это перекачка нефти по трубам. Этот способ тоже можно считать передачей тепла, только “упакованного” в вещество.
Так может быть и электроэнергию лучше передавать не по высоковольтным линиям, а транспортировать заряженные аккумуляторы?

* * *

О ЗАМЕДЛЕНИИ ВРЕМЕНИ

Вторник, 23 Октября 2018 г. 17:45 + в цитатник
РАЗМЫШЛЕНИЯ О ЗАМЕДЛЕНИИ ВРЕМЕНИ .
Те, кто пытался разобраться в теории относительности, знают, насколько нудно следить за мыслью авторов даже популярных книг. Продвигаясь шаг за шагом и убеждаясь в правильности выведенных формул, читатель всё равно остаётся неудовлетворённым.
А неудоволетворён он потому, что разумом-то он принял написанное, а чувствами нет. Явление надо ощущать “всем телом”, так же, как водитель ощущает дорожную обстановку, и точно знает, что будет вокруг него через секунду или через две.

Сегодня я сделаю попытку понять теорию относительности умозрительно, почти без формул. Конечно не всю теорию (она очень сложная). Рассмотрим только замедление времени на движущихся телах. Всё, что здесь будет сказано, это лично моё мировоззрение, и читатель, если захочет, волен построить свою более правильную теорию.

Долгое время все мои попытки доказать самому себе, что на летящем корабле время замедляется терпели неудачу. Всё упиралось в то, что для капитана корабля планета Земля удаляетсяь с той же скоростью, что и он от Земли, и с его точки зрения отставать должны были именно земные часы. Так продолжалось до тех пор, пока я не начал рассматривать движение по окружности. Для этого пришлось взглянуть на мир несколько иначе.

Все мы в конечном счёте состоим из частиц, движущихся со скоростью света, грубо говоря из фотонов. Как будто эти частицы мечутся туда–сюда между маленькими зеркалами, и время всех процессов в организме определяются частотой этих перемещений. И в этом смысле все мы представляем собой этакие световые часы. Поэтому для начала, условимся измерять время “световыми часами”. Это просто два зеркала, расположенные на расстоянии 300 000 км друг от друга, и между ними бегает луч света. За одну секунду он проходит от одного зеркала до другого.
Представим себе огромную карусель в виде правильного шестиугольника.


Световая карусель 8 (700x464, 23Kb)

В каждом углу расположена пара зеркал, о которых я говорил. Пусть луч света бегает так, что через каждый проход вверх или вниз, он попадает на зеркало соседней пары. Это то же самое, как если бы одни и те же зеркальные часы вращались вместе с каруселью, и в нужный момент оказывались в следующем углу.
Если расстояние между зеркалами по вертикали равно 300 тыс.км., а грань шестиугольника равна 520 тыс.км., то длина диагонали (30 градусов к горизонтали) будет равна 600 тыс. км., и свет преодолеет её за две секунды. Для движущихся часов это будет один вертикальный пробег, и значит для наблюдателя, движущегося вместе с часами, пройдёт только 1 секунда. На часах у неподвижного наблюдателя, сидящего в центре карусели, свет за эти две секунды успеет пробежать путь вверх и вниз, и для него, следовательно, пройдут 2 секунды. Поэтому, глядя на вращающиеся часы, он увидит, что они идут в два раза медленнее, чем у него.

Что же увидит вращающийся наблюдатель, глядя на неподвижные часы? Ведь ему кажется, что вращается не он, а центр каруселей обегает вокруг него, и время должно идти медленнее не у него, а именно в центре карусели. Однако, вместо этого он видит, что время там почему-то идёт быстрее!
Я говорю “видит”, потому, что он регулярно получает сигналы из центра. Да что сигналы! Он действительно своими глазами видит изменяющуюся картину.

Почему же один наблюдатель видит ускорение времени, а другой замедление? Какая между ними разница? – Заметных разницы две, это СКОРОСТЬ и УСКОРЕНИЕ .

ЦЕНТР МАСС .

Перенесём наших наблюдателей в космос, где царит невесомость. Для начала предположим, что их массы равны. Эти наблюдатели вращаются вокруг общего центра массы по одной и той же окружности под действием взаимного притяжения (если хотите, можете мысленно связать их верёвочкой). Поскольку наблюдатели совершенно одинаковы, нет никаких оснований приписывать им разный ход времени.
Однако каждый из них считает, что сосед вращается вокруг него, и его часы идут медленнее. К счастью, между наблюдателями есть такая точка в пространстве из которой ход обоих часов выглядит одинаковым. Это центр вращения, в данном случае центр масс.
Третий наблюдатель, находящийся в этом центре заметит, что время замедляется у обоих спорщиков одинаково, так как оба вращаются по одной окружности с одинаковой скоростью, и разницы между ними нет абсолютно никакой.
Центр масс, это самая удобная точка для наблюдений. Вселенная относительно этой точки неподвижна и не испытывает никаких ускорений. Но, самое главное, наблюдения из этой точки ПРИМИРЯЮТ утверждения обоих движущихся наблюдателей. Поэтому наблюдения из этой единственной точки мы будем считать истинными.

Увеличим теперь массу одного из наблюдателей. Теперь наблюдатели перестали быть одинаковыми, и из центра масс видно, что у одного из них часы стали идти быстрее. Из него всё выглядит просто. Оба наблюдателя движутся по окружностям, “тяжёлый ближе и медленнее, а “лёгкий” дальше и быстрее. У того, что быстрее, как мы убедились в случае с каруселями, время течёт медленнее.
Если его орбита станет эллиптической (такое допускают законы механики), его время всё равно будет отставать. И даже если орбита будет вытянута настолько, что такое вращение можно будет считать полётом далеко в космос и обратно, его время всё равно будет идти медлееннее.
Реально такой вариант возможен , если космонавты захотят попутешествовать на какой-нибудь комете, орбиты которых, как известно, очень вытянуты. Тогда совершенно очевидно, что космонавты вернутся на Землю чуточку менее постаревшими, чем те, кто остался на Земле.
Результат этого мысленного эксперимента я предлагаю читателю в качестве доказательства того, что в полёте с большой скоростью время действительно замедляется.
Однако неясно, что же всё-таки является причиной замедления хода времени или УСКОРЕНИЕ или СКОРОСТЬ ? Или оба вместе? Ведь ускорение является причиной скорости. Давайте рассмотрим каждый из них подробнее.

УСКОРЕНИЕ .
Вернёмся к эксперименту с каруселями.
Для центрального (неподвижного) наблюдателя за время всего эксперимента ничто не изменилось, и ход его времени остался таким же, какой мы изначально считали правильным. А вот второй наблюдатель, для движения по окружности должен периодически получать толчки (“кусочки” скорости), направленные к центру.
Предположим, что именно эти толчки изменяют ход его времени.
Для того, чтобы понять, каким образом они это делают, давайте посмотрим, что происходит внутри тела, на уровне самых мелких частиц, из которых оно состоит.

Если подумать, то любое тело целиком соткано из движений. Галактика состоит из движущихся звёзд. Звёзды состоят их движущихся электронов и ядер. Элементарные частицы тоже содержат какое-то своё внутреннее движение. И все они обладают массой.
Однако, ничто не может продолжаться вечно, при проникновении всё глубже в микромир где-то обязательно должен наступить предел.
Последняя, наименьшая составляющая всякого движения вовсе не должна иметь массы.
Такая гипотетическа частичка вся целиком двигается со скоростью света “с”, и не имеет никакого “ленивого” балласта. Она обладает просто движением, или лучше сказать единичным импульсом.
Впервые такое нежелание изменять скорость (а это свойство и называется массой) появляется у тела, состоящего из двух наименьших частиц. Они вьются около друг друга со скоростью света, то приближаясь, то отдаляясь. (Но некая “всемирная” сила, всё же не даёт им разлететься навсегда). Их противоположные импульсы компенсируют друг друга, и эта гармошка просто пульсирует на одном месте. Вот это и есть наименьшее тело, обладающее массой.
Дискретность скорости 1 (700x219, 8Kb)
Пусть к нему подлетела третья частица. Она тоже имеет импульс (на рисунке вправо), но он ничем не уравновешен, поэтому вся система за один цикл колебаний делает шаг вперёд, шаг назад, и ещё шаг вперёд. А поскольку все три частицы связаны, весь этот “мешок” движется со скоростью V = (c - c + c)/3 = (1/3)c . Мог бы и быстрее, но “масса” мешает.
Если на одном месте кружится “комариный рой” из 9 частиц, и к нему присоединится десятая, то он начнёт движение со скоростью (1/10)c .
Дискретность скорости 2 (700x194, 7Kb)

По мере увеличения числа частиц, скорость тела теряет дискретность, и практически может стать любой.
(Только вот что это за “всемирная сила”, или лучше сказать “фактор”, которая не даёт частицам разлетаться, и этим обеспечивает существование всех объёмных тел, я не знаю.)
Число однонаправленных частиц при этом будет возрастать, но скрости света достичь не удастся, так же как нельзя получить 100 градусов, добавляя кипяток в холодную воду.

Предположим, что тело получило внезапную прибавку скорости. Для него это ни что иное, как получение некоторого количества однонаправленных частичек. При этом центр этой системы скачком начнёт двигаться быстрее, и частицы противоположного направления вынуждены будут его догонять. На это потребуется дополнительное время, и ритм световых пульсаций в теле отстанет на этот промежуток. С получением каждой прибавки скорости, тело каждый раз будет терять немного времени, и всё больше отставать от “намеченного графика”. А если эти добавки будут непрерывно следовать один за другим и сольются в постоянное ускорение, мы получим постоянный замедленный ход времени у этого тела.

При таком взгляде на строение вещества получается, что ускорение всё-таки должно создавать некоторую добавку к замедлению времени. Но, как велика эта добавка мы не знаем. Поэтому в случае с каруселями приписать замедление времени в два раза только одному ускорению мы не можем. Такое ускорение получается только в нашем конкретном примере. Если увеличивать число сторон многоугольника, не меняя наклона диагоналей, то окружная скорость останется прежней, но радиус при этом будет увеличиваться, а вместе с ним будет уменьшаться центростремительное ускорение. И тогда выходит, что одно и то же сокращение времени можно получить при самых разных ускорениях, а значит никакой связи между ускорением и замедлением времени нет.
(Однако, хотя ускорение и уменьшается, увеличивается время одного оборота, а значит “количество воздействия” этого ускорения. В результате отставание часов за один цикл остаётся постоянным.)
Если рассматривать полёт космического корабля, то действие ускорения, нужное для набора определённой скорости это явление разовое, а длительность полёта можно делать сколь угодно большой. Тогда по мере этого увеличения этот разовый выигрыш времени будет всё менее и значимым.
Более того, можно обойтись и вовсе без ускорений, если в момент поворота, в обратном направлении (совершенно случайно) будет пролетать другой корабль, который сверит часы с нашим кораблём, и примет от него эстафету.
Получается, что и в случае с космическим кораблём главным фактором, замедляющим время, ускорение не является.

СКОРОСТЬ .
Похоже, что всё-таки скорость есть основная причина замедления времени.
В космосе существуют пары звёзд, расположенных очень близко к друг другу. Они вращаются вокруг общего центра большой скоростью, и представляют собой этакую звёздную карусель. При этом уменьшается частота света, исходящего от них, и земной астроном замечает смещение и спектральных линий, присущих каждому химическому элементу. Этот факт подтверждён прямыми наблюдениями.
Но, если причина в скорости, то должна быть и формула, связывающая её с замедлением времени.

КОЭФФИЦИЕНТ ЗАМЕДЛЕНИЯ .
До сих пор я приводил только один конкретный пример замедления времени на каруселях в 2 раза. Ну, а что будет при других скоростях?
Если наблюдатель на каруселях за одну “земную” секунду будет перемещаться на v км, а луч по диагонали будет проходить 300 000 км , то в поперечном направлении он сможет передвинуться всего лишь на h = Корень из (300 000^2 - v^2) км вместо 300 000 км .
Таким образом время на карусели замедлилось в
K = 300 000 / Корень из (300 000^2 - v^2) раз.
Если скорость v выразить в долях скорости света V = v/300 000, то

K = 1 / Корень(1-V^2) секунды.

Коэффициент K это и есть тот самый знаменитый коэффициент замедления времени, который приводят во всех учебниках.

ТЕПЕРЬ О СЛОЖЕНИИ БОЛЬШИХ СКОРОСТЕЙ.
В литературе обычно встречается формула скорости сближения двух тел, летящих НАВСТРЕЧУ друг другу: V = (V1 + V2)/(1 + V1V2) .
(Тут тоже для простоты всё выражено в долях скорости света.)

Но, как быть, если надо сложить скорости одного направления?
Представим себе такую картину. Барон Мюнхгаузен летит на ядре с околосветовой скоростью, и стреляет вперёд из пистолета, из которого на Земле пуля способна вылетать из ствола с такой же скоростью, что и ядро из пушки. По мнению Мюнхгаузена, его пуля превысила скорость света, и обогнала своё изображение. Но, для земного наблюдателя, эта пуля вылетела гораздо медленнее, чем казалось барону. Он просто не учёл, что в полёте замедлился он сам, и “медленная пуля” кажется ему быстрой.

Предположим, что Мюнхгаузен летит со скоростью, при которой время на ядре течёт вдвое медленнее, чем на Земле. Что это за скорость?
Из формулы К = 1/Корень(1 – V^2) , где К = 2, получаем V = 0,86 скорости света или v = 260 тыс. км/c.
Предположим, что пистолет на Земле выбрасывает пулю с такой же скоростью, то есть то же 260 тыс. км/c. Для барона, летящего равномерно и прямолинейно, всё происходит так же, как на неподвижной Земле, и раз пуля вылетела из ствола пистолета со скоростью 260 тыс.км/c, время на ней должно идти медленнее, чем у него в 2 раза. А поскольку и сам барон”замедлен” вдвое, то относительно Земли это замедление должно быть равно 4-м.
Что же это должна быть за скорость?
Воспользовавшись всё той же формулой, но уже при К = 4 , и получим V = 0,97 скорости света или v = 290 тыс. км/c.
Это мы сложили две одинаковые скорости.
Если нужно сложить разные скорости V1 и V2, дающие замедления K1 и K2,
то общий коэффициент замедления будет равен K1*K2, а результирующая скорость
V = Корень(1 – 1/(K1K2)^2).
Подставляя в эту формулу выражения
K1 = 1/ Корень(1 – V1^2) и K2 = 1/ Корень(1 – V2^2) , получаем формулу “ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО” сложения скоростей ( в долях скорости света):

V = Корень из (V1^2 + V2^2 – (V1V2)^2 ) .

(Все скорости можно брать в км/с, то есть v = Корень из (v1^2 + v2^2 – (v1v2)^2).)
Из этой формулы следует, что даже если даже слагаемые вплотную приблизятся к скорости света: V1 ~ V2 ~ 1 , суммарная скорость V может лишь приблизится к 1, а значит никогда не превысит скорость света.

Должен заметить, что формулу эту вывел я сам и не могу ручаться, что со мной согласятся специалисты, тем более, что она обладает очевидным недостатком.
В самом деле, что будет, если барон выстрелит не вперёд , а назад? Формула покажет увеличение скорости, тогда, как относительно Земли пуля окажется неподвижной, и время на ней не замедлилось вовсе.
Абсурд! Для барона должно быть безразлично, в какую сторону произведён выстрел. Дадим ему в руки пропеллер (и даже поместим его в закрытую коробку). На лопастях однозначно получится замедление времени, в каком положении его не держи. Но, во сколько раз?
Всё дело в том, что говорить о “скорости времени вообще” бессмысленно. Можно говорить только об отставании часов, если тело возвратилось назад.
Например, если барон с пропеллером возвратится в точку старта, то отставание часов, закреплённых на лопасти пропеллера от своих наручных часов он сможет легко вычислить по обычной формуле замедления, как если бы он был неподвижен. А отставание наручных часов барона аналогичным образом вычислит выпустивший его артиллерист. Он же сложит оба отставания и сделает вывод замедлении времени на лопастях пропеллера.

ПРОСТРАНСТВО_ВРЕМЯ.
Вроде всё логично, но расчёт как-то неочевиден. Коробку с пропеллером можно по всякому вертеть в руках, и движение лопастей станет чрезвычайно сложным. Неужели и в этом случае отставание часов будет тем же? Думаю, да. Но есть более надёжный способ проверить.
Всё встаёт на свои места, если предположить, что пространство 4-мерно. Три оси объёмного пространства и четвёртая ось -- время. Перемещаясь в обычном пространстве, мы отнимаем часть перемещения во времени. Возвратившийся на Землю корабль опишет в этом пространстве-времени ломаную линию, тогда-как. Земля только прямой отрезок.
В результате световые часы на корабле сделают меньше колебаний, чем земные. Суммируя замедление времени на всех участках ломаной линии можно точно вычислить отставание часов при движениях любой сложности.
Не хочу сейчас объяснять почему и как происходит замедление, читатель наверняка уже прочёл уйму книг на эту тему. Хочу отметить другое. При таком подходе гораздо легче решить вопрос у кого часы отстали сильнее. И неважно кто как ускорялся и куда улетал. Ни скорость ни ускорение не являются прямой причиной.
ЧАСЫ ОТСТАЛИ У ТОГО, КТО МЕНЯЛ НАПРАВЛЕНИЕ. Именно он ОПИСАЛ ПЕТЛЮ в пространстве-времени

ВСЕОБЩАЯ ВЗАИМОСВЯЗЬ ДВИЖЕНИЙ .
Попробуем взглянуть на проблему ещё шире.
По-видимому увеличение кинетического потенциала v^2 происходит за счёт уменьшения других потенциалов, определяющих энергию тела:
электрического, магнитного, вращательного, колебательного, давления , температуры и прочих. (Все они пропорциональны квадратам каких-то своих внутренних движений.)
По мере увеличения скорости все эти движения замедляются, а вместе с ними ослабевают электрические, магнитные и все другие свойства вещества. А ведь именно по этим движениям мы определяем ход жизненых процессов, и в сущности само течение времени.

По-видимому, у любого тела сумма всех потенциалов равна постоянной величине C^2,
и увеличение любого из них может происходить только за счёт уменьшения остальных.
Если всё это так, то при приближении скорости корабля к скорости света, все движения в нём, должны полностью замереть.
Но, ни что не может уменьшаться беспредельно, когда-то обязательно должен наступить предел. Поэтому, не исключено, что при достижении скорости очень близкой к световой, произойдёт качественный скачок, и вещество резко изменит свои свойства, возможно даже перестанет быть привычным веществом, а может быть и вовсе превратится в поток лучей.
Но, вот вопрос, существует ли такая абсолютная система отсчёта, относительно которой нужно так сильно разогнаться?
Ответом на этот вопрос служит другое альтернативное предположение.

ЗДРАВЫЙ СМЫСЛ .
А может быть всё обстоит гораздо проще?
Может быть скорость света не всегда и не везде равна 300 000 км/с ? Может быть свет от автомобильных фар действительно движется быстрее, чем свет от неподвижного уличного фонаря?
Если это так, то на каруселях никакого замедления времени не будет, просто к обычной световой скорости прибавится окружная скорость карусели. (Прибавится она, разумеется, по правилу параллелограмма.) И тогда не будет никакого замедления времени ни на карусели, ни на космическом корабле, и исчезнут тогда все неразрешимые парадоксы.
Тогда свет от разных звёзд будет приходить на Землю с самыми разными скоростями. Это вроде бы подтверждается тем фактом, что тела, удаляющиеся от нас кажутся немного краснее, а приближающиеся немного голубее. Просто частота световых волн, так же, как и звуковых становится меньше, если их источник удаляется от нас, и наоборот, звук становится выше, если источник приближается.
Почему же тогда интерферометр Майкельсона всегда показывает одну и ту же скорость света? Может быть дело вовсе не в свете, а в зеркалах из которых состоит прибор?
Ведь свет, отскакивая от движущегося зеркала, сначала поглощается атомами зеркала, а затем эти атомы испускают его снова. А поскольку, атом может испустить фотон только со скоростью 300 000 км/с относительно самого себя, то внутри движущегося интерферометра он будет вести себя точно так же, как и в неподвижном. Поэтому не удивительно, что этот точнейший прибор всегда показывает одно и то же.
Или я в чём-то неправ?

УВЛЕКАЕМЫЙ ЭФИР.
Трудно представить себе, что вся вселенная представляет собой совершенно однородный вакуум. В этом есть что-то метафизическое, и каждый человек в глубине души чувствует, что такого не должно быть. Для сознания правдоподобнее представить космос в виде океана, в котором существуют течения, а в этих течениях есть участки спокойной воды. В середине каждого такого участка находится массивное тело, планета или звезда.
Мне не хочется называть эту жидкость общепринятым названием “увлекаемый эфир”, тем более, что сознание связывает её с полем тяготения, которое реально существует около любого массивного тела. Поле тяготения не обрывается резко где-то в пространстве, а плавно уменьшается, смешиваясь и переходя в гравитационные поля других небесных тел. Соответственно этому и свет должен изменять свою скорость, переходя от планеты к планете, подобно бумажному кораблику, подхватываемому другим течением.
Однако, в любой точке интерферометр Майкельсона не не обнаружит никакого различия скорости света по разным направлениям так же, как аэронавт не чувствует ветра, несущего его воздушный шар. Любая точка пространства будет казаться попавшему в неё наблюдателю неподвижной, и любые измерения покажут, что свет в ней движется всегда с одинаковой скоростью 300 000 км/с.

ПОСЛЕСЛОВИЕ.
В этой статье я попробовал несколько разных подходов к проблеме. Они не претендуют на то, чтобы считаться научной истиной. Это лишь плод моих личных размышлений. Их целью было составить для себя непротиворечивую картину мира, чтобы душу перестали терзать неразрешимые противоречия. Кроме того, я убеждён, что новые теории , какими бы неожиданными они ни были, должны постигаться простым здравым смыслом. Если это сделать не удаётся, это уже не наука, и такую теорию надо исправлять.









СИСТЕМЫ БИОПОЛЕ СОЗНАНИЕ ОЩУЩЕНИЯ

Вторник, 05 Июня 2018 г. 14:11 + в цитатник
СОЗНАНИЕ СИСТЕМЫ БИОПОЛЕ .

ВЗГЛЯД МАТЕРИАЛИСТА.
Так же, как в советское время опасно было называть себя верующими, так сейчас редко, кто в открытую скажет, что он атеист. И не только потому, что поменялся общественный строй, просто в глубине души они чувствуют, что это было бы ханжеством.
Думаю, полных атеистов не бывает. Каждый человек чего-то боится, и у каждого есть предрассудки. Это маленькие веры, которые могут сливаться в религиозное мировоззрение.
У каждого был момент, когда он искренне молил Бога, чтобы он поправил положение, и
даже готов был пожертвовать чем-то очень ценным для себя. Каждый в глубине души хотел бы, чтобы существовал могущественный заступник и утешитель в любых ситуациях.

Неизвестно, есть ли такое существо, но материалист
ОБЯЗАН ДОПУСКАТЬ СУЩЕСТВОВАНИЕ НЕИЗВЕСТНОГО .
Но вместе с тем, он ОБЯЗАН ОТРИЦАТЬ НЕПОЗНАВАЕМОСТЬ этого неизвестного .

Предположим Бог существует. Это некий старик на облаке, который следит за нами, иногда
помогает, иногда препятствует. Но чтобы заметить Бога, его проявления должны обладать хоть какой-то ПОВТОРЯЕМОСТЬЮ, иначе его нельзя было бы отличить от хаоса, как самостоятельный объект. Без повторяемости вообще невозможно жить. (Например каждое утро, приходя к умывальнику, мы должны быть уверены, что раковина находится на своём месте.) Если повторяемость есть, то возможно и изучение явления.
Тогда возможно изучить Бога, установить с ним контакт, например пожать ему руку. А если так, то это будет уже не Бог, а ИНОПЛАНЕТЯНИН .

Возможно действия Бога настолько разнообразны и разбросаны во времени, что мы воспринимаем их просто, как массу счастливых и несчастливых случайностей, как проявления судьбы, если угодно.
Тогда надо полагать, что Бог СУЩЕСТВУЕТ, но НЕ ВИДЕН , как самостоятельный объект.
Однако за всю историю человечества (если брать надёжные объективные данные), ни вещественных проявлений Бога, ни его явных целенаправленных действий нигде не обнаружили. Их не обнаружили ни на Земле, ни в космосе, ни под водой. Их скорее всего никогда и не обнаружат. Поэтому говорить о существовании Бога в каком бы то ни было виде, просто НЕТ ОСНОВАНИЙ .
Но человечество в своём большинстве не столь требовательно к надёжности фактов.
Из большой массы мало связанных между собой явлений, в сознании людей сформировался некий ОБРАЗ , подобный образу магнитного потока. Он вроде бы реально существует, но заметен только по косвенным признакам. Поэтому многие люди верят в Бога. Однако не все, и не все одинаково сильно.
Это я обрисовал так сказать "материалистический" образ Бога. Посмотрим теперь на него с духовной стороны.

С ДУХОВНОЙ СТОРОНЫ.
Как-то раз, один мальчик спросил у меня: "Что такое Бог?"
Готового ответа у меня не было, и было всего лишь несколько мгновений на раздумья.
И тем не менее я выдал ответ: "БОГ ЭТО ТВОЯ СОВЕСТЬ".
Возможно с первого взгляда такое определение покажется однобоким, но чем больше я об
этом думаю, тем больше уверяюсь в его правильности. Вспомним роман “Солярис”. На вопрос, с чем всё это связано, доктор Снаут отвечает:"Нет, здесь что-то с совестью ..."

Тарковский пожалуй единственный режиссёр, кому удалось показывать на экране Бога.
Он конечно незрим, но ощущается в каждом его фильме, особенно в “Ностальгии” и “Сталкере”.
(Нечто похожее я видел ещё и в старом японском фильме "Легенда о Нарайяме".)
И вопрос совести всегда стоит вплотную с этим образом.

Люди всегда чего-то просят у Бога, но мало кто предлагает ему свою помощь. Многие просто подлизываются, ходят в церковь, делают что-то желая его задобрить. Но
совесть, как и самого Бога обмануть нельзя. Она видит всё. И на мой взгляд, нет необходимости ходить в церковь, и даже необязательно наличие иконы. Это для слабых людей, которым нужно лицезреть образ.
Бог повсюду вместе с человеком, так же как и его собственная совесть.
Ложную искренность можно видеть даже в детских произведениях, таких как "Незнайка в
Солнечном городе", где главный герой совершает добрые поступки только ради получения волшебной палочки. Или например фильм "Морозко". Там молодой самодовольный
парень в наказание за свою эгоистичность был превращён в медведя. Чтобы вернуть
прежний вид ему нужно научиться делать добрые дела. По-медвежьи "наломав" целую
кучу "бескорыстных" дел, он приходит с жалобой к волшебнику. И Старичок-Боровичок в след ему говорит: "Эх, Иван, ничего-то ты не понял !" И только когда, он поднял с земли оброненную старушкину клюку, и подумал: "Надо отнесть!", -- часть медвежьей шерсти с его лица исчезла.

Обычно мы пытаемся отыскать Бога в виде материального объекта. Вряд ли когда-нибудь это удастся. Если всё-таки представлять его в таком виде, то лучше всего это сделал Александр Мень книге "Сын человеческий". По его мнению Бог настолько же несравним с человеком, как не сравним с ним по размерам Млечный Путь. И чтобы установить контакт с людьми, Бог вынужден принять доступный вид. В образе Иисуса Христа (или Иешуа в “Мастере и Маргарите”) он приходит на Землю. Мне, как закоренелому материалисту, такой Бог понятен, как надсистема над человеком, и даже над всем человечеством. Поясню, что это такое.

ДУША И СОЗНАНИЕ .
Любая клетка человеческого тела живёт своей обособленной жизнью, не пытаясь узнать,
что делает орган в который она входит, например что делает печень, в целом. Поэтому печень, по отношению к своим клеткам является надсистемой. Клетки же есть подсистемы печени. Аналогично, каждая клетка мозга понятия не имеет о деятельности всего мозга в целом.
Органы, как отдельные города, они могут иметь более или менее тесные связи.
Все вместе они составляют человеческий организм. А отдельные организмы, образуют свою надсистему -- общество. Общество может не иметь центра управления, как например не имеет его толпа. Но даже в ней есть внутренний "обмен веществ", и толпа борется за своё существование. Она ведёт себя, как живой организм. И при всём при этом отдельные особи могут вовсе не думать о нём, занимаясь только личными проблемами. Правда поведение толпы напоминает примитивные дейтвия амёбы.

Но мозг человека обладает сознанием. Извне он кажется комком серого вещества, а изнутри это целый мир мыслей и чувств. Эти две ипостаси “ИЗВНЕ” и “ИЗНУТРИ” присущи всему, что есть в природе. Уверен, что сознанием в той или иной степени обладают все тела. Нельзя провести границу между живым и неживым. Сознание есть везде, где наличествует полярность и ритм, а значит и обратная связь. Даже камень, и тот отвечает давлением на нажатие пальцем.

Если, вооружившись самой сильной лупой, мы будем рассматривать мозг человека, то не
обнаружим там никакого сознания. Снаружи мы увидим только серое вещество. Сознание же это его внутренне свойство. И не только мозга, а любого вещественного тела. Оно проявляется изнутри, как собственное "Я".
Если вы видите перед собой куклу, совершающую разумные действия, то можете быть уверены, что где-то существует и мозг. Мозг не обязательно расположен внутри куклы, он может находиться вне её. Это не меняет дела. Сознание всё равно существует, только им обладает не кукла, а та структура, которая осуществляет её разумную деятельность. Она чувствует и боль и радость, и если мы будем относиться к этой кукле жестоко, мы причиним страдания центру её управления.
В фильме "Солярис" зритель должен сделать выбор между точкой зрения Сарториуса,
который бесстрастно препарирует "гостей", и поведением главного героя, относящегося к Хари, как к человеку.
Конечно, деревянную марионетку можно даже сжечь, болевые сигналы от неё к кукловоду не поступают, в крайнем случае он огорчится. Слишком примитивно “сознание” марионетки. Об этом мы поговорим немного позже. Сейчас речь о другом.

Человек должен быть человечным в любой ситуации. Делая добро, не надо бояться показаться смешным. Бояться надо совершить грех. Понятия эти относительны, но всем в основном понятно “что такое хорошо и что такое плохо”. Замечу только, что иногда люди делают добро насильно. Например суют кому-то конфету, когда он этого не хочет.
В этом случае совершается насилие. А насилие это всегда зло.
И даже ДОБРО НАСИЛЬНО ЕСТЬ ЗЛО.

ОЩУЩЕНИЯ .
Ощущения появляются, когда внешние факторы влияют на организм живого существа. При этом неизбежно изменяется состояние его мозга. Значит изменения состояния мозга связаны с появлением ощущений. Именно ИЗМЕНЕНИЯ, А НЕ САМИ ОЩУЩЕНИЯ.
Может показаться удивительным, но человек ощущает не сами воздействия на него, а изменения этих воздействий. Без изменений нет и ощущений.
Например мы не ощущаем давление окружающего воздуха. А ведь оно составляет сотни килограмм! Не замечаем обручального кольца на пальце. А если с помощью искусственного приспособления остановить изображение предмета на сетчатке глаза, предмет становится невидимым.
Все эти воздействия мы конечно ощущаем, но лишь некоторое время, пока не привыкнем.
За это время мы получаем некоторое КОЛИЧЕСТВО ОЩУЩЕНИЙ.
Чтобы получить следующую порцию, надо усилить действие.
Если человеку имеющему 10 рублей добавить 1 рубль то он обрадуется больше, чем тот у
которого было 100 рублей, и добавили 1 рубль. Чтобы радость обоих была одинакова, второму надо добавить 10 рублей, то есть такую же десятую часть. Чтобы каждый раз получать одинаковые порции ощущения, действие должно изменяться в геометрической прогрессии. В такой же логарифмической зависимости от вероятности состояния находится и энтропия. Поэтому есть основания связывать количество ощущений с энтропией мозга.

Энтропия мозга зависит от количества связей в мозгу. А количество связей растёт с квадратом числа его элементов. Значит КОЛИЧЕСТВО ОЩУЩЕНИЙ пропорционально массе мозга (точнее площади его коры).
Предположим, что кошачий мозг в 10 раз легче человеческого. Тогда убив 100 кошек мы
совершим такой же грех, как при убийстве одного человека. А уж сколько гектаров травинок для этого надо скосить, даже и сказать трудно.

РАДОСТЬ .
Но травинка -- очень сложный биологический объект. Он гораздо сложнее любой искусственной механической системы. Но это не значит, что простые механизмы совершенно бесчувственны.
Во многих фильмах показывают бездушных роботов. Это ошибочное представление. Если их действия осмысленны, то они обязаны испытывать эмоции.
Даже пушка в момент выстрела испытывает радость, так как при этом объём газа высвобождается из своего заточения. Точно так же радуется разряжаемый конденсатор или распрямляющаяся пружина. Радость это всегда освобождение, ПОЛУЧЕНИЕ БОЛЬШИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ . В результате достигается состояние из которого легче всего можно перейти в наибольшее число других состояний. Например, продав товар, ремесленник радуется, потому что получает деньги. Деньги дают ему гораздо больше возможностей, ведь их теперь можно обменять на что угодно. Или, например, из центра легче всего добраться до любого другого населённого пункта, чем с окраины. Люди всегда стремятся занять такое "центральное" положение, из которого легче всего перейти в любое другое. И любая другая система стремится самопроизвольно перейти в такое состояние. Оно называется состоянием с наибольшей энтропией. В частности, система, состоящая из логических элементов, тоже самопроизвольно стремится к этому. И не важно электронная она или состоит или из биологических клеток. В любом случае страдание и радость связаны с УВЕЛИЧЕНИЕМ ЭНТРОПИИ этого “мозга.”
Это может показаться смешным, но при глубоком размышлении неизбежно приходишь к выводу, что любая система испытывает РАДОСТЬ, если сама совершает РАБОТУ НАД ВНЕШНЕЙ СРЕДОЙ, а не внешняя среда над ней.

СТРАДАНИЕ .
Все процессы протекающие в обратную сторону, когда количество возможностей уменьшается, ощущается системой, как СТРАДАНИЕ. К ним можно отнести любое ограничение свободы, например сжатие газа, домашний арест, и даже отключение интернета. Как я уже говорил, само ощущение возникает только в ПРОЦЕССЕ такого перехода, когда ВНЕШНИЕ СИЛЫ СОВЕРШАЮТ РАБОТУ НАД СИСТЕМОЙ , а не наоборот.

СТРАХ .
В жизни человека бывают случаи, когда он теряет контроль над ситуацией, например, когда автомобиль перестал слушаться руля, или вырвался неуправляемый поток воды, и с ним не справиться. В таких случаях возникает ощущение страха. То же происходит, когда
ребёнок входит в тёмную комнату. В темноте он не может ответить на агрессию, его возможности уменьшаются, поэтому страшится темноты. Таким образом, состояние при котором система ТЕРЯЕТ УПРАВЛЕНИЕ ВНЕШНЕЙ СРЕДОЙ, и среда эта может совершить над ней работу, воспринимается системой как страх.

ЖЕЛАНИЕ .
Оно содержит в себе одновременно и радость и страдание.
Если осёл видит перед собой морковку, но не может её достать, то в его мозгу постоянно сравниваются две картинки: состояние поедания этой морковки и состояния её отсутствия во рту. РАЗНИЦА МЕЖДУ ЖЕЛАЕМЫМ И ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫМ и есть желание.
Оно всегда является причиной действия.
Желание сходно с ожиданием. Сжатая пружина, газ в баллоне, сконцентрированный заряд желают освободиться и постоянно испытывают это чувство.
Как я писал раньше, энергия всегда стремится разорвать систему в которой заключена.
Поэтому ЖЕЛАНИЕ МОЖНО ИЗМЕРИТЬ. Мерой этому всегда служит разность потенциалов, таких, например, как механическое или электрическое напряжение, давление газа, перепад температуры, словом это любая напряжённость поля.

СМЕХ .
"Может ли женщина сделать мужчину миллионером?
-- Да, если до этого он был миллиардером."
Этот анекдот поясняет причину такого ощущения, как смех.
Резкий переход системы в противоположное состояние вызывает в мозгу КОЛЕБАНИЯ, выражаемые звуками "ха-ха-ха". Смех это процесс с преобладанием радости, поэтому он происходит самопроизвольно.

СОЗНАНИЕ .
Ощущение это первая ступень сознания.
Простым, но ещё доступным для нашего понимания сознанием обладает генератор электрических колебаний. Такие генераторы делают начинающие радиолюбители. Конденсатор в нём то заряжается, то разряжается. При этом всё время изменяется его энтропия, а значит попеременно сменяются ощущения радости и страдания.
Но колебания хоть и являются изменениями, но повторяются совершенно одинаково, тогда как для полноценного осознавания нужны ИЗМЕНЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ .
В более сложных колебательных системах, внешние воздействия оставляют свои следы, они запоминаются, и картина колебаний из раза в раз изменяется. Если сложность системы позволяет ей сравнивать эти картинки, тогда мы с полным правом можем сказать, что она обладает сознанием. Для сознания нужна ПАМЯТЬ. Без памяти сознание невозможно.
Само слово “сознание” говорит само за себя, “СО-ЗНАТЬ”, ЗНАЧИТ ПОЗНАТЬ СЕБЯ .
Частота сравнения картинок определяет воспринимаемое сознанием ВРЕМЯ.
Сознание невозможно вне времени.

НЕУЛОВИМОЕ СОЗНАНИЕ .
Поверить в то, что любая система обладает сознанием с первого раза трудно.
Поэтому я немного повторюсь.
Как я уже говорил, его невозможно увидеть извне в виде вещественного тела.
Форма тела может быть какой угодно. А вот душа, или сознание видна только самой душе. Это её собственное "Я". Она ощущает себя как ЛИЧНОСТЬ . Она борется, страдает и радуется. Старается поддержать в норме свои жизненные параметры.

Вещественный процесс, соответствующий сознанию, не зависит от формы и строения тела. Это может быть биологический мозг, электронная схема, или даже механическая "счётная"
машина. Суть от этого не меняется. Главное чтобы осуществлялся некоторый логический процесс.
Нам очень хочется в качестве сознания найти какое-то неуловимое вещество или поле, которое создаёт вокруг себя работающий мозг. Повторяю, для внешнего наблюдателя ничего этого нет.
Логический процесс, как сознание, ОЩУЩАЕТСЯ только самой системой “ИЗНУТРИ”
самой себя. ИЗВНЕ его ощутить невозможно, а можно только ОБНАРУЖИТЬ, да и то по косвенным признакам. Только по ним физиологи могут предположить, что цвет клубники и травы разные люди ощущают одинаково, как красный и зелёный а не наоборот. Однако достоверно известны случаи, когда одно и то же вещество одному человеку может казаться сладковатым, а другому нестерпимо горьким.

СВЯЗЬ СОЗНАНИЯ И ВРЕМЕНИ .
Предположим, что мозг выполнен на проволочных реле. При этом каждое реле снабжено
таким устройством, чтобы оно срабатывало с замедлением в 1 секунду. В промежутках
"молчания" схема мертва, никакого движения нет, и значит не может быть и каких либо полей. Но в конечном счёте логический процесс "вычислений" будет завершён, и значит сознание всё-таки существовало. Только такое прерывистое мышление работает медленнее обычного, а значит и время для его внутреннего "Я" течёт медленнее. И наоборот, все явления, происходящие во внешнем мире для этого внутреннего “Я” будут казаться ускоренными.

КОЛИЧЕСТВО ЖИЗНИ.
Что будет, если мы возьмём два одинаковых радиоприёмника, и соединим проводками все одинаковые точки их электрических цепей? Поскольку это будут точки равного потенциала, этот “двойной” приёмник будет работать, как один, только более массивный. То же самое произойдёт, если соединить соответствующие шестерёнки двух механических будильников. Они будут работать, как один, и показывать одно и то же время.
Ну, а что будет, если аналогично соединить два человеческих мозга? Там даже проще, не надо искать соответствующие точки их “схем”. Мозг работает по принципу перцептрона, поэтому достаточно соединить приблизительно похожие точки.
Очевидно две личности превратятся в одну. Было два человека, а стал один. Одна жизнь исчезла. Потерялся целый мир мыслей и чувств!
Произошло то же, что и с будильниками, исчез их разнобой. Очевидно синхронность, потеря разнобоя и есть потеря жизненной силы. И в этом все процессы в природе едины.
Например каждая молекула воздуха имеет несколько степеней свободы, а значит и собственную энергию. Она освобождает вокруг себя некоторый объём на который может действовать архимедова сила. Поэтому молекулы могут самопроизвольно подниматься вверх. Но соединённые в капли, они теряют эту возможность, и падают на землю.
В человеческом обществе происходит то же самое. Если члены общества
не имеют индивидуальной свободы, а жёстко связаны установленными порядками, количество сознания, и значит количество самой жизни в таком обществе меньше, чем в анархическом. Однако, я не берусь решать, что лучше, анархия или слияние миллионов жизней в один мощный, но мёртвый механизм.

Вообще религиозная тема завораживает. Иной раз мороз по коже идёт, когда размышляешь
о вечности и бесконечности. В связи с этим вспоминается одно стихотворение, от которого веет какой-то неумолимостью и даже жестокостью. Стихи эти врезаются в память с первого раза.

Лёгкой смерти я просил у Бога, посмотри, как мрачно всё кругом.
И ответил Бог: "Пожди немного, ты ещё попросишь об ином".
Вот уже к концу идёт дорога, с каждым днём всё тоньше жизни нить.
Лёгкой жизни я просил у Бога. Лёгкой смерти надо бы просить.

Так что Бог возможно не такой уж добренький, как мы обычно его представляем.
И после таких стихов как-то сразу пропадает желание трогать религиозную тему.



ЦЕЛОСТНОСТЬ СИСТЕМ .
Когда молчит теория и глухи приборы, жизнь и смерть бросают свои блики на мысли исследователей.
(Почти по В. Леви).

СИСТЕМА И ЕЁ СВОЙСТВА .
Система это два или несколько предметов, взаимодействующих отдельно от внешней среды.
Например велосипед это не колёса, рама и руль, сваленные в кучу, это единый механизм,
действующий согласно своим внутренним связям.
Если же внешняя среда вмешивается в это взаимодействие, то система начинает
сопротивляться вмешательству. Примером тому может служить звучащий камертон.
Попытка изменить звук, прикоснувшись к нему вилкой, будет лишь временной.
Как только источник возмущений устранится, частота станет прежней.

То же будет и с генератором электрических колебаний, и с любой другой системой.
Иными словами, система всегда стремится восстановить свой внутренний ритм и свою
целостность.
Так разрыв медного кольца, представляющего собой электрический колебательный
контур, испускает вполне реальные электромагнитные волны, как если бы в этом разрыве
действительно протекал переменный ток.
Но это лишь удивительная иллюзия, созданная математикой. Пустота не может ничего излучать. Испускать волны могут только реальные заряды, двигающиеся в медном контуре.
Видимо природа устроена так, чтобы наблюдалась целостность и этом случае.

НЕМНОГО МИСТИКИ.
Сейчас я скажу такое, с чем многие не согласятся.
Способность восстанавливаться наблюдается и у предметов, не содержащих внутреннего движения, особенно у тех, которые обладают геометрической симметрией.
С помощью эффекта, открытого супругами Кирлиан, удавалось получить фотографии засохших листьев растений с оторванными частями, причём высокочастотное поле дополняло изображение так, как если бы эти листья были совершенно невредимыми.
Думаю, что вообще любое нарушение симметрии, вызывает соответствующее изменение свойств в близлежащем пространстве.
Если, например, в металлической сетке, по которой протекает электрический ток, проделать дыру, то в этом пространстве должны появиться периодические зоны, благоприятствующие электропробою.
Более того, способность восполняться есть и у неподвижных систем, например у геометрических фигур.
Если на листе бумаги нарисовать почти замкнутый круг, то обязательно появятся причины,
стремящиеся завершить чертёж до целого. Причины эти будут самого неожиданного происхождения, но они обязательно появятся (или краска случайно смажется, или ребёнок дорисует,). А если это не чертёж, а реальное кольцо, то в его разрыве обязательно, будет скапливаться грязь.

ЗАКОН ЦЕЛОСТНОСТИ СИСТЕМ .
Описанные явления кажутся мистическими, но они являются всего лишь проявлениями общего закона.
Для начала вспомним, как вообще проявляют себя законы природы.
Любой закон природы реализуется через массу случайностей (иногда микроскопических, невидимых глазу). Но случайности эти выстраиваются таким образом, что всё равно получается заданный заранее результат. Например, как бы не сыпались крупинки сахара в банку, объём будет примерно один и тот же. Что бы не делал Вещий Олег, а смерть всё рано придёт к нему от коня.
Человек верующий не ожидает, конечно, что с неба спустится ангел, и своим мечом исполнит божью волю. Он понимает, что эта воля может осуществиться самыми разными способами, или руками людей, или, совокупностью обстоятельств, воспринимаемая нами, как чудо.

Любой закон природы “невидим”, но результат его действия неизбежен, как действие математической теоремы. Если мы отрежем углы произвольного бумажного треугольника, и положим их рядом, всегда получится 180 градусов. Удивительнее всего то, что результат этот не зависит от способа, которым он достигается (треугольник можно взять какой угодно).
Замечу для придирчивого читателя, что сказанное относится не только к статистическим законам физики, а вообще к любым законам природы.

ЖИВЫЕ СИСТЕМЫ .
Вам конечно приходилось видеть обезображенные пилами “озеленителей” стволы деревьев.
Через некоторое время покрываются пучком побегов. Такой пучок по форме очень напоминает пламя зажжённой свечки.

Факелы (600x700, 66Kb)

Как будто жизненная сила рвётся из ствола наружу. Особенно сильно на острых кромках, где “концентрация напряжений” выше.
Когда смотришь на это совершенно реальное явление, поневоле начинаешь верить в то,
что вокруг дерева существует некое биологическое поле, или, как иногда говорят, аура.

Это потому, что живой организм представляет собой систему, и, как всякая система, стремится восстановить свою целостность.
При повреждении, он достраивает недостающую часть.
Например полностью заживает порез на пальце, и даже узор на коже восстанавливается.
А растущий организм кроме того постоянно достраивает и весь организм в целом.
План достраивания изменяется в зависимости от того, что уже построено, и рост организма продолжается до тех пор, пока его форма не будет соответствовать некоему "внутреннему чертежу", заданному генами.
Однако несоответствие его внешним условиям постоянно требует изменений этого
чертежа, поэтому форма тела изменяется, даже в течение одной жизни.
На мой взгляд, изменения эти происходят не только за счёт информации, содержащейся в генах, а ещё и под действием БИОПОЛЯ всего организма.
Например при физических нагрузках растут мышцы и кости, а под действием холода утолщается волосяной покров. А поскольку эти изменения могут появляться и исчезать несколько раз в течение одной жизни, то действие только лишь одних генов вызывает сомнение.
У меня создалось впечатление, что некоторые кожные заболевания вызваны нарушением этого биополя. Как пучки пламени местами прорываются сквозь слой горящего угля, так и на коже то там, то там появляются экземы и дермиты. Это внутренний огонь организма так силён, что прорывается наружу. Понятно, что мази малоэффективны.
Нужно успокаивать нервную систему. Тут может помочь внутренний настрой.

ВОЛЯ К ЖИЗНИ .
Изнутри организма биополе ощущается, как собственное “Я”.
Говорят в войну чаще выживали раненые, у которых внутренняя воля к жизни оказывалось сильнее. Не исключено, что скорость восстановления тканей зависит от состояния нервной системы. Искусственно повышая интенсивность работы нервов возможно усилить регенерацию, вплоть до восстановления оторванных конечностей.
Некоторые люди считают, что сильная вера может творить чудеса. Лично я с этим согласен.
Только абсолютной веры достичь не удаётся, потому что весь прошлый жизненный опыт вселяет в душу хоть маленькое, но сомнение. Не будь этого сомнения, человек смог бы наверно по своей воле преодолевать силу тяжести и подниматься над землёй.
Это хорошо используют индийские йоги. Тренируя веру, они проделывают со своим телом удивительные вещи.
Скорее всего, биополе не является каким-либо видом материи. Оно больше напоминает разновидность сознания. Поэтому вряд ли удастся построить прибор для прямого его обнаружения.

РЕГЕНЕРАЦИЯ .
У человека, восстановление целостности обычно ограничивается заживанием ушибов и ссадин.
Большие раны заживают намного труднее. У простых организмов с этим делом проще.
Дождевой червяк, случайно разрезанный лопатой, превращается в двух особей. Гидра, способна породить даже шесть своих близнецов. А вот у лягушки отрезанная лапка уже не восстанавливается. Но если подшить к месту среза второй нерв из здоровой лапки, регенерация пойдёт полным ходом. У тритона удавалось даже вырастить пятую конечность на груди, подведя в нужное место нервные стволы двух других конечностей (если от задних, то вырастали ласты).
Всё дело в концентрации нервов. Если бы у человека объём нервов в единице объёма мышечной ткани превышал 1/5, то возможно стало бы превращать инвалидов в здоровых людей.
Пока ещё нет способа увеличить нервный ствол, но можно усилить сигналы идущие от
него. Ещё в 80-х годах я изготовил устройство на лампах, которое в течение одной сотой
секунды измеряло потенциал в заданной точке тела, а в следующую сотую секунды
подавало туда же усиленный в три раза сигнал. Оно и сейчас валяется у меня в кладовке.
Недостаток прибора состоял в том, что работал он на частоте 50Гц, и ощущался, как неприятный зуд. Кроме того нужна была не одна точка, а целая плоскость. Современные электронщики вполне могли бы воссоздать такое устройство на более высоком уровне.
(Более подробно этот прибор описан в этом дневнике, в разделе "Биология и здоровье", в статье "В мире живых клеток".)

ГИБЕЛЬ СИСТЕМЫ .
В природе ничто не исчезает бесследно.
Раз меняется состояние системы, она должна передать окружающим телам то, что теряет.
Например рентгеновские лучи устремляются в ту же сторону, куда было направлено
умершее движение летящих электронов. При электромагнитной индукции, ускоряющиеся электроны первичной обмотки передают импульс во вторичную обмотку.
Возможно, так же ведёт себя и остывающая вода. Чем ближе к нулю, тем больше молекул в
ней объединяются в "ледяные" структуры по три и по шесть штук. Наверно поэтому, когда
температура на улице опускается ниже +4С, люди обычно ощущают “зверский” холод.
От него мало помогает даже тёплая одежда. А когда выпадает снег, сразу становится теплее.
Возможно, огромные массы воды, которые есть повсюду, теряя "жизненную силу",
Как-то влияют на человеческий организм, замедляя его жизнедеятельность.

ЭНТРОПИЙНОЕ ПОЛЕ.
Многие наверно замечали, что летом перед грозой самочувствие становится вялым, трудно дышать, лень двигаться, мысли заторможены. А когда начинается ливень, всё проходит.
Осенью наоборот, бывают дни, когда становится необычайно холодно. Холод этот пронизывает до костей. Обычно это случается в начале ноября, за несколько часов перед выпадением снега. Точнее даже не снега, а мелкой снежной крупки. А на следующий день, когда снег уже выпал, и термометр показывает минус, кажется, что потеплело.
Что же это за излучение такое, которое чувствует человек, но на которое не реагирует ни барометр, ни термометр, ни гигрометр?
И мне уже давно хотелось разобраться в этом, только вот как изучать явление, если происходит оно редко, а физические приборы бесполезны? Остаётся только логика и наблюдения. Вот страничка из моего дневника.

“До середины июля не переставая палило солнце, затем дней десять проливных дождей. Вчера и сегодня опять солнце, но в дымке, и очень тепло и душно.
Многие люди, особенно старики, ощущают перемену погоды всем своим телом.
Ломота в костях, сопли из носа без всякой видимой причины, -- всё это проявления энтропийных процессов в атмосфере.
Сегодня 26 июля. С утра пошёл на базар. Светило солнце, и было очень тепло. Но сил почему-то совсем не было. Лень даже было переставлять ноги. Я ещё подумал, что состояние, как перед грозой. Но ничто не предвещало перемен.
И всё-таки к пяти часам с запада начали стремительно наползать синие тучи. Не прошло и получаса, как разыгралась сильная гроза. Выходит организм не ошибся, приближение грозы он улавливает лучше всякого барометра! И так бывает каждый раз. А в чём причина? Ведь она явно существует! Плохое самочувствие, это обычное дело. А вот что конкретно ему сопутствует? Пытаюсь вспомнить, всё по минутам.
Синяя туча ещё на краю неба, но светлые облака уже прикрыли к солнце.
Вот в это время солнце и начало жарить. Общая освещённость снизилась, а тепловых лучей как будто стало даже больше. Кожа явно чувствует жар. И он идёт не от свинцовой тучи, а именно от солнца. Может быть от этих светлых облаков?
Грозовой фронт приближается с большой скоростью. Нет, он не движется по ветру, это прозрачный воздух волной превращается в непроницаемое одеяло.
Может быть всё дело в укрупнении частиц воздуха?
На синюю тучу вряд ли стоит грешить. Раз она синяя, значит процесс конденсации в ней уже завершён. Причину излучения надо искать там, где перестройка молекулярной структуры только набирает обороты. По-видимому как раз надо мной это и происходит.

Начался ливень. Сколько же тысяч тонн воды выливается с неба! И всё это висело в виде невидимого пара, а затем вдруг сконцентрировалось в капли. Как же это может не влиять на человека, когда десятки кубических километров воздуха резко меняют свою энтропию?
– Вот оно и влияет! И конечно же мне, грубому материалисту, хочется разобраться, что происходит, нельзя ли научиться этим управлять? “

Это не единственная запись. Пора просуммировать все эти данные и сделать выводы.
Что ж, попытаюсь. Итак, энтропия изменяется там, где происходит "необратимая потеря энергии". Например если в банке смешивать горячую и холодную воду, оттуда должно исходить это неизвестное "энтропийное" излучение.

А как будут чувствовать себя живые существа, если их надолго поместить в большой котельной вблизи смесителя, где постоянно идёт увеличение энтропии?
Но опыт этот очень долгий, да и железная труба, возможно, не пропустит энтропийное излучение. Надо поставить опыт по-другому.
Взрыв гремучего газа, вот идеальная аналогия грозе! Всё происходит в доли секунды, и значит интенсивность излучения будет во много раз выше. Что если поместить рядом вторую банку с гремучим газом? Ведь известно, что взрывчатые вещества иногда детонируют на расстоянии. И в том ли только дело, что толчок передаётся через вещественную среду? Что-то мне подсказывает, что детонация передастся и через вакуум, подобно тому, как электрический разряд в контуре Герца вызывает искру в другом контуре, расположенном неподалёку.

ТЯЖЁЛАЯ ВОДА
(ещё одна страничка из дневника).
“Осень, погода мрачная, около + 4. Это как раз та температура, при которой становится пронзительно зябко. Кажется, что не холодный воздух, а какие-то “лучи холода” проникают сквозь одежду. Даже когда выпадает снег, становится как-то теплее, хотя казалось бы наступление морозов должно переноситься тяжелее. А почему? Пытаюсь найти ответ.
Плюс четыре ... , при этой температуре вода приобретает наибольшую плотность. Дальнейшее охлаждение ведёт к появлению двойных и треугольных, молекулярных цепочек, и вода расширяется. А лёд и вовсе состоит из одних шестиугольников, они занимают ещё больший объём.
И ещё. При +4 замерзает тяжёлая (дейтериевая) вода. Первый ледок можешь собирать, если захочешь заняться созданием атомной бомбы. -:)))
Но ни то ни другое не проливает свет на человеческий организм. Что-то в этом есть такое, "что неизвестно нашим мудрецам". Но кое-что можно предположить.
Если в камере Вильсона произвести сжатие пара до точки росы, то вторая такая же камера должна откликнуться исчезновением тумана.
Если импульсы посылать периодично, то возможно будет передавать информацию на расстояние. Эта передача будет эффективнее, если импульсы давления будут следовать с большой частотой. Но это будет уже не обычное радио, а нечто, работающее совсем на другом принципе – ЭНТРОПИЙНОЕ РАДИО!”


ШТОРМГЛАСС.
Если ты внимательно прочитал описание шторма в романе “Пятнадцатилетний капитан”, то наверняка заметил там упоминался некий прибор, предсказывающий грозу. Назывался он "штормгласс". Этот прибор в истории мореплавания действительно существовал. Действие его подробно описал Роберт Фицрой. В 1831-1836 он возглавлял экспедицию на корабле "Бигль", в которой участвовал Чарльз Дарвин. Оказывается это герметически запаянная ампула со спиртовым раствором камфоры, хлористого аммония и калиевой селитры. При приближении грозы, жидкость в нём меняет цвет. В ней могут появляться кристаллики, снежинки, и происходить всякие другие чудеса. Причём температура на это не влияет, прибор может находиться в обычной комнате. А давление и вовсе непричём, так как ампула запаяна. Что влияет на этот раствор наукой до сих пор не установлено. Что же тогда?

В фантастическом рассказе Биленкина "Зона воздействия", очень ярко описывается действие так называемого "энтропийного поля". У всех механизмов, которые в него попадают наблюдается резкое увеличение числа поломок, отказов и всякого рода сбоев. Страдают также и люди. Доходило до того, что тупой механический транспортёр возвращался оттуда с изъеденной бронёй, как будто проработал много веков. Но не буду углубляться. Кто захочет, сам прочитает. Меня волнует вопрос, может быть "энтропийное" поле действительно существует? Надо построить этот "штормгласс"и проверить его действие.

В интернете я нашёл несколько рецептов и рекомендаций химиков-любителей, которые здесь и приведу.

РЕКОМЕНДУЕМЫЙ СОСТАВ РАСТВОРА:
(этот рецепт был опубликован в июне 1997 года в "School Science Review"):
10,0 г камфоры
2,5 г нитрата калия
2,5 г хлорида аммония
33,0 мл воды
40,0 мл спирта.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ:
к 40 мл. спиртового раствора камфоры присыпаю 2,3 гр. сухой камфоры
в 10 мл. воды (только дистиллированная) растворяю
- 1,58 гр. калия азотнокислого
- 1,58 гр. аммония хлористого
приливаю к последнему раствору спиртовой (обогащенный) раствор камфоры.
в полученной смеси выпадет осадок (это нормально).
нагреваю на водяной бане (или чаще под струей горячей воды) до растворения осадка!
остывание раствора - естественное! Готово!

ПРАВИЛА:
- емкость герметичная!
- не использовать химические резиновые пробки - жидкость начинает желтеть
(пробирка со шлифом - идеал).
- не использовать водопроводную воду - выпадают разные (разноцветные) осадки!
- получение/очистку камфоры производить дистиллированной водой!
- калий азотнокислый, купленный в садоводческом магазине, очистить перекисталлизацией, маточный расфор не использовать!
- аммоний хлористый, купленный в магазине радиодеталей, очистить перекристаллизацией!
- главное: если Вам показалось, что Ваш штормгласс ничего не показывает, то проверьте соблюдение вышеперечисленных правил или сделайте регенерацию раствора, т.е. нагрейте его на водяной бане или под струей горячей воды до полного растворения осадка!
- самое главное: состояние штормгласса сильно зависит от температуры помещения, в котором он стоит! поэтому старайтесь располагать его там, где суточные колебания температуры минимальны!

Соответствующая погода наступает через 4 дня.
по состоянию штормгласса интуитивно понятно какая погода будет:
- снежинки - осадки
- отсутствие осадка - ясно
- острые иглы - холод
- стенка, к которой "липнут" кристаллы - направление ветра (не ставьте на подоконнике).

Пробирки (158x200, 34Kb)


ИЗНАНКА ОЩУЩЕНИЙ .

1.) Граница живого и неживого.
2.) Каким воспринимают мир другие существа.
3.) Сколько ощущений существует в природе?
4.) Попытаемся измерить ощущение.
5.) Нужен ли прогресс?
6). О смене увлечений.
7). Немного омузыке.
8). О восприятии цвета.
9). О несуществующих цветах.



ГРАНИЦА ЖИВОГО И НЕЖИВОГО .
Чем отличается живое от неживого? Многие говорят: ”Живое, это то, что движется и мыслит”. Первый признак не является определяющим, так ж двигается и заводная игрушка, а живой организм при желании может и не совершать явно видимых движений. Остаётся мышление. Внешняя сторна мышления это совершение действий, направленных на самосохранение, то есть на сохранение своей структуры, уменьшение вероятности её разрушения. В зависимости от сложности организации, этим действием может быть прямое сопротивление или далеко идущий замысел. (Если собаку ударить палкой, то она укусит не палку, а человека.)
Мыслит человек, мыслит кошка, и даже испытывает эмоции, это явно видно! Но даже инфузория перебегает в другую каплю по перешейку, если в первую положить солинку. Целесообразно реагировать на раздражение, -- вот признак живого. Но это может делать и автомат, и он способен совершать сколь угодно сложные действия. Значит автомат можно отнести к живым существам. Нет разницы, на каком принципе работает автомат, на электричестве, нервных сигналах или на шестерёнках. Главное, обработка информации, а её можно передать любым способом.
На раздражение реагирую все предметы, вплоть до атома. Отражать окружающее, есть свойство материи. Значит всё окружающее – живое. Нет качественной границы между живым и неживым, а есть лишь условная.

КАКИМ ВОСПРИНИМАЮТ МИР ДРУГИЕ СУЩЕСТВА .

Задумывался ли ты когда-нибудь о том, как мыслят различные существа, населяющие нашу Землю?
Очевидно, их мировосприятие зависит от строения тела и органов чувств.
Например глаза зайца расположены так, что их поле зрения охватывает все 360 градусов. Он “видит затылком”, и к нему ни с какой стороны нельзя подойти незамеченным.
Можешь представить себя зайцем? Здорово было бы, не правда ли?
А вот у птиц зрение немного другое. Они видят зёрнышко с большой высоты, благодаря очень острому зрению. Я даже не могу себе представить ощущение огромного количества различаемых деталей, если бы обладал таким зрением. Да и справится ли человеческий мозг, чтобы обработать столько информации? Наверно зарябит в глазах и затошнит.
Кошка хорошо видит в темноте. Но, как с прибором ночного видения, мир тогда представляется ей одноцветным.
Или взять к примеру пчелу. У неё не два глаза, как у человека, а великое множество. Вся её голова, покрыта ими, как одуванчик. Каждый глаз отличает только свет от тьмы, но все вместе они создают весьма точную панораму местности, поэтому пчела находит свой улей, даже если её унести в коробке на несколько километров. Ясно, что мир представляется ей совсем не так, как нам с вами.
Есть существа вообще не имеющие зрения. Летучие мыши “видят” мир в звуках, примерно как на экране медицинского УЗИ врач видит младенца в утробе матери. Только мышь не видит в прямом смысле, а воспринимает окружающее как-то по другому. Я даже не могу сказать как. Зато они слышат ультразвуки, неслышные нам. Чем меньше живое существо, тем тоньше издаваемые им звуки. Писк обычной мыши больше похож на шипение, но кошка хорошо его слышит. При желании мы тоже можем издавать ультразвук, когда говорим “кис-кис-кис-кис. И кажется удивительным, что кошка так сильно реагирует именно на этот зов.
Это только то, что касалось зрения и слуха. Но у животных есть ещё и осязание. Скажу о нём несколько слов. В смысле осязания мы очень плохо знаем своё тело. Даже ощупывать языком полость своего рта, делая это осознанно, приходится довольно редко. Необычное ощущение возникает, если трогать скрещёнными руками кончики своих ушей. Ещё необычнее принимать позы индийских йогов. А вот представить себя змеёй у меня никак не получается. Свиваясь кольцами в сложный клубок, змея должна воспринимать пространство, иначе, чем люди, и, будь у неё такая необходимость, она написала бы совсем другой учебник геометрии.
Обо всех ощущениях я здесь говорить не буду, это несколько другая тема, хотя интересно было бы задаться вопросом.
А СКОЛЬКО В ПРИРОДЕ СУЩЕСТВУЕТ ОЩУЩЕНИЙ ?
СКОЛЬКО ИХ ВООБЩЕ МОЖЕТ СУЩЕСТВОВАТЬ ТЕОРЕТИЧЕСКИ ?
Ведь очевидно, что каждому ощущению соответствует определённый процесс в мозгу (даже если он очень примитивный). Очень заманчиво было бы построить общую теорию ощущений, но это дело науки будущего. Но наверняка многое уже и теперь известно и изучено в современных НИИ, занимающихся вопросами психофизиологии (сразу почему-то вспоминаются книги первооткрывателей в этой области -- Сеченова и Павлова).
Для таких исследований нужны деньги, оборудование, а главное знания. Но любому человеку, интересно прикоснуться к этой животрепещущей теме.
Понимая, сколько вреда науке иногда наносят дилетанты, я всё же рискну поделиться своими наблюдениями. Надеюсь, что специалисты смогут отделить зёна от плевел, авось да найдётся в них что-нибудь полезное, тем более, что рамки исследований не позволяют отвлекаться на всякую “лирику”. Да ведь это и не научный трактат, а всего лишь мой дневник. Так что, поехали.

ПОПЫТАЕМСЯ ИЗМЕРИТЬ ОЩУЩЕНИЕ.
Какие же ощущения испытывает живое существо в процессе своей жизни? Проще всего в качестве экспоната взять человека. Его ощущения нам известны, ведь мы сами люди.
Но попробуем хотя бы поверхностно объяснить их возникновение с процессами, происходящими в мозгу.
Начнём с простого. Если человек не знает о чём-то, то он никаких чувств не испытывает. Но мозг находится в каком-то состоянии. Концентрация веществ и электрических потенциалов распределена в нём определённым сложным образом. Всё это конечно движется, но в общем и целом, картина пока что одна и та же.

Если человеку дали конфету, он чувствует приятное. Нервы у него устроены так, что при этом разряжается соответствующий центр. В случае долгого поедания конфет, клетки мозга как бы разряжаются , и конфеты уже не приносят удовольствия, наступает пресыщение. Вот почему говорят: “Не поешь горького, не узнаешь и сладкого.”
Это только один пример, но в любом случае мозг приходит в другое устойчивое состояние. Поэтому ощущения, связаны не с самими состояниями, а с переходными процессами в мозгу.

С давних времён ощущение человеком приятного вызывалось явлением превышающим его устойчивость в окружающей среде. Повышение устойчивости происходит тогда, когда человек получает возможность сильнее сопротивляться внешним факторам, совершать больше действий над природой в свою пользу. Поэтому наиболее благоприятным было бы для человека получить возможность совершать возможно большее число различных действий, и перейти в возможно большее число возможных (в данных условиях) состояний. Мозг отражает окружающий мир. Каждому состоянию внешних условий соответствует определённое состояние мозга. Поэтому состояние при котором происходит увеличение свободы действий человека, для мозга будет означать состояние, при котором он легче всего может перейти в любое их возможных состояний. А это и есть состояние с максимальной энтропией.
Как только цель достигнута, приращение устойчивости прекращается, сила ощущения (желания) снижается.
001 Нирвана (526x193, 11Kb)

Но уйти назад нельзя, так как появляется обратное приращение, и вновь возникает тяга. Человек будет находиться у цели, как шарик в лунке, если не появится новая цель.

Если есть места, где человек получает приятные ощущения, то обязательно найдутся такие, где ему придётся получить плохие. Первые места человек любит посещать, например кино, дискотеки, пивные. Они дают мозгу разрядиться (в прямом смысле). Вторые являются нелюбимыми, ими могут быть места учёбы, работы. Они могут превратиться для человека в воплощение зла, человек может их ненавидеть. Эти дела обычно связаны с ущемлением свободы, и естественной реакцией явится поиск выхода и избавления от них.
Плохие ощущения так или иначе будут рассеяны в других местах (дома, в метро, …), потому что то, что не слито в одном месте, приходится сливать в другом. Надо только знать, где это делать. Конечно, не надо хамить в общественных местах, но всё же лучше выпускать пар за порогом своего дома.

НУЖЕН ЛИ ПРОГРЕСС ?
Интересно, что в среднем в течение жизни, мозг существенно не меняется, потоки вещества и электричества в нём всё так же циркулируют, как и раньше. Заряды сменяются разрядами, и так без конца. И если попытаться оценить КОЛИЧЕСТВО тех или иных ощущений КОЛИЧЕСТВОМ перенесённого вещества, то получается, что в сумме человек не получает преобладания ни положительных , ни отрицательных ощущений, так как хорошее компенсируется противоположным.
Просто происходят колебания вокруг нуля.


002 Без прогресса (522x206, 34Kb)

Вот например Сказка о рыбаке и рыбке.
Материальное положение старухи возрастало ступенчато, и каждая ступень приносила ей какое-то количество радости. Но под конец старуха оказалась в первоначальном положении, и это принесло ей столько же плохих ощущений, сколько хороших было получено ею ранее.
В самом деле, если измерять время координатой Х, а количество полученных ощущений разностью координат Y2-Y1, то из графика видно, что эта разность может быть достигнута самыми разными путями. И если кривая возвращается в исходную точку, суммарное количество ощущений равно нулю.


003 Интеграл богатства (611x245, 23Kb)

Таким образом, количество ощущения, полученное человеком при изменении внешних условий, не зависит от характера изменения (времени и формы пути) , а только от начального и конечного состояния. Иными словами, количество радости не зависит от того, дали человеку сразу килограмм золота, или постепенно, а количество горя той же величины, если этот кусок отобрать. А само обладание или необладание не несёт никаких ощущений.

Но тогда возникает вопрос: А нужен ли тогда человечеству прогресс, ведь тогда не всё ли равно, где жить, в квартире, или в пещере. Даже неизвестно, будет ли в последнем случае амплитуда меньше. С одной стороны тишина, свежий воздух, с другой мамонты, дикари, опасности.
Дело в том, что при прогрессе происходит изменение условий в сторону улучшения жизни, а, следовательно, несёт некоторое нескомпенсированное положительное Q.


004 С прогрессом (588x245, 30Kb)

Поэтому к концу жизни человек всё же получает несколько больше хороших ощущений, чем плохих. В этом движущая сила прогресса. Механизм здесь такой же, как при накоплении богатства. Поэтому нельзя заставить человека вернуться к первобытному образу жизни. И даже если это произойдёт, то человечество вновь пойдёт только по пути прогресса. Прогресс даёт человеку власть над природой, и помогает выжить. А поэтому на вопрос: “Нужен ли прогресс?” – лучше ответить, что человек не может не идти по нему. Ну, а если уж он сам выбирает этот путь, то очевидно прогресс нужен, или, вернее, необходим.

Люди бессознательно стремятся к богатству, думая, что именно в нём счастье. Просто стремление к богатству есть неосознанное желание как можно скорее получить очередную порцию приятного.
Читатель может сказать, что я занимаюсь самообманом, и с помощью софистики пытаюсь оправдать олигархов, наживших богатство нечестным путём. Но посмотри честно себе в душу. Неужели ты считаешь, что у известных людей, артистов и учёных такая уж шоколадная жизнь? Они вечно в заботах и стрессах. Поэтому, как писал поэт Андрей Дементьев:

“Кто-то в гении выбился, кто-то в начальство.
Не жалейте, что вам не досталось их бед”.

На эту же тему пела когда-то и Алла Пугачёва:

”Вы не верьте, что живу я , как в раю, …”

Так что приведённые рассуждения не так уж далеки от истины. Ну, намного ли обычный водопроводчик менее счастлив , чем Эйнштейн? Степень ошибочности этих рассуждений оценивать тебе, читатель, но, когда Эйнштейна спросили, кем бы он стал, если бы мог начать жизнь сначала, он ответил, что выбрал бы профессию попроще, например стал бы водопроводчиком. Это высказывание приобрело известность, и водопроводная компания присвоила Эйнштейну звание “Почётный водопроводчик”.

О СМЕНЕ УВЛЕЧЕНИЙ .
И ещё одна важная особенность нашего мышления, это “застойные очаги возбуждения”. Это образование в мозгу таких связей, которые только разряжают мозг, но не заряжают его. Существует такой предмет, служащий ключиком для отпирания таких цепей.
Вот, скажем, куплена красивая вещь. В первое время новизна вызывает радость, но постепенно вещь становится привычной, и мы перестаём замечать её.
Застойные очаги возбуждения довольно устойчивы, и могут не исчезать долго, но рано или поздно очаг слабеет, стирается, и вместо него появляется другой.
Сначала например, человек увлекается коллекционированием марок, потом у него возникает страсть к фотографии, а спустя ещё некоторое время он становится заядлым шахматистом. Человек как бы шагает по сдутому резиновому мячику. Выпуклость под ним постепенно становится вмятиной, ощущение высоты обесценивается, и он ищет всё новые и новые вершины.
Возникает вопроc, а можно ли сделать так, чтобы постоянно испытывать только одну радость? Что ж, теоретически это не исключено. Если при помощи каких-то внешних воздействий снова зарядить нужные участки мозга, переместить на место вещества туда, где они были прежде, то очевидно процесс получения радости можно повторить. Но практически сделать это пока невозможно. Так что генератор постоянной радости или постоянной боли, это только гипотеза. Но можно утешиться тем, что попадая в тяжёлые условия, человек постепенно к ним привыкает, и они уже не тяготят его так, как в начале. Даже под пытками боль постепенно притупляется. А богач наоборот, купаясь в золоте и развлечениях постепенно пресыщается и начинает чувствовать себя несчастным. Даже всё более сильные наркотики перестают помогать. Так что правильно говорят, что богатые тоже плачут.

НЕМНОГО О МУЗЫКЕ.

Почему нам нравится одна мелодия , и не нравится другая?
Ответить не так-то легкою. Попробую начать с более расплывчатого вопроса:
А когда вообще возникают приятные ощущения?
Подумав, и обобщив множество конкретных случаев, я пришёл к выводу, что они возникают, когда предмет следует по намеченному нами пути, подчиняется нам.
Играя с игрушечными машинками, дети подражают звуку их двигателей: “Рр-ррв, эврр”. Они представляют себе, что машина, которой они управляют, совершают большую механическую работу. Ведь всегда приятно управлять двигателем, который побеждает то, с чем не справиться своими силами.
Чем больше шума создаёт машина, тем она кажется мощнее. Ритм и громкость косвенно характеризуют мощность и силу. А высота звука косвенно показывает мощность при постоянном ритме.
Если у слушателя должно создаваться ощущение напряжения, усилия, то звук становаится выше, доходит до самой звенящей ноты, как мотор реактивного самолёта, когда он всё круче забирает вверх:

"Пусть где-э-э-то, … "

Слушатель тоже напрягается, и тоже изо всех сил старается преодолеть перевал.
Наконец высота достигнута. Звук затихает, как бы останавливается, и затем медленно начинает ускоряться:

"Мол-ча в ночи бредёт она одна,
Но поверь, если в сердце зазвенит весна, ... "

Скользя вниз, машина набирает скорость, громкость звука растёт, увеличивается:

"Вновь любовь, вновь любовь к нам прийдё -ё –т сюда.
Навсегда, навсегда, навсегда-а-а …!"

Это ассоциируется с бешенно рвущимся потоком, который разрушает, смывает все преграды. Такое освобождение, расторможение, свободное распыление энергии вызывает приятное чувство, оно ощущается, как победа над внешней средой.

Но обычно мелодии имеют более сложный характер.
Взлёты мелодии могут сменяются стремительными падениями и водоворотами. Постепенно ускоряясь и учащаясь на всём протяжении куплета, они создают ощущение ускорения:

"А по камушкам, а по камушкам, а по камушкам речка бежит …
В даль далёкую к морю синему, путь её беспокойный лежит …
А по ка-по-ка-по-камушкам, а по ка-по-ка-по-камушкам …
По круглым камушкам рее-ка бе-е-жит…"

Не правда ли, мелодия такая журчащая, и кажется, будто шарик скатывается по жёлобу туда-сюда

005 Жёлоб ритма (583x282, 20Kb)

Каждая строка песни обычно начинается с резкого возрастания звука. Это и не удивительно, ведь начать петь мы можем только после вдоха:

"Кто тебе сказал, ну кто тебе сказа-ал?
Кто придумал, что тебя, я не люблю?!
Я каждый жест, каждый взгляд твой в душе берегу,
Твой голос в сердце мо-ё-ом, звучит звеня, …"

На графике это будет выглядеть примерно так.

006 Пила ритма (552x260, 12Kb)

А в конце куплета звук обычно щедро раздаривает по сторонам свою энергию, подобно автомобилю раскатившемуся с горки.

Когда-то в детстве у меня был очень своеобразный проигрыватель. Он мог вращаться в обе стороны, и я иногда этим баловался. Меня очень удивляло, что хорошая песня прослушиваемая задом наперёд, вовсе не вызывала восторга, а даже несколько раздражала. А всё потому, что пилообразная кривая получалась направленной в другую сторону, и мелодия состояла из резко обрывающихся кусочков.

Есть и ещё одна привлекательная особенность музыки.
Вы наверно замечали, что людям нравятся мелодии с ускоряющимся ритмом:

“По-то-лок ле-дя-ной, дверь скри-пу-чая,
за шер-ша-вой стеной тьма ко-лючая, …”

Возникает вопрос: А почему?
– Всё опять проистекает из того, что все мы очень любим командовать.
Например мы радуемся, если что-то, происходит именно так, как мы предсказываем.
Слушая мелодию, мы всегда пропеваем её чуть-чуть раньше, чем она звучит. Мы как бы предсказываем, как она должна звучать дальше. Если наше предсказание не сбывается (музыкант фальшивит или музыка обрывается), мы испытываем неприятное чувство.
Мы как бы предугадываем следующий звук, и мысленно подталкиваем мелодию. При этом она как бы поддаётся нашим усилиям, и начинает ускоряться. Создаётся ощущение, что мы разгоняем массивное тело, и совершаем над ним работу.

Возможно, ощущение приятного возникает, когда сигнал появляется чуть раньше, чем ожидалось. Он заранее открывает нервные каналы, по которым должен пробежать импульс восприятия, и этим облегчают его прохождение.
Мышление всегда рефлекторно обгоняет ритм, ждёт продолжения, тащит его. Нам кажется, что мелодия ускоряется недостаточно быстро. Но на радость нам, она всё-таки ускоряется. Может быть поэтому, такую популярность завоевала наша “Калинка”.


О ВОСПРИЯТИИ ЦВЕТА .
Существуют люди, не отличающие зелёного от синего, дальтоники, это всем известно.
По-видимому нервы, идущие от соответствующих “фотоэлементов” , замкнуты параллельно, и два цвета воспринимаются мозгом, как один. Но можно вообразить и другое. Что будет, если эти нервы поменять местами? Очевидно, зелёные листья будут казаться синими, а небо зелёным.
Строение мозга у разных людей не может быть совершенно одинаковым, поэтому очевидно, что люди воспринимают краски мира по-разному. Да, у всех людей цвет пламени связан с ощущением красного. Но они только так называют этот цвет. На самом деле процесс в мозгу может соответствовать жёлтому или зелёному. Такой человек видит костёр в жёлтых или зелёных тонах, как если бы в него бросили поваренную соль или пучок медной проволоки.
Что же за процессы, которые вызывают определённые ощущения? Чем они отличаются?
Начнём с вибрации. Постукивание по телу воспринимается тензодатчиками осязания. Увеличение частоты приведёт к ощущению вибрации. Однако звуковая частота будет воспринята не как звук, а как зуд, а ультразвуковая, как жжение. Поэтому осязание и слух, очевидно два сильно отличающихся процесса.
Что касается звука, тут можно уловить периодичность. Мелодию “Чижик-пыжик” можно сыграть, используя клавиши не только первой , но и второй октавы. По частоте они отличаются в два раза. Можно взять и третью и четвёртую октаву. Возможно мозг и успевает сосчитать число импульсов, приходящих от слуховых нервов, ведь частота альфа-ритма ещё сравнима с частотой звуковых колебаний. Однако, это никак не может касаться восприятия света.
Известно, что цветам светового спектра соответствуют определённые частоты электромагнитных колебаний. Но частоты эти настолько велики (порядка 10^15 Гц), что сосчитать их вряд ли смог бы даже современный микропроцессор. Поэтому мозг их не подсчитывает. Просто каждый цвет воспринимается определёнными “фотоэлементами” на сетчатке глаза, и импульсы от них (совсем не похожие на синусоиду) передаются в мозг.

Но есть одна интересная игрушка – диск Бенхема.


007 Диск Бенхема (650x700, 20Kb)

Если вращать этот диск с определённой скоростью, чёрно-белые полосы сливаются в цветные окружности.
На заре телевидения, когда экраны ещё были чёрно-белыми, показали такой диск. Каково же было изумление зрителей, когда на экране стали возникать цветные линии. Бледные, зеленоватые, желтоватые, но всё же цветные!
Как объяснить такое явление? Сам собой напрашивается ответ -- в мозгу происходит некий периодический процесс. Частота мельканий, соответствует его частоте.
Кроме того, на диске Бенхема, штрихи разных окружностей сдвинуты на разный угол относительно его зачернённой половины, которая, по-видимому, задаёт основной ритм.
Это значит, что ощущение цвета вызвано сдвигом фазы приходящего сигнала относительно этого основного ритма.
Теперь вернёмся к оптической теории цвета. Наши глаза способны воспринимать три цвета: красный, зелёный и синий. Все остальные оттенки получаются от смешения цветных лучей.
Если цвета солнечного спектра расположить по увеличению частоты, красный постепенно перейдёт в жёлтый, жёлтый в зелёный, и затем в синий.

008 Спектр (389x84, 4Kb)

Понятно, что если смешивать два близко лежащих цвета, то получится то, что между ними.
(Это не касается красок. Тут действуют несколько иные правила. Смешивая жёлтую с синей , можно получить зелёную, а другие комбинации дают что-то серо-буро-малиновое.)

Например если совместить красный и жёлтый зайчики, полученный цвет будет восприниматься, как оранжевый, Но некоторые сочетания лучей, при смешении дают белый цвет, например красный и голубой, малиновый и зелёный.
009 Дополнительные цвета (700x371, 57Kb)
Всё это многообразие сочетаний приходит в понятную систему, если цвета расположить по кругу .
010 Цветовой круг (198x177, 54Kb)
А ещё лучше, в виде цветового графика.
011 Цветовой график (653x700, 75Kb)
На границе его расположены три ярких сочных цвета: красный, зелёный и синий, какие можно видеть при разложении солнечного света стеклянной призмой. Для них в человеческом глазу имеются специальные “фотоэлементы” (колбочки). Ближе к центру, более блеклые. Они получаются от смешения этих трёх основных цветов, а в самом центре абсолютно блеклый цвет – белый.
Соединяя какие-нибудь две цветовых точки отрезком прямой можно узнать на нём, какой цвет получится от их смешения в соответствующей пропорции.
Поэтому, если бы колбочки реагировали только на свет строго фиксированной частоты, то цветовой график ограничивался бы прямыми линиями, и представлял бы собой треугольник. Но по-видимому каждая колбочка захватывает некоторый диапазон, поэтому цветовой график напоминает эллипс. Но область между красным и синим цветом как будто срезана ножом. Возникает вопрос: Почему?

О НЕСУЩЕСТВУЮЩИХ ЦВЕТАХ .
Как я уже говорил, всем цветам солнечного спектра соответствует своя частота.
Однако цветов, лежащих между красным и фиолетовым: малинового, сиреневого, лилового НЕТ В СОЛНЕЧНОМ СПЕКТРЕ, поэтому им нельзя приписать какую-нибудь частоту. Это так называемые ПУРПУРНЫЕ цвета. Для нас в чистом виде они не существуют, а получаются только смешением чистых цветов: красного и синего
Поэтому сиреневый цвет всегда кажется нам каким-то блеклым. Чистого сиреневого цвета не видел ещё ни один человек в мире!
А нельзя ли, спросит читатель, как-нибудь перестроить наш мозг, чтобы это стало возможным?
Вернёмся теперь к диску Бенхема. Если в мозгу происходит периодический процесс, соответствующий ощущению разных цветов, то сдвиг фаз хорошо объясняет их разницу. Действительно, при сложении синусоид одинаковой частоты, но со сдвигом фаз, получается синусоида промежуточной фазы. И если эти синусоиды сдвинуты на 180 градусов, в сумме они дадут ноль (белый цвет). Но так же, как переменный ток в электротехнике не есть его отсутствие, и он выделяет энергию, так же и суммарная нулевая амплитуда воспринимается, как вполне реальный цвет – белый, серый, или (при нулевых слагаемых) чёрный.
Вспомним теперь историю. Простейшие живые существа по-видимому могли отличать только свет от тьмы. По мере их совершенствования, совершенствовалось и зрение. Появились фасетчатые глаза у насекомых, затем глаза с хрусталиком у животных. Но первобытный человек не мог видеть такого многообразия цветов, как мы. Его первые наскальные рисунки были выполнены только красной и жёлтой глиной. А жизнь требовала отличить спелый плод от недозревшего, требовала различить хищника на фоне зелёной листвы. И эволюция нашла способ различать больше цветов. Периодический сигнал в мозгу стал дифференцироваться не только по амплитуде, но и по фазе. Диапазон смещения фаз постепенно расширялся. Но можно ли сказать, что у современного человека он завершился? Как раз наоборот! На цветовом графике мы видим, что добрая треть круга ещё не занята. Если наши учёные смогут научиться искусственно создавать в мозгу сигналы смещённые на большую величину (так и хочется сказать, от основного альфа-ритма), то человек сможет увидеть цвета, которых не видел ещё никто в мире, ощутить всю их фантастическую красоту. Такая искусственная “сиреневая” колбочка, должна быть сдвинута по фазе между красным и синим цветами. А для этого придётся раздвинуть диапазон воспринимаемых частот в область ультрафиолета (или наоборот в инфракрасную сторону).
Пока ничего подобного не создано, но такая вот простенькая теория предсказывает их существование.

ЕЩЁ РАЗ О ВЕЧНОМ ДВИЖЕНИИ

Среда, 21 Марта 2018 г. 15:56 + в цитатник
ЕЩЁ РАЗ О ВЕЧНОМ ДВИЖЕНИИ .
В который уже раз я исправляю эту статью, и каждый раз ею недоволен. Наверно эта тема оказалась слишком сложной. Но я повременю удалять эту статью, может быть кого-то заинтересует сам ход рассуждений.

ГИГАНТСКИЙ ТЕРМОС.
Представь себе огромный термос высотой в несколько километров.

Термос гигант (544x253, 21Kb)

Подняться на такую высоту и перелиться в его горловину могут только очень быстрые молекулы. Падая на дно, они набирают ту же скорость, которая была у них в начале подъёма. Но, поскольку это были самые быстрые молекулы, она окажется выше средней, и температура внутри термоса окажется выше, чем снаружи.
Чем не вечный двигатель? Знай выкачивай из термоса тёплый воздух! Нужно только проделать сбоку краник. Использовав полученное тепло, мы можем вытолкнуть остывший воздух наружу, и дождаться, когда термос снова наполнится “горячими” молекулами. Действуя так раз за разом, можно, казалось бы, получать теплоту в неограниченных количествах. Но вот ведь какая незадача!
Выталкивая объём воздуха из термоса наружу, придётся поднять вверх столб атмосферы, расположенный над ним, так, что на самом верху окажется такой же вытесненный объём. Он ничем не отличается от нижнего, как если бы мы подняли именно тот куб воздуха, что взяли из термоса. Этот “куб” может снова перевалиться, внутрь термоса. “Ударившись” о дно, он конечно разогреется, и мы опять получим даровое тепло. Но выталкивая воздух из термоса, придётся совершить механическую работу на поднятие вытолкнутого объёма на высоту горловины. При падении этой массы вниз, затраченная энергия превратится в тепло, которое мы и желали получить. Таким образом мы ничего не выигрываем, и в конечном счёте просто нагреваем воздух совершением механической работы. Тогда уж гораздо проще воспользоваться обычной горелкой.
Как видим, выигрыша в энергии получить не удаётся, хотя потенциальный высотный барьер, подобно “демону Максвелла”, способен отделять горячие молекулы от холодных. Но и это гипотетически возможно только в очень разреженном газе.

ИЗМЕНЯЕТСЯ ЛИ ТЕМПЕРАТУРА С ВЫСОТОЙ ?
Всем известно, что холодный воздух тяжелее тёплого, он поднимается вверх, и получается, что температура атмосферы должна увеличиваться с высотой.
С другой стороны, поднимаясь вверх, молекулы преодолевают земное тяготение, при этом их скорость уменьшается. Эти потерявшие скорость молекулы неизбежно отберут её у молекул верхних слоёв. В результате, верхняя часть атмосферы должна стать холоднее нижней. Но если внизу воздух теплее, то нарушится равновесие воздушных масс, и тёплый воздух снова должен занять верхнее положение.
Так каково же должно быть истинное распределение температур?
Вопрос этот непростой. Даже серьёзные люди расходятся во мнениях.
Одни утверждают, что воздух прозрачен для солнечных лучей, и нагревается только от земной поверхности. Затем образовавшиеся тёплые “воздушные пузыри” поднимаются вверх, но с высотным понижением давления они расширяются, и раздвигают окружающий воздух. На это затрачивается энергия движения молекул, и температура в пузыре падает. Поэтому вверху воздух всё равно оказывается холоднее, чем у земли.
Другие говорят, что с высотой температура не должна меняться, потому, что медленные (“холодные”) молекулы не могут подпрыгнуть высоко, остаются лишь самые быстрые. Их количество хоть и меньше, но скорость в среднем остаётся той же самой. Иными словами, с высотой уменьшается только концентрация частиц, но не их энергия, то есть температура. Такой результат, якобы, даёт точный расчёт.
Так каково же истинное положение дел? Попробуем разобраться сами.
Всё-таки процессы, происходящие в атмосфере, слишком сложны, поэтому для начала вместо газа рассмотрим твёрдое тело. Оно не меняет свой объём, и молекулы в нём могут смещаться на расстояние лишь одного атома. Посмотрим, может ли сравняться температура в соседних атомных слоях.
Если бы передача тепла происходила в горизонтальном направлении, то после обмена ударами, средняя скорость соседних частиц действительно стала бы одинаковой.
Но совсем другое дело, когда передача тепла идёт вверх.
НА ПЕРВЫЙ ВЗГЛЯД КАЖЕТСЯ, что для того, чтобы толкнуть атом в верхнем слое кристаллической решётки, нижнему атому придётся приподняться на межатомное расстояние. При этом он потеряет часть скорости, и передаст наверх немного меньшую среднюю энергию, чем у него была. Из-за этого, температура на верхнем этаже будет чуть меньше, чем на нижнем. Разница эта ничтожна, но в сумме, все слои дадут разницу температур, соответствующую энергии подъёма на составленную высоту.
В направлении вниз, всё происходит наоборот. Чтобы передать движение нижним соседям, частица должна чуть-чуть опуститься. При этом её скорость увеличится, и на этом этаже средняя скорость будет немного выше. Складываясь вместе, эти малые приращения дадут вполне ощутимую величину. Получается, то верхняя часть тела будет чуть холоднее, чем нижняя.
НО ТАК КАЖЕТСЯ ТОЛЬКО НА ПЕРВЫЙ ВЗГЛЯД. Чтобы увидеть ошибку, будем рассуждать дальше.
В детстве многие баловались, стреляя косточками от вишни, зажатыми между пальцами.
Выталкивание тел из области высокого давления наблюдается повсеместно. Например молекулы воды у дна сосуда сжаты давлением водяного столба над ними, и если в дне проделать отверстие, то они начнут выскальзывать из него с той же скоростью (корень из 2gh), с какой молекула упала бы с высоты этого столба. При отсутствии трения, этой скорости хватило бы, чтобы забросить молекулу на ту же высоту, а фонтанчик из трубочки достиг бы верхнего уровня воды. То же самое происходит и в твёрдом теле. Однако на примере твёрдого тела прочувствовать это умозрительно довольно трудно, поэтому заменим твёрдое тело на жидкость, например на воду.
Каждая молекула в своём тепловом движении расталкивает соседей, и освобождает вокруг себя некоторый объём. На этот объём действует выталкивающая сила. (В микромире это выражается в том, что интенсивность ударов молекул снизу чуть-чуть сильнее, чем сверху.) А поскольку “удельный вес” молекулы такой же, как у её соседей, она как бы просто парит в невесомости, так же, как не имеет веса пластмассовая баночка с водой, опущенная в воду. Поэтому поднимаясь или опускаясь, молекула не изменяет скорость, и в каждом слое скорость молекул, а значит и температура будет одинаковой.
Мысленно изменяя вязкость жидкости: вода, масло, солидол, воск, свинец, …, можно сделать вывод, что основание “телеграфного столба”, сделанного из любого материала, будет НИЧУТЬ НЕ ТЕПЛЕЕ, чем его вершина.
-- Но позвольте, скажет читатель, ведь известно, что в основании ниагарского водопада, вода всё же становится теплее!
-- Что ж, проделаем то же самое с пластмассовой баночкой. Вынем её из сосуда и сбросим вниз. Очевидно, что во время падения температура воды в ней не меняется, никакого движения в баночке не происходит (вода даже “не знает” , что она падает).
Если бы баночка могла плавно повернуть (по какому-нибудь жёлобу), и, как поршень, войти в (открытое на миг) отверстие у дна сосуда, то вся её кинетическая энергия была бы потрачена на преодоление гидростатического давления. Это было бы равносильно преодолению выталкивающей силы, при опускании баночки внутри самого сосуда. Только, когда баночка влетает в отверстие, этот процесс преодоления происходит намного быстрее. И в обоих случаях температура ни в баночке ни в сосуде не изменяется.

Теперь изменим опыт. Пусть баночка падает на твёрдую поверхность, вода разливается, и молекулы приобретают хаотическое движение. Это означает, что вода нагрелась аналогично тому, как это происходит у основания водопадов. Только теперь, собрав воду обратно в баночку, её уже нельзя затолкнуть в сосуд без совершения дополнительной механической работы.
А вот чистое тепло без материального носителя по-видимому может. Казалось бы, приложи тёплую воде к оболочке, и всё тепло перейдёт внутрь. Но так ли это?
Как мы выяснили, тепло может распространяться одинаково легко, как по горизонтали, так и по вертикали. А всё потому, что молекулы находятся в состоянии равновесия
под действием различных сил. Любой баллон имеет оболочку, в которой атомы удерживаются в равновесии силами внутреннего давления, и силами сцепления между собой. Поэтому передача молекулярных толчков должно происходить одинаково свободно в любых направлениях.
И всё же, у меня остаётся сомнение. И что это за невесомый всепроникающий теплород такой?! Не могу себе представить, что тепло может свободно входить в область высокого давления. Почему-то кажется, что-то должно ему мешать.
И чтобы пресечь эти крамольные мысли, ДАВАЙ СДЕЛАЕМ ЕЩЁ ОДНУ ПОПЫТКУ РАЗОБРАТЬСЯ В ЭТОЙ ПУТАНИЦЕ.
В водяном столбе, как я уже говорил, температура по всей высоте одинакова (без конвекции конечно). Это происходит потому, что гидростатическое давление замедляет ускорение молекулы под действием силы тяжести, в результате чего её скорость, а значит и температура не изменяется. Я не знаю, согласился ли ты с такими выводами, предполагаю, что согласился. Тогда задам тебе и себе такой вопрос.

А что было бы, если бы неравномерное давление в веществе создавалось не силой тяжести, а каким-нибудь другим фактором? Как бы в этом случае передавались тепловые колебания,в область высокго давления?
Ты спросишь, как бы выглядело это практически? Ну, хотя бы так.
Сжатое вещество (661x528, 25Kb)
Это приблизительно то же, что клубок резиновой верёвки. Чем глубже, тем давление выше.
Атомы твёрдого тела остаются на месте, но передают тепловые импульсы примерно так, как в игрушке с подвешенными на ниточках стальными шариками.
Передача импульса (700x392, 19Kb)
Можно также проделать простой опыт, положить на столе в ряд несколько монеток, и если щёлкнуть пальцем по крайней, то с другого края такая же монетка отскочит с той же скоростью. Импульс пройдёт этот ряд насквозь, как если бы двигалась сама первая монетка.

Если ты согласился и с этими утверждениями, то пойдём ещё дальше.
Перед нами металлический шар, давление внутри которого увеличивается по глубине.
НА ПЕРВЫЙ ВЗГЛЯД КАЖЕТСЯ , что тепловые колебания будут ослабляться по мере продвижения к середине шара. Перемещаясь на одно межатомное расстояние, атом “сожмёт пружинку”, и его энергия частично превратится в упругую энергию электрического поля. Причём его торможение окажется более сильным при движении вглубь шара. Переданное движение окажется меньшим, чем в обратную сторону, поэтому с каждым шагом, температура к центру будет уменьшаться, а в направлении к поверхности наоборот увеличиваться.
-- На сколько? Ну примерно настолько настолько же, насколько она увеличивается у основания водопадов. Не хочу сейчас вдаваться в подробные вычисления. Если для воды на каждые 100 м. (10 атм.) температура меняется на 1 градус, то и в металле можно ожидать чего-то подобного. В металле нетрудно, например, создать давление 10 кГ/кв.мм., тогда можно было бы ожидать, что в центре шара будет на несколько десятков градусов холоднее. Только эту температуру никак нельзя было бы измерить. Любой градусник или термопара покажет нулевую разницу по сравнению с окружающей средой, потому что в ней будет происходить то же самое.
Например, молекула водяного пара, вырываясь из капельки воды в пространство, совершает работу выхода, и пар должен быть холоднее жидкости. Но термометр этого не обнаружит, потому что тепловое движение, войдя в спиртовой шарик, приобретёт прежнюю интенсивность. И выходит, что каждое вещество имеет свою “личную” температуру, которую нельзя ни заметить ни использовать. Стоп! А может быть можно? Да ты наверно уже догадался!
Завинтим в стальную капсулу кусок колбасы, и пусть он там под давлением лежит месяцами, как в вечной мерзлоте. И не надо никаких холодильников!

Колбаса под давлением (504x700, 34Kb)
Как тебе такая идея?

Ты конечно понял, что пример с колбасой в вечной мерзлоте всего лишь шутка.
Точнее, ПРЕДЫДУЩИЕ РАССУЖДЕНИЯ это НЕДОРАЗУМЕНИЕ в прямом смысле слова. Доразумение заняло у меня несколько дней, так как прочувствовать это умозрительно довольно трудно.

Дело в том, что область высокого давления всегда окружена некой оболочкой, которая препятствует разбеганию частиц.

Область высокого давления (700x502, 34Kb)
Поскольку все её элементы находятся в равновесии, внутреннее давление на любой элемент урановешивается упругими силами растяжения оболочки, и сдвинуть такой элемент с места, так же легко, как сдвинуть тело, парящее в невесомости. Поэтому, тепловые колебания свободно передаются, как внутрь всей системы, так и наружу. Происходит то же самое, что во вращающемся маховике (только давление нарастает не внутрь, а наружу).

Маховик_ (591x547, 30Kb)
Каждый элемент маховика уравновешен центробежной силой и силами растяжения материала , из которого он сделан.
Поскольку равновесие выполняется в любой точке, то можно поменять местами два соседних элемента, и при этом ничто не изменится. Это то же самое, что продвигать элемент вдоль радиуса, не испытывая никакого сопротивления.
Значит и импульс теплового движения должен без потерь проникать как в область высокого давления, так и обратно. А значит температуры внутри и вне системы сами собой сравняются и будут одинаковыми.

Вот и СКАЗКЕ ПРО МНИМУЮ РАЗНОСТЬ ТЕМПЕРАТУР ПРИШЁЛ КОНЕЦ . Никакой разницы температур не возникнет ни на концах высокой колонны, ни в баллоне со сжатым газом, ни в любом другом подобном случае. А значит такой же бесславный конец пришёл и проекту дарового колбасного холодильника (А ведь как жаль!)
И если бы по действием солнца в атмосфере нашей планеты не происходили конвекционные перемещения холодных и тёплых масс, она подобно густому сиропу находилась бы в состоянии полного теплового рановесия, и её температура по всей высоте была бы совершенно одинаковой.

Но, что будет, если воздух над планетой окажется разреженнным настолько, что молекулы уже не будут сталкиваться между собой, а только с её поверхностью? Предположим, мы “высыпали” на Луну “горсть” молекул газа. Очевидно, что при падении в вакууме их скорость, а значит и температура, будут возрастать. Однако так будет только при первом опускании. После прикосновения к грунту, молекулы сразу приобретут его температуру. Но будет ли после этого вся статистика подскоков соответствовать одинаковой температуре на любой высоте? Серьёзные люди утверждают, что будет, но мне для себя самого пока не удалось найти убедительного доказательства. Интегрировать распределение Больцмана как-то не хочется . Всё равно за лесом формул исчезнет физический смысл. А для меня главное это прочувствовать процесс умозрительно, то есть так мысленно видоизменить условия опыта, чтобы доказательство стало бесспорным.
Однако, насколько всё сразу упрощается, если принять утверждение о равенстве температур на веру. Подобное облегчение я когда-то ощутил, приняв утверждение о том, что скорость света, приходящего от звёзд , всегда одна и та же на любой планете, независимо от того, как и куда она движется. Представляешь, какая путаница получилась бы, будь оно иначе! То же и с этими молекулами. Будем считать, что температура везде одинакова, и баста! И пусть будет так, пока не появится факт, который с треском опровергнет это утверждение.

* * *
А я всё хожу вокруг молекулярного движения, как лиса вокруг винограда. Какая тьма энергии пропадает! Молекулы носятся быстрее звука, а использовать не удаётся!
Любая попытка собрать микрочастицы в кучу оказывается равносильной сжатию газа.
И всё-таки я не перестаю делать попытки перехитрить второй закон термодинамики.
Вот например явилась мне молекулярная аналогия с подводной лодкой.
Известно, что если лодка ложится на илистое дно, то всплыть ей потом довольно трудно, она как бы присасывается к грунту. А бывает ли такое в микромире?
Представь себе газ, в нём две плоские “монетки“ микроскопических размеров (рис.1).
Газовая гравитация (635x700, 30Kb)
Молекулы бомбардируют их со всех сторон, и эти чешуйки перемещаются, как попало.
Но может случиться так, что частички сблизятся настолько, что в щель между ними не сможет протиснуться ни одна молекула газа (рис.2). А удары молекул снаружи продолжают уменьшать зазор. Однако если “монетки”, не дожидаясь соприкосновения развернутся боком друг к другу, сила сжатия прекратит действовать, и они снова разойдутся в стороны.
Представим себе теперь, что “монетки”, это плоские молекулы, имеющие на концах разноимённые электрические заряды (как у молекул мыла). Если мы наложим на сосуд с газом внешнее электрическое поле (рис.3), то все молекулы-диполи, развернутся параллельно друг к другу. В этом случае процесс их слипания пойдёт намного быстрее, и вся их масса начнёт выпадать в осадок. При этом можно заставить её совершать работу, например вращая крыльчатку. Затем убираем внешнее поле, и частицы вновь разбегаются по всему сосуду (рис.4). Такой процесс искусственной коагуляции наверно можно осуществить с использованием жидких кристаллов. Их молекулы разворачиваются в электрическом поле, создавая различные оптические эффекты. Подобрав молекулы подходящей формы, можно заставить их целенаправленно двигаться и совершать работу за счёт энергии теплового движения.
Ранее я предлагал проекты вечных двигателей, “сжимающих” при помощи магнита рассеянные в жидкости металлические частицы , подобные тому, что изображён на рисунке.

Порошковый вечный двигатель (472x535, 18Kb)
Но в отличие от него, теперь речь не идёт об искусственном группировании частиц, а происходит только их небольшой поворот вокруг своей оси. На это почти не затрачивается энергия электрического поля. Львиную долю всей работы по коагуляции производят молекулы жидкости.
Конечно, чтобы осуществить такое на практике, надо подобрать “рабочие” дипольные молекулы нужной формы, а молекулы нейтрального газа должны быть по возможности крупнее. Такой вот проект.

Вообще, последнее время я снова ударился в постижение этого непонятного понятия “энтропия”. В связи с этим не могу не упомянуть широко известную выдержку их книги Ауэрбаха “Царица мира и её тень:

Энергия и её тень (700x565, 103Kb)
Этот яркий художественный образ цитируют во многих книгах.
Или вот ещё. Известный физик Роберт Эдмен пишет:
“В гигантской фабрике естественных процессов принцип энтропии занимает место директора, который предписывает вид и течение всех сделок. Закон сохранения энергии играет роль бухгалтера, который приводит в равновесие дебет и кредит.”

А что до самой сути, то мне понравилась мысль Клаузиуса -- создателя этого понятия. Мне оно показалось самым понятным.
Известно, что максимально возможную работу E , которую можно получить, имея количество тепла Q1 при температуре T1 и холодильник с температурой T2 :

E = Q1 – (T2/T1) Q1
Тогда можно условно считать, что тепло Q1 состоит из двух частей:
работоспособности Е и части тепла непревратимой в работу:

Q1 = E + T2 (Q1 /T1) .
Роль последней можно сравнить с ролью балласта топлива, который не горит и горению не помогает.
Поскольку Т2 может меняться, а Q1 и T1 изначально заданы, Клаузиус назвал постоянное отношение Q1 /T1 энтропией.

Вычислять энтропию в общем случае несложно. Это примерно так же, как вычислять энтальпию, только на каждой стадии нужно делить соответствующее количество теплоты на соответствующую температуру.
К сожалению, полной глубины понимания я так и не достиг. Везде пишут, что эта величина помогает решать сложные задачи. Однако я что-то не припоминаю, чтобы она где-нибудь применялась кроме заумных рассуждений.
А уж энтропия применительно к информации кажется мне вообще притянутой за уши, настолько это разные вещи. А уж сопоставление информации и энергии совсем уж бесполезно. Ведь это только применительно к молекулам. Возьми вместо молекул планеты, и переводной коэффициент станет на много порядков больше.

* * *
Хочу обратить внимание читателя ещё на один нюанс. Давление может порождаться двумя способами, ударами многочисленных молекул и напряжённостью различных полей, окружающих атомы. Когда мы сближаем два одноимённых заряда, они отталкиваются так, как будто между ними летают мельчайшие невидимые частички, во много раз меньшие атомов. Они своими ударами мешают их сближению.
Теперь представим себе межзвёздный газ, который силами гравитации стягивается в одно скопление, подобное рою комаров. Чем ближе молекула газа подлетает к общему центру массы этого скопления, тем её скорость возрастает за счёт сил притяжения. Это означает, что ближе к центру температура газа становится всё выше. Но это происходит только там, где молекулы ещё не сталкиваются между собой. В центре скопления плотность газа увеличивается, и свободный пробег становится очень маленьким. Молекула оказывается как бы в газовой жидкости, и жидкость эта делает молекулу невесомой в ней. Рост скорости прекращается, а вместе с ним прекращается и рост температуры. Дальше увеличивается только давление. А давление, как мы уже говорили, это “температура” уже не молекул, а сверхмаленьких “наночастиц”. Что это за частицы я не знаю, но фактически получается так. Сначала молекулы, находясь на большом расстоянии от скопления имеют потенциальную энергию всемирного тяготения. Она переходит в кинетическую энергию движения, фактически в температуру. Затем возрастает только давление, а фактически “скорость” наночастиц.
Поэтому, когда планета формируется из межзвёздного газа, её температура получается высокой, но одинаковой по всей глубине.

И всё же, в рассмотрении этой темы, мне не хочется ставить точку. Остаются ещё неясные моменты.
Например при движении планет по эллипсам, вблизи Солнца их скорость становится выше, как будто "планетный газ" там горячее, чем в отдалении. По-видимому, вблизи Солнца вакуум менее плотный. Отдаляясь от светила, планета входит в область повышенного давления вакуума, и поэтому теряет скорость. Но можно ли планетам приписать свойства молекул, и тем самым запретить вечный двигатель второго рода, это уже тема для другого разговора.




Удивляющие наблюдения

Воскресенье, 11 Февраля 2018 г. 17:19 + в цитатник
ИСКРА СКВОЗЬ СТЕКЛО .

5 апреля 2008 г.
Вчера на моих глазах произошло событие из разряда тех, от которых мы обычно отмахиваемся: “А, померещилось!” На том и кончается. Думаю так будет и в этот раз.

При встряхивании тонкой тюлевой шторы, была задета люстра, примерно из десятка
40-ваттных лампочек-сосулек с малогабаритными цоколями, расположенных горизонтально, и многочисленных массивных гранёных стеклянных шариков. Один из них, как мне показалось, стукнул по лампочке. И сразу сработала 16-А автоматическая пробка. Люстра погасла.
В наступившей темноте я отчётливо увидел, как из люстры вылетела крупная бело-голубая искра. И прямо на ткань. Я подумал, что это выпал раскалённый волосок и теперь будет дырка, однако никаких следов прожога не заметил.
Выкрутил лампочку. Часть волоска даже приварилась изнутри к стеклу. Но на самом стекле нет ни единой трещинки, (да и стеклянный шарик, как выяснилось, никак не мог дотянуться до баллончика). Как мог волосок, или что это было (маленькая шаровая молния?), пройти сквозь стекло? Тем более, что в колбе лежит, кажется, вся его длина.
И не могу представить, чтобы искра вылетела из патрона. Лампа была плотно вкручена, а цоколь с патроном закрыты длинным цилиндрическим колпаком.
И ещё я заметил, что перегорел не только волосок, но и обе довольно толстые медные проволочки, идущие из цоколя внутрь лампы.
Короче, - объяснить это явление я не смог. Вот так мы и проходим мимо открытий.

Надо сказать, что когда видишь искры от электросварки, падающие с высоты 2-3 метра на бетонный пол, всегда такое впечатление, что в них гораздо больше живой силы, чем у простых капель расплавленного металла. Они какие-то доли секунды как-будто крутятся и бегают по полу, и кажется что в них постепенно затихает некое внутреннее движение, порождённое мощной вольтовой дугой. Остывая они уменьшаются в размерах, и наконец остаются ничтожно маленькие чёрные крошки.
Может быть, стекло остановило раскалённый волосок, но не смогло остановить его жизненную силу, и она продолжила движение за пределами лампы, подобно тому, как при ударе электрона о массивный анод, его тельце останавливается, но из него вырывается и продолжает дальнейшее движение рентгеновый луч?
(Скошенные отражательные аноды применяют из-за необходимости их охлаждения, а прямой луч поглощается в толще металла).
Но это уже из области моих фантазий.

8 апреля 2008 г.

Предыдущее письмо получилось у меня в стиле Мазилы Бабашкина.
Можно было бы ещё упомянуть о том, что это было время перед началом гроз.
В атмосфере накопилось большое количество энергии. Таинственное предгрозовое излучение облаков, которое чувствуют старики, так никто и не измерил, а оно тоже могло сыграть тут какую-то роль.
Теперь картина вырисовывается для меня несколько иначе.
Момент разрыва волоска пришёлся на максимум тока (0,3А). Индуктивность проводов, пытаясь спасти ток, начала увеличивать напряжение. На месте разрыва напряжение увеличилось (возможно в несколько раз при том же самом токе). Тепловая мощность резко возросла и металл стал испаряться. (Могла помочь и электронная эмиссия, ведь 2500 градусов всё-таки!)
Ток пошёл уже по облачку ионизированного вольфрамового пара. Разрыв всё удлинялся.
Под действием собственного магнитного поля поток электронов выгнулся дугой, и сомкнулся в кольцо, аналогично тому, как под действием центробежной силы выгибается петлёй река и образует остров. Получился электронный бублик. Таких бубликов могло выдуться и несколько, и они подобно мыльным пузырям или дымовым кольцам могут путешествовать самостоятельно.
Остановиться ток не может – самоиндукция не даёт. Сжаться в точку тоже не может – противоположные токи отталкиваются.
Но какая же сила не даёт электронам разлететься по сторонам, что они, как стая собак, стараются держаться вместе? Ток, конечно, стремится найти кратчайший путь, но там нет силовой линии, стремящейся сжаться, так как в пустом пространстве нет никакой эдс . Может быть атмосферное давление? Но бублик видимо не взаимодействует с молекулами, он проходит даже сквозь стекло.
Так ведут себя электроны при разряде от тракторного магнето. Искры проходят сквозь бумагу, ткань, картон, практически не оставляя следов. Им как-бы некогда останавливаться, они спешат к притягивающему их полюсу.
А что же тут? Может быть электроны образовали цепочку-полимер из спиновых магнитиков? – Ну это уж совсем фантастика!
Или нужно предположить существование неизвестной электротехнике силы?
Наверно загадку смогу разрешить только эксперименты.

* * *

ЛУЧИ ЗАПАХА .
Август. Над помойным ведром уже вьются маленькие мушки, и откуда только они берутся, и почему именно в конце лета?
Пол дня сидел и загорал на раскладном стульчике на своём любимом месте за крепостью на бугре. Там меньше шума. Сидел-сидел, да и заснул.
Проснулся, когда солнце уже стало клониться к западу. Внимание моё привлёк зелёный жучок. Он сидел на листике крапивы и шевелил усиками-антеннами. Они и вправду похожи на полуволновый вибратор, изогнутый для сужения диаграммы направленности. Вспомнился беляевский Штирнер с его психогенератором миллиметровых волн.
-- Нет, тут не радиоволны. Тут что-то другое. На кончиках усиков видны шишечки-утолщения. Может это индикаторы запаха?
Любой сигнал всегда движется вдоль цепочки ретрансляторов, будь то атомы металла для электрического тока или волокна обычной нитки, связывающей спичечные коробки в детском самодельном телефоне. Так же и запах. Рассеянные в воздухе атомы пахучего вещества возможно передают друг другу некое неизвестное излучение. И излучение это может быть совсем иного рода, чем привычное нам электромагнитное.
Только так жучок может найти самку за несколько километров, когда в кубометре воздуха концентрация пахучего вещества по расчётам становится уже меньше одного атома.

Тёртый хрен.
Или вот недавнее наблюдение. Перетирал на тёрке крупные корни хрена – резь в глазах, дышать нечем! Но стоит только повернуть голову не меняя расстояния, как резь прекращается. Если это газ, то этого бы не было. Эффект такой же, как если смотреть в открытую дверку раскалённой печи. Напрашивается вывод -- запах это излучение от атома к атому. Наверно поэтому насекомые находят друг друга за километры, по дорожке запаха, оставляемого самкой в воздухе, хотя концентрация пахучего вещества в ней бывает меньше одного атома на кубический метр. Рассеянные в воздухе атомы представляют собой цепочку ретрансляторов и передают излучение от одного к другому.

Говорят, камни не пахнут.
Пахнут, да ещё как. В детстве мы забавлялись высекая искры, ударяя камни вскользь друг о друга. Чем больше в них кварца, и чем больше они прозрачны, тем лучше. Тогда в темноте хорошо видны вспышки. (кстати, до сих пор толком не могу объяснить их происхождение. То ли они возникают от точечного нагрева, то ли электрические разряды от пьезоэффекта.)
Но одновременно с этим в воздухе появляется своеобразный запах. Казалось бы двуокись кремния не может выделять ничего пахучего, однако пахнет !
Или вот сносят иногда старые дома. Пыль давно улеглась, а из пустых оконных проёмов пахнет кирпичами (?!). И это происходит неделями, пока обломки не увезут. Ну не пыль же это , в самом деле! Так и кажется, что это некое излучение, которое испускают разломы камня. В общем, не знаю, что это такое.
А Вам не встречалось такое?

* * *
ЗАГАР НА ВОДЕ И НА БЕРЕГУ .
Как большой любитель солнечных оздоровительных процедур, я накопил в этом деле кое-какой опыт. Так например, я заметил, что загар вовсе не пристаёт, если загорать вблизи тени от большого дерева. Подчёркиваю, не в тени, и даже не в полутени, только вблизи этой тени. Дерево как будто стягивает к себе невидимые загоральные лучи, не оставляя их для предметов, находящихся рядом со своей тенью. Хотите верьте, хотите нет, но загорать я предпочитаю на открытой местности. А лучше сами проверьте мои слова.

А вот о том, что загар лучше пристаёт на воде, наверно слышали многие. Плавая на надувном матрасе, очень легко получить солнечный ожог. Такое впечатление, вода отталкивает лучи, и вся их мощь попадает на плавающий предмет. Почему это происходит, я объяснять не берусь. Возможно, это только так кажется.

* * *

КОГЕРЕНТНОСТЬ ЗРЕНИЯ .
Наверно завтра погода испортится, и тогда можно спокойно приняться за работу. Но ... "это завтра, а сегодня ...". А сегодня я купаюсь в мягких солнечных лучах и растворяюсь в неспешном потоке мыслей …
Пока я размышлял, на небе стали появляться облака. Очень рельефные. Они поднимались на большую высоту и были похожи на те, что выбрасывает вулкан, только белые. Распухая, они обложили горизонт, двигаясь, как ни странно, против ветра.
Когда облако закрывает солнце, весь пейзаж сразу теряет живость.
Вроде и освещённость та же, и спектр тот же, но уже нет в нём прежней жизнерадостности. Может быть глаз улавливает ещё и когерентность?
В облаке она исчезает так же, как исчезает она на поверхности алюминия, делая его легко отличимым от других металлов?
* * *
САМОЗАРЯД КОНДЕНСАТОРА .
Электролитический конденсатор К50-32А 22000мкФ на 40В постепенно самопроизвольно заряжается. При замыкании его на микроамперметр с внутренним сопротивлением 1кОм, в начальный момент ток достигает 25 микроампер. Через пол минуты ток уменьшается в два раза, и затем постепенно приближается к нулю.
Умножая начальный ток на внутреннее сопротивление прибора, вычисляем начальное напряжение 0,025 вольт. А зная ёмкость, узнаём и накопленную энергию, это 6*10(-6) Дж.
Это энергия ничтожно мала, зато она возникает как бы “из ничего”.

" ЧАС БЫКА " .
-- Мороз всегда злее перед оттепелью,
-- Тень кажется гуще перед освещённой ярко освещённым участком.
-- Стальной образец упрочняется при деформировании перед тем, как сломаться.
По-видимому всё это частные следствия из уравнения Шредингера.


ВЛИЯНИЯ НА ОРГАНИЗМ .
1). Если после вывиха намазать кожу йодной настойкой (или просто нарисовать сетку), то вывих проходит уже на следующее утро.
2). Весной нагноение царапин обычно поверхностное оно распространяется гнойным валиком подобно горящей траве. Его надо присыпать порошком стрептоцида.
Осенью наоборот, могут возникать глубокие фурункулы, и лечить их лучше всего ихтиоловой мазью. Она “вытягивает” гной из глубоких нарывов. Так же действует и капустный лист.
А вот мазь Вишневского действует наоборот, она хорошо заживляет раны после удаления гнойника.
3). Смесь сырой и кипячёной воды вызывает понос.
4). Теплом от водяной грелки нельзя лечить ухо. Надо прикладывать “сухое тепло”, например прикладывать мешочек с горячим песком.
5). Чулки и пояс из собачьей шерсти помогают лечить ревматизм и радикулит. Резиновая обувь наоборот вызывают ревматизм.
6). В сухую погоду перед выпадением снега возникает ощущение пронизывающего холода. Перед грозой наоборот становится жарко и мляво.

СВОЙСТВА СВЕТА .
Свет лампочки накаливания в пол накала , от ртутной лампы, а так же смесь солнечного и электрического света вызывают тошноту.
-- Свет, отражённый от серебра приятнее, чем “жёсткий” свет, отражённый от платины. Его не спутаешь с отражённым от стали или алюминия.
-- Свет солнца “оживляет” цвет травы и листьев, а когда он проходит сквозь облака, живость сразу исчезает (при той же освещённости). А свет, прошедший сквозь грозовые облака обычно связан с млявостью и выделением пота.
-- Свет, прошедший через синее стекло, лечит горло.
ВЫВОД: Свет несёт в себе свойства того вещества, с которым соприкасался.
ВОПРОС: Не будет ли луч, отражённый от заряженного тела, нести электрический заряд?

НЕБИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАРАЖЕНИЕ .
1). Не клади чистый стальной предмет рядом со ржавым.
2). Не соприкасай олово с уже заражённым “оловянной чумой”.
3). Не не смешивай свежую эпоксидную смолу с той, что уже частично загустела (полимеризовалась), иначе загустеет вся.
4). Не вливай в насыщенный раствор раствор с кристаллами.
5). Гудрон или краска растворится быстрее, если в растворителе уже есть его примесь.
6). Металл расплавится быстрее, если снизу подлить немного уже расплавленного.
ВЫВОД: Процесс перехода в новое состояние идёт быстрее, если где-то вблизи такой переход уже произошёл, так как сначала приходится преодолевать обобщённую силу трения покоя.
Поэтому, чтобы разрушить плотину, её надо сначала повредить в одном месте.
Унять хулиганов легче, если сначала побить одного из них.
Если революция назрела, её можно ускорить, сломав режим сначала в одном регионе.

* * *
ФОРМА КАМНЕЙ .

Лежу на берегу реки и греюсь на солнышке. Хорошо!
Мысли текут вяло и обращаются ко всякой безделице.
Сможет ли человек отличить картошину от камня? Нет, не по весу, и не по твёрдости, и не по цвету. А только по форме. Любой нормальный скажет, что сможет. Хотя, если камень заляпан глиной, то простительно и ошибиться. Так в чём же отличие?
Возьмём кусок битого стекла. Осторожно! Радиусы кривизны на кромках исчезающе малы. А на плоскостях они бесконечно большие.
У картофелины совсем не так. Радиусы её выпуклостей обычно меньше чем она сама. Она как бы покрыта пузырями, а между ними впадины, такие неудобные при чистке ножом. Очевидно по спектру радиусов кривизны и можно судить о принадлежности вещи. Уж не знаю в каких сплайн-координатах надо строить такой спектр, но человеческий мозг это делает запросто, так же быстро и легко, как отличает по звуку упавшую вещь.
Но вот с камнями сложнее. Если это не железнодорожная щебёнка, а обычный камешек, пролежавший в земле много столетий, то окружающее движение песчинок постепенно затупляет сколы. Формы такого камня округлы, и спектр радиусов уже не простирается от нуля до бесконечности.
Беру в руки камушек. Ничего особенного. Самый обычный. С первых минут разглядывания у него нет никаких особых примет.
Беру второй -- такая же посредственность. Третий -- нет, что-то общее проглядывается.
-- У всех трёх камней одна сторона самая плоская.
Рядом с ней, вторая, почти под прямым углом. Угадываются ещё третья и четвёртая грань. Ба! Да это же тетраэдр!
Беру ещё один камень, на вид такой корявый, что ни в какую классификацию не влезет.
-- Нет, те же четыре грани. Нет, даже пять!
-- Тоже трёхгранная пирамида, только усечённая. Если вглядеться, то есть и ещё несколько маленьких граней.
А вообще, что же тут удивительного! Ведь самое простое объёмное тело (не считая тел Платона) это тетраэдр. Все остальные фигуры получаются из него простым отсечением углов. Встречаются камни с двумя почти параллельными гранями, это даже скорее призмы, чем пирамиды. Наверно такая форма получается после раскола слоистого валуна. Ведь магма не всегда однородна. Могут образоваться даже кристаллы. Но эти формы учёные давно систематизировали. Поэтому не буду изобретать велосипед.
Взгляну лучше на облака.

* * *

ФОРМА ОБЛАКОВ .

Сколько раз я задавался вопросом, почему облака сверху бесформенные, а нижняя часть у них плоская, как будто срезанная ножом? У кого ни спрашивал, никто не знает. Вот ведь как бывает, каждый день видим и не обращаем внимания.
Ответ напрашивается сам собой -- чем выше, тем холоднее, и пары воды сгущаются в туман. Но вряд ли этот ответ верен. Ведь не может холод везде начинаться на одной и той же высоте! Нет, здесь что-то другое.
Что же во всех высотных слоях одинаково? -- Только давление! Строго на заданной высоте оно доходит до того значения, которое определяет точку росы.
Но вот опять незадача, туман должен появляться там, где давление выше. А тут наоборот, насыщенный водяной пар, поднимаясь чуть выше критической высоты, превращается в облако. Такое впечатление, что облако подобно пене лежат на поверхности водяного океана. Так нередко лежат чаинки над слоем сахарного сиропа. И остаётся сделать рискованный вывод, что закон конденсации не так прост, как учат в школе.
Получается, что по мере того, как влажный воздух опускается из верхних слоёв атмосферы, давление становится достаточным для образования тумана облаков. Но ниже определённой высоты, этот туман почему-то вновь разбивается на отдельные молекулы, хотя с ростом давления должно быть как раз наоборот. Этот однородный прозрачный газ покрывает Землю до высоты примерно в один километр. На нём и лежат облака. Кажется он называется тропосферой.
Но что будет, если продолжать сжимать этот водосодержащий бульон? Очевидно дальше всё пойдёт по учебнику физики. При некотором достаточно большом давлении из него начнёт "выдавливаться" лишняя вода. Сначала она появится в виде тумана, а затем осядет росой на стенках камеры сжатия. В природных условиях, атмосферного давления для этого обычно недостаточно. Только если воздух сильно насыщен влагой, тогда в холодные утренние часы можно видеть росу и туман над самой землёй. Но это скорее результат охлаждения , а не роста давления.

РАЗДЕЛЕНИЕ ПЕСКА .
Вчера ходил около футбольного поля, посыпанного свежим песком, и вспомнилось мне название одного древнего труда Архимеда-- "Исчисление песчинок".
Не знаю, что получилось у Архимеда, но песчинок на этом поле я насчитал примерно сто миллиардов.
Одну щепотку принёс домой, и рассмотрел в стереомикроскоп.
Если стать муравьём, то перед глазами открылась бы целая насыпь округлых булыжников.
Процентов на восемьдесят это чистейшей воды прозрачные кварциты. Остальные --мутноватые розовые камни. И среди них изредка встречаются совсем чёрные.
Если бы кто-то захотел разделять песок на элементы, то с отдельными песчинками это делать легче. Песчинки более однородны по составу, чем большой валун.
Песка везде много. И получить из него хотя бы кремний, было бы совсем недурно.

Когда-то в детстве, играя в песочнице, мы с друзьями при помощи магнита добывали из песка "железо". Теперь я повторил то же самое под микроскопом. Поднёс к песчинкам сильный неодимовый магнит. Чёрные куски сразу притянулись к нему.
Эти частички при большом увеличении напоминают искорёженные осколки мин.
Вероятно они содержат железо или никель. Отделить их таким образом несложно.
Но удивительно то, что к магниту прилипали и некоторые куски кварца! Они были совершенно прозрачные, и не содержали никаких примесей!
Мне приходилось видеть сплавы, из немагнитных компонентов, которые, однако, притягиваются магнитом. Но чтобы прозрачные камни ... !!

Вообще-то под микроскопом мир выглядит необычно, там происходят всякие чудеса. Например, некоторые частички сами собой начинают двигаться. Насекомые там легко поднимаются по вертикальному стеклу. Капиллярность, которая в обычном мире почти не играет роли, становится там определяющей, а об электростатике и говорить нечего!
Ею проще всего объяснить притяжение кварца к магниту.
Возможно и некоторые обломки кварца представляют собой естественные электреты.
Но мне почему-то мерещится что-то необычное. Мне хочется думать, что для каждого минерала существует своё особое поле, которое притягивает только на этот минерал.
Если научиться создавать такие поля, можно было бы придумать новые способы разделения смесей, или при помощи специального “яблочного” магнита, не нагибаясь, собирать на даче упавшие в траву яблоки.

ИЗГИБ СОСУЛЕК .
Сосульки всегда появляются в марте. Именно в это время, создаются такие редкие условия для их роста с большими суточными перепадами температуры.
В иных местах, сосульки приобретают прямо-таки фантастические формы, а на солнце так сверкают, что заглядишься. Но вот какая странность. Нередко, сосульки почему-то изгибаются в южную сторону. Они, как растения, почему-то тянутся к солнцу.
А ведь, казалось бы, должно быть наоборот! Вот ведь нестыковка!
И тут, как всегда некстати, появился Мазила Бабашкин.
Ну что, малышня, опять проблемы? Посмотрите на крышу. Она сделана из шифера. Солнце нагревает выступы только с одной стороны, поэтому вода течёт на сосульку с севера, и замерзает. А лёд, что делает? – Правильно, расширяется. Он-то и изгибает сосульку . Эх вы, недотёпы!

Вот так сказал бы персонаж из детских радиопередач 60-х годов.
А теперь: “ вопрос знатокам”: Так почему всё-таки так изгибаются сосульки?
Лично я не нашёл убедительного объяснения.

ПЛАСТИКОВЫЕ БУТЫЛКИ .
Мой характер – это смесь Манилова с Плюшкиным.
Пластмассовые бутылки от лимонада я не выбрасывал, мечтая когда-нибудь склеить из них скотчем что-нибудь вроде лодки или плота. Сотни этих бутылок стояли у меня годами, с наглухо закрученными крышками. Но странное дело, все они почему-то со временем сжались гармошкой, и при открывании не меняли своей формы, а воздух даже устремлялся внутрь. Это не вызвано перепадом температур. Они такими остаются и зимой и летом. В последствии я заметил, что капли недопитого лимонада в закрытой бутылке исчезают уже недели через две, а бутылка при этом немного сжимается.
Вот такое странное необъяснимое явление.

ИСПОРЧЕННОЕ ЗЕРКАЛО .
К старости, люди становятся очень чувствительны к внешним воздействиям.. У них ломит кости перед грозой, они уверяют, что чувствуют озоновые дыры и прочие неравновесные состояния в атмосфере. Иной раз это даже граничит с мистикой.
Так, моя мама боялась, что телевизор (даже выключенный) что-то излучает. Я смеялся над её мнительностью, ведь даже работающий кинескоп хорошо защищён от рентгена. Но она, тем не менее, всё же переставила его подальше от изголовья.
А однажды она заявила, что наше старое трюмо потемнело от того, что в углу за ним стояли мои бутылки с металлическими порошками. Она даже пыталась проверить это по методу Беккереля упакованными листками фотобумаги. Так это или нет, осталось загадкой, но факт остался фактом -- зеркало, много лет верно служившее для кройки и шитья, действительно в короткий срок потеряло свой блеск, как теряет его геттер на старой радиолампе.

ЛУННЫЕ КРАТЕРЫ .
Вы никогда не задавались вопросом, как образовались лунные кратеры?
Вот как рассуждают герои книги Николая Носова ”Незнайка на Луне” .

1. Кратеры не могли быть образованы вулканами. Ведь вулкан - это большая гора, на верхушке которой имеется сравнительно небольшой кратер, и если бы лунное море было кратером вулкана, то сам вулкан был бы величиной чуть ли не во всю Луну.

2. Кратеры не могли быть образованы и метеоритами, так как метеориты обычно падают на под наклоном и оставляли бы следы не круглые, а вытянутые.

3. Лунная поверхность больше похожа на поверхность блина. Пока блин жидкий, его поверхность совершенно гладкая, но по мере того как он подогревается на сковородке, на его поверхности начинают появляться пузырьки нагретого пара. Проступив на поверхность, пузырьки лопаются, в результате чего на блине образуются неглубокие дырки, которые так и остаются, когда тесто как следует пропечётся и потеряет вязкость.
Луна не всегда была твёрдая и холодная, как теперь. Когда-то давно Луна представляла собой огненно-жидкий шар. Постепенно, поверхность Луны остывала и становилась уже не жидкая, а вязкая, словно тесто. Изнутри она была все ж таки ещё очень горячая, поэтому раскалённые газы вырывались на поверхность в виде громаднейших пузырей. Выйдя на поверхность Луны, пузыри эти, конечно, лопались. Когда поверхность Луны остыла настолько, что стала густая как тесто или как расплавленное стекло, следы от лопнувших пузырей уже не пропадали, а оставались в виде торчащих над поверхностью колец.

Лично мне такая “блинная теория” кажется достаточно убедительной.
А как тебе, читатель?



Короткие очерки

Воскресенье, 11 Февраля 2018 г. 16:44 + в цитатник
КОРОТКИЕ ОЧЕРКИ .

Содержание:
1. Об инерции и ускорении.
2. Пути к совершенству.
3. Размышления о рычагах.
4. Кривизна пространства.
5. Зеркало времени.
6. Непредсказуемое прошлое.

На этой страничке я решил поместить множество коротких заметок, о законах природы. Эти законы более обширны, чем те, которыми пользуется физика, и более узки, чем те, что рассматривает философия. Когда-то эта область называлась натуральной философией.
Но дело не в названии. Ты, читатель, сам решишь, как это назвать.
Только пожалуйста, не читай эту главу в электричке со своего смартфона. Я убеждён, что с маленького экранчика невозможно осмыслить серьёзный текст. Лучше отложи чтение. Доберись до дома, сядь в кресло у большого экрана, пригаси свет.
Возьми стакан чая, если хочешь.

* * *
Ну, надеюсь ты уже дома? Тогда начну.

РАЗМЫШЛЕНИЯ ОБ ИНЕРЦИИ .

ЧТО ТАКОЕ ИНЕРЦИЯ ?
-- Закон инерции описан в любом школьном учебнике.
Не вдаваясь в детали, это свойство тела сохранять прямолинейное и равномерное движение, если на него не действует сила. Но не слишком ли узка такая формулировка?
В самом деле, почему только механика? Чай в стакане довольно долго остаётся горячим. Выстрел в горах многократно повторяет эхо. Завершился скандал в прессе -- публика ещё долго судачит. И таких примеров можно привести бесчисленное множество. А всё потому, что это не просто закон механики, а всеобщий принцип, распространяющийся на все явления природы. Все без исключения!
А теперь готовься к барьеру обобщения на более сложные виды инерции.

ИНЕРЦИИ ВО ВРЕМЕНИ .
Перед нами двигатель постоянного тока. Он крутится вхолостую. Трение сведено к нулю. Противоэдс на его клеммах почти равно сетевому напряжению.Разность их уходит только на слабый нагрев обмоток. Отсоединяем клеммы. -- Напряжение на них остаётся тем же, постепенно уменьшаясь. Тут всё понятно.
А что будет, если бы это был асинхронник? По логике предыдущих рассуждений, он должен продолжать выдавать переменную эдс?!
И это при том, что его конструкция никак не объясняет Природе, какова должна быть частота!
"Ну и загнул!" -- скажешь ты. И в чём-то будешь прав. Но не во всём!
Ещё один пример
-- ЭФФЕКТ ДЖАНИБЕКОВА .
В 1985 году, космонавт Джанибеков обнаружил интересное явление.
При транспортировке грузов наорбитальную станцию, вещи упаковываются в мешки, которые крепятся металлическими "барашками" -- гайками с "ушками". Разбирая груз в невесомости, достаточно стукнуть пальцем по "барашку". Он отлетает, ты его спокойно ловишь и кладешь в карман. Открутив очередной "барашек", космонавт Джанибеков обратил внимание, как гайка, пролетев 40 сантиметров, неожиданно перевернулась вокруг своей оси и полетела дальше. Пролетев еще 40 сантиметров, опять перевернулась. Джанибеков закрутил "барашек" обратно и повторил эксперимент. Результат тот же. Тогда космонавт решил провести опыт с каким-нибудь другим объектом. Запущенный пластилиновый шарик точно так же, пролетев некоторое расстояние, перевернулся вокруг своей оси и полетел дальше.

Для себя лично я нашёл объяснение этому явлению.
Где-то я читал, что вращение тела не всегда устойчиво. Например, кирпич в невесомости не хочет вращаться вокруг своей длины подобно сверлу, а начнёт вращаться “через голову”, а затем и вовсе в плоскости своей наибольшей площадки. Затем всё пойдёт в обратном порядке, и этот цикл будет повторяться многократно.
Что будет, если висящую в невесомости спортивную штангу раскрутить вокруг оси штока? Вроде бы ничего особенного не должно произойти. Ну раскрутится, как ротор электромотора, и будет себе крутиться. Ведь количество вращательного движения не может измениться самопроизвольно. Измениться то оно не может, но вот энергия постарается занять как можно больший объём.
Поэтому через некоторое время штанга обязательно кувыркнётся так, что диаметр вращения расползётся в стороны, и она будет махать блинами по окружности. (Угловая скорость при этом, конечно, уменьшится.)
Но и это состояние не будет продолжаться долго.
Вскоре штанга снова закрутится вокруг рукоятки, а затем опять увеличит “диаметр вращения”. И так будет периодически повторяться без конца.
Длительность этого периода возможно зависит от формы тела, а возможно ещё и от случайного поперечного толчка, который получила ось вращения.

Но, казалось бы, с какой стати энергии снова уменьшать свой объём? Это всё равно, что старик Хоттабыч снова согласится добровольно залезть в кувшин. Но, тем не менее так и происходит.
В природе действует ВСЕОБЩАЯ ИНЕРЦИЯ. Она проявляется не только при торможении автомобиля. Любой процесс, даже сложный, имеет свойство повторяться. Грузики на пружине пульсируют, то сближаясь, то отдаляясь.
Кометы, приближаясь к Солнцу, увеличивают свою кинетическую энергию, а затем снова обменивают её на потенциальную, уносясь в космос.
Луч света в зеркальном эллипсоиде то сжимается в тонкий жгут, стремясь занять наиболее длинную ось. То расширяется широким веером, то снова сжимается.
Подчиняясь этому принципу и ось вращения штанги не остаётся постоянной.
Если ей был дан толчок в сторону, “вращение вращения” будет продолжаться, не считаясь с желанием энергии.

Движущей силой любого процесса является желание системы увеличить свою энтропию. Энергия всегда стремится обесцениться, и если это ей не удаётся, она пульсирует, меняя форму. Так стальной шарик в вогнутой стеклянной вазе катается по сложной кривой, то приближаясь к центру, то удаляясь от него. И я даже не знаю, какая форма энергии ценнее, кинетическая или потенциальная.

Похоже, что свойство пульсировать присуще любой замкнутой системе, меняя попеременно свои возможные потенциалы.
Если это так, то наш земной шар, сплюснутый у полюсов, тоже время от времени должен резко менять ось вращения. И тогда в короткий срок меридиан может стать экватором, а северный полюс оказаться в Сахаре.
Говорят, что этот цикл составляет 16 тысяч лет, и мы уже подходим к этому рубежу.
Может быть кто-то из читателей найдёт убедительный довод против?
Тогда можно было бы спать спокойно, зная, что мир не перевернётся.


ИНЕРЦИИ В ПРОСТРАНСТВЕ .
Вспомнилась мне книга 60-х годов "В мире чудесных разрядов", написанная супругами Кирлиан. Там описан опыт подключения катушки Тесла к кленовому листку. Листок светится ореолом, повторяющим его контур. Но если оторвать часть листа, то ореол продолжает охватывать пустое место. И это наблюдается даже, если это засушенный листок из гербария! Не кажется ли тебе, что это продолжение всеобъемлющего принципа инерции, только не во времени, а в пространстве?

Представь теперь себе очень большой и сложный орнамент из проводов с током, ну примерно как тюль. И представь, что в одном месте в нём образовалась небольшая, но досадная дырка. Не подсказывает ли тебе внутреннее чутьё, что электромагнитное поле в области этой дырки будет почти таким же, как если бы все проводники были целыми, только чуть слабее и размазаннее?
-- Нет? Тогда скажи мне, почему, порезанный палец заживает так, что и следа не остаётся? Лично у меня уже давно было ощущение, что здоровые клетки своим полем "затягивают" рану. Даже рельеф на коже восстанавливается.

Думаю с таким сочетанием примеров ты не согласился. Это и понятно, я то размышлял над этим очень долго,а тебе предлагаю в один присест. Но попробую пояснить на примерах.

Первый пример.
На заре авиации, для связи самолётов с землёй очень неудобно было бы натягивать антенну над физеляжем. Поэтому с появлением УКВ стали применять "щелевые" антенны. Это был простой прорез в металлическом корпусе. Принцип её действия прост. Если в бесконечной металлической плоскости вырезать щель, с размерами полуволнового вибратора, то эта щель будет излучать не хуже, чем сам вибратор. Щель просто дополняет бесконечность до целого.

Второй пример.
Поднесём заряженный шар к толстой металлической пластине. Притягиваться к ней он будет так же, как к своему отражению в глубине металла.

Третий пример.
Молекула воды "испаряется" с поверхности капли. Оставшиеся молекулярные диполи дружно поворачиваются, стараясь втянуть беглянку обратно. При этом, удаляясь, она совершает работу в точности равную той, что требовалась для выхода из глубины на поверхность. А всё потому, что молекула, приближаясь изнутри к поверхности, испытывает отталкивание от своего отражения извне, точно такого же, что и притяжение от противоположного отражения внутри капли, при удалении молекулы в пространство.

Четвёртый пример.
Аналогичный метод "индукции на пустые места" привёл Менделеева к открытию новых элементов.

Во всех этих примерах мы видим явления, дополняющие картину до симметричного целого. Может быть эти примеры не слишком удачны, но это первое, что пришло на ум.

Ладно-ладно, не кипятись! Потерпи ещё немного.

Существует ещё более сложная – ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ИНЕРЦИЯ.
Опять же в 60-е годы в журнале не то "Знание-сила", не то "Химия и жизнь" была одна статейка. Там шла речь о выращивании кристаллов соли.
Обычно в насыщенный раствор подвешивают небольшой затравочный кристаллик, на который осаждаются молекулы. Но странность состояла в том, что кристалл начинал расти, даже будучи покрыт слоем лака. Как будто некое поле, повторяющее структуру поваренной соли, проходило сквозь плёнку и выстраивало ионы в шахматном порядке.

А если это кристаллическое поле действительно существует?
Миллиарды ионов хлористого натрия должны достраивать структуру поваренной соли на очень большом (непропорционально большом!) расстоянии. Подобно лучу лазера это структурное поле должно располагать в пространстве молекулы попавшего в него вещества.
Если это так, то лекарство можно передать на расстояние, прямо в тело пациента! Нужно только как-то активировать это вещество. (Активацию я пытался делать на примитивных моделях кристаллов из металлических сеток. Помнишь?)
Где-то я читал, что пчёлы чувствуют мёд даже сквозь запаянную стеклянную ампулу, а пачка аспирина действует, если её просто привязать к голове.

-- Фантастика?
-- Возможно. Но вот ведь какой странный факт. Стоит только мне самому открыть банку с сахарином, как во рту на расстоянии полуметра сразу ощущается сладкий вкус.
Можешь сам проверить, если есть сахарин.

СЛОЖНЫЕ ИНЕРЦИИ В ПРОСТРАНСТВЕ И ВО ВРЕМЕНИ .
А буйство мыслей гонит и гонит меня вперёд! И навеял их энтомолог Фабр.
В своей книге "Жизнь насекомых", он описывает потрясающую сложность их поведения, сочетающуюся с тем убийственной тупостью роботов. Особенно удивляет, что оса непостижимым образом находила своё гнездо с личинкой, которую Фабр очень хитроумно маскировал. Но не это главное. Многозадачность поведения и размножения насекомых, а также способность их оставаться "живыми" после укола осы в течение месяцев, наводит на мысль о связи с чем-то большим и непостижимым. Так стоит ли удивляться, что наследственные признаки передаются не совсем так, как требует генная теория? При невообразимой сложности многоклеточного организма, поле миллиардов его молекул может выходить далеко за пределы тела.
В пчелином улье или в муравейнике особи вполне могут "подсказывать" друг другу варианты поведения и варианты приспособления. Наверно "индуцировать" приспособляемость могут и сами внешние условия.
Возможно это те же силы, что вызывают регенерацию, и управляют ростом растений.
Вся сложная форма растения не может быть целиком записана на крошечных молекулах днк. Наверняка рост происходит рекуррентно. Сформировавшийся росток своим полем заставляет клетки делиться дальше в нужных местах, и организм шаг за шагом целенаправленно меняет свою форму. Это продолжается до тех пор, пока "пасьянс" перестаёт складываться.

Кстати об узорах на коже. Мне как-то довелось рассматривать в микроскоп голограмму.
Дело это оказалось не простым, но к моему удивлению, голограмма поразительно напоминала отпечаток пальца! Только отпечаток это был уменьшен примерно в тысячу раз. Если бы удалось уменьшить кожу человека в той же пропорции, и осветить обычным светом, то мы увидели бы некую объёмную "фотографию". Только что там будет изображено? Может быть послание марсиан, внуками которых мы возможно являемся?
Если кожа человека - голограмма, то для её прямого рассмотрения нужны лучи с длиной волны порядка долей миллиметра, то есть тепловые.



Что же в сухом остатке? Боюсь, что ничего. Только новая формулировка:
“ИНЕРЦИЯ – ЭТО СПОСОБНОСТЬ СОХРАНЯТЬ ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ СВОЙСТВО В ТЕЧЕНИЕ НЕКОТОРОГО ВРЕМЕНИ ИЛИ НА НЕКОТОРОМ РАССТОЯНИИ”

ОБ УСКОРЕНИЯХ .
Представим себе обычную ситуацию -- оборвался черенок, на котором висело яблоко.
В течении каких-то долей секунды яблоко ещё практически висит на месте, и лишь потом набирает скорость. Теперь это мы знаем со школьной скамьи. Но как трудно было людям древности понять, что такое ускорение! Ведь тысячи лет считалось, что яблоко сразу приобретает ту скорость, с которой и ударяется о землю.
А как быть с ускорением, разве оно появляется сразу во всей своей полноте? Ведь ничто в природе не может возникнуть мгновенно! Если нарастание скорости мы считаем обязательным, то почему же мы отказываем в этом праве ускорению?

Под действием силы, любое тело, например телега, ускоряется, и достигает некоторой постоянной скорости. Скорость эта зависит от внешних условий. Например по песку телега поедет медленнее, чем по асфальту. Но в любом случае существует некоторая предельная скорость. Даже в космической пустоте, где нет видимых помех, она не никогда превысит световой. Значит и в вакууме есть трение.

То же самое происходит и с ускорением. При приложении силы каждое тело приобретает своё постоянное ускорение. Оно тем меньше, чем "тяжелее" тело. Очевидно, чем крупнее и "тяжелее" тело, тем оно сильнее трётся о вакуум. Возможно во вселенной есть места, где естественное трение и в самом деле меньше. Это был бы своего рода асфальт для ускорения. При той же силе, тело ускорялось бы там быстрее, чем на Земле.
Но случись попасть в такое место, космонавты скорее приняли бы это явление не за уменьшение массы, а за сокращение расстояний.

Но достижению конечной скорости всегда предшествует ускорение, а достижению постоянного ускорения, очевидно, предшествует некое "ускорение ускорения".
Аналогичная картина должна происходить и при замедлении тел.
Если отключить двигатель постоянного тока в то время, когда он только набирает обороты, ускорение ротора ещё некоторое время должно продолжаться.
Ведь, ускорение (как и скорость) не может исчезнуть мгновенно! Даже если это "несанкционированное" ускорение продлится всего миллионную долю секунды, оно всё равно существует!
Но разгон без действия силы тянет за собой несохранение энергии! Как тут быть?! Может быть это "виртуальное" движение берёт энергию как бы взаймы, и потом отыгрывается при замедлении?
Лично я замечал, что в мерцающем свете стробоскопа, лопасти пропеллера не "останавливаются" сразу, а сначала делают несколько покачиваний туда-сюда.
Значит сначала скорость превышает установившуюся и возвращается к ней, как шарик на пружинке. А раз так, то это "послеускорение" всё-таки существует!

Не знаю, что сказать, но не могу не поделиться с тобой этими крамольными мыслями.
Но если те явления, о которых я тут говорил существует, то как их изучать? С каких необычностей легче начинать? Давай рассуждать.

Так же как одинаковые шары из разных материалов ускоряются неодинаково, так и нарастание ускорения должно происходить по разному. Даже если масса шаров окажется одинаковой, то "ускорение ускорения" для разных веществ наверняка будет различным.
Можно, например, раскручивать диск из железа или несколько дисков из алюминия, диаметры и общая масса у которых одинаковые. Угловую скорость удобно определять при помощи стробоскопа, или хотя бы заметить их поворот относительно друг друга.


Хочу заметить ещё, что Ньютон (в своих Материалистических началах) не употреблял слово "сила", у него везде стоит слово "фактор". Очевидно он имел в виду что-то более общее , чем то, что создаёт только ускорение. Может быть существует ещё и "фактор", который отвечает конкретно за ускорение ускорения? И может быть наряду с обычной массой, у тела существует ещё и масса "второго порядка", отвечающая не за само ускорение, а за его рост?
Возможно, то что мы называем силой, -- это грубое совокупное понятие, как букет состоящее из нескольких разных факторов, которые мы пока ещё не научились различать.

Вот мысленный эксперимент.
Стальной шарик многократно скатывается по вогнутому жёлобу на горизонтальную поверхность. Не подсказывает ли тебе чутьё, что в точке сопряжения начнёт образовываться выбоина? Уверен, что подсказывает.
Но ведь в этой точке не возникает удара! Даже наоборот, центробежная сила резко падает до нуля. И тем не менее интуиция говорит в пользу выбоины.

Нам сейчас так же психологически трудно, как трудно было людям прошлого постичь законы механики, кажущиеся сейчас такими простыми. Ты вот возьми "Диалектику природы" Энгельса. В то время только-только прорисовывалось понятие энергии.
Когда читаешь эту книгу, и сам начинаешь сомневаться, так ли уж правильно измерять энергию суммой квадратов скоростей. А может быть лучше кубов? Или ввести понятие эксергии, как это делают некоторые современные авторы? Тут я пока пасс.

* * *

ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ .
Пока варилось картошка, я размышлял о путях развития цивилизации.
Как получилось, что древний человек, имея под рукой обломки камня и бесформенные коряги, пришёл к точнейшим станкам и недостижимой для глаза микроэлектронике?

МОЖНО ЛИ ПОДКОВАТЬ БЛОХУ ?
Известно, что любой механизм со временем изнашивается и приходит в негодность.
И только человек, борясь с вездесущей энтропией, способен вдохнуть жизнь в эту груду мёртвого металлолома, восстановить изношенные детали.
Но возможности человеческих рук не безграничны, никакой художник не проведёт линию точнее, чем позволяет его зрение. Если пытаться изготовить деталь с помощью какого-либо приспособления, то результат, вроде бы, должен быть ещё хуже, так как к неточностям изделия прибавятся неточности инструмента.
Пусть некто захочет подковать блоху. Для этого с помощью обычных пассатижей ему придётся изготовить микропассатижи , микродрель, микро токарный станочек.
Можно себе вообразить, какие у них будут люфты! …
Казалось бы, “вторичные” изделия не должны отклоняться от яблони рукотворности более, чем на два – три шага. И тем не менее наша техника ежедневно порождает такое, что намного превышает возможности человека. Как же это произошло?!

САМОПРИТИРКА .
И первое, объяснение, которое приходит на ум, это конический подшипник скольжения.
Любые неточности окружности, шероховатости, будут истираться в первую очередь, пока детали не примут идеально круглую КОНИЧЕСКУЮ форму. Тот же принцип притирки позволяет изготовить вручную идеально СФЕРИЧЕСКОЕ зеркало для самодельного телескопа. Можно получить ПЛОСКОСТЬ, если притираемые поверхности менять местами.
Обычный рубанок спрямляет кривую, находя среднее между крайними точками, и через несколько итераций получается практически ПРЯМАЯ линия.
Методом притирки друг к другу нескольких тел на плоском столе, можно получить ПРЯМОЙ УГОЛ . И можно привести ещё много примеров, когда системы так или иначе самоупорядочиваются. Только вот явления эти почему-то мало используются в человеческой практике.
В моём представлении, первую неказистую резьбу для винторезного станка, древний мастер вырезал обычным ножиком на круглой палке. Скользя по ней, самодельная сжимная гайка постепенно сглаживала неравномерность шага, а винт, выточенный на таком станке получался намного точнее своего предка. И так шаг за шагом.

ИДЕАЛЬНЫЕ ФОРМЫ В ПРИРОДЕ .
Способностями создавать идеальные формы без участия человека обладает и сама Природа. Спокойная поверхность пруда – (практически) идеальная ПЛОСКОСТЬ ,
капля жира в супе – идеальный КРУГ, капля воды в невесомости – идеальный ШАР .
В земных условиях КАПЛЯ росы или капля из пипетки имеют сложную форму (тоже идеальную), однако и она могла бы приносить пользу, найдись ей должное применение.
А вот например форма провисающей верёвки ( ЦЕПНАЯ ЛИНИЯ ), используется в архитектуре. Купола сооружений оптимальной формы представляют собой как раз перевёрнутые эластичные плёнки, подвешенные за углы.
Чай во вращающемся стакане – точный ПАРАБОЛОИД . Если бы техника позволяла медленно охлаждать тысячетонные стеклянные слитки, отпала бы необходимость точнейшей шлифовки огромных астрономических рефлекторов.
Известно, что для микроволновых излучателей требуются металлические зеркала в виде точнейших эллипсоидов. Обычно их точат на станках с ч.п.у. А нет ли абсолютных эллипсоидов в природе?
Как-то раз, баловства ради, я принялся вращать банку с мёдом. При большой скорости, мёд принимал форму трубки. Однако если удавалось вращать склянку сразу в двух перпендикулярных направлениях (как веретено), то внутри образовывался продолговатый пузырь воздуха. Интересно, получится ли ЭЛЛИПСОИД, если таким образом заморозить, скажем, канифоль?
Но даже трубку изготовить не так уж просто. Невозможно абсолютно точно установить вращающееся сверло в центр неподвижного цилиндра. Однако, если зажать цилиндр во вращающийся патрон, неподвижное сверло само найдёт идеально точный ЦЕНТР ВРАЩЕНИЯ . А ещё говорят, что движение относительно! …

УГЛЫ .
В воображении сразу возникают сверкающие грани кристаллов! Их красота порождена в большой степени тем, что точность их “изготовления” явно превосходит все мыслимые пределы. Как, и почему атомы располагаются так точно, вопрос сложный, может быть тут играет роль ПРИНЦИП РАВНОПРАВИЯ, который присутствует во всех приведённых примерах. Действительно, как расположатся три одноимённо заряженные шарика внутри скользкой сферы? – Очевидно в углах РАВНОСТОРОННЕГО ТРЕУГОЛЬНИКА . Если четыре – в виде ПРАВИЛЬНОГО ТЕТРАЭДРА (алмаза). А если пять? -- … (Надо будет просчитать машиной.)



РАЗМЫШЛЕНИЯ О РЫЧАГАХ .

В природе существуют свойства, которые не могут увеличиваться самопроизвольно. Это потенциалы. Изменить потенциал, по-видимому, невозможно без привлечения какой-либо иной формы движения. Например:
Чтобы повысить ТЕМПЕРАТУРУ , надо перевести тепло в электричество и раскалить спираль.
Чтобы повысить электрическое НАПРЯЖЕНИЕ , нужно создать магнитное поле.
Чтобы повысить ДАВЛЕНИЕ , нужно сконцентрировать силовой поток в твёрдом теле.
Чтобы увеличить СИЛУ СВЕТА , нужно накопить энергию атомов рубина.

Самыми простыми и одновременно самыми сложными для понимания устройствами,
изменяющими потенциалы, являются рычаги. В них накопление и отдача энергии
происходят одновременно, поэтому найти накопитель довольно трудно.
Вот примеры.
-- Механический рычаг, ломик – это разные скорости его концов.
-- Электрический рычаг, трансформатор – разные потенциалы на концах обмотки.
-- Оптический рычаг, линза – изображение и предмет имеют разный размер.
Длины плеч 1/d и 1/f, длина всего рычага 1/F. Потенциалами являются размеры картинки (h) и изображения. Аналог момента сил – тангенс угла, под которым предмет виден из центра линзы. Он , как и в механике, равен произведению силы на плечо tg = h(1/d).
На практике одного рычага (лупы) бывает недостаточно, и применяют целые "редукторы"
– микроскопы и телескопы.
Аналогия всех этих рычагов очевидна из того факта, что:

-- Трудно изготовить очень короткий рычаг (он может сломаться) . Для этого надо брать
очень прочный материал.
-- Трудно сделать трансформатор с малым числом витков. Для этого надо брать железо с
очень большой магнитной проницаемостью.
-- Трудно изготовить очень сильную линзу. Для этого нужно брать стекло с очень
большим показателем преломления.

(Правда последнее уже стало реальностью. Создан материал из микроскопических
электрических контуров, которые все вместе могут отклонять лучи света по законам,
указанным человеком и совершенно непохожим на обычный закон преломления.
Коэффициент преломления по-видимому ничем не ограничен. В ближайшем будущем
можно ожидать появления очень сильных линз, изначит очень коротких телескопов.
Представьте себе очки обычной толщины которые приближают предметы не хуже
морского бинокля!)

В заключение приведу несколько примеров не совсем обычных способов изменения
потенциалов.
Известно, что электрофорная машина даёт очень высокое напряжение, которое трудно применить в быту. Его нужно понизить.
Если попытаться разряжать одну ёмкость на две, то половина энергии потеряется безвозвратно, так же, как полезная часть тепла теряется при соприкосновении горячего и холодного тела. Действительно, было CU^2/2 , а стало C(U/2)^2/2+C(U/2)^2/2=CU^2/4 . Энергия уменьшилась вдвое! Куда делась половина?
-- Потерялось в проводах, плескаясь туда-сюда. Ведь разряд это процесс колебательный.
Вот если разряжать конденсатор, на другой конденсатор с очень большой ёмкостью, но не просто так, а через индуктивность и диод, то на втором конденсаторе получится низкое напряжение. А заряд первого конденсатора даже поменяет знак.
Что ж, теперь он готов разрядиться ещё раз, уже на другой большой конденсатор.
После многократных перезарядов мы получим две большие ёмкости малого напряжения. А это как раз то что нужно.
Механической аналогией этой идеи является стальная дробинка скачущая между двух
больших шаров. В результате её быстрое движение превратится в медленное движение
больших масс. Таким же способом молекулы газа передают движение массивному поршню.
ВИДИМО В ПРИРОДЕ СТОПРОЦЕНТНО ВЗАИМОДЕЙСТВУЮТ ТОЛЬКО ОДИНАКОВЫЕ ТЕЛА , А РАЗНЫЕ ЛИШЬ ЧАСТИЧНО , ПОЭТОМУ ДЛЯ НИХ НУЖНА МНОГОКРАТНОСТЬ .

Впрочем, если на выходе нас устраивает ток высокой частоты, можно просто разрядить
ёмкость электрофорной машины на вторую такую же ёмкость через пустотелую катушку,
подобную катушке от детекторного приёмника, имеющую, скажем, 300 витков. Если вторичная обмотка будет иметь 3 витка, на ней появится затухающее напряжение в сто раз меньшее, например не 20 000 вольт, а желаемые 200 вольт.

Если нужно наоборот повысить напряжение, то удобно использовать аналог гидравлического удара.
Если поток в длинной трубе на короткое время перегородить заслонкой, за счёт инерции
массы, давление во много раз превысит динамическое.
Для электричества это самоиндукция. Она во много раз повышает исходное напряжение.

* * *

КРИВИЗНА ПРОСТРАНСТВА .

Эвклидову плоскость можно до бесконечности выкладывать его одинаковыми кружочками в порядке пчелиных сот. Но если попытаться это делать на сфере, скажем на поверхности глобуса, обязательно наступает момент, когда кружочек не помещается на своём месте, и образуется граница нарушения порядка, за которой начинается новая упорядоченная «пчелиная» зона. Таких зон получится много, они будут иметь вполне определённый средний размер, а все вместе они создадут ячеистую структуру очень напоминающую поликристаллическую.
В земной природе поликристаллы встречаются повсеместно. Взглянув на гранитный валун, мы увидим кристаллы даже простым глазом, а вооружившись микроскопом, можно разглядеть ячеистую структуру на изломе стального изделия.
В земной природе реализуются порой даже самые экзотические условия для роста кристаллов, даже самых редких. Однако они не растут до бесконечности. Никто например не видел алмазов величиной с яблоко. Даже самые крупные из них не больше лесного ореха. Встречаются конечно очень крупные друзы горного хрусталя, но это большая редкость, да и вряд ли это бездефектный монокристалл. В среднем кристаллы одного типа имеют вполне определённые размеры. Почему же Природа формирует их, как бы просеивая через сито?
Объяснением тут может служить наличие примесей, создающих дефекты кристаллической решётки. И всё же … Обычный песок – кристаллики кварца, они могут иметь очень разный состав, и, тем не менее, размер песчинок всегда примерно одинаков.
Так может быть дело в другом?
Как всё в природе, наше пространство наверняка не идеально эвклидово. Она как большой лист жести,-- в общем и целом оно ровное, но на нём наверняка имеются вмятины. Из-за этого атомы не могут до бесконечности укладываться в строгом порядке. На некотором расстоянии этот порядок нарушается и образуются кристаллиты. По размерам кристаллитов в принципе можно было бы вычислить кривизну нашего пространства.

Это, конечно, гипотеза, но если в лабораторной практике, несмотря ни на какие ухищрения, всё же не удастся получить монокристаллов крупнее некоторого «потолка», можно будет вспомнить и о ней.
В самом деле, размеры гор, песчинок, бактерий, трав, деревьев – это всё базовые размеры, встречающиеся на нашей планете. Если они определяются кривизной пространства, то они должны зависеть и от того, что определяет эту кривизну. А «вмятины» в пространстве должны появляются вблизи массивных тел. Самое близкое массивное тело – это наша Земля. Возможно, если бы её масса была меньше, то и кристаллы были бы крупнее. И наоборот, на больших планетах, возможно, пески окажутся мельче , чем на Земле.

* * *

ЗЕРКАЛО ВРЕМЕНИ .

Все направления в пространстве мы считаем равноправными, и хорошо научились пользоваться ими. Изготовим например вогнутое зеркало и получаем в фокусе температурные эффекты. А если предположить, что и время, тоже ось? Можно ли использовать её, как пространственную?
Точка, неподвижная с точки зрения обычного трёхмерного наблюдателя, в пространстве-времени прочертит прямую линию.
Несколько точек -- прочертят подобие лучей. А материальное тело из бесчисленных атомов -- целый "световой" поток.
Если две точки удаляются друг от друга с уменьшающейся скоростью (как вспышка фейерверка), то в четырёхмерном пространстве они опишут дуги, очерчивающие подобие параболы.
Зеркало6 (549x700, 24Kb)
Поэтому, если из трубки выпускать газ, то из множества разбегающихся молекул, получится вогнутое "зеркало", расположенное выпуклостью в прошлое.
Если теперь вообразить, что этот газ может свободно двигаться сквозь неподвижное тело, то получится, что вогнутое зеркало пересечено множеством параллельных лучей.
-- Ну что должно получиться?
-- Так же, как при попадании параллельного пучка света на параболическое зеркало, лучи света должны сойтись в его фокусе. В данном случае, фокус расположен не на расстоянии от “зеркала”, а в недалёком будущем. То есть в будущем, должно произойти какое-то событие. Какое это будет событие -- никто не знает, но оно обязательно должно произойти.
-- Что же увидит обычный трёхмерный наблюдатель ?
-- Он увидит, что сначала произошёл "взрыв", а потом на этом месте произошло "нечто". Нечто необычное. Хотя никаких видимых к тому причин вроде и не было.
Если представить картину наоборот -- некий газ сжимается собственным тяготением, и частицы сближаются с возрастающей скоростью?
-- Тогда "зеркало" развернётся вершиной в будущее, и фокус окажется расположенным в прошлом.
Зеркало5 (569x700, 27Kb)
Для трёхмерного наблюдателя это будет выглядеть, как будто сначала (в недалёком прошлом) на этом месте произошло некоторое событие, или появилось некое тело, после которого, газ стал собираться в эту точку из окружающего пространства.
В такой картине нет ничего удивительного, обычно так и происходит.

К сожалению большего сказать не могу. Сознание для таких аналогий должно быть более тренированным.

НЕПРЕДСКАЗУЕМОЕ ПРОШЛОЕ .
Удивлю ли я тебя, если скажу, что прошлое так же непредсказуемо, как и будущее?
На мой взгляд, прошлое можно изменить, если оно неопределено , то есть если никто не видел воочию, что это какое-то явление произошло в прошлом, и не осталось о нём ни документов, ни явных следов.
Пусть например на столе лежат тыльной стороной три карты, и одна из них туз. Однако никто не знает, на каком именно месте он лежит, и дьявол может переместить его под любую картонку. Туз как бы бегает под всеми тремя картами , и может переместиться, стоит только занести руку над одной из них.
В старом советском фильме “Майор Вихрь”, ярый эсэсовец, уверенный в своём идеальном происхождении, вдруг узнаёт, что его родители боролись против фашизма, и были расстреляны, как враги рейха. Всё его мировосприятие мгновенно рушится, как карточный домик.
Или вот например Сталин. Многие люди считали его хорошим человеком, и вдруг на них обрушился ливень информации, что он негодяй. И прошлое предстало для них в другом свете.
Но что значит увидеть явление воочию? Ведь для тех, кто родился позже, это невозможно.
Конечно можно посмотреть хроникальный фильм. Но технические возможности сейчас таковы, что его можно переделать до неузнаваемости. Поэтому прошлое всегда в большей или меньшей степени неопределенное, а значит его можно менять, меняя информацию о нём, и это повлечёт соответствующие последствия в будущем. Так что, отправившись в прошлое на машине времени можно без всякого риска ”раздавить бабочку”.
В годы перестройки даже ходила шутка, что СССР, это единственная страна с непредсказуемым прошлым.
А в настоящем можно свободно писать про никогда не существовавших трёх мушкетёрах и об истории с подвесками Анны Австрийской. (Ага, ты уже засомневался, читатель!?)

* * *

Немного философии

Воскресенье, 11 Февраля 2018 г. 16:27 + в цитатник
НЕМНОГО ФИЛОСОФИИ .

Содержание.
1. Понять, значит импровизировать.
2. Наука и романтика.
3. Диалог о смысле жизни.
4. Предсказание открытий.

* * *

ПОНЯТЬ, ЗНАЧИТ ИМПРОВИЗИРОВАТЬ .

Что такое “понять"? Сам я это понял не так уж давно.
Иногда человеку кажется, что он прочитал текст и всё понял, но когда дело доходит до практических действий, он оказывается беспомощным. А дело вот в чём.

Понять - это не только запомнить всю цепочку взаимосвязей, описываемых в книге, но и уметь вмешаться в неё, изменить её по своему желанию. Для этого нужно мысленно попытаться изменять эти взаимосвязи, и наблюдать, как изменяется результат. Надо пробовать заменять звенья этой цепочки другими, и тоже смотреть, что получается.

Бывает, что одних размышлений недостаточно, слишком много в тексте недосказанного или неучтённых факторов. Тогда нужно произвести эти изменения на практике. Вот почему говорят, что понять по настоящему можно только когда “через руки прошло”.
На это конечно уходит гораздо больше времени, чем на однократное прочтение. Но зато цена такого изучения намного выше.

Вот когда человек умеет импровизировать, тогда только можно считать, что он действительно понял и разобрался. Именно поэтой причине зубрилы никогда не заслуживали уважения.

* * *

НАУКА И РОМАНТИКА .

Известно высказывание, что настоящая наука делается на чердаках и в подвалах.
Конечно основную массу открытий делают профессионалы, но такая деятельность с погоней за учёными степенями кажется мне какой-то натужной. Так стоит ли заниматься наукой через силу?! На мой взгляд, наука – это романтика. И многие открытия сделаны простыми любителями, только из побуждений красоты.
Например:
Ферма был адвокат, Коперник – врач, Левенгук – торговец сукном. Закон красного смещения открыл юрист Хаббл. Карно был артиллерийским офицером, тепло-техник Майер – врачом. Галилей тоже учился на врача, а энтомолог Фабр – обычный школьный учитель физики. Химик Пристли, открывший кислород, был монахом. И материалист Ньютон тоже был доктором богословия.
Иногда бывало так, что человек всю жизнь занимался серьёзным профессиональным делом, а известность получил из-за какой-то побочной частности.
Например, мало кто знает, что Булгаков по профессии психиатр, но все знают его , как автора Мастера и Маргариты. Богатырскую симфонию Бородина знают все, но его трудов, как химика, я лично, не читал.
Особенно много «любителей» среди писателей.
Яков Перельман закончил лесотехникум, Пушкин учился на политолога, Лермонтов – офицер, Станислав Лем – врач. Стоит ли дальше перечислять…
Вообще-то это не должно сильно удивлять, ведь нет специальных институтов, где можно было бы выучиться на великого писателя. Писателями обычно становятся люди много повидавшие, такие как Максим Горький или фантаст Георгий Гуревич.
Я не удивляюсь, когда писать начинает физик-технарь, например Владимир Савченко, ему это сам бог велел.Удивительнее, когда бывает наоборот …

* * *

ДИАЛОГ О СМЫСЛЕ ЖИЗНИ .

--В чём смысл жизни для общества и для отдельного человека?
Или может быть лучше сказать не смысл, а цель? Целью можно считать, например, сохранение человеческого рода на возможно больший срок. Я бы сказал уменьшить вероятность гибели человечества за единицу времени. Или, что то же самое, увеличить её устойчивость в окружающем мире.
Когда-то даже простой неурожай мог погубить древнее племя. Теперь это может сделать только глобальное бедствие, например встреча с кометой.
Рано или поздно, космическая катастрофа всё равно произойдет, и если человечество будет готово ей противостоять, оно выживет, а если не успеет развиться до необходимого уровня, то …
-- Согласен. Например через два миллиарда лет человечеству грозит угасание Солнца, и надо успеть освоить новые миры или новые виды энергии.
Однако возможно к тому времени исчезнет само понятие энергии, и эфирные небожители будут обходиться без неё. Но скорее всего человечество исчезнет раньше. И совсем по другой причине. Точнее оно изменится так, что его и человечеством назвать будет уже нельзя. При помощи вживлённых микрочипов и интернета отдельные “крестьянские” мозги сольются в коллективный разум, подобный океану Соляриса.
Можно ли тогда считать сохранением биологического вида трансформацию его в другой вид? А если этот новый вид будет совершенно на него не похож на теперешний, можно ли это считать его его гибелью?
-- Да, биологический вид, для сохранения себя, должен измениться, а значит не сохраниться. Но и сохраняться вечно в неизменном виде невозможно, изменения неизбежны. Изменение, это приспособление к изменяющимся внешним условиям.
Если условия жизни станут слишком суровыми, вид погибнет. Если с этими условиями можно справится, вид приспособится и сделается сильнее. Но не более того, чем нужно для выживания.
А дальше будет происходить баланс "на лезвии бритвы". И если условия жизни
снова станут тепличными, точка этого баланса сдвинется уже в обратную сторону.
Если речь идёт о человеческом обществе, то у людей мышцы уменьшатся в объёме, зрение ослабнет и глаза приспособятся к работе за столом.
Однако нельзя назвать регрессом избавление от лишних мышц, если истреблены все хищники? Ведь бороться то больше не с кем? В данном случае это даже на пользу.
Очевидно понятие "совершеннее" применимо только для новых внешних условий, а
для предшествующих этот биологический вид умер.

-- Но человечество не будет пассивно относиться к своим изменениям. В принципе, оно может сохраняться и в прежнем виде, но тогда ему придётся изменять внешнюю среду. А для этого оно должно быть сильнее этой внешней среды. В связи с этим каждый живущий человек должен делать максимум для ускорения технологического развития нашей цивилизации. И не важно, какую именно пользу он принёс. Любой труд почётен. Например, даже если он просто вырастил картошку, которую съел Эйнштейн, значит он тоже поспособствовал прогрессу человечества. А все, что не полезно для общества, надо считать вредным и для него.

-- Ну, это, так сказать, работа на будущее. Для отдельного индивидуума, смысл жизни, заключается ещё и в получении положительных эмоций в течение его собственной жизни. Жить надо здесь и сейчас! И, когда у меня спрашивают в чём смысл жизни (имея в виду в чём счастье), я в шутку отвечаю, что самый счастливый человек тот, кто выпьет как можно больше лимонада, и съест как можно больше мороженого.

-- Но часто человеку этого бывает мало. В связи с этим вспоминается такой анекдот.
На берегу под деревом сидит греческий (или римский) военачальник. Подходит к нему мудрец и спрашивает.
-- Что тебе нужно для счастья? – Мне нужно покорить Персию.
-- И что ты будешь делать после этого? – После этого я покорю Индию.
-- А потом? – У, потом я завоюю всё Средиземноморье!
-- Ну, а потом?! – Потом сяду под деревом и буду наслаждаться жизнью.
-- ??? Так зачем же такой долгий путь? Ты и так под деревом. Вот сиди и наслаждайся!

В чём тут разница? А разница в том, что наслаждаться жизнью можно от сознания того, что уже принёс пользу обществу, то есть своему биологическому виду. Это врождённое чувство тщеславия, и оно, как видим, не всегда бывает вредным.
-- А что для отдельного человека есть польза, и что есть вред? В природе, в большинстве случаев, полезное воспринимается как приятное. Хотя, бывает и наоборот, например алкоголь или наркотики. А есть ещё польза, отдалённая в будущее. Она тоже под вопросом. Например отец, загоняющий сына делать уроки, воспринимается сыном как зло, а игра в мяч, как удовольствие. Через много лет сын может быть поблагодарит отца, а может быть и нет ...
-- На вопрос "что такое хорошо, и что такое плохо" трудно ответить даже в конкретных условиях, а в общем смысле он и вовсе неразрешим.
Царь Соломон когда-то сказал:" Всё проходит, и это пройдёт". Всё в мире временно.

Но, как ни странно, становится легче от сознания того, что ты вместе с другими людьми участвуешь в глобальном круговороте цветения и умирания. Это как-то успокаивает. Как будто этот глобальный круговорот изначально правилен. А если нет, то нужно отнестись спокойно к тому, чего не можешь изменить.

* * *

ПРЕДСКАЗАНИЕ ОТКРЫТИЙ .

ОТСУТСТВУЮЩИЕ ЗВЕНЬЯ .
И больно и смешно читать о мучениях древних учёных, которые пытались объяснить мир. Они ничего не знали об электромагнетизме, о сверхпроводимости, о рентгеновских лучах, о ядерных превращениях. А ведь это были люди, гораздо более сообразительные, чем большинство наших современников. Какого шага не хватало им, чтобы сделать все эти открытия? Какими путями двигалась мысль? Каких умозаключений и каких случайных находок не хватало, чтобы открыть то, что мы знаем сейчас.
Открытие часто приходит с той стороны, откуда мы его не ожидаем.
А как важно было бы знать, откуда оно должно прийти!
Вот если бы существовал способ это предсказывать …
Но пока что это область принадлежит только научной фантастике. В романе В. Михайлова “Спутник Шаг вперёд” (в последствии “Люди приземелья”), даже упоминается наука “Прогносеология”, способная перешагнуть через недостающие звенья, и сделать этот “шаг вперёд”. В этом романе одного из главных героев зовут Гур.
Я долго не мог понять, почему автор дал ему такое имя. И догадался лишь спустя много лет, когда прочитал “Лоцию будущих открытий” Г. Гуревича.
Писатель-фантаст Георгий Гуревич помимо литературной деятельности создал
что-то вроде менделеевской таблицы, вернее целый атлас таблиц всего окружающего нас мира. Он рассматривает его по многим осям: времени, пространства, размеров, массы.
В цифрах он показывает этажность вещества. Прослеживается даже некоторая периодичность. Но главное, ход его мысли. Он у него свой собственный, непохожий ни на чей другой. Он вводит, новые виды сил – созидающие и разрушающие. Приводит аналогии между неживой природы и законами общества.
Думаю, в его честь и был назван герой романа.


КАРТИНА МИРОЗДАНИЯ .
Как изучал бы окружающий мир древний алхимик, если бы мог прожить тысячу лет?
Вокруг него миллионы всяких веществ. Запомнить свойства каждого невозможно.
Надо упростить картину. Сначала алхимик группирует все вещества по их похожести: металлы, соли, “земли”… Некоторые можно даже разложить на составляющие, а некоторые – нет. Те, что нельзя химически разделить дальше, он называет элементами. Таких неделимых веществ оказалось около сотни.
Каждый из элементов можно делить только механически. Но у деления должен быть предел. Наименьшие по размеру частички, он назвал атомами. Сравнивая их ступенчатую похожесть, алхимик догадывается, что внутри них есть ещё более мелкие “кирпичики”. Некоторые атомы распадаются сами собой, и кирпичики эти вылетают наружу.
Основных долгоживущих кирпичиков оказалось три. Одни располагаются в атоме слоями, другие сконцентрированы в центре в виде очень маленького ядра. По некоторым признакам оно тоже имеет слоистое строение.

Затем алхимик устремляет свой взгляд вверх по оси размеров.
Новым этажом строения вещества являются звёзды. Они отличаются друг на друга, но в основном похожи. Вокруг них, как электроны в атоме вращаются планеты. Звёзды группируются большими кучами – галактиками.
В этой картине строения вещества тоже просматривается некоторая повторяемость, этажность. Но дальше мысль не идёт, слишком мало пока известно.

Мне думается, что наука, как средство предсказывать, начинается не там, где начинают измерять, а там, где начинается повторяемость. Только повторяющиеся явления можно предсказывать.
А можно ли предсказать свойства последующих этажей? Можно ли было заранее предположить, количество химических элементов? Можно ли предвидеть, что основных оставляющих атома только три? Кажется, на эти вопросы есть только один ответ: “Нет!”

Но систему этажности можно строить не только по оси размеров, а использовать аналогии из других областей. Всё их огромное многообразие, подобно голограмме, должно хоть и нечётко, но наводить на нужные выводы. Так что попытки исследователей природы перешагнуть недостающие звенья, не так уж безнадёжны.


СТУПЕНЬКИ ТЕХНОЛОГИИ .
Чем мог пользоваться первобытный человек?
Палка – она позволяет ткнуть зверя на расстоянии. Камень это твёрдость и скорость. Верёвка, соединяет тела вместе. Из трёх этих вещей получается каменный топор, который действует лучше каждой в отдельности. Его можно изготовить своими руками.
Из тонкой верёвки можно прясть пряжу, вязать кружева, ткать полотно. Но это уже предел для человеческих рук. Людям, ходившим в шкурах, даже домотканый материал показался бы уже нерукотворной нанотехнологией.
Что ещё? -- Глина, огонь. И сразу появляется целый веер новых возможностей.
Глина превратилась в твёрдый материал, заменяющий камень. Невзрачная руда стала ковким металлом . Металл даже напоминает глину. Он тоже меняет твёрдость после нагрева, только твёрдость его гораздо выше. Однако для получения изделий из металла уже нужны довольно сложные приспособления.

Итак, основным ключом к новым возможностям послужил огонь.
А мог ли первобытный человек заранее догадаться, что дерево может гореть?
-- Очевидно, нет. Нужен был случайный эксперимент, например лесной пожар.
Хорошо, пусть человек узнал, что дерево всё-таки способно гореть. Но как его поджечь?
И вот мы стоим перед первым технологическим барьером. Нам мог бы помочь случайный эксперимент. Но в природе нет ни линз, ни гальванических элементов, ни тем более электрофорных машин. А трением трудно достичь нужной температуры.
Самый доступный способ, это получить искру от удара камней.
При достаточном старании, от искры можно зажечь трут. Но задачу можно облегчить, приготовив то, что легче воспламеняется. В идеале получим зажигалку.
Допустим, нам всё-таки удалось допрыгнуть до первой ступеньки воображаемой технологической лестницы. Теперь надо подтянуться и закрепиться на ней, так, чтобы получение огня стало простым и доступным делом.

Дальше открываются очень широкие возможности. Можно плавить бронзу, варить стекло, получать огромное количество химических веществ, в том числе и ацетилен, который сгорая даёт ещё более высокую температуру.
Как видим, путь к высоким температурам происходит скачками. Так же скачкообразно достигались низкие температуры. Сначала с помощью охлаждающих смесей были превращены в жидкость хлор, аммиак и углекислый газ. Путём их испарения удалось получить температуру, достаточную для сжижения азота и кислорода. Затем дотянулись до жидкого водорода и гелия.

Надо сказать, что это упрощённая схема. На самом деле в истории науки всё переплетено. Металлургия и машиностроение создали мощные компрессоры, позволившие обойтись без охлаждающих смесей. Магнитным охлаждением удалось довести температуру почти до абсолютного нуля, а вольтова дуга дала высокую температуру намного превосходящую химическое горение.

Тот же самый скачкообразный путь пришлось проделать и в направлении повышения твёрдости. Не будь обычных сталей, не были бы получены твёрдые сплавы. А без них, не удалось бы получить сверхтвёрдые.

В истории техники достижение новых особо высоких свойств: прочности, тугоплавкости, сложности, всегда приводило к новым изобретениям, или к старым, но на новом принципе. Так в школах вместо диапроекторов появились интерактивные доски. Переход на электронику снял все сложности химической фотографии. А нагревать пищу стало удобнее всего в микроволновке.
Иногда очередная ступенька оказывается такой высокой, что человечество долго топчется, не зная, как её преодолеть. Но природа наверно так устроена, что решение обязательно находится.
То, что до некоторого момента кажется пределом, на самом деле всего лишь барьер. Уверен, что и скорость света тоже не предел. Когда до неё останется совсем немного, с веществом должно произойти нечто такое, что позволит перешагнуть эту скорость.
Или может быть, что в межгалактических просторах, где нет звёзд, исчезнет и само понятие скорости, поскольку исчезнет возможность её определить.

СОВРЕМЕННАЯ ПРАКТИКА .
Большинство современных работников науки занимаются в сущности не наукой, а развитием технологий. Они создают новые материалы, исследуют космическое пространство и свойства микрочастиц. Для этого они пробуют, пробуют и пробуют …
Такие исследователи всё время ищут подсказки у Природы, и, рано или поздно, случайно на них натыкаются.
Без практики (техники), наука (теория) далеко продвинуться не может.
Но с другой стороны, не будь теории, случайным тыком электрофорную машину тоже не создашь. Наверно теория следует позади практики. Она обобщает увиденное, и даёт пищу изобретателям, а те в свою очередь получают у природы новые подсказки.

Несколько неудачных опытов, и вот она новая находка! А дальше теоретик, сидя за столом, перебором полученных находок, пытается сложить пасьянс, и заполнять пустые клетки в таблице. Потом снова несколько попыток экспериментатора, и новая находка. Десять опытов практика и десять попыток теоретика (всего 20 попыток) позволяют найти то, на что ушло бы 10х10 = 100 попыток в одиночку у любого из них. А дальше ещё 20 попыток, и найдено одно из 10 000 решений. Невероятно! Но здесь не было никакого ясновидения. Возможно немного скучновато, но наверно другого не дано.

Но для случайного поиска требуется сложное оборудование, которое дорого обходится обществу. Нельзя ли обойтись без него, и путём одних лишь рассуждений сделать те же открытия?

Мог ли например Левенгук открыть микроорганизмы до появления микроскопа?
Мог ли Галилей предсказать наличие у Юпитера четырёх спутников до того, как изобрёл подзорную трубу? -- На первый взгляд кажется, что нет.
Но вот писатель Свифт в “Приключениях Гулливера” предсказал наличие двух спутников Марса. Он точно описал размеры и параметры вращения Фобоса и Деймоса. И это произошло задолго до их научного открытия. Смутно помню, когда-то я читал ещё о нескольких таких удивительных предсказаниях. Я их тогда счёл случайными догадками.
Но возможно тут кроется какая-то тайна человеческого сознания, а значит есть направление для новых поисков.

Но я хочу взглянуть на проблему в другом ракурсе.
Можно ли было предположить, что в обычном куске металла прячется очень “твёрдая” электрическая жидкость, и твёрдость этой жидкости так велика, что проталкивая её сквозь тонюсенький проводок, на другом его конце можно поднимать тяжёлые грузы и получать жар, какой не получишь даже интенсивной мускульной работой?
В наше время электричество используется повсеместно, и теперь трудно себе представить, как можно было столько времени не замечать его существования?!
Так почему же учёные так долго не занимались электричеством?

-- НЕ ВИДЕЛИ, ПОТОМУ ЧТО НЕ ЗНАЛИ, ЧТО НУЖНО УВИДЕТЬ!
НЕ ИСКАЛИ, ПОТОМУ, ЧТО НЕ ЗНАЛИ, ЧТО ИСКАТЬ!

Магниты тоже были известны давно, ими можно было помахать около куска проволоки. Только для обнаружения возникающего тока сначала нужно было построить чувствительный прибор. А его не было.
Фалес Милетский упоминал о загадочном свойстве янтарных веретён притягивать мелкие пылинки ещё до нашей эры, но не знал, как это слабое явление можно усилить.
Вот и ходило человечество вокруг магнитов и веретён, как мартышка вокруг очков.
Да простит мне читатель такое сравнение. Я и сам такой. Когда мне было четыре года, отец принёс мне магнит, компас и магнето от трактора. Я долго играл с ними, любовался искрами, силился понять, что это за голубенькое вещество такое, но дальше дело не шло.

Да и Вы, читатель, не будьте слишком самоуверенным. Представьте, что у Вас завтра посреди комнаты в течение получаса будет висеть настоящая шаровая молния. Скажите, как вы будете её исследовать? Приготовите наверно фотоаппарат, длинную палку-изолятор, всякие вольтметры-амперметры. У кого есть дозиметр, и его тоже. И всё? …
Уверен, что среди вас есть очень умные и догадливые люди. Но мне почему-то кажется, что большинство ваших приборов будут электрическими. Мы привыкли мыслить электричеством. А между тем, новое явление может основываться на совсем иных, неизвестных нам законах природы. Например в одном из романов Жюль-Верна описан прибор, предсказывающий приближение ненастья – “Штормгласс”. Это герметично запаянная ампула с раствором, содержащим камфору. При постоянной температуре в комнате, и без видимой связи с внешней средой, в ней появляются различные кристаллические узоры, вид которых однозначно предсказывает грядущую погоду.

Так можно ли всё-таки делать открытия не производя экспериментов?
Да, кое что, можно предвидеть. Для этого я знаю несколько способов, использованных разными учёными.

1. ПРОДВИЖЕНИЕ МАЛЫМИ ШАЖКАМИ .
Рассмотрим этот метод на примере развития фотографии.
Сначала было замечено, краски постепенно выцветают на солнце. Подбором удалось найти вещества, у которых изменение цвета происходило всего за несколько часов. С их помощью были получены первые изображения. Подбором различных веществ, в основном похожих, постепенно удалось довести время экспозиции до долей секунды. После этого стали совершенствоваться конструкции фотоаппаратов. Они мало отличались друг от друга, но в конце концов появились кинокамеры и даже фотоаппарат “Поляроид”, сразу дающий цветное изображение на фотобумаге.

2. ПОИСК ПО АНАЛОГИИ .
Можно ли было догадаться о существовании гамма-лучей? Кажется, что невозможно.
В книгах пишут, что физик Беккерель, якобы, случайно взял щепотку солей урана, случайно расположил её над фотобумагой, и на фотобумаге случайно отпечатался ключ, случайно оказавшийся между ними.
На самом деле к открытию привела аналогия. Узнав, что под действием рентгеновских лучей некоторые вещества начинают светиться, Беккерель задался вопросом, не вызывается ли длительная фосфоресценция некоторых минералов, лучами, подобными рентгеновским? В качестве чувствительного индикатора этих лучей он по аналогии взял фотобумагу. Небольшой перебор светящихся веществ, и предположение оправдалось.

3. ЗАПОЛНЕНИЕ БЕЛЫХ ПЯТЕН .
Если матрёшки расставлены по порядку, легко увидеть, что одной не хватает. Если знать размер первой, и насколько отличаются матрёшки друг от друга, можно вычислить, какая именно потеряна.
В самой глубине понимания, все упорядоченные предметы отличаются линейно на одну единицу. Например в ряду 1, 2, 3, 4, 5, …, 7, 8, 9 легко заметить, что не хватает числа шесть. Нетрудно догадаться, какие числа отсутствуют и в ряду 1, … , 9, 16, 25, … , 49 . Нужно только знать закон преобразования из линейного. В данном случае это возведение каждого члена в квадрат. В математике такой метод называется методом индукции.

Подобным способом можно предсказывать неизвестные явления не только в математике, но и вдругих науках, если они ещё не получены путём эксперимента. Всем известно, как Менделеев предсказал существование новых элементов. Об этом хорошо сказал Ефим Ефимовский:
“А кто-то говорил по-свойски: Забудь об этой ерунде.
Как можно обнаружить свойства, веществ не найденных нигде!”

И не только существование обнаружил Менделеев, а и то, какими должны быть эти элементы:

“Ошибся я! Слыхали? ! –Француз был удивлен. –
В глаза не видел галлий, а свойства знает он!
Вес высчитал удельный точней, чем я, в сто крат.
Какой-то Менделеев, еще пять лет назад!”

Это похоже на то, как археолог из осколков складывает древнюю амфору.

4.ДОВЕДЕНИЕ ДО АБСУРДА .
В качестве иллюстрации этого метода, приведу доказательство Галилея, что все тела, независимо от массы, падают на землю с одинаковой скоростью.
Допустим, что большая матрёшка падает быстрее, чем маленькая. Поместим теперь маленькую матрёшку внутрь большой. С одной стороны она стала тяжелее, и должна падать ещё быстрее, с другой стороны маленькая матрёшка должна замедлить её падение. Выход из этого один – скорость не изменится, а значит малая матрёшка никак не влияет
на большую. А это возможно только если её скорость такая же, и они порознь упали бы одновременно.
(Здесь не учитывается, что Земля тоже притягивается матрёшками, и за время падения притянулась бы к большой матрёшке, чуть раньше. Однако в нашем опыте две матрёшки участвуют одновременно, и сдвиг Земли в обоих случаях один и тот же.)


5.ПРИНЦИП РАВНОПРАВИЯ .

Аристотель утверждал, что если лошадь не будет тянуть телегу, то она остановится.
Да, на песке это произойдёт очень быстро. Опыты это неопровержимо доказывают.
Но по гладкой поверхности телега прокатится гораздо дальше. Известно так же, что гладкий шар по наклонной плоскости скатывается с ускорением. Если мысленно уменьшать наклон, ускорение будет уменьшаться, а в гору шар будет катиться уже с замедлением. Что же будет, если наклон равен нулю? Очевидно шар не будет ускоряться и не будет замедляться. Иными словами он будет вечно катиться с неизменной скоростью.
Этот вывод невозможно получить практическим путём. Здесь нужны идеальные условия, которых на практике создать невозможно. Но здесь очевидно равноправие действия наклонов. Галилей использовал это равноправие, и сделал правильный вывод путём одних лишь рассуждений (“Диалоги о двух главнейших системах мира”).

Из принципа равноправия исходил и Эйнштейн, когда принял за аксиому постоянство скорости света. Например фара движущегося автомобиля испускает свет с той же скоростью, с какой этот свет падает на неподвижные предметы. Или например свет от Солнца приходит к Земле с той же скоростью, что и тот, который отразился от Юпитера.
Действительно, какая бы путаница получилась, если бы эта скорость зависела от весьма сложного движения планет.
Предположив, что все системы равноправны, и скорость света в них одна и та же, можно одними лишь логическими рассуждениями вывести все её удивительные следствия теории относительности, в том числе и парадокс близнецов.

6. ТАК ДОЛЖНО БЫТЬ .
Познание мира с помощью экспериментов подобно чтению интересной книги, когда открываешь её страница за страницей. Но читать детектив можно бездумно, а можно попытаться предсказать развязку.
С Природой нечто подобное. Её можно КОНСТРУИРОВАТЬ.
Иногда даже можно заранее предсказать, “КАК ДОЛЖНО БЫТЬ”, потому что чувствуешь, что “ИНАЧЕ БЫТЬ НЕ МОЖЕТ”. Вот пример.
– Скорость света от звёзд должна быть одна и та же и на Земле и на Марсе, и на Луне, хотя движутся они с разными скоростями. Думаю, что Майкельсон в глубине души чувствовал, что его опыт не обнаружит эфирного ветра, именно потому что “так должно быть”.
Однажды я решил прогуляться к реке. Стояло тихое солнечное утро. Я сел на камень и стал любоваться травинками, мелкими насекомыми. И в голову стали приходить мысли о том, что такую красоту обязательно должен был кто-то сотворить, так всё точно вписывается одно в другое, и живой мир, и математика, и законы физики. И всё так хитро изворачивается, когда пытаешься обойти эти законы.
И невольно напрашивается мысль о Великом Архитекторе Вселенной. Особенно это чувствуешь, когда занимаешься целочисленной геометрией. Вот существует такая-то фигура, а другой быть не разрешено. А почему так, -- непонятно, мистика какая-то!
И если Природа и есть этот самый таинственный “Great Architector of Universe”, то и для него должны существовать некие правила.
Вот я собрал несколько очень похожих друг на друга формул:

площадь треугольника
S тр.= (1/4)Корень( (+ a + b + c ) (- a + b + c ) (+ a - b + c ) (+ a + b - c ) ) ,
площадь 4-угольника, вписанного в круг
S 4 = (1/4)Корень( (- a + b + c + d)(+ a - b + c + d) (+ a + b - c + d) (+ a + b + c - d) ) ,
объём тетраэдра с попарно равными противоположными рёбрами
V = (1/12)Корень( (- a2 + b2 + c2 ) (+ a2 – b2 + c2 ) (+ a2 + b2 – c2 ) ) ,
радиус круга, описанного вокруг треугольника
R = abc /Корень( (+ a + b + c)(- a + b + c) (+ a - b + c) (+ a + b - c) ) ,
радиус круга, вписанного в треугольник
r = (1/2)Корень( (- a + b + c ) (+ a - b + c ) (+ a + b - c ) / (+ a + b + c ) ) .

Не правда ли, в этой похожести кроется некий принцип, по которому Природа конструирует формулы площадей и объёмов?!
Есть ещё симметричная формула объёма произвольного тетраэдра.
По ней ещё интереснее проследить, как Природа “конструирует” объём фигур.
Но здесь я об этом говорить не буду, чтобы не отвлекаться от основной темы.

Скажу несколько слов об открытии рентгеновских лучей. Кажется уж это-то открытие сделано совершенно случайно, и его можно было сделать только опытным путём. Никакие умозаключения тут не могли помочь. И всё же …


Здесь вступает в действие интуиция. Она шепчет: “Ничто в природе не исчезает бесследно”. Удар в колокол порождает звук. При соударении тел центр масс продолжает двигаться в том же направлении. Неyеужели остановка электрона при ударе об анод не оставит никаких последствий? -- Оставит конечно. Значит тут и надо искать! Возможно Рентген так и поступил. И нашёл!

А если пойти ещё дальше. Что если вместо потока электронов взять луч лазера? (Это уже обращение к читателям.) Неужели фотоны, ударяясь о преграду, не оставят ничего на продолжении своего пути? Наверняка "нечто" продолжит двигаться в том же направлении, только это будет уже не свет, а что-то другое.
Вы скажете, что такого не может быть? -- А вдруг может? Мы ведь пока ещё не знаем всех законов природы. А интуиция подсказывает, что “так должно быть!”

Пока что, конструировать неизвестное помогают только белые пятна и искажение условий мысленного эксперимента до тех пор, пока они не приведут к парадоксу.
И так же, как древний человек, мы каждый раз всё так же стоим перед закрытой дверью, и нам ни чуть не легче, чем ему. Может быть теперь стало даже труднее.
Если я спрошу нашего современника, можно ли зажечь воду, вопрос покажется ему риторическим. Но древний человек, научившийся зажигать дерево, высказал бы предположение, что наверно и вода может гореть. Ему не мешает житейский опыт, и он легче перешагнёт “отсутствующие звенья”. Правда ему неведомо, КАКИЕ трудности придётся преодолеть. Всего лишь несколько миллионов градусов, и пламя всё-таки вспыхнет. Только оно будет оно уже не простым, а атомным.

КТО ИЩЕТ, ТОТ НАЙДЁТ .
Теория не может исправить саму себя. Работа "за столом" есть лишь перетасовывание известных фактов. К новому приводят только эксперименты. Изменить теорию могут только неожиданные факты. Даже неудачные опыты могут привести к открытию методом исключения.
Хорошо, пусть Рентген не руководствовался никакими законами сохранения. Но он работал с электричеством. На его столе присутствовали и вакуумные трубки Крукса, и катушка Румкорфа, и неизвестно кем полученный платиносинеродистый барий. Вон сколько! А почему?

Обратимся к другим “совершенно случайным” открытиям.
Пенициллин открыт случайно, гальваническое электричество тоже случайно, первую подзорную трубу случайно открыли голландские очковые мастера, резину получили случайно оставив на плите смесь каучука с серой. И список этот можно продолжать долго.
А уж алхимия изначально сплошь состояла из одних случайных находок.

Но что-то ведь заставляло Гальвани препарировать лягушек, а Левенгука шлифовать линзы? -- Да, конечно, это страсть к познанию. И пусть они даже не знали точного направления поисков, но они искали. И нашли то, что до них не могла найти целая армия учёных
В разведку, как известно, всей армией не ходят. Значит кто-то должен пойти туда не знаю куда, и найти то, не знаю что. И они чувствовали, что это ”не знаю что” находится где-то рядом, и, как заколдованная царевна-лягушка шепчет: “Ты только узнай меня …”

Иногда я пытаюсь представить, что бы произошло, если некоторые открытия не были бы сделаны. Ньютон знал многое, но понятия не имел об электричестве. Электрические и магнитные явления заметны даже простым глазом, но за них взялись не так давно. Рентгеновские лучи могли пребывать в неизвестности ещё многие столетия , если бы поблизости не оказалось светящегося люминофора. А если бы Ньепс не нашёл способ фиксировать свет, и если бы Даггер не усилил его до практического применения, а Беккерель никогда бы не получил на фотопластинке следов излучения солей урана.
Тогда и о радиоактивности говорить было бы нечего. Интересно, как бы тогда развивалась земная техника?

ОТКРЫТИЯ И ИЗОБРЕТЕНИЯ .
Очень трудно отличить открытие от изобретения. Возможно разницы между ними и вовсе нет. Обычно считается, что изобретения получаются из известных фактов путём комбинации и логических умозаключений. А “настоящими” открытиями мы в глубине души считаем абсолютно неожиданные находки. К ним можно отнести открытие Рентгена.
Беккерель сделал не менее значимое открытие, но он действовал уже по аналогии, связав поиск со свечением минералов. Для него направление поиска было уже задано. А супруги Кюри искали источник лучей Беккереля уже совершенно целенаправленно, и пришли к открытию радиоактивности.
Эйнштейн “случайно” предположил постоянство скорости света, хотя мог предположить и что-нибудь другое. Менделеев методом индукции “выдумал” недостающие элементы. Галилей хоть и не случайно, но всё-таки изобрёл подзорную трубу, зная что она уже создана в Голландии. Но четыре спутника Юпитера он открыл уже совершенно случайно. Предсказать их заранее было невозможно.
Вот и поди разберись, где открытие, а где изобретение!
Но вывод один: “ Находит тот, кто ищет. А кто не ищет, вряд ли найдёт”.

У ГРАНИЦЫ ВОЗМОЖНОСТЕЙ .
Но что делать, если нет материальной возможности проводить исследования?
Мог ли например Эдисон что-либо создать, если бы сидел в тюрьме? Разве что нарисовать на стене, что-нибудь вроде ракеты Кибальчича. А практически он мог бы делать шахматы из хлеба или что-нибудь в этом роде. Крепостной крестьянин мог бы изготовить резную карету, деревянный велосипед, даже деревянный часовой механизм. Дальше точка.
Примерно так же чувствует себя современный комнатный изобретатель, когда он исчерпаны все комбинации его технологических кубиков.
Есть и ещё одна причина, ограничивающая его возможности.
Робинзон Крузо, например, при всём своём желании не смог бы создать компьютер. Для овеществления этой идеи нужен труд очень многих людей. Их должны быть тысячи, или даже миллионы. Поэтому такие большие вещи, как компьютер или выход в космос под силу только очень большим странам. Все попытки в домашних условиях обогнать современную цивилизацию практически нереальны.
Что же остаётся комнатному изобретателю?
В наше время миллионы умных голов уже перебрали всё что возможно и в отношении самодельных ветрогенераторов, фотоэлементов, и термопар. Придумать новое можно только на основе новых разработок. Но они тепрь засекречены. Что же делать? Выходит выхода нет? И всё же …
Я почему-то не могу согласиться, что всё доступное искателю-одиночке уже обсосано, и для открытия нового требуется очень сложное оборудование. В этом есть что-то неприятно-метафизическое, наподобие стремления объяснить мир десятком элементарных частиц, и тремя кварками. Мир должен быть неисчерпаем на любом этаже доступности, и Природа преподнесёт ещё много неожиданностей.

* * *

Поговорим о здоровье

Воскресенье, 11 Февраля 2018 г. 16:11 + в цитатник

ПОГОВОРИМ О ЗДОРОВЬЕ .

Темы:
1. Вездесущая аллергия,
2. Помоги себе сам.
3. Медицинская инквизиция (за что боролись, на то и напоролись).
4. Дневники здоровья.



ВЕЗДЕСУЩАЯ АЛЛЕРГИЯ .

Когда сижу вблизи приоткрытого окна, сквознячок даже не ощущаю, но я могу с уверенностью ожидать появления соплей через несколько часов, а в худшем случае ангины на следующий день. А почему? Ведь, о сильном охлаждении тут и речи быть не может, тем более о микробах?! Лично я считаю, что это просто аллергия.
На слабое колебания температуры, организм почему-то реагирует, как на пыль. И он начинает выделять жидкость из носа и из глаз, чтобы её смыть.

Или вот напился человек в жаркий день холодной воды, и в горле уже першит.
Почему это происходит? – Очевидно опять из-за ошибочной реакции. Горло резко охладилось, а организм “думает”, что на миндалине поселились микробы. И он направляет туда армию лейкоцитов. А там, как в известном фильме: “Ан демонов-то и нет!”
Но лейкоциты продолжают работать по стандартной программе. Они разбивают палаточные лагеря, окружают мнимых врагов.
А врач, как со спутника, видит на миндалинах скопления гнойничков. Микробов там нет, одни лейкоциты. Но врач начинает их прижигать чем-нибудь вроде раствора Люголя
(однопроцентный раствор йода в глицерине). А толку-то! Только раздражает слизистую ещё хуже. Но врачу надо верить: “Тогда ангина продлится не неделю, а только семь дней!”

У некоторых людей слишком сильна положительная обратная связь от рецепторов к мозгу, а от них снова к рецепторам. Такой человек, как регенеративный радиоприёмник, он то и дело впадает в самовозбуждение.
Что делать в таких случаях? Уж конечно не пить антибиотики, как меня пичкали в детстве. Уж лучше дать ребёнку чайную ложечку вина. Привыкания не будет, если не акцентировать внимание. Зато вино притупляет чувствительность нервных окончаний и сбивает генерацию. Недаром алкоголики редко страдают простудой. Да и переохлаждённых обычно натирают спиртом.
Не согласны? Тогда такой вопрос.
Может ли кто толком объяснить действие банок при пневмонии? Может кто и может, но я таких не встречал. А тут ведь всё просто. Если возбуждение перешло на область бронхов, то банки это сильнейшее отвлекающее средство. Правда отвлекать организм от кашля придётся долго, несколько суток, пока воспаление не рассосётся.
Ну, а если всё ещё только начинается, например только начало першить в горле, то немного вина, это как раз то, что нужно.
Кстати, полоскание горла календулой действует так же. Она ведь тоже на спирту!
И последнее самое сильное средство, это чайная ложечка чесночной настойки на водке. Вряд ли есть что-нибудь более противное, но в этом возможно, и заключается её действенность.

БАНЯ И АЛЛЕРГИЯ .
Баня относится с термическим процедурам. Для меня - дилетанта это место в медицине непонятное. В доставшейся мне библиотеке об этом ничего не толком написано. Но всем известна сила этих процедур.
На мой взгляд, человек простуживается не от холода. Если после пребывания в ледяной воде прогреться в горячей бане, или на худой конец натереться спиртом, то охлаждение пройдёт без последствий.
Итак, человек искупался в ледяной воде. Пришёл домой. У него уже начинает повышаться температура. Что же делать? Известно что, -- прогреться в бане!
Но баня это оружие обоюдоострое. При неумелом применении она может принести вред.

Смысл её в том, что пострадавшего надо нагреть до температуры БОЛЬШЕЙ, чем его собственная, а затем медленно-медленно охладить в течение многих часов. Например уложить в тёплую постель до самого утра.
Это как при судороге. Сначала надо напрячь мышцу ещё сильнее, чем она напряжена, а затем расслабить, но уже по собственной воле.
Так и с баней. Но если нагревание было недостаточным, или, хуже того , произошло вторичное охлаждение, реакция организма будет очень жестокой.
А почему? -- Думаю, вот почему. После температурного сбоя, температура тела начинает пульсировать. Сначала, она повышается, потом в течение нескольких часов понижается ниже нормы, затем сделает ещё пару маленьких колебаний, и к утру человек просыпается в состоянии упадка сил, но здоровым.
Главное, когда начала повышаться температура, попасть не в холод, а в тепло превосходящее внутренний жар. Если сделать наоборот, то амплитуда колебаний только усилится. Появятся аллергические реакции типа воспаления миндалин.
Да-да, аллергических! Ангину я отношу именно к ним! Уж кому-кому, как не мне, пережившему их с пол сотни, было не придти к этому выводу.
Микробы вторичны! Мы вдыхаем их каждую секунду миллионами. Ну, разве что проглотить разом целую ложку стрептококков ...

АККЛИМАТИЗАЦИЯ .
Недавно смотрел на карте, где расположены Канарские острова, и очень удивился.
Ведь я всю жизнь думал, что они где-то в Тихом океане, около Индонезии.
Да, климат на нашем шарике на любой вкус! И это хорошо. Если человек устал от сырости и серости, то есть хотя бы надежда, что в принципе можно перенестись в тёплое лето. У меня много раз появлялось желание, съездить куда-нибудь, где потеплее. И каждый раз я это желание обрывал. У меня такой аллергический организм, что юг для меня вреден. В детстве, после каждой поездки на юг, у мне долго не удавалось акклиматизироваться дома, и в течение нескольких месяцев то и дело возникали простуды. Может быть поэтому теперь у меня стойкое отвращение ко всякой перемене мест.
А так, конечно … Иной раз смотришь передачу “Поедем поедим”, и думаешь: вот бы тут побывать, ведь так интересно!

ПЫЛЬЦА .
В конце июля я опять простудился. Выдались несколько тёплых дней, и я пару раз искупнулся. В это прохладное лето не было обычного июльского зноя, и лёгкий переменчивый ветерок наверное так на меня повлиял.
Но на этот раз моя простуда что-то слишком затянулась. Прошло уже две недели, а глаза чешутся, и в носу, как горчицей намазано!
Каждый день хожу греться на солнце на своё любимое место у реки.
Если в жаркий день долго смотреть на заросли бородатой крапивы, можно увидеть, как временами там что-то лопается и вылетают лёгкие облачка пыльцы. И невольно вспоминается повесть Станислава Лема “Непобедимый”, планета Регис-3 с её металлическими кустами на которых живут неисчислимые рои кристаллических “мушек”. Объединившись вместе, эти мушки способны вывести из строя даже такое сверхмощное земное оружие, как гигантский кибернетический танк “Циклоп”.

Но кажется я начинаю понимать в чём дело. Точно! Как приду к реке, так из носа в три ручья. Уйду, домой, -- снова всё в норме. Видимо дело не в сквозняке в этой самой пыльце.
Сейчас вовсю цветёт полынь и крапива, только не знаю, которая из них на меня так влияет. Всю жизнь проработал с химикатами, но ни от них, ни от перьев птиц, никакой “общепринятой аллергии” у меня не было. Выходит, я ошибался?! Или организм стареет?

КРАПИВА .
От такой безделицы, как крапива, я в этом году сильно пострадал.
Поехал на дачу за сливами. Собирал их с земли. За упавшими ягодами пришлось лазить в зарослях крапивы, а я был в футболке без рукавов. В горячке сбора я не обращал внимания на укусы, и они превратились в сплошной волдырь.
Бывает, когда обожжёшься слегка, всё быстро проходит, но в этот раз видимо я перешёл допустимый предел. Ночью руки разболелись не на шутку. Они чесались и горели огнём. Пробовал разное, и крем, и змеиный яд, но слегка успокоила только серная мазь, от которой я наконец смог заснуть. А может наконец подействовала вся совокупность.
Видимо это тоже чрезмерная реакция нервной системы, и её тоже можно назвать аллергической.
Нет, я не собираюсь называть аллергией всё подряд, а только те процессы, которые идут с самовозбуждением. Может быть Вам покажется смешно, но даже любовь подходит под это определение.

АЛЛЕРГИЯ И ЛЮБОВЬ .
Я тут весь август слушал по радио Анну Каренину -- замечательный радиоспектакль в исполнении Олега Табакова и его молодой жены.
И даже тут я увидел признаки “аллергии”.
В начале романа Анна едет из Ленинграда в Москву в одном купе с матерью Вронского.
Та всю дорогу расхваливает ей своего сына. На остановке Анна мельком увидела Вронского. Обменялись многозначительными взглядами. А затем началась реакция по принципу “не думать о белой обезьяне”, и пошло-поехало. Генерацию уже не остановить! Ах, если бы Каренин вовремя увёз Анну подальше и разорвал обратную связь, трагедии могло не быть. Но работа у мужчин часто оказывается важнее семьи.

БОРЬБА С КАШЛЕМ .
В заключение хочу привести конкретный пример лечения кашля.
Был конец января, и я хотел в эти выходные заняться работой, но не вышло.
Что-то скрутило меня, першит в горле и сухой кашель. По опыту знаю, что если дня три не давать раздражению опускаться в трахею, то всё само собой рассосётся. Хорошим отвлекающим средством в таких случаях является вино. (Ну как не вспомнить Хайама!)
И действительно, кашель удалось подавить за одни сутки. Примерно через каждые 15 минут (как начинает першить) принимал по чайной ложке вина. А ещё через день с носоглоткой было покончено
Для себя я вынес понимание причин кашля. Распухшим частям носоглотки не хватает места, и они начинают соприкасаться. А многократное соприкосновение при кашле, ещё более усиливает набухание.
Чтобы прекратить разнос, надо на время отключить рецепторы. Тут наверное мог бы помочь димедрол, он и успокаивающий , и снотворный, -- проснулся, а уже всё рассосалось. Но он не всегда есть под рукой.

Вообще, время Великого Поста очень холодное и болезнетворное. Церковники всегда советовали в этот период сидеть дома. А в этот раз солнце так манит на улицу. И хочется перейти на летнюю форму одежды, но нельзя -- погода как раз самая обманчивая. Что касается насморка, то он пройдёт дней через десять, а вот кашель может длиться и два месяца.
Для меня самым действенным средством оказалась ЧЕСНОЧНАЯ НАСТОЙКА .
Две трети бутылки наполняешь резаным чесноком, и заливаешь всю бутылку водкой.
Уже через неделю настойка готова. Только пить её надо не больше пол столовой ложки за раз -- опасно для сердца. И не больше трёх раз в день. Особенно хорошо гасить ангину в зародыше, когда горло только начинает першить.
Процедура приёма ОБЯЗАТЕЛЬНО ТАКАЯ :

1). Делаешь несколько глубоких вдохов, чтобы запастись кислородом (а то потом не вздохнёшь).
2). Берёшь в рот порцию настойки и глотаешь, желательно так, чтобы она размазалась по миндалинам.
3). Делаешь РТОМ глубокий вдох, чтобы ощутить, как чесночный пар проникает черз трахею в бронхи и доходит до самых альвеол.
3а). Закрываешь рот, и выдыхаешь ЧЕРЕЗ НОС так, чтобы спиртовые пары прошли через всю носоглотку.
Делаешь таким же образом ещё два вдоха. Четвёртый вдох делать не надо, чесночный пар уже ослабел, а воздух начнёт уносить то, что осело).

Но, если начало простуды упущено, чесночная настойка уже не поможет, да и пить её больше пяти чайных ложек в день нельзя. Лучше просто пить побольше вина. Особенно хорошо действует малиновое. Малина содержит много ацетилсалициловой кислоты, проще говоря аспирина. Действие его мне непонятно, но помогает. Если бы мне в детстве не боялись давать немного вина, я бы никогда не болел.
Да что там говорить! И древние викинги и древние русичи всегда оставляли с лета в кувшинах всякие сладкие ягоды. И получались, как их называли, мёды. К тому же это был единственный способ сохранить витамины на зиму.
Так что бери вино, и дезинфицируйся. В малых дозах оно безвредно в любых количествах! :-))
А насчёт инфекции скажу так : Основной источник инфекции -- это люди.
Как выйдешь на пенсию и засядешь дома, сразу увидишь, что вероятность заболеть сошла на ноль.


КОЖНЫЕ БОЛЕЗНИ .
Некоторые кожные болезни неинфекционного характера я бы тоже отнёс к аллергическим.
Бывает так, что зуд можно снять только сильным расчёсыванием, то есть разрушением рецепторов. Очевидно, при этом кольцо обратной связи с мозгом разрывается, и самовозбуждение прекращается.
Такие явления напоминают мне внутренний огонь, который прорывается наружу то там, то сям, и может перемещаться по поверхности кожи. Так в игнитроне по поверхности раскалённой ртути блуждает катодное пятно. Сжаться в точку и исчезнуть оно не может, плотность тока возрастает, и увеличивает эмиссию электронов, и растечься на весь катод тоже не может, тока не хватает, чтобы поддерживать температуру на большой площади. Вот оно и дрейфует. Что-то подобное и с потоком нервных сигналов. Похоже, тут надо не кожу мучить, а что-то делать с нервной системой, снижать её чувствительность, успокаивать.


МЕДИЦИНСКАЯ ИНКВИЗИЦИЯ .
В Америке работает отлаженная медицинская СИСТЕМА. По отработанному СТАНДАРТУ производятся нужные анализы, и сразу назначается стандартное лечение. Ничего там не делается по интуиции врача, как это происходит у нас. В нашей стране такая СИСТЕМА обязательно превратится в инквизицию.
Всех обяжут, всех заставят, совершенно не считаясь с тем, что каждый организм индивидуален, а качественное щадящее лечение это всегда процесс творческий.
Более того, думающих врачей тогда вообще не будет, а на их место придут "операторы машинного лечения" .

В нашей стране мы наблюдаем, как вместо тренировки внутренних сил организмы людей постепенно насильно переводят "под внешнее управление". С самого рождения ребёнок находится в прозрачном саркофаге, исколотый прививками и опутанный трубками. А если кто захочет рожать дома, тот в наказание попадёт в тюрьму.
Люди становятся всё больше зависимы от врачей. Скоро и в машинах будут ездить с капельницами, а ходить пешком разучатся вовсе. Так же как немыслим теперь автономный компьютер, так и человек обязан будет быть подключённым к этому "общественному интернету”.
Зачем же принуждать всех. Пусть лечатся те, КТО САМ ЭТОГО ЖЕЛАЕТ .
Медицина должна быть символом милосердия. Никакое насилие здесь недопустимо, пусть даже из благих побуждений, потому что ДОБРО НАСИЛЬНО ЕСТЬ ЗЛО !

Сейчас с целью повысить численность населения, власти активно взялись за здоровье людей.
Но устранив естественный отбор, человечество возлагает на себя непосильную ношу. Не так-то просто перемудрить Матушку-Природу. Слишком быстро происходят изменения.
Генотип стойких здоровых людей, который Природа шлифовала веками, будет уничтожен за пару десятилетий. Будут рождаться одни больные. А экономика с этим не справится.

НЕ СЛУШАЙ ВРАЧЕЙ .
Поэтому мой тебе совет: Никогда не ходи к врачам!
Связаться с врачами, это всё равно, что прикоснуться к липкой паутине. Они найдут даже то, чего нет, и начнут затягивать тебя в свои сети. Будут запугивать, заставлять лечиться. Не вступай с ними в спор, в этом деле они опытнее тебя. Лучше просто повернись и уйди.
У умных слесарей есть поговорка: “Никогда не ремонтируй то, что работает!” Поэтому если не болит, то и не трогай!
При здоровом образе жизни с большинством нарушений организм справится сам.
Эх, жаль, что настоящее ясновидение приходит к врачам только в старости …


ИЩИ ПРИЧИНУ !
Организм, в отличие от мёртвой машины, настраивается сам. Раз он повысил температуру, значит ему так нужно. Простудился? Бывает. Это обычная реакция. Хоть раз в году это произойдёт даже без видимых причин. Рано или поздно организм должен “сбросить листья”, обновить иммунитет.
Но и просто наблюдать развитие событий было бы неправильно. Организму можно помочь со стороны, но только, если он не справляется своими силами. Анальгетик, например, можно принять, но не больше того количества, при которой боль ещё терпима.
Принимать обезболивающее, это всё равно что отключить аварийную сигнализацию.
Надо найти причину этой боли.
Даже в телевизоре бесполезно просто так поменять деталь. Она всё равно ещё раз сгорит. Поэтому лечение должно быть направлено на причины нарушений, а не на борьбу с симптомами.
Если организм вышел из нормального состояния, значит к этому его принудили какие-то вредные факторы. Убери их, и тело опять придёт в норму.
Ищи этот фактор. ОН СУЩЕСТВУЕТ, И ТЫ ЕГО ОБЯЗАТЕЛЬНО НАЙДЁШЬ !
Заболевание обязательно пройдёт само, если условия жизни будут правильными. Даже очень серьёзные болезни, названия которых я тут даже не хочу произносить, проходят начисто, если человек попадает в очень сухой климат пустыни, или уходит в спокойный мир религии.

Человеческое тело это большой завод химреактивов. Он производит в сутки достаточное количество любых лекарственных веществ. А мы горстями глотаем таблетки. Это то же самое, что носить очки. Вместо того, чтобы тренировать глазные мышцы, мы даём им поблажку.
Любая система в "тепличных условиях" деградирует. И только трудности способствуют развитию. Но обязательно с условием, что трудности будут посильными. Если бы ледниковый период наступил слишком быстро, обезьяны просто вымерли бы, не успев превратиться в человека. Одним словом: То, что нас не убивает, делает нас сильнее!

ОТКЛОНЕНИЕ НОЛЬ .
В детстве мне по многу раз в день измеряли температуру, вылавливали всякие там аритмические шумы, брадикардии, экстрасистолии и прочее.
Иногда я смотрел на ртутный столбик аппарата Рива-Роччи, и одновременно на лицо врача. Наконец я научился делать то давление, какое было нужно, чтобы меня оставили в покое.
Теперь уже больше чем пол века, я ничего не измеряю, и не ставлю градусники, чтобы её не знать. И не обращаюсь к врачам. Я не сторонник принципа: ”Как Бог даст”, но сторонник принципа: ”Свобода или смерть!”
Знаю, что советы лучше давать тогда, когда об этом просят, и никому не навязываю свою линию поведения. Просто считаю, что лучше не зависеть от врачей.


САМОВНУШЕНИЕ .
Примерно треть телевизионного времени занимает реклама. Причём реклама медицинская. Чтобы продать товар, зрителя сначала пугают. Бывает, что за пару минут слово "боль" можно услышать раз десять. И это ещё что ... Звучат фразы типа, что человек полностью потеряет зрение или будет прикован к инвалидной коляске.
Да ведь это же прямое внушение -- НЛП (гипноз наяву) ! А среди зрителей есть немало очень впечатлительных и внушаемых людей. Они даже не подозревают, что уже подверглись гипнозу. Почему же такие рекламы допускает наш Минздрав!
Хорошо если человека в жизни ещё ничто не напугало.
Такому человеку хватает бездумного естественного состояния радости от жизни, принимаемой им, как естественная обязательная данность. Мы часто видим таких людей на экране телевизора. Они полны оптимизма и энергии, а поэтому и успешны.
Но везёт не всем. Многим пришлось столкнуться с армией медиков.
Профилактика сейчас на первом месте. Болезнь ещё не началась, и возможно не начнётся, а человеку уже внушают, что он обязательно заболеет. Что это если не ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ПСИХОТЕРАПИЯ !
Эта армия внушает людям, что без неё они жить не смогут. Она убивают ВЕРУ человека в свою самостоятельность, и делает его здоровье своим пожизненным заложником.
А ВЕРА В СЕБЯ ЭТО ВЕЛИКАЯ СИЛА! Без неё человек испытывает страх перед непреодолимым. Неосознанно привязывая свои болезни к реальным вещам, люди начинают бояться чёрных кошек, переступать трещины на асфальте, и делать тому подобные вещи. И, чтобы защититься от своих страхов, сознание формирует образ абсолютной защиты, имя которому БОГ. С ним человеку становится легче жить. Ведь осенив себя крестом, он сразу прячется за неодолимый щит, и обретает душевный покой.

Живое тело это не простой кусок органики. Клетки организма взаимосвязаны и представляют собой одно целое. Когда положительная обратная связь замыкает поток сигналов в кольцо, причина и следствие меняются местами, материя порождает мысленные образы, а мысленные образы порождают материальные явления. Грубо говоря,
МАТЕРИЯ ПОРОЖДАЕТ СОЗНАНИЕ , А СОЗНАНИЕ ПОРОЖДАЕТ МАТЕРИЮ .

Вера способна творить чудеса.
Если верить в свои силы, можно пройти босиком по раскалённым углям или ходить на морозе в лёгкой одежде. Некоторые люди излечиваются не только от болезней, вызванных разладом в душе, но даже от инфекционных болезней.
Первопричиной болезней нельзя всегда считать одни только микробы. Во многих случаях микробы вторичны, они поселяются в организме, лишь тогда, когда он уже сам им это позволил.
Чтобы противостоять инфекции, необязательно верить именно в Бога. Главное поверить в свои собственные силы. Можно, сколько угодно мысленно давать команду, например, согнуть указательный палец, но он согнётся только тогда, когда человек ДЕЙСТВИТЕЛЬНО В ЭТО ПОВЕРИЛ, когда его вера сливается с действительностью. Малейшее сомнение сводит всё на нет. И не нужно “пробовать делать”, нужно просто взять и СДЕЛАТЬ .
Иными словами: ПО ВЕРЕ ВАШЕЙ ДА БУДЕТ ВАМ!

Многие, наверно, подумают, что неподготовленному человеку выполнить это практически невозможно.
Не падай духом, читатель!
Для начала предлагаю использовать более мягкие и поэтому не такие быстродействующие приёмы.
Вот тебе два видоизменённых упражнения индийских йогов.

1.) Представь, что перед тобой лежит невидимое бревно. Переступи через него сначала одной ногой, а затем второй. И все твои болезни останутся позади этого бревна.

2.) Представь, что над тобой висит очень большое полотнище тонкой ткани, как например от капронового чулка. Это мелкое сито мысленно двигай вниз и пропусти сквозь себя от макушки до ступней, так, чтобы оно отфильтровало и выбросило за пределы организма всю хворь.
Дальше мысленно стягиваешь края этой ткани, чтобы хворь оказалась как бы в мешке.
Затем уменьшаешь этот мешок пока он не превратится в точку и не исчезнет. При этом происходит как бы схлопывание с едва слышным звуком разбитой лампочки.
А можно мысленно выбросить этот мешок за линию мысленного горизонта.
Сеть не обязательно двигать именно сверху, её можно пропускать сквозь себя и со спины и сбоку.
Сразу скажу, упражнение только кажется лёгким, иной раз оно удаётся только с десятого или двадцатого раза. Но, при достаточном терпении всё получится.


К ЧЕМУ МЫ ПРИШЛИ И КУДА ИДЁМ .

ЗАКАДРОВЫЙ ЗВУК .
Ещё в 80-е годы мне удалось купить чудо техники того времени -- маленький чёрно-белый телевизор "Электроника ВЛ-100" размером с коробку от ботинок. Качество акустики у него было низким, и параллельно с передачей он издавал шипение. По молодости я не обращал на это никакого внимания. Позже я заметил, что шипят и большие телевизоры. Они как будто издают свист на очень высокой частоте. Так свистят мыши на пределе человеческого слуха. Или это был вовсе не звук? Примитивный динамик не смог бы его воспроизвести. Но тогда что? Может быть происки западных спецслужб, которые вместе с 23-м кадром запускают какое-то воздействие, чтобы свести с ума “проклятых коммунистов"?! Но, так или иначе, нынешнее телевидение я считаю очень вредным. Постоянные шизофренические рекламы с кривлянием и мельканием. Агрессивное впиндюривание лекарств с показом заболевших людей. Прямым текстом идёт внушение, что он, зритель, уже заболел. Это метод Милтона-Эриксона, больше известный, как НЛП -- нейролингвистическое программирование, применяемый разведками с целью усыпить человека наяву.
А ещё, в каждой передаче идёт закадровый звук. В фильмах он иногда оправдан, если действие происходит в ресторане, и где-то неподалёку играет рояль.
Но дело в том, что эту музычку стали совать куда надо и не надо. Идёт например обсуждение серьёзного политического вопроса, а на втором плане почему-то наяривает джаз! И если бы только джаз.
Дело в том, что он постоянно прерывается. Этот рубленный звук очень трудно уловить сознанием. Его громкость очень низка, и в паузах между словами он прекращается. Поэтому он влияет только на подсознание большинства обывателей. Они даже не догадываются, какому воздействию подвергаются! А в последнее время вместо мелодий вообще стали пускать какофонию. Немыслимый грохот консервных банок вперемешку со скрежетом ножа по стеклу, или ещё неизвестно что. И откуда только эту какофонию берут?! Ну, конечно, современная техника всё может ...
Нынешние саунд-продюссеры совсем потеряли меру. Видимо молодые люди теперь не могут существовать в тишине. Иногда смотришь фильм, и из-за посторонних шумов не слышишь речь действующих лиц.
* * *
МЕДИЦИНСКАЯ ИНКВИЗИЦИЯ.
Как я уже говорил. в настоящее время в США работает отлаженная медицинская СИСТЕМА.
Пациенту сразу делают все анализы, на мониторах видны все его внутренности, ничто не делается кустарно и наугад. Врачей натаскивают на быстрое и точное принятие решения в стандартных ситуациях. А поскольку ситуации эти встречаются чаще всего, на лечение затрачивается минимум времени. Да, так работать легче. В Америке врач тратит на пациента всего минуты три, и при этом даже не разговаривает с ним. Ему не нужны соображения пациента. Если не сработает общий СТАНДАРТ, тогда врач применяет другой, более специализированный. Только люди становятся похожими на роботов, а страна похожей на электронный концлагерь.
Если это произойдёт и в нашей стране, медицина постепенно превратится в инквизицию. Всех обяжут, всех заставят. С самого рождения ребёнок будет исколот прививками и опутан трубками. А тех, кто захочет рожать дома, ждёт суд. В лучшем случае придётся доказывать, что это именно твой ребёнок, добывать справки, а без прививок их всё равно не дадут.
Может быть это и хорошо, но хорошо только для тех, кто сам желает лечиться.
Здоровый от рождения человек, как правило, не знает, что значит попасть в лапы врачей, становясь их подопытным кроликом, и не иметь возможности вырваться из их липкой паутины. Страхуя самих себя, врачи запугивают бедного пациента, находя у него всё болезни, которых ещё нет, ведь чуть что, и сам врач может угодить в тюрьму.
Но живое тело, это не просто кусок органики, оно не подчиняется тем однозначным предсказаниям, которые дают диагностические приборы. Оно способно видоизменяться под действием нервной системы. Предсказание врача это не злой рок. Он не обязан сбываться. Особенно это справедливо для молодого организма.
Но, несмотря на это, бедных малышей начинают калечить уже загодя.
Люди всё больше становятся зависимыми от врачей. Организмы людей постепенно переводят “на внешнее управление”. Скоро, наверно, и в машинах будут ездить с капельницами, а ходить пешком разучатся вовсе.
Проклятая цивилизация! И медицина всё больше звереет. Без неё теперь и родиться нельзя – документов не дадут, и умереть спокойно не дадут, -- труп сразу разрежут на органы. Это теперь официально разрешено. В лес от них бежать что ли !?

Я с ужасом вижу по телевизору, как в больницах мучают детей, даже тех, которые только-только научились ходить. Бледные, с повязками на лице, затрудняющими дыхание, они похожи на инопланетян. Один маленький мальчик нашёл где-то ключик, и умоляет маму выпустить его из больницы. Или вот у девочки, которая чувствовала небольшое недомогание, нашли диабет. Девочка до слёз боится уколов, а её колют по несколько раз в день, и мама говорит ей, что теперь так будет всегда. Неужели взрослые не понимают, что этим они на всю жизнь ломают психику ребёнка! А ведь здоровая психика гораздо важнее физических недостатков. Так может быть пусть уж лучше недомогание? К инсулину организм привыкнет, так же, как к никотину, и вместо того, чтобы тренировать обходиться без него, ребёнка ввергают в этот засасывающий водоворот.
И я не удивлюсь, если эти детки вырастут, и набьют морду своим мучителям!

Вспомните, как жили люди примерно двести лет назад.
Я приведу отрывок из произведения Некрасова “Крестьянские дети.
Красота этих стихов в полной мере доступна тем, кто в детстве бывал в деревне, ходил в лес, играл с собаками, кто не боялся ни блох ни лесных клещей.
К сожалению жителям больших городов трудно представить, о чём тут написано. Они живут в искусственном мире. Дворы утыканы однообразными металлическими сооружениями, и негде даже поиграть в прятки. А на детских картинках они видят только стилизованных животных. Ежи, например, там ходят на двух ногах …
И всё же, попробуем.
(Сцена, где Некрасов после охоты отдыхает в сарае.)

* * *
Теперь нам пора возвратиться к началу. Заметив, что стали ребята смелей,
«Эй, воры идут! — закричал я Фингалу. — Украдут, украдут! Ну, прячь поскорей!»
Фингалушка скорчил серьезную мину, под сено пожитки мои закопал,
с особым стараньем припрятал дичину, у ног моих лег — и сердито рычал.

Обширная область собачьей науки ему в совершенстве знакома была,
он начал такие выкидывать штуки, что публика с места сойти не могла,
Дивятся, хохочут! Уж тут не до страха! Командуют сами! Фингалка, умри!
«Не засти, Сергей! Не толкайся, Кузяха! Смотри — умирает — смотри!»

Я сам наслаждался, валяясь на сене, их шумным весельем. Вдруг стало темно
В сарае. Так быстро темнеет на сцене, когда разразиться грозе суждено.
И точно, удар прогремел над сараем, в сарай полилась дождевая река,
актер залился оглушительным лаем, а зрители дали стречка!

Широкая дверь отперлась, заскрипела, ударилась в стену, опять заперлась.
Я выглянул: темная туча висела над нашим театром как раз.
Под крупным дождем ребятишки бежали босые к деревне своей…
Мы с верным Фингалом грозу переждали и вышли искать дупелей.

Играйте же, дети! Растите на воле! На то вам и красное детство дано,
чтоб вечно любить это скудное поле, чтоб вечно вам милым казалось оно.
Храните свое вековое наследство, любите свой хлеб трудовой —
и пусть обаянье поэзии детства проводит вас в недра землицы родной!..
* * *
А я бы немного продолжил этот куплет:

Чтоб не было рядом врачей со шприцами, чтоб трубок пластмасса ушла на покой, натальные центры чтоб рухнули сами, прививкам чтоб дали отбой !
Храните своё вековое наследство, ваш крепкий естественный иммунитет,
не дайте врачам издеваться над вами, вот старца вам добрый совет!

* * *
Ну, насчёт старца, это я немного преувеличил (моя прабабка прожила 117 лет). А что касается доброго совета, то скорее всего выполнить его не удастся. Вот картина ближайшего будущего.
Браков не будет. Всех юношей заставят сдавать сперму в обязательном порядке, а девушек обяжут суррогатно вынашивать и сдавать детей в инкубаторы. У многих будут искусственные органы и вживлённые микрочипы. Дальше больше. Людей будут выращивать в пробирках. О любви будут знать по воспоминаниям стариков, а сексом позволят заниматься только с разрешения врача.
Думаю, этот процесс остановить невозможно, как невозможно остановить технический прогресс вообще. Люди превратятся в шестерёнки неумолимого государственного механизма. Так же как немыслим теперь компьютер не связанный с интернетом, так и человек обязан будет постоянно быть подключённым к общественной службе здоровья, носить на руке медифор и периодически сдавать профилактические анализы.
Но не перемудрить врачам Природу-Матушку! Устраняя естественный отбор, общество возлагает на себя её тяжёлую ношу. Скоро хватятся, что в стране совсем не осталось здоровых людей.

О ПРИВИВКАХ
Самое дорогое у человека это здоровье, и беречь его нужно так, чтобы не жалеть потом, что оно испорчено. Это знает тот, кто много болел. Те же, кого ещё не клевал “жареный петух”, легко рискуют своим здоровьем. Запомни, читатель, никому твоё здоровье не нужно кроме тебя самого. И никто не понесёт за него ответственности кроме тебя самого. Поэтому думай своей головой и не доверяй своё здоровье кому попало.

Для того, чтобы во что бы то ни стало сохранить численность населения, наши власти принялись активно "оздоравливать" населения при помощи медицины. О особенно рьяно они взялись за оздоровление детей. С самого рождения им делают множество прививок, не только от самых страшных заболеваний, но и от тех, которые можно было бы не делать, разных там коклюшей, ветрянок и краснух. Все предыдущие поколения преспокойно переболели ими естественным путём.
Со времени изобретения первых прививок у людей постепенно сложилось мнение, что если сделать все прививки сразу, то человек за всю жизнь никогда и ни чем не заболеет. Но это не так.
Между реакцией “бессознательных” систем управления организмом и реакцией центральной нервной системы есть много общего.
Угрожая собаке палкой, можно выработать у неё условный рефлекс на агрессию. Подобным образом, действуя на организм ослабленными микробами, можно выработать у него повышенную сопротивляемость к данной инфекции. Это есть ни что иное, как создание искусственного иммунитета.

Иными словами, иммунитет это тот же условный рефлекс на внешнюю агрессию, только на бессознательном клеточном уровне. У собаки рефлекс закрепляется в виде химических связей между клетками мозга. Если раздражение повторяется эти связи крепнут подобно тому, как протаптываются тропинки в лесу. Но у отдельной клетки нет своего мозга, поэтому способность единичной клетки что-либо запоминать очень сомнительно.
Как же тогда закрепляется иммунитет?
Очевидно, что прививка, это не какая-то непонятная “убитая вакцина”, она создаёт некий фактор, подобный живым микробам, но в таком малом количестве, чтобы организм с ним заведомо справился. В случае удачи так и происходит, разве что на пару дней температура повысится. Однако до полной победы не дело доходит. Раз появились антитела, значит появился фактор, с которым им нужно постоянно сражаться. И этот тлеющий очаг будет присутствовать в организме очень долго. Сколько же таких очагов может вынести организм?

На выработку антител каждого вида организм вынужден постоянно затрачивать часть своих сил. Если прививок одна-две, это незаметно. Но если их будет много, произойдёт то же, что с компьютером, перегруженным игровыми программами. Каждая программа отнимает часть вычислительных ресурсов, и процессор начинает "глючить". Файлы с одинаковыми именами и разным содержимым создают непреодолимую путаницу. Устранить её практически невозможно. В таких случаях обычно переустанавливают операционку. Но человек не компьютер …
В организме новорождённого имеются только те микробы, с которыми человеку вероятнее всего придётся столкнуться в жизни. Их небольшой набор выработан эволюцией за много тысяч лет, и вводить туда новые нужно с большой осторожностью.

Каждый новый иммунитет это гарнизон солдат, постоянно находящийся на посту. Можно создать несколько таких сторожевых пунктов . Но, нельзя поставить под ружьё всё население страны и держать его в состоянии постоянного напряжения.
Так же и возможности человеческого организма не безграничны. ИММУНИТЕТ НЕ РЕЗИНОВЫЙ ! Создавая защиту к определённым болезням, мы неизбежно будем снижать сопротивляемость к другим.
Вот поэтому, несмотря на многократную вакцинацию населения, больных в стране становится всё больше и больше. Нынешние поколения боятся уже любого чиха. А к маленьким детям взрослых и вовсе не подпускают без марлевых повязок. Пищу им дают только стерильную, в одноразовой посуде. А такие овощи, как помидоры теперь приказано предварительно промывать в уксусе. (!)

А в скором времени и все прививки собираются сделать ОБЯЗАТЕЛЬНЫМИ.
Миллионы ампул уже изготовлены и нацелены на нас своими остриями. Это будет грандиозный эксперимент по заражению всего населения. А за его отдалённые последствия никто наказания не понесёт.
И это не считая того, что будет нарушен главнейший принцип человечности: ДОБРО НАСИЛЬНО ЕСТЬ ЗЛО !
И какая тут может идти речь о правах человека, если насильно будут вмешиваться в его организм и особенно в организм вашего ребёнка?!
И что тогда будет означать принцип НЕ НАВРЕДИ, если это “добро” будут делать даже не для самого пациента, а для охраны общества от заболевшего?
А если медикам (как они просят) ещё и придать полномочия милиции, то это уже в полной мере будет СТРАНА НАСИЛЬСТВЕННОЙ МЕДИЦИНЫ .
(Думаю, пожилым читателям это кое-что напоминает.)


* * *
ПОЧЕМУ ПАДАЕТ РОЖДАЕМОСТЬ ?
1). После того, как разрушили дореволюционный деревенский уклад жизни, после того, как стало возможным свободно жениться и разводиться, брак перестал что-либо скреплять. Это просто бумажка для раздела имущества. Женщины и мужчины теперь равноправны, они имеют все бытовые удобства, и не нуждаются ни в женской ни в мужской помощи.
А для создания семьи как раз и нужно жить вместе, и знать, что это прочно и навсегда.
Зачатие и рождение ребёнка это ТАИНСТВО , куда не должны совать свой нос посторонние, будь они даже в белых халатах. История уже давно показывает, что
ЧЕМ БОЛЬШЕ ГОСУДАРСТВО ВМЕШИВАЕТСЯ В СЕМЬЮ, ТЕМ НИЖЕ СТАНОВИТСЯ РОЖДАЕМОСТЬ !

2). С тех пор, как с детских лет медики стали лезть девочкам во все дырки, проверяя их здоровье, рождаемость стала неуклонно падать, а разврат, возрастать.
Неужели каждую женщину и каждого новорождённого ребёнка изначально нужно считать больными, чтобы с самого рождения вокруг крошечного существа кружились врачи со шприцами?!
А попробуйте-ка родить родить ребёнка дома! Тут же придут и отберут! Обвинят в антисанитарии или отсутствии документов. И всё равно будут колоть!

3). Медицина, под видом добра, давно уже превратилась в аппарат насилия. Одна ювенальная юстиция чего стоит. Ну какая женщина станет рожать второго ребёнка, если она и так трясётся от страха, что у неё в холодильнике мало колбасы или обои отклеились! Вместо того, чтобы помогать малоимущим, социальные службы просто отбирают у них детей. Да Григорий Мелехов тут же зарубил бы такого “добродетеля” шашкой! Отобрать ребёнка это всё равно, что вырвать бриллиант из оправы! После этого родители уже не смогут жить спокойно. Их жизнь будет зачёркнута навсегда!

4). Чтобы оставить после себя хорошую статистику численности населения, наши власти готовы покрыть перинатальными центрами всю страну и спасать даже 400-граммовых детей. Только не поможет это. В следующем поколении биологический маятник всё равно даст отмашку, и тогда не поможет никакая пенсионная реформа.
Или действительно, “после меня хоть потоп” ?

* * *
ДНЕВНИК ЗДОРОВЬЯ И ПОГОДЫ .
Эти отрывочные записи я собрал, чтобы найти связь между природными процессами и состоянием здоровья человека. Сначала я хотел опубликовать весь дневник целиком, но, получилось так, что речь идёт в основном не о здоровье, а о его нарушениях. Ничего удивительного, ведь когда читаешь учебник истории, тоже создаётся впечатление, что всё прошлое человечества состояло из одних войн. Однако, именно аномальные явления позволяют делать открытия. Поэтому я оставил только то, на что стоило обратить внимание.

2014 ГОД.

МАРТ. ВЕЯНИЕ ВЕСНЫ.
После долгой простуды снова был на даче. Вытаскивал из подвала мокрые ящики с гнильём, выбирал уцелевшие яблоки, остальное разбрасывал по участку в качестве удобрения. Работал без верхней одежды, в одном тонком старом халате. После длительного сидения дома, свежий воздух вызывает особое пьянящее чувство. Это чувство свежего воздуха, здоровья и весны! И кажется, что мне снова двадцать, и совсем не холодно, и чувствую радость от физического труда.
Потом долго чистил ящики метлой, складывал штабелями для просушки. Потом раскладывал яблоки по пластиковым пакетам. Получился рюкзак битком и тяжеленная сумка. На всё про всё ушло больше половины дня. Забрал всё, что оставалось, чтобы больше в эту зиму на дачу не ездить.
На этот раз тяжесть была для меня чрезмерная. Останавливался через каждые полсотни метров. А тут ещё, как назло, у рюкзака лопнула лямка. Хорошо, что в кармане нашёлся кусок верёвки, а то не знал бы что и делать. Кое-как дошёл до маршрутки, и во двор дотащил без приключений. Но сам мокрый как мышь. Пришлось снять одежду и развешивать сушить. Яблок получилось пять больших тазов, наверно килограммов пятьдесят.
Несмотря на такое рискованное поведение после простуды, никаких признаков рецидива не обнаружилось. Значит ПЛАСТИНКА С ПРОГРАММОЙ БОЛЕЗНИ ОТЫГРАНА ДО КОНЦА, и повторения не предвидится.
Всё же великая сила – ПРОГРАММЫ В ОРГАНИЗМЕ ! Их наверно много на всякие случаи жизни. В связи с этим вспоминается фильм “Сёгун”. Мы его все смотрели по телеку лет десять назад. Там лоцман Блэкторн попадает в плен к японцам. За особую услугу сёгуну, его произвели в самураи, и дали в подчинение деревню.
Деревню дали, но с условием, что он за месяц должен выучить японский язык, иначе всем крестьянам отрубят головы. А у японцев принято, что приказ самурая отменить нельзя. Тогда намекнули, что если он выучит хотя бы два слова, будет считаться, что приказ выполнен. Так видимо и в организме, даже в сильно ослабленной форме, но переболеть всё равно пришлось бы.

АПРЕЛЬ. НАЧАЛО МЕСЯЦА.
Вчера с вечера чувствовал себя неважно. Утром отлёживался до одиннадцати. Ломает и крутит, и позы себе не найти. По рюмочке, с горячим чаем (глинтвейн, как делают викинги) выцедил с пол литра самодельного вишнёвого вина . И ни в одном глазу! По ощущениям получалось, что интоксикация у меня химическая. Но откуда?! Ведь ничего плохого не ел! Неужели потому что вымылся в Вербное воскресенье?
Болел я фактически три дня. На третий день корёжило, как после сильного перепоя, только без малейших признаков тошноты. Потом ночью пропотел, и на утро был классический упадок сил, но в общем всё прошло.
Такую сезонную хворь я называю ВЕСНЯНКОЙ.
ПО МОИМ НАБЛЮДЕНИЯМ, ЕСЛИ ЧЕЛОВЕК ДОЛГО НЕ БОЛЕЛ, ТО ОН ВСЁ РАВНО ЗАБОЛЕЕТ И БЕЗ ВСЯКИХ ПРИЧИН. ПО_ВИДИМОМУ ОРГАНИЗМУ ВРЕМЯ ОТ ВРЕМЕНИ НУЖНА ОТМАШКА. Но рано или поздно простуда заканчивается, и организм опять надолго приходит в норму.
Вино в этом случае очень действенное средство. Небольшие порции действуют на носоглотку, и как отвлекающее. Ну и тепло конечно. Если растопить печку, вид живого огня быстро выгоняет всю хворь.

АВГУСТ. КУШАЙ ПОНЕМНОГУ.
А я кажется понял причину своего плохого самочувствия в последние месяцы. После разливания вина по бутылкам у меня осталось литров пятнадцать перебродивших вишен и слив. Эти пьяные ягоды я обычно пересыпал сахаром и использовал в качестве деликатеса за телевизором. Но в прошлом году брожение пошло несколько иным путём (почти без сахара). Вино получилось терпким и на редкость крепким. А вот ягоды получились совсем невкусными. Но я их ел. И ещё косточки от слив стал раскалывать от балды. Ну, наверное, и доелся. Ведь в вишнёвых косточках содержится амигдалин, который с воздухом даёт синильную кислоту.
А ещё зимой купил по ничтожной цене 20 кг брюшек от сёмги. Пища вкусная, питательная!
Но, как говорит святое писание, никакое блюдо нельзя вкушать в большом количестве. Неизвестно ведь, какие гормоны находятся в этих брюшках. Хотя, может быть дело было совсем не в них.
Но вот сейчас все эти припасы кончились, и моё самочувствие улучшилось до неузнаваемости. Снова хочется работать, жить, изобретать!

НОЯБРЬ. МЕДВЕДЬ И ЛАМПОЧКА ИЛЬИЧА.
Погода стоит пасмурная, и настроение ей под стать, -- то есть никакое. И мыслей никаких не возникает. Одно слово -- спячка. Все насекомые на зиму засыпают, а из животных, только самое крупное -- медведь. У остальных, у которых отношение объёма к поверхности тела меньше, не могут запастись энергией на столь долгий срок, и лишь ослабляют свою активность, отлёживаются в норах, и только изредка выходят за пищей.
На других планетах, где год короче, они бы тоже экономили жизнь, находясь в анабиозе "плохую" часть времени. Но человек, обладающий довольно большой массой тела, способен не впадать в спячку, потому что делает запасы пищи своим трудом.
Из учебников истории, у меня сложилось стойкое представление , что крестьяне весь год в поте лица трудились на помещиков. Но так ли было на самом деле? Возьмём Сибирь, или крайний север. Живя в лесной глуши, когда световой день длится всего несколько часов, хочешь не хочешь придётся лежать на печи, а вечером при лучине рассказывать внукам сказки. В этом смысле электричество принесло огромный вред здоровью людей , ведь, как и всякое изобретение, оно обоюдоострое.
"Лампочка Ильича" (Эдисона) напрочь лишила их возможности следовать тысячелетним биоритмам. А ведь бытовому электричеству всего-то лет сто. И это на фоне полной победы над естественным отбором! И теперь мы удивляемся, что здоровых людей становится всё меньше и меньше.


ДНЕВНИК ЗДОРОВЬЯ И ПОГОДЫ ЗА 2015 ГОД .

8 АВГУСТА . РЕКОРД + 44 .
Восьмого августа в 14.30 я глянул на мой уличный термометр, ожидая увидеть + 43, ну максимум + 44 градуса. Глянул …, и не то чтобы удивился, а ужаснулся. Спиртовой столбик показывал + 50! Дальше шкалы нет. Ещё немного и термометр лопнет!
Такого я не видел за всю жизнь! В квартире тоже почти + 30.
И весь месяц палит солнце. Оно было то ослепительно белое и злое на тёмно-синем небе, то жёлтое и ласковое в лёгкой дымке. Но воздух всегда тёплый, и вода в реке (особенно в зарослях водорослей) прогрелась, как в лягушатнике. Поэтому, вопреки всем правилам, купальный сезон для меня начался, как ни странно, уже после Ильи (2 августа).
4 СЕНТЯБРЯ. АЛЛЕРГИЯ.
Каждый день ем мороженое по дороге на речку, а когда надоедает пляжный галдёж, иду за крепость на бугор. На тропинке возле крепости самое тихое место в городе. Слева густые и непроходимые заросли, они не пропускают шум со стороны реки. С другой стороны крепость надёжно перекрывает все звуки города. Тогда начинаешь слышать собственное дыхание, гудение пчёл, пение птиц. И на самом бугре относительная тишина, и в радиусе полукилометра обычно нет ни души.
И всё же я умудрился простудиться. Удивительная вещь человеческий организм. Малейший сквознячок из форточки или утренний бриз с реки сразу вызывает сопли, а если не принять мер, то что-нибудь и похуже. Впрочем, о сколько-нибудь существенном охлаждении тут и речи быть не может, тем более о микробах.
Это просто аллергия. Что делать в таких случаях? Уж конечно не пичкать себя антибиотиками, лучше выпить чайную ложечку сладкого вина. Оно притупляет чувствительность нервных окончаний. Недаром алкоголики никогда не страдают простудой. А от одной чайной ложки привыкания не будет.

16 СЕНТЯБРЯ . РОМАНТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ .
Созвездие Девы явно оказывает своё влияние на погоду. Бабье лето!
Обычно оно очень тихое, с приглушёнными красками и паутиной на траве. Но в этот раз меня больше впечатляют тёплые и тёмные сентябрьские вечера. Тёмно-зелёная листва кустов в свете вечерних фонарей становится таинственной. Но в вечерах этих не только тепло, есть ещё что-то бодрящее. После летнего отдыха возникает жажда деятельности. В детстве это у нас выражалось в разных затеях и вечерних играх во дворе с фонариками и прятками. И хочется двигаться, куда-то бежать, кого-то выслеживать. Особенно приятно, когда у тебя в руках яркий фонарик, он даёт хорошо видимый яркий луч, и кажется, что у тебя в руках не то лазерное оружие, не то всесокрушающий волшебный меч.Такое состояние организма бывает у меня всегда в сентябре.

6 ОКТЯБРЯ. ЗВЕРСКИЙ ХОЛОД .
Сегодня с утра на улице + 4, но холод кажется зверским. Именно эта температура почему-то переносится хуже всего. Даже при нуле как-то теплее. Думаю, это потому, что молекулы воды, которая окружает нас повсюду, начинают соединяться в структуры по три и шесть штук. При этом атомный коллектив -- система, теряет степени свободы, и по сути начинает умирать. А раз меняется состояние системы, она должна передать то, что теряет окружающим телам. Однако человек вместо притока жизненной силы почему-то сам придвигается ближе к небытию, а не наоборот.
Аналогично, при электромагнитной индукции, сила передаётся в сторону обратную в каком ускорялись заряды. Но вот рентгеновские лучи устремляются в ту же сторону, куда было направлено умершее движение быстрых электронов. Такая вот путаница получается, и это мне пока непонятно.

7 ОКТЯБРЯ . РАНЫ ДОЛГО НЕ ЗАЖИВАЮТ .
Как долго теперь заживают раны. Вторую неделю не проходит ссадина на ноге. На прошлой неделе сподобился упасть плашмя животом прямо в лужу. То ли скользкий лист попался, то ли нога подвернулась с бордюра. Когда несёт вперёд, инстинктивно увеличиваешь скорость, и, если не удаётся восстановить равновесие, то летишь на асфальт уже по полной программе, сбивая колени и ладони.


ДНЕВНИК ЗДОРОВЬЯ И ПОГОДЫ ЗА 2016 ГОД .

18 ЯНВАРЯ. ХОРОШЕЕ САМОЧУВСТВИЕ .
Сегодня чувствую себя на редкость хорошо. Ничто не болит, дышится легко, и “жабо (стенокардия) не давит”. Уже не помню когда мне было так легко. Вчера вечером принял горячую ванну, а с утра выпил “чашечку кофэ”. И вот, сейчас как огурчик! А погода, – голубое небо и лёгкий морозец. Минус шесть градусов. Это самый кайф! Не холодно, и слякоти нет. А кое-где уже выросли сосульки. Хотя обычно они должны появляться в феврале. С удовольствием прогулялся по городу.

23 ЯНВАРЯ. БОРЬБА С КАШЛЕМ.
Хотел в эти выходные заняться работой, но не вышло. Что-то скрутило меня, и першит в горле.
Это уже второй раз за январь. Эту аллергию подавил вином. Теперь вот сухой кашель. Надеюсь, что это снова всего лишь аллергия.
По опыту знаю, что если дня три не допускать опускания реакции в трахею, то всё само собой рассосётся.
Кашель удалось уничтожить за одни сутки приёмом вина по чайной ложке примерно через каждые 15 минут (как начинает першить). Ведь вино сильное отвлекающее.
Когда с носоглоткой было покончено, я чувствовал, что меня продолжает ломать. Как будто с разных сторон в меня пребольно тыкают карандашами. И живот побаливает.
Э-э …, да тут наверно ещё что-то… Стал вспоминать. – Да, ел старые яблоки. По ним на даче бегали крысы. Я эти яблоки конечно отваривал в кипятке, но недолго. Видимо на этот раз дезинфекция была неполной. А тут ещё и переохладился. – Сразу два фактора. А по одиночке они бы меня не свалили.

23 ИЮЛЯ. СИЛЫ ПРИРОДЫ.
Какая всё-таки могучая штука окружающая нас Природа!
До середины июля не переставая палило солнце, затем дней десять проливных дождей. Вчера и сегодня опять солнце, но в дымке, и очень тепло и душно.
И кичится самоуверенный Человек, что он всё познал, и тешит этим своё тщеславие.
Но простые люди беззащитны перед стихией. Ломота в костях, сопли из носа без всякой видимой причины, -- всё это проявления энтропийных процессов в атмосфере.
Вот и меня крутит, и в горле першит. Сижу, и по чайной ложечке глотаю шотландское виски. А ничего, быстро помогает!

31 ИЮЛЯ. ЭНТРОПИЙНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ.
Сижу на дома. Открыл окно. Хлещет ливень.
Час назад ходил по барахолке. Сильно парило. Пытался понять, в чём суть ощущения приближающегося дождя.
Ну, плохое самочувствие, это обычное дело. А вот что на него накладывается?
Пытаюсь вспомнить всё по минутам.
Синяя туча пока ещё на краю неба, но облака уже приблизились к солнцу.
Вот в это время солнце и начало жарить. Общая яркость снизилась, а инфракрасных лучей как будто стало больше. Может ли такое быть? А может это что-то совсем другое?
Но кожа явно чувствует жар. И он идёт не от свинцовой тучи, а именно от солнца.
Другое дело – общее состояние, его может вызывать атмосфера. На синюю тучу вряд ли стоит грешить. Раз она синяя, значит процесс конденсации в ней уже завершён.
Причину неизвестного излучения надо искать там, где невидимая перестройка молекулярной структуры только набирает обороты.

24 АВГУСТА. ПРЕВЫСИЛ ПРЕДЕЛ.
А я всю сегодняшнюю ночь не спал. Вчера решил съездить на дальнюю дачу, дабы убедиться, что и на ней слив в этом году нет. Да, действительно, синяя слива почти вся усохла на ветках, но зато жёлтая слива дала большой урожай.
А ночью разболелись руки. За упавшими ягодами пришлось лазить в зарослях крапивы, а я был в футболке без рукавов. В горячке сбора я не обращал внимания на укусы, и они превратились в сплошной волдырь. Когда обожжёшься слегка, всё быстро проходит, но когда превышается некоторый предел, начинается аллергическая реакция организма, поэтому ночью руки чесались и горели огнём. Пробовал разное, и крем, и змеиный яд, но слегка успокоила только серная мазь, от которой я к утру смог заснуть. А может быть просто подействовало всё в совокупности.

31 ОКТЯБРЯ. ХЕЛЛОУИН.
Погода стоит дождливая и мрачная, как и положено на хеллоуин. Она повторяется с большой точностью каждый год. Но в этом году настоящая хэллоуинская погода была несколько дней назад, -- ветер, снег с дождём и собачий холод, который пробирает до костей. Я прочувствовал, какая должна быть эта погода, когда прочёл одно из продолжение “Унесённых ветром” (А.Риплей "Скарлетт").
Там Скарлетт вернулась на свою родину в Ирландию. И как раз в ночь неа 1 ноября, у неё начались тяжёлые роды. Старухе-колдунье пришлось делать ей кесарево сечение …
Но речь не об этом. Главное это проникнуться тем мистическим духом древних кельтов, что некогда населяли современную Ирландию и Шотландию. В этот вечер рекомендуется плотно закрывать форточки и дымоходы, чтобы нечисть не залетела в жилище.

ДНЕВНИК ЗДОРОВЬЯ И ПОГОДЫ ЗА 2017 ГОД .

ЯНВАРЬ.
Заметных вспышек инфекции пока не было, хотя погода не радует взгляд.
Около нуля, подтаивает, а временами скользкая наледь, а тротуары не посыпают.
Я стараюсь ходить в магазины только по крайней необходимости, а в людных местах и вовсе не бываю. Вообще, как ушёл с работы, болеть стал раз в десять реже.
Однако конец декабря и весь январь чувствую себя плохо – не хватает воздуха.
Среди дня часто делаю упражнения на распрямление спины. Но вместо того, чтобы больше гулять, сижу , как наркоман, за математикой.

17 МАЯ.
У меня со здоровьем всё наладилось. И это благодаря тому, что стал меньше есть. Когда у всех нормальных людей кончается пост, он у меня только начинается. Сам удивляюсь, – не ем, и есть не хочу, только чай и немного капусты с подсолнечным маслом. Сбросил вес с почти 90 до 80 килограммов, уже чувствуется лёгкость при быстрой ходьбе.
Может быть всё дело в солнечной погоде? Солнца так много в было в последний месяц. Но меня оно почему-то раздражает до крайности. И воздух холодный, и от компьютера воротит. Вот и сидел сиднем дома. Математикой тоже не занимался, по большей части слесарил.

9 АВГУСТА.
Сегодня первый раз за две недели проснулся и почувствовал, что меня не ломает. Приятная истома, упадок сил, и хочется подольше полежать и продлить этот кайф.
А дело в том, что с конца июля я опять простудился. Выдались несколько тёплых дней, и я пару раз искупнулся. В это прохладное лето не было обычного июльского зноя, и лёгкий переменчивый ветерок наверное так на меня повлиял.
Весьма удивительно, что сидя вблизи приоткрытого окна, когда сквознячок даже не ощущается, я могу с уверенностью ожидать появления соплей через несколько часов, а в худшем случае ангины на следующий день. И спастись от неё можно только столовой ложкой вина или несколькими стаканами горячего чая.

Ещё в трёхлетнем детстве я задавал себе вопрос, почему мы чешем там где чешется? Ну, была бы там блоха или малюсенький клещ, как у древних обезьян, было бы понятно.
Но ведь там ничего глазом не видно. И подобные вопросы оставались без ответа.

Я иногда замечал, что укус насекомого, или простое почёсывание в одном месте, вызывает как бы укол иголкой в совершенно другой части тела. Думаю, ты сможешь припомнить такое хотя бы смутно.
Очевидно, что нервная система имеет определённое строение только в крупном масштабе, но никаких генов не хватит, чтобы точно указать связи каждой клетки. В малом масштабе они формируются случайно, и некоторые из них могут протянуться слишком далеко. Вот они-то и посылают эти ошибочные сигналы.
И может быть поэтому организм реагирует на слабые дуновения от сквозняка, как на пыль. При этом начинается выделение жидкости из глаз и носа, чтобы смыть несуществующий раздражитель.
Или вот выпил в жару холодной воды, и в горле уже першит. Что это? Наверно организм “думает”, что на миндалине поселились микробы. И он направляет туда побольше лейкоцитов. “АН ДЕМОНОВ-ТО И НЕТ!” Но лейкоциты продолжают работать по стандартной ПРОГРАММЕ. Они разбивают палаточные лагеря, окружая мнимых врагов. А врач, как со спутника, видит на миндалинах скопления гнойничков. Начинает их прижигать чем-нибудь вроде раствора Люголя. А толку-то! Только хуже. Но, если слушать врачей, “болезнь” в случае такого лечения будет длиться не целую неделю, а только семь дней!

10 АВГУСТА.
Глаза чешутся, в носу, как горчицей намазано! Кажется начинаю понимать в чём дело.
Точно! Как приду на речку на своё излюбленное место, так из носа в три ручья. Уйду оттуда, снова прихожу в ному. Видимо дело действительно в пыли, точнее в пыльце.
Сейчас вовсю цветёт полынь и крапива, только не знаю, которая из них так на меня влияет. Никогда раньше не жаловался на аллергию ни от перьев птиц, ни от химикатов, с которыми проработал почти всю жизнь. А может именно потому химии около меня теперь нет, и я не дышу испарениями, которые притупляли нервные окончания. Нечто похожее бывает у курильщиков, когда они бросают курить.

12 АВГУСТА .
Обычно в августе травы уже отцветают, желтеют и становятся ломкими. В этом году было холодно и много дождей, поэтому всё происходит позднее. Зато какое красивое разнотравье! И жёлтые и голубые и белые и розовые цветы! Что ни охапка, то букет! И всё это в рост человека! Недавно поехал проверить дачу (я там теперь редко бываю), так там непроходимые заросли. Хорошо, что куртку взял. Пробирался через крапиву с поднятыми руками, иначе никак.
И хотя борщевики уже стали коричневыми, мощной стеной стоит одолень-трава с розовыми цветами. Вовсю цветут репейники красно-фиолетовами звёздами.
И почему люди стараются скашивать лопухи? Ведь это красивейшие растения! Мне они всегда успокаивают душу.
А если в жаркий день долго смотреть на заросли бородатой крапивы, можно увидеть, как временами там что-то лопается и вылетают лёгкие облачка пыльцы. И невольно вспоминается планета Регис-3 (С. Лем "Непобедимый") с её металлическими кустами на которых живут неисчислимые рои кристаллических “мушек”, способных, объединившись, вывести из строя даже самое мощное земное оружие, такое, как огромный кибернетический танк “Циклоп”.

26 ОКТЯБРЯ .
Последние дни температура около нуля. Я не раз замечал, что при + 4С становится очень холодно, как будто возникает некое энтропийное излучение. Оно проникает сквозь одежду, и замедляет жизненные процессы в организме. Связано это по видимому с уменьшением “количества жизни” молекул воды, огромные массы которой окружают нас повсюду. А сегодня выпал снег, и сразу стало теплее.

ДЕКАБРЬ .
Я теперь стал многословным из-за того, что действительно не с кем поговорить. Ведь круглые сутки молчу. Те люди, с которыми удаётся перекинуться хотя бы несколькими фразами, меня, по-видимому, не понимают. Ну не задеваю я струны их души! Я их, конечно, за пуговицу не держу. Ну, что делать, если я неинтересный собеседник.


ВЫВОДЫ .
Из приведённых записей можно сделать по крайней мере два вывода.

ПЕРВЫЙ ВЫВОД (как лечиться).

По-видимому в организме существует НАБОР ПРОГРАММ, по которым он старается восстановить своё здоровое состояние. Настоящее излечение наступает только после полного завершения программы, результатом которой является создание длительного иммунитета. Но иммунитет подобен условному рефлексу, он постепенно ослабевает.
По окончании его действия организму нужна ОТМАШКА. Так же, как дерево хоть раз в году должно сбросить листья с накопившимися в вредными веществами, так и и человек заболевает даже без видимых причин. Такие сезонные заболевания обычное дело. В это время вредно вмешиваться в ход программы. Так многие врачи выражение “сбить температуру” понимают слишком буквально. Они не учитывают того, что температура эта создана самим организмом для протекания нужных ему биохимических реакций.
Не дать полностью переболеть, это всё равно, что проколоть нарыв, когда он ещё не созрел. Тогда повторная реакция организма.будет очень жёсткой, точнее даже жестокой.
Вмешаться надо только в том случае, когда организм не может справиться своими силами.
Например, если человек истекает кровью, нужно конечно зашить рану. Если же организм находясь между жизнью и смертью сам поборол болезнь, его здоровье будет даже крепче, чем было. Важно лишь отличить одно от другого и не прозевать критический момент. Для врача это конечно риск. А вот староверы считают, что в любом случае для продолжения рода должны оставаться те, кто способен выживать сам.

Бывает, что болезнь приняла хроническую форму, то есть организм просто отделил очаг заражения второй или третьей линией обороны и дальше он не расширяется. На коже это выражается зоной покраснения.
Внутренние микробы могут не иметь определённого расположения, но находятся в динамическом равновесии с силами организма. Такое “тлеющее” состояние выражается в общей вялости и постоянной повышенной температуре. Оно может длится очень долго, постоянно отнимая силы у организма. В таком случае надо как-то нарушить равновесие. В каждом случае есть свой вариант. Например при хроническом насморке это простудиться ещё больше, и сразу применить по максимуму всю мощь имеющихся лечебных средств. Но это очень опасно! Такие вещи имеет право делать только опытный специалист, имеющий в запасе достаточно страховочных методов.

ВТОРОЙ ВЫВОД (профилактика).

Как-то так получилось, что состояние организма у меня получило привязку к религиозным праздникам. По-видимому многовековые традиции верующих создавались не на пустом месте. Я и сам замечал, что погода связана не с календарными числами, а именно с этими праздниками. Если учитывать эти особенности, можно гораздо дольше сохранить себя в здоровом состоянии.

1). РОЖДЕСТВО – КРЕЩЕНИЕ (с 7 по 13 января). Таинственное и сказочное время, когда совершаются добрые волшебства и начинают сбываться заветные желания. Оно не лишено присутствия тёмных сил. Бог мороза Карачун вместе с Велесом ходят ночью по лесу и уносят в мир нави то, что не должно существовать в нашем мире. Это время предназначено для отдыха и восстановления сил за весь предыдущий год.
2). КРЕЩЕНИЕ (начало января). Обычно самые сильные морозы за всю зиму. Вода в реке становится особенно чистой, и у церкви раздают “святую воду” поступающую из ближайшего пожарного колодца, всего лишь обмакнув в неё серебряный крест.
3). СРЕТЕНЬЕ (где-то в конце февраля).
Говорят: “Зима с весной встречаются”. Продолжается ещё явная зима, лежит снег, но солнце как-то особенно заметно ласково пригревает, и возникает особенное чувство умиротворения. С крыш капают сосульки и хочется спать. Сретенье можно почувствовать даже не глядя в календарь.
4). ВЕЛИКИЙ ПОСТ (семь недель с середины марта сразу после Масленицы).
Это самое болезнетворное время. Лучше всего не посещать людные места, а сидеть дома и читать книги. Лично я очень люблю это время. Оно самое удобное для размышлений и самосовершенствования.
5). ПАСХА (конец апреля или начало мая). Происходит резкий “переход к весне”. Пробуждается трава, как-то сразу становится тепло, и можно уже ходить без пальто. Меняется даже ЗАПАХ. Это непередаваемый запах весны. Сразу становится легче дышать. Он опьяняет и вселяет радость жизни.
6). ТРОИЦА( первое воскресенье июня). С утра обычно солнечно, но во второй половине дня, облака сгущаются и проливаются дождём. Почему так происходит, я не знаю, но гроза после обеда бывает почти всегда. И ещё, это очень опасный для простуды день.
7). Летнее солнцестояние (22 июня). Солнце в дымке. Цветовые тона приглушены, пейзаж, как на старой коричнево-зеленоватой фотографии (фотобумага йодоконт). Состояние спокойное и умиротворённое. Пахнет дорожной пылью.
Надо сказать. что у каждого времени года есть свой ЗАПАХ. В конце лета, например, вдруг резко начинает пахнуть грибами и осенней прелью, а зимой это запах мороза. Да-да, бывает и такой запах!
8). ИВАН КУПАЛА (начало июля). Если северный конец стрелки компаса смотрит на “старый новый год”, то южный конец укажет на Ивана Купалу. Это его летний аналог, такое же мистическое и магическое время, когда в наш мир проникает нечистая сила, способная творить свои специфические чудеса. В ночь на Ивана Купалу один раз в сто лет расцветает волшебный цветок папоротника. Тот, кто его найдёт будет счастлив всю жизнь.
9). ИЛЬЯ (2 августа). Говорят Илья льдинку в воду бросил. И действительно, вода в реке резко становится холодной. Можно считать, что купальный сезон на этом заканчивается.
10). БАБЬЕ ЛЕТО (середина сентября). Цвета коричневато-желтоватые. Вся трава в паутинах. Очень тепло и тихо. Ощущение силы и бодрости. Вблизи осеннего равноденствия преобладает избыток внутренней положительной энергии, накопленной за лето. Если случаются нарывы, то они глубокие, протекают с повышением температуры.
11). ХЕЛЛОУИН (последняя ночь октября). Снег с дождём и ветром.
Нечистая сила летает по воздуху и пытается проникнуть в жилища людей через форточки и дымоходы. Многие не принимают этот заграничный праздник. Но факт остаётся фактом, в эту ночь всегда необычайно мерзко, мокро и зябко!
12). КАТОЛИЧЕСКОЕ РОЖДЕСТВО (вблизи зимнего солнцестояния). Солнце находится глубже всего под небесным экватором. Сумерки наступают уже в пол пятого. По преданиям, злая колдунья Лоухи похитила у людей солнце и спрятала его в волшебной пещере. Но мир погрузился во мрак ненадолго. Очень скоро день начнёт увеличиваться, и солнце снова возродит жизнь на земле!


Проекты и прожекты

Пятница, 09 Февраля 2018 г. 17:54 + в цитатник
В ЭТОМ РАЗДЕЛЕ:

1. Концентраторы прямого солнечного света, зажигательные зеркала Архимеда,
2. Электростатический генератор переменного тока,
3. Электростатический двигатель переменного тока,
4. Холодильник-трубка,
5. Волновой холодильник,
6. Тунгусский метеорит в качестве электрического генератора,
7. Четвертьволновый безопорный космический движитель.

КОНЦЕНТРАТОРЫ СОЛНЕЧНОГО СВЕТА .
Собрать большое вогнутое зеркало можно из осколков мебельных зеркал.
Если вы умеете пользоваться стеклорезом, то делать это буде нетрудно.
Люди боятся нечаянно разбить зеркало. Но здесь не тот случай. Осколки всё равно пропадут. Вы же их наоборот спасаете. И не разбиваете, а аккуратно режете.
Так что отбросьте суеверия, и принимайтесь за дело.
Большое параболическое зеркало можно собрать тремя способами.

1. ИЗ ИЗОГНУТЫХ ПОЛОС .
На деревянную раму крепятся одна над другой три вогнутых полосы. Они как бы оформляют вертикальный вогнутый цилиндр. На них крепятся шесть вертикальных вогнутых полосы, которые на плоскости оформили бы горизонтальную вогнутую поверхность. Все вместе они образуют параболоид, вогнутый и по вертикали, и по горизонтали.
Пластину картонного ламината длиной около трёх метров и шириной 20см распиливаем пополам. Одну половину кладём на плоскую поверхность, и прибиваем к ней поперечные рейки шириной 16см на раных расстояниях друг от друга. Две по краям, и четыре между ними. Середину оставляем свободной. Толщина этих реек от центра к краю должна возрастать должна квадратично. Например:
0 см (середина) – 0 см, 25см – 1/2 см, 50см – 4/2 см, 75см – 9/2см.

FIL5552 (480x640, 96Kb)

Сверху кладём вторую полосу, и середины соединяем болтом. Затем по очереди от центра к краям прибиваем её к рейкам. При этом верхняя пластина выгибается точно по параболе. На неё накладываются шесть зеркальных квадратов размером 20ґ20см.
Края закрепляем пластмассовыми профилями, и концы которых глушим шурупами, чтобы зеркала не выпадали.
Таких зеркальных парабол надо изготовить 9 штук. Шесть будут с зеркалами, а ещё 3 оставляем без зеркал. Эти три штуки мы закрепляем на деревянную раму.


FIL5554 (480x640, 96Kb)

Размеры не помню, но, глядя на фотографию, любитель сам их определит, исходя из имеющегося материала.
К этой раме и привинчивается горизонтально три пустых параболы, сверху, снизу, и посередине. Они как бы задают вертикальную цилиндрическую поверхность.
К этим трём направляющим привинчиваются вертикальные параболы с зеркалами. На плоскости они должны были бы образовать горизонтальный цилиндр. Но на вогнутых направляющих получается параболоид.

FIL5553 (640x480, 96Kb)

Солнечные лучи от него собираются в один фокус.


FIL5558 (700x522, 226Kb)

Мощность такого концентратора не превышает киловатта, но на расстоянии примерно 2-3 метров он способен воспламенить картон.
Надо сказать, что зеркала сами по себе очень тяжёлые, и вся установка весит около пятидесяти килограммов, поэтому её пришлось поставить на колёсики.

2. ВОГНУТЫЙ ЛИСТ КАРТОНА .
На этот раз решил скрепить с распорками два картонных листа, чтобы получилась вогнутая чаша, и обклеить её зеркальными осколками. Конструкция должна была получиться предельно лёгкой и технологичной. Но не тут-то было.
Оказалось, что листы не компенсируют неровности друг друга, и она даже немного увеличивается. Короче, пришлось разобрать, и заменить один из листов жёсткой ровной мебельной пластиной.

Вогнутый 1 (408x308, 132Kb)

Лист картона тоже мебельный толщиной 3мм. Его размеры и высоты распорок для получения параболоида с фокусным расстоянием около 1 метра, ты можешь видеть на чертеже.


Вогнутый чертёж (700x650, 44Kb)

Чтобы защитить зеркало от пыли, приделал задвигающуюся крышку.


Вогнутый2 (480x361, 107Kb)

В транспортном виде это выглядит так.


Вогнутый3 (480x361, 96Kb)

И хотя я ожидал, что фокусировка более чем 400 зеркал даст очень высокую температуру, зеркала не фокусируются строго в одно место, и картон загорается, но не сразу.


Вогнутый фасад (226x199, 50Kb)

Мне этот эксперимент послужил источником новых знаний.
Во-первых, выгибанием картона нельзя получить фокус меньше двух его поперечников, потому, что дальше наступает резкое коробление или даже излом картона.
Малейший перекос от толщины клея или очертаний самого зеркального осколка приводит к отклонению светового зайчика.
Преимущество этой конструкции в том, что годятся осколки любой формы и размеров. Отходов почти нет.

3. ТРЕУГОЛЬНАЯ РАМА .
Всё-таки разброс зайчиков получается слишком большим.
И чтобы получить температуру, достаточную для плавления металлов, надо фокусировать каждое зеркало в отдельности. И на ум приходит такая идея. Равносторонний треугольник из реечек, разделённый на 4 маленьких.


Треугольники (122x107, 2Kb)

Треугольник всегда жёсткий, и его плоскость всегда плоская, в отличие от прямоугольника из реек.
К каждой ячейке приклеивается треугольное зеркальце.
Крайние концы лежат на тонких подкладочках, и поэтому слегка приподняты. Этого достаточно, чтобы на расстоянии примерно двух метров свести лучи в одно место.
Это можно точно сделать вручную путём подбора подкладок.


P5290461а (700x311, 107Kb)

Если изготовить 4 таких “тетразеркала”, их можно аналогично объединить в блок из 16 зеркал. А четыре блока дадут зайчик от 64 зеркал. Этого уже более чем достаточно для зажигания дерева. Если взять элементарное зеркальце со стороной 8 см, то весь агрегат предстанет не слишком уж и большим треугольником с ребром 64 см.


P5290457 (700x525, 250Kb)


P5290455 (700x525, 283Kb)

А если его ещё раз удвоить, что вполне выполнимо, можно будет уже плавить алюминий.
А треугольник высотой около двух метров расплавит даже сталь.
Можно сделать шесть таких элементов, и объединить их в один шестиугольник, он имел бы очень красивый вид.
Возникают только проблемы с креплением треугольников. Мелкие ещё можно приклеивать, а для крупных надо оставлять пустые места под болты. Кроме того остаётся много зеркальных отходов. В этом смысле вогнутый картон гораздо выигрышнее.

Я его довёл это зеркало до транспортного варианта и испытал. Схождение зайчиков получилось намного лучше, чем у предыдущих конструкций, но площадь зеркала оказалась недостаточной, чтобы воспламенить дерево. Для этого надо иметь хотя бы четверть квадратного метра.

А ещё, Галилей писал, что линзой можно расплавить свинец. Ну, и я шутки ради изготовил вот такую игрушку.

Линза1 (700x567, 65Kb)

Линза2 (700x673, 62Kb)
Отношение диаметра к фокусному расстоянию 1: 2 . Простой расчёт показывает, что при таком соотношении можно получить температуру больше тысячи градусов. Однако алюминий не плавится. Добавил снизу вторую линзу. Плавится уже алюминий, а сталь нагревается до ярко-жёлтого свечения

ЗАЖИГАТЕЛЬНЫЕ ЗЕРКАЛА АРХИМЕДА .
Итак, опыт показал, что зажечь картон или дерево можно даже от 36 зеркал на довольно близком расстоянии, когда зайчики почти полностью перекрывают друг друга. При этом освещённость возрастает в 36 раз по сравнению с естественным.
И возникает вопрос, а мог ли Архимед поджечь вражеский корабль на расстоянии 100 метров, и что для этого нужно?
На эту тему написано много статей, и даже проделаны опыты, но большинство людей вряд ли смогут сами сделать нужный расчёт.
Я сам не так давно научился вычислять, какую температуру способно дать то или иное зеркало (или линза).
Читатель наверно замечал, что зайчик от маленького зеркальца с расстоянием не только слабеет, но и становится круглым.
Отчего это происходит? Дело в том, что солнечные лучи не строго параллельны, а немного расходятся. Угол расхождения невелик, всего пол градуса. Но, тем не менее, на расстоянии 1 метра даже ничтожно малый осколок зеркала даст не точку, а зайчик диаметром примерно 1см. Если взять квадратный осколок в 1 см, то зайчик расширится на это минимальное расхождение, и станет размером в 2см. При этом площадь его увеличится в 4 раза, а освещённость, которую даёт этот зайчик уменьшится во столько же раз. Поэтому, чтобы на расстоянии в один метр зажечь кусок дерева сантиметровыми зеркальными квадратиками, придётся взять их не 36 штук, а в четыре раза больше, то есть 144.
То же самое получится, если греческий солдат, имея зеркало в 1 квадратный метр, наведёт на вражеский корабль зайчик с расстояния 100 метров. Зайчик увеличится в 2 раза, освещённость упадёт в 4 раза, и для зажигания корабля придётся оснастить зеркалами полторы сотни воинов. Но на самом деле, этого не потребуется. И пятидесяти метров достаточно, чтобы вражеские солдаты не смогли высадиться на берег. Так что число зеркал можно уменьшить до полусотни. Кроме того, жар на палубе будет таким нестерпимым, что гребцы вынуждены будут бросаться в воду. Поэтому проблемой для Архимеда было наверно не число зеркал, а их качество. Ведь бронзовый щит отражает гораздо хуже современного зеркала, да и придать ему плоскую форму не так-то просто.
Если бы все 144 зеркала собрались в один большой квадрат, он был бы высотой 12 метров. Аналогично, составной зеркальный квадрат со стороной 12 см смог бы зажечь дерево с расстояния 1 метр.

Читатель наверно уже почувствовал, что не только число зеркальных кусочков определяют температуру, но и отношение размера всего составного зеркала к расстоянию до точки схождения лучей. Так сколько же зеркальных кусочков и какого размера нужно взять для изготовления солнечной печи?
Если бы вся небесная сфера сияла, как раскалённый диск солнца, то земная поверхность нагрелась бы до температуры Солнца, то есть до 6000 градусов. Но, как известно, Солнце видится с Земли под углом 0,5 градуса. Под таким же углом мы видим кусочек зеркала диаметром в 1см с расстояния 1 метр, и в этом кусочке солнечный диск виден целиком, занимая всю его площадь. Если мы выложим такими кусочками сферическую площадку диаметром равным радиусу самой сферы, она тоже будет сиять, как раскалённый солнечный диск. Однако площадь её будет примерно в 16 раз меньше всей сферы. По закону Стефана Больцмана, излучение нагретого тела растёт с четвёртой степенью абсолютной температуры, поэтому при наступлении теплового равновесия, температура в фокусе должна быть в корень четвёртой степени меньше 16, то есть примерно (извлекаем два раза квадратный корень) в 2 раза меньше чем 6000 градусов, а именно 3000 градусов.
Так было бы, если бы кусочки зеркала были абсолютно мелкими, то есть если бы зеркало представляло собой единый точный параболоид.
Но мы взяли квадратики в 1 см, и размеру каждого зайчика добавится ещё 1см, поэтому освещённость в фокусе уменьшится ещё в 4 раза, и извлекать корень надо уже не из 16, а из 64. Получится примерно 3. Значит получится не 6000, а только 2000 градусов.
Кроме того это абсолютная температура. По Цельсию будет примерно на 300 градусов меньше, то есть 1700.
Думаю, даже с учётом всех тепловых потерь, температура такой самодельной солнечной печи будет достаточной для расплавления многих металлов.
Однако расположить все эти зеркала на сфере (а их будет около десяти тысяч), да ещё так, чтобы все лучи сошлись в одной точке, очень трудоёмко. Вот если бы читателю удалось изготовить большой параболоид (такую примерно форму имеют спутниковые тарелки), то на его поверхность зеркала лягут как раз нужным образом. Их останется только приклеить.
Как видно из сказанного, чем больше будет отношение "диаметр радиусу" (в оптике оно называется относительным отверстием), тем выше получаемая температура. Что касается размера зеркальных кусочков, то вполне достаточно делать их размером в одну сотую фокусного расстояния.
Впрочем, если читатель не собирается плавить сталь, а солнечная печь ему нужна только, чтобы жарить яичницу, необязательно брать такие мелкие зеркала. Достаточно и нескольких десятков. Например 100 квадратиков 10х10 см можно расположить на плоском куске толстой фанеры размерами метр на метр. Такое количество можно сфокусировать вручную при помощи подкладок и эпоксидного клея. Расположение на плоском листе удобно тем, что устройство не занимает много места. Его можно поставить у стены, а если оно разборное, то и уложить в чемодан.
Что касается применения зеркал в качестве оружия, думаю, честь этого изобретения частично принадлежит простым солдатам. Они забавлялись тем, что направляли блики от бронзовых щитов на своего командира, и, конечно, были бы наказаны. Но, по счастью как раз в это время мимо проезжал военный инженер Архимед, и … начались тренировки на суше.

* * *
Дальше пойдёт речь о проектах (или лучше сказать прожектах) различных устройств,
которые ещё не изготовлены, но могут навести читателя на новые мысли.

ЁМКОСТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА .
Для ветровых установок предлагаю попробовать простую конструкцию генератора, не использующую ни железа, ни обмоток.
Идея состоит в том, что если вращать блок подвижных пластин воздушного конденсатора переменной ёмкости, то ёмкость его будет периодически меняться.
Если к конденсатору подключить гальваническую батарею, заряд на нём будет так же меняться, а в проводах возникнет переменный ток. Так как ток переменный, заряд батареи расходоваться не будет. Она служит только для поддержания на пластинах разности потенциалов. (Её лучше вообще зашунтировать постоянной ёмкостью.)
Преимущество этой конструкции в том, что электричество невесомо, и носители его могут быть не толще конфетной фольги. Но есть и недостаток-- низкая частота!
От неё зависит вырабатываемая мощность. Но её можно повысить расщепляя полюса.
Пусть на неподвижном диске из органического стекла нанесены 100 радиальных металлических полосок. Половина полосок соединена с плюсом высоковольтной батареи, а вторая с минусом. На вращающемся диске нанесены такие же полоски, соединённые все вместе (солнышком). Перекрывая полоски неподвижного диска они за один оборот создадут многократное изменение ёмкости за один оборот.
Ёмкость одной пары дисков (компьютерный компакт диск диаметром 12 см) будет ~ 10пФ. При напряжении 10 кВ и скорости 10 об/с, мощность возникающего переменного тока должна быть ~ 1Вт. Если на длине вала 10см этих пар поместить 20 штук, получим 20Вт.
Но это не предел. Если пластины покрыть хорошим изолятором или сегнетоэлектрической керамикой, ёмкость одной пары дисков увеличится. Кроме того можно будет увеличить и постоянное напряжение, тогда мощность генератора возрастёт многократно.

ГЕНЕРАТОР - КНИГА (проект-шутка).

Генератор книга (356x360, 24Kb)

Листы этой книги из фольги проложены тонкой микропористой резиной. Кривошип совершает работу по растаскиванию и сближению зарядов этого многостраничного конденсатора.
Тут не всё можно считать шуткой. Обычная книга в 300 страниц (150 листов) имеет толщину 15 мм при площади листа 3 кв.дм.
Если резина имеет толщину ~ 0,1 мм, то ёмкость каждой пары ~ 10 000 пФ, а ёмкость всей "книги" составит ~ 1мкФ. При напряжении 1000В (хорошая резина выдержит) она может накопить заряд 10^(-3) Кл. Делая один "вдох" в секунду эта гармонь выдаст переменный ток 10^(-3)А. При 1000 вольт это 1Вт.
А если ещё повысить частоту с 1Гц до 1кГц, получится уже целый киловатт!

Чтобы развеять недоверие, сделаем расчёт по-другому.
Сила притяжения пластин конденсатора может достигать 1кГ на кв.дм.
Ну, пусть поменьше,1 кГ на весь лист. Ход "поршня" пусть равен 1 см. Тогда кривошип за один ход совершит работу 0,1 Дж.
При частоте вибрации 1000Гц получим 100 Вт.
Вот и результат -- между 0,1 и 1 кВт. И "книга" то не так уж велика. А если сделать побольше? Так что эти шуточки могут иметь серьёзные последствия.
Вместо резины можно применить отталкивающиеся магнитики. Такие магнитные пружины будут вечными.
А чтобы не тратить энергию на вытеснение воздуха, всю конструкцию можно поместить в вакуум.
Насчёт того что источник напряжения будет разряжаться, можно не беспокоиться. Постоянный ток через изоляцию не идёт. Значит вещества в гальваническом элементе не сдвинутся с места. Непоколебимым валуном на этом пути лежит число Фарадея, и его вряд ли удастся перехитрить даже сионским мудрецам.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ .

Всем известно устройство асинхронного двигателя переменного тока. Это так называемое “беличье колоесо” и статор, создающий вращающееся магнитное поле.
Я заменил его на вращающееся электрическое. Три высоковольтных трансформатора на 10кВ от неоновых реклам подсоединил к электрической сети. Один через дроссель, второй без всего, а третий через конденсатор. Получался сдвиг фаз примерно по 60 градусов. При соединении звездой, получилось трёхфазное напряжение. Это напряжение я подал на три жестяные пластинки, расположенные по кругу. Получился вращающийся электрический поток, делающий 50 оборотов в секунду. В центре я подвесил на ниточке большую старинную пуговицу. И пуговица эта нехотя начала вращаться всё быстрее и быстрее.
Объяснение я нашёл простое. Раньше пуговицы делали из пластмассы с добавками красящих веществ. В данном случае, пигментом наверно послужил графит. Он сделал пластмассу полупроводником с большим сопротивлением. Под действием заряженных пластин, происходит поляризация, связанная со смещением электронов в соответствующую сторону. Но, поскольку заряд пластин как бы бежит по кругу, заряженная область немного отстаёт, и возникает касательная сила притяжения. Она и вращает пуговицу. Надо сказать, что вращаться может не всякая пуговица. Если она сделана из хорошего диэлектрика, то поляризация происходит только за счёт смещения зарядов внутри молекул, и эффект получается слабым. Вращать можно и металлическую кральчатку, надо только, чтобы лопасти соединялись между собой через резисторы.

Если электрический или магнитный поток будет вращаться с большой частотой, то резисторы наверно будут не нужны, заряды и так будут отставать так же, как в “беличьем колесе”.
Интересно то, что электромагнитное поле высокой частоты можно пустить в виде луча. Три таких луча, имеющих разность фаз, в точке пересечения дадут вращающийся поток. Поместив туда металлический предмет, можно заставить его вращаться на большом расстоянии. Практически достаточно даже двух лучей. А разность фаз даже необязательно создавать специально. Она появится естественным путём за счёт разности хода в пространстве.
Этот эффект можно применить в военном деле. Если, например, в скрещение лучей двух (а лучше трёх) радаров, попадёт самолёт неприятеля, он начнёт вращаться, как ротор асинхронного двигателя. Нужно только, чтобы радары были достаточно мощными.
Какова должна быть эта мощность, я сказать не могу, но предполагаю, что достаточно будет нескольких десятков киловатт.

ХОЛОДИЛЬНИК – ТРУБКА .
Представь себе, что поршень бегает взад-перёд по закрытому с обеих сторон длинному цилиндру, и попреременно сжимает и разжимает воздух в его концах. Скажи, в каком месте цилиндр будет нагрет сильнее?
– Конечно на торцах, где воздух сжат сильнее всего.
– А середина?
– Она будет холодная, так как соприкасается с воздухом во время его расширения.
Вот и получилась очень странная трубка, концы горячие, а середина холодная. Что это, нарушение второго закона термодинамики?! – Нет, внутри трубки производится механическая, она то и создаёт разность температур. Такую трубку можно использовать в качестве бытового холодильника.
Вместо изнашивающегося поршня можно взять ртуть в закрытой U-образной трубке.
А раскачивать её можно переменным током в магнитном поле.
Вместо ртути можно взять сравнительно безвредный сплав Na-K. При комнатной температуре этот сплав жидкий (я пробовал). А газ лучше взять какой-нибудь малоактивный, например CO2.

Если давление под поршнем будет достаточно большим, чтобы воздух раскалился до свечения, можно использовать выброс энергии в виде лучей. Для этого в торце
цилиндра надо установить окошко из прочного кварцевого стекла.
Это удобно тем, что тепловым лучом можно передать тепловую энергию в нужное место, а сам шумный агрегат расположить в отдельном помещении.

Расчёт холодильника.
Меня так увлекла идея теплового насоса, что я решил прикатать поэзию алгеброй.
Для этого пришлось вспомнить некоторые азбучные истины.
В основе теплового расчёта лежит показатель адиабаты n = 1 + 2/i , где i – чило степеней свободы одной молекулы газа. Например одноатомная молекула аргона может двигаться поступательно в трёх независимых направлениях, отчего i считаем равным 3.
Двухатомные молекулы воздуха могут кроме того вращаться в двух плоскостях (третье, вокруг оси гантели, неотличимо от покоя), поэтому i = 5. И, наконец, трёхатомная молекула углекислого газа СО2 имеет все шесть различимых степеней свободы.
Из-за этого, показатели адиабаты n :
аргона 1,67 , азота 1,40 , углекислого газа 1,33 .
При адиабатическом сжатии, давление газа повышается нелинейно быстро, p ~ V^(n).
Это происходит из-за того, что увеличивается ещё и абсолютная температура газа (хотя и медленнее линейного) T ~ v^(n-1) .
Например при сжатии СО2 в 10 раз, его абсолютная температура возрастёт всего лишь в 2 раза (с 20С до 330С), а давление в 13 раз (до 13 атм).
При таком же сжатии воздуха (N2 или O2), температура увеличится в 2,5 раза (до 450С), а давление в 25 раз.
У аргона эти изменения проявляются ещё ярче. Абсолютная температура возрастает в 4,7 раза (до 1100С), а давление достигает аж 46 атмосфер!

Таким образом, чтобы нагревать воду для бытовых нужд, достаточно сжать обычный воздух всего лишь в 2 раза. При этом его давление возрастёт в 2,6 раза, а абсолютная температура в 1,32 раза, то есть с 20С до 114С.
После отдачи лишнего тепла, и последующего расширения до первоначального объёма, воздух может охладиться в пределе до -50 градусов, и его можно использовать для охлаждения продуктов.
Мне самому эти цифры кажутся неправдоподобными. Но расчёт есть расчёт. И вряд ли я где-то допустил ошибку. Наверно этот психологический эффект вызван тем, что теплоёмкость воздуха очень мала, и мы не замечаем сильного нагревания, например когда накачиваем автомобильную шину.
Я надеюсь, у читателя не возникнет вопрос, зачем для нагрева воды возиться с газами, если можно поставить электронагреватель?
Дело в том, что тепловой насос не просто выделяет тепло, а именно перекачивает уже имеющееся из окружающей среды в нужное место. Из-за этого получается выигрыш в электричестве в несколько раз.
А раз всё разъяснилось, вернусь к реальной конструкции теплового насоса.

Итак, перед нами трубка длиной в 1м, диаметром 13мм (сечение 1 кв. см.). Трубка запаяна с обеих сторон. В трубке обычный воздух при атмосферном давлении.
В середине трубки находится стальной поршенёк массой 10 грамм .
Если какой-нибудь внешней силой (например магнитным полем) раскачивать его из стороны в сторону, он будет попеременно сжимать воздух по обе стороны. Из-за этого торцы трубки будут нагреты сильнее, чем её середина. Но виданное ли дело, чтобы замкнутое тело самопроизвольно создавало неодинаковую температуру поверхности?!
Будь это так, мы имели бы вечный двигатель! Но, к сожалению, нам всё-таки приходится затрачивать энергию.
По сути дела, это тепловой аналог резонансной катушки Тесла. Только вместо напряжения здесь пульсирует давление. Изюминка в том, что в отличие от других конструкций, здесь минимум затрат на вихреобразование. Все размеры длины изменяются пропорционально, а по ширине и вовсе не меняются.

Но как велика будет разность получаемых температур?
-- Чтобы ответить на этот вопрос , придётся решать дифференциальное уравнение.
А поскольку уравнение это к тому же ещё и нелинейное, я не стал заморачиваться, и нашёл его машиной для каждого конкретного случая. И вот что получилось.

Если поршень массой 10 г, имеет в среднем положении скорость 20 м/с, он может отклониться от центра на 256 мм. Температура под поршнем достигнет +117С, а с другой стороны –25С. Давление, достигшее 21 атмосферы, и отбросит поршень в противоположную сторону. Раскачиваясь, как на пружинах, поршень будет совершать двойные колебания с частотой 13,5 Гц.
Если увеличить силу внешнего поля, скорость можно довести до 80 м/с. При этом частота колебаний возрастёт до 36Гц, амплитуда до 493мм (до торца останется всего 7 мм), и температура достигнет 1338С (при –50С с противоположной стороны). Будь торец трубки закрыт кварцевым стеклом, такая вспышка света унесёт наружу часть энергии. И притом безвозвратно. Раз за разом, выплёвывая лучистую энергию через торцы, всё устройство будет неизбежно охлаждаться . Это будет происходить до тех пор, пока трубка не сможет больше излучать. Нужно только, чтобы стекло выдержало давление 3822 атм. Думаю это осуществимо при небольшом диаметре. Ведь глубоководные аппараты на дне Марианской впадины выдерживают 1000 атм при диаметре иллюминатора порядка десяти сантиметров.

Что касается износа поршня, то его можно снизить, если увеличить его массу с 10 до 40г. Тогда это будет стальной цилиндрик длиной 5 см. Температуры и ход поршня останутся прежними, а частота колебаний снизится примерно в 2 раза.

Ещё лучшие характеристики можно получить, заменив воздух аргоном. Тогда при массе 40 грамм и скорости всего лишь 5м/с можно получить примерно те же температуры +83 и –21 С. Ход поршня снизится в 2 раза (с 250 до 126мм). Частота тоже снизится в 2 раза (с 13,5 до 6,8Гц, правда для человека она вредна). И всё это при том, что давление тоже снизится с 20 до 9,2 атм. Таким образом получается как минимум 4-кратный выигрыш в долговечности.

А если повысить скорость поршня до 40м/с, получим температуры +1383 и –84С. При этом размах и частота колебаний по сравнению с воздухом уменьшится незначительно (18Гц вместо 21Гц и 462мм вместо 493мм при прочих равных условиях). Но зато давление давление резко снизится с 3822 атм до 731 атм.

Понимаю, что идея очень сырая, и беззащитна вперед критикой. Но я и не собираюсь её отстаивать. Это просто так, для разминки мозгов.

ВОЛНОВОЙ ХОЛОДИЛЬНИК .
В бытовых холодильниках чаще всего выходит из строя механический компрессор.
Заманчиво было бы придумать конструкцию, не имеющих движущихся частей. Кроме всего прочего, она бы не издавала никакого шума.
Для этого лучше подошёл бы электрокалорический эффект – изменение температуры кристалла при приложении к нему электрического поля. Но, к сожалению, у всех известных веществ изменение это очень мало. Например, для кристалла турмалина электрическое поле напряжённостью 100 В/мм приводит к охлаждению или нагреванию всего лишь лишь на 5•10-5 градуса. Правда у сегнетоэлектриков, в области фазового перехода, этот эффект на несколько порядков выше, и может достигать даже 1 градуса.
Размещая пластинки сегнетоэлектрика (например титаната бария или триглицинсульфата) друг за другом можно набрать нужную температуру.
Перемещать пластинки в электрическое и обратно конечно архаизм. Пусть поле само перемещается куда нужно.

Известен такой опыт. На острие иглы установлен лёгкий алюминиевый диск. Над ним, подобно стрелке компаса вращается сильный магнит. Чтобы исключить влияние воздуха, диск и магнит разделены стеклянным листом. Через некоторое время, диск начинает вращаться в том же направлении, что и магнит. Объясняется это наведением в диске токов Фуко.
Но в природе движение не бывает без трения. Колесо всегда гонит спереди волну грязи, препятствующую движению. Даже стальное колесо на стальном рельсе рано или поздно остановится. Так может быть и бегущее поле обладает трением?
Но нет, скорее всего бегущее поле будет лишь создавать местные охлаждения и нагревания, подобные волнам на воде, не сдвигающим с места всю её массу. Для перемещения теплорода нужны тепловые “клапаны”, открывающиеся в нужные моменты. Получился бы тепловой аналог умножителя напряжения.

Клапан должен закрывать путь теплу в определённые моменты. А как это можно сделать? Самое понятное – это образовать пустотный зазор.
Пусть имеется два стержня, из материалов с одинаковыми, коэффициентами теплового расширения, но противоположными по знаку. Один при нагревании расширяется, а другой настолько же сжимается. Эти стержни прилегают торцами друг к другу. Свободные же торцы закреплены на жёсткой подложке. Если тепло пойдёт от сжимающегося стержня, то он нагреется первым, и сожмётся. Между стержнями возникнет зазор и остановит тепловой поток. Если же тепло пойдёт в противоположном направлении, расширяющийся стержень даже улучшит тепловой контакт. Таким образом получился клапан, пропускающий тепло только в одну сторону.
Существуют вещества, сжимающиеся при нагревании, например ZrW2O7. Диапазон его сжатия у него от 0 до 1050 градусов. У гексацианокобальтата серебра Ag3Co(CN)6
коэффициент сжатия в 14 раз больше, но диапазон температур значительно уже. Метровый стержень из этого вещества при нагревании на 1 градус образовал бы зазор равный толщине безопасной бритвы (0,12мм).
Но это, к сожалению опять механика, а значит и постепенный износ.
Хорошо бы найти материал, способный изменять свою теплопроводность.

К сожалению материалы с переменной теплопроводностью довольно редки.
Лишь недавно было установлено, что теплопроводность литий-оксид кобальта (LixCoO2), применяемого при производстве аккумуляторов, можно изменять в широком диапазоне
электрохимическим путём ( “Электрохимически перестраиваемая теплопроводность литий-оксид кобальта”, журнал “Nature Communications” ).
И опять тупик! Электрохимия – это слишком медленный процесс. Тут нужны килогерцы.
Только тысячекратное сложение тысячных долей градуса способны дать ощутимый результат. Только миллионы пробежавших электрических волн способны охладить кусок мяса в бытовом холодильнике.Что же ещё способно изменять теплопроводность под действием поля? Может быть кварц?
Пьезопластинка кварца, меняя размеры, неизбежно искажает и кристаллическую структуру, а вместе с ней меняет и анизотропию теплопроводности.
И опять это исчезающе малые величины! Но может быть бесконечная сумма бесконечно малых всё же могла бы дать зримую величину?
Остаётся уповать только на жидкие кристаллы.
При повороте длинных молекул жидкого кристалла в электрическом поле, теплопроводность в различных направлениях должна меняться. Но к сожалению у меня пока нет информации о теплопроводности жидких кристаллов.


ТУНГУССКИЙ МЕТЕОРИТ В КАЧЕСТВЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА .
В заключение этой длинной странички, хочу познакомить читателя ещё с одним необычным генератором.
Чтобы лучше себе представить какие огромные электромагнитные мощности могут выделиться в природных условиях, приведу пример с Тунгусским метеоритом.
Пусть кубический километр железо-никеля влетает в магнитное поле Земли напряжённостью в пол эрстеда (40 А/м) со скоростью 20 км/с.
Если считать что поле простирается на расстояние земного радиуса ( 6000 км), то время нарастания магнитного потока будет 300с.
Если для относительной магнитной пороницаемости взять скромное значение 100, то индукция будет 100*4пи10-7 *40 =5000*10-^(-6) Тл.
Магнитный поток на площади в 1 кв км составит 5000*10^(-6)*10^(6)=5000 Вб.
ЭДС = 5000 Вб/300с ~ 10В.
Если для сплава Ni - Fe принять удельное сопротивление нихрома 1 Ом мм кв/м, сечение 1 кв км, и длину пути тока 1км, то сопротивление глыбы 1*10+3/10+12=10^(-9) Ом. А ток окажется равным 10^(10) ампер.
Два метровых отрезка провода (бесконечной линии) с током 1 А на расстоянии 1 м в воздухе взаимодействуют с силой 2*10^(-7) Н. При мю = 100, это ~ 10^(-6) кГ. Если путь тока в глыбе считать рамкой в 1 кв.км , то два противоположных километровых отрезка на расстоянии 1 км будут отталкиваться с той же силой, но помноженной на квадрат тока, то есть 10^(14)кГ. При сечении 1 кв км получится механическое напряжение ~ 100 кГ/кв. мм. Это значительно превышает прочность никеля (50кг/кв мм).
И чем ближе к Земле, тем разрывающая сила становится всё больше. Не мудрено, что глыба развалилась, не долетев до земной поверхности. Теоретически она вообще не должна была долететь целой. В данном случае метеорит работал как ротор гигантского генератора и лопнул с грохотом, по сравнению с которым пушечный выстрел всего лишь комариный писк. При этом развилась мощность (10^10)^2*10^(-9) ~ 100 Гигаватт, это целых двести Днепрогэсов!

ЧЕТВЕРТЬВОЛНОВЫЙ БЕЗОПОРНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ .

Приближается День Космонавтики. Жаль, что теперь о нём редко вспоминают.
В известной песне поётся: "Утверждают космонавты и мечтатели, что на Марсе будут яблони цвести ...".
Мне, к сожалению, не довелось стать космонавтом, но мечтать никто запретить не может.
И вот родился очередной проект космического аппарата, способного перемещаться в безвоздушном пространстве.
Известно, что ни один сигнал в природе не может распространяться с бесконечно большой скоростью. Электромагнитная волна распространяется со скоростью 3*10^8 м/с .
Этим можно воспользоваться. Предположим, в некоторой точке А пространства находится положительный заряд. Наличие этого заряда отмечается другим зарядом в точке В, который испытывает силу воздействия первого.
Пусть первый заряд вдруг исчез (неважно каким образом). В точке В, исчезновение первого заряда заметят только спустя некоторое время (пока “поле” долетит). И всё это время второй заряд будет испытывать силу “взаимодействия” и ускоряться, нарушая, на первый взгляд, закон сохранения количества движения.
Представим теперь себе такую картину.

Безопорный движитель 2_ (557x700, 51Kb)
И процесс перемены зарядов можно продолжать неограниченно долго.
Если вместо точечных зарядов взять металлические шарики, у которых меняется потенциал в том же порядке, и жёстко связать их друг с другом, то такая система всё время будет испытывать действие силы, направленной, в данном случае, вправо.
Однако заряд не может просто так взять и исчезнуть бесследно. Неужели из-за этого пропадёт такая заманчивая идея?!
– А что если заряд заменить проводником с током, например полуволновым вибратором, в котором “плещется” туда-сюда переменный ток.

Представим себе два полуволновых вибратора на расстоянии в четверть волны друг от друга. И пусть колебания во втором вибраторе отстают от первого на четверть волны.

Безопорный движитель_ (330x236, 32Kb)
Когда "изображение" максимума тока в первом вибраторе дойдёт до второго, в нём как раз будет максимум тока, и он притянется к первому.
Когда информация о максимуме тока во втором вибраторе дойдёт до первого, ток в нём уже успеет смениться на обратный, и он оттолкнётся в ту же сторону.
В результате вся система получит двойной импульс в одну сторону, и придёт в движение. Здесь нет нарушения закона сохранения импульса, поскольку в другую сторону полетит мощный поток радиоволн.
Чтобы не быть голословным, в качестве примера могу предложить генератор волн длиной около 3м, позаимствованный из учебника Г.С. Ландсберга. Это вполне работоспособная конструкция, которую может собрать даже начинающий радиолюбитель. А подбирая другие параметры деталей, можно даже получить длину в один метр (и выйти в диапазон первого канала телевидения).

Генератор Ландсберга_ (579x700, 57Kb)
Конечно, мощность такого генератора слишком мала для полёта в космосе, это всего лишь пример. Но современная техника позволяет создавать несраненно более мощные генераторы.
Как это будет выглядеть количественно?
Пусть частота будет 100 МГц (длина волны 3м), вибраторы будут длиной по 1,5 м, а расстояние между ними 0,75 м. И пусть ток в каждом будет по 10А.
Мощность электромагнитных волн, излучаемых в пространство, должна ориентировочно составить несколько киловатт.

Известно, что параллельные проводники с током 1А взаимодействуют с силой 2*10^(-7)Н. Не прибегая к сложным вычислениям мы можем оценить силу взаимодействия вибраторов примерно в 10^(-5)Н, или 1 мГ.
Казалось бы такая маленькая сила тяги бесполезна. Но, если масса всей установки будет 100кг, то за сутки (10^5 секунд) она разгонится до 500 м/с (скорость пули!).
За месяц аппарат разовьёт вторую космическую скорость и начнёт путешествовать в межпланетном пространстве. А через три месяца, набрав третью космическую скорость, он навсегда уйдёт в глубины космоса. В прочем, почему навсегда? В любой момент можно поменять фазу колебаний и изменить направление силы тяги.
К сожалению, выход за пределы солнечной системы бесполезен. Зря астрономы ищут около других звёзд планеты земного типа. Не будут люди жить на планетах!
Зачем постоянно бороться с силой тяжести и чужой микрофлорой, когда на орбитальных станциях можно создать комфортные условия на любой вкус. А для защиты от метеоров можно выбрать подходящий астероид, и брать из его толщи все необходимые вещества.
Кроме того, представление о том, что вселенная пуста, обманчиво. Наверняка около других звёзд живут свои аборигены, и им не понравится, что кто-то посягает на их территорию. Получится, как при открытии Америки, вроде места много, а расширяться некуда, весь космос заселён! И только там, где совсем уж плохие условия, нам возможно позволят создавать свои колонии.
Значит остаётся использовать этот аналог фотонного движителя, для путешествий к Юпитеру или Сатурну. Ведь именно на их спутниках будут жить новые поколения людей.

Как отобрать энергию у молекул

Вторник, 06 Февраля 2018 г. 17:08 + в цитатник
КАК ОТОБРАТЬ ЭНЕРГИЮ У МОЛЕКУЛ ?

НОВЫЙ ЗНАКОМЫЙ .
Олег вышел за проходную, и вдохнул свежий морозный воздух. Сегодня наконец выдали долгожданную зарплату, не всю правда, но и это уже хорошо. Давно стемнело, в окнах светились телевизоры, но Олег не торопился домой. Накануне он поссорился с женой из-за того, что она спрятала его ледобур. Проезд до озера стоил больше, чем выигрыш от возможного улова.
У раскрытой форточки одного из домов он приостановился прислушиваясь к раскатистому голосу Ельцина, вещавшему что-то о теплоснабжении в стране.
Работа Олега была далека от термодинамики, но иногда, когда дело касалось этого вопроса, он болезненно завидовал Клаузиусу, Больцману, Томсону. Они казались ему сверхчеловеками, особенно Томсон сумевший теоретически обосновать свой “тепловой насос”. Сидя в ватнике в нетопленой лаборатории, Олег с тоской вспоминал об этом замечательном изобретении. С его помощью можно отапливать помещение, потребляя из электросети всего около двухсот ватт, и получая при этом столько тепла, сколько мог бы дать трёхкиловаттный “козёл”.
Свернув за угол, у одной из заброшенных строек, на противоположной стороне Олег увидел группу подростков с бутылками, и видом своим старавшихся походить на персонажей американских боевиков. Один из них заорал на всю округу что-то нечленораздельное, желая показать свою полную власть над миром. Увидев Олега он зарычал: А ну стой! Стой, кому говорят! Стоять, с-сука!!! В его голосе явно слышались интонации недавнего дембеля. Олег ускорил шаги, желая поскорее скрыться за поворотом, но услышал позади тяжёлый топот. Их было двое. Деньги есть?— прохрипел тот, что был покрепче. И не дожидаясь ответа нанёс удар кулаком, метя прямо под дых, затем схватил за шиворот и с силой вытолкнул Олега в кусты.
Инстинкт наконец сработал. Нападавший не учёл, что его жертва значительно старше и тяжелее. Олег применил приём и сразу оказался поверх нападавшего. Бить пьяного подростка он не собирался, но тот крепко держал его, не давая встать. Второй навалился сзади. Через некоторое время Олегу удалось приподняться, но удар по голове снова свалил его на землю. Очнувшись, он увидел только пустую улицу. Подобрав шапку и кое-как отряхнувшись, глянул на часы – часов не было. Вероятно в драке ремешок лопнул.Он пощупал в заднем кармане получку, – денег тоже не было. Сволочи,-- выругался он вполголоса.
В это время из деревянного дома напротив вышел пожилой человек в валенках , но без пальто.
-- Вам помочь?
-- Спасибо, всё в порядке, -- ответил Олег, морщась.
-- Пойдёмте-пойдёмте, зайдём ко мне, посидите, да и нельзя же в таком виде идти по городу.
Из-за поворота вывернулся милицейский оазик. Не желая осложнять ситуацию Олег поспешил принять предложение.
Войдя в сени он наконец рассмотрел хозяина, это был крупный седоволосый мужчина лет за шестьдесят, в овчинной безрукавке и круглых очках с металлической оправой. Таких оправ Олег раньше ни у кого раньше не видел.
-- Проходите, обувь не снимайте. Вот чистая тряпка тряпка, оботрите хотя бы руки.
Он провёл гостя в комнату, с большим количеством книжных полок и слабой лампочкой без абажура. Наверное хозяин экономил на электричестве, и от этого комната казалась меньше, и как-то уютнее. В самом углу стояла никелированная кровать, на ней поверх покрывала громоздился странный агрегат отдалённо напоминавший одновременно граммофон и пишущую машинку. Все книги не помещались на полках, и лежали на стульях и даже на полу. В углу топилась железная буржуйка. Труба от неё выходила прямо в окно. Такая вольность была позвлительна, так как дом был частный, и хозяин видимо снимал его половину.
-- Извините за беспорядок, присаживайтесь пожалуйста, не стесняйтесь.
Олег снял куртку и уселся в старое потрёпанное кресло около печки.
-- Вот чай, не обожгитесь. С этого столика Вам будет удобнее.
Олег всё ещё не произнёс ни слова, он был расстроен происшедшим. Наклонив стакан озябшими пальцами, он осторожно, всасывал воздух с капельками чая, ощущая приятное тепло.
Хозяин бросил на Олега внимательный взгляд и, продолжая помешивать сахар в своей кружке, сказал:
-- Да, в подсознании человека заложен инстинкт разрушения. Лежит камень у дороги – его нужно столкнуть в канаву, лежит бутылка – нужно разбить, сухая трава – поджечь. Человеку постоянно хочется что-то разрушать или перемещать. Он неизменно получает удовольствие, когда совершает работу над предметами. Перемещает ли он мебель в своей комнате или сам едет в автомобиле. Но происходит это только в том случае, если он делает это по своей воле. Человек никак не хочет допустить , чтобы окружающие предметы совершали насилие над ним.
Дети особенно чувствительны к бездействию. Им обязательно надо делать что-то своими руками. Даже скучный урок становится интересным, если ответы на вопросы учителя делают их победителями сложного материала.
Неожиданно для себя Олег сказал:
-- Да, но ведь побывать на Фиджи или в Антарктиде можно просто сидя у телевизора.
-- Это не совсем то. У телевизора человек бездействует. Но, в Штатах, говорят, создали аппараты вызывающую у зрителя полную иллюзию действительности, а главное, позволяющие ею управлять.
-- Но тогда получается, что человек может вовсе обойтись без энергии? Простите, не знаю как ваше имя-отчество?
-- Ах да, мы так и не познакомились. Лев Леонидович, с вашего позволения. А Вас как зовут?
-- Олег Васильевич, Олег.
-- Очень приятно, Олег. Нет, конечно без энергии не обойтись, по крайней мере пока. Человеку нужна энергия. Вот ведь как обидно, даже сейчас за окном молекулы носятся быстрее ружейных пуль, а мы не можем использовать эту энергию для обогрева.
-- А если построить дом в виде огромного термоса с двойными зеркальными стенками? Тогда достаточно будет небольшой лампочки, и там будет тепло, как в сауне. А воздух можно подавать через теплообменник.
-- Да, но стоить такой дом будет очень дорого, дешевле, наверно, топить обычный.
-- Есть другой способ -- вставить в оконный проём обычный холодильник, открытой дверкой наружу. Тогда его радиатор выделит в комнату всю ту энергию, которую он взял из сети, плюс то тепло, которое поглотила с улицы холодильная камера. Если, конечно, мороз не слишком силён.
-- Да, я знаю про тепловые насосы Томсона. Тепловой эффект теоретически это перевёрнутая формула Карно -- “тэ к дэльта тэ”. Если на улице ноль, а в комнате двадцать, то абсолютная температура окажется раз в пятнадцать больше перепада. И во столько же раз вырастет теплоотдача.
Видимо оценив уровень подготовки своего гостя, хозяин продолжил тему.
-- Но есть и ещё один вариант, пока ещё фантастический. Дело в том, что понятие вероятности относительно. То, что невероятно в одних условиях, становится вполне вероятным в других. Например невероятно, чтобы смесь сыпучих веществ самопроизвольно разделилась на составляющие. Однако это легко сделать взяв сито или магнит. Даже простая вибрация приведёт к такому разделению. Среди устройств, осуществляющих “невероятные” процессы, можно назвать воронки, линзы, платяные щётки, молочный сепаратор. Создав достаточно большую центробежную силу можно разделять на составляющие даже воздух, нефть и металлические сплавы.
На горных вершинах мы видим снег. А почему? Потому, что молекула газа, подобно мячу брошенному вверх, постепенно теряет скорость.
И неважно что молекул много и движутся они лишь в пределах свободного пробега. При обмене энергией, верхняя молекула получит её меньше настолько, сколько её требуется для её поднятия на эту высоту. Не спасёт даже вращательный обмен энергией, так как вращение молекулы-гантели, это тот же самый подъём и опускание её шаров. В результате энергия молекулы на километровой высоте такова, как если бы она без столкновений подпрыгнула на один километр. Это явление существует даже в твёрдых телах. Вершина телеграфного столба должен быть холоднее его основания. Именно поэтому внутренние слои планет горячее поверхности.
Планета не может остыть в принципе, она всегда будет раскалённой внутри.
Вершину горы можно использовать как естественный холодильник, а земные глубины, как вечно тёплое жилище. Неудобство только в больших расстояниях. Вот если бы принести в квартиру кусочек сверхплотного звёздного вещества, то молекулы понесутся к нему со всех сторон, как к магниту, и их кинетическая энергия станет бесплатной теплотой.
Но практически более осуществимый вариант, это использовать естественное высотное разделение газа по температуре.
Просто опустить холодный газ с вершины горы, и полученную разность температур использовать для совершения механической работы.
Выпущенные на свободу, молекулы газа неупорядоченно поднимутся вверх, и газ снова охладится.
-- Вот здесь я с Вами не могу согласиться, сказал Олег, на большую высоту могут подняться, только быстрые молекулы. И хотя в одном кубическом метре их будет меньше, средняя их температура будет такой же, как уповерхности земли.
-- А Вас не смущает, что высотный “хвост” распределения молекул по скоростям имеет иную форму, чем вся кривая? Какую среднюю скорость даст его интегрирование? …

ВНЕКЛАССНЫЙ УРОК.
В это время раздался звонок в дверь, и хозяин пошёл открывать. В комнату ворвался худощавый подросток, раскрасневшийся от быстрого бега.
-- Ну что ж ты опаздываешь, Серёжа, укоризненно сказал Лев Леонидович, осталось всего пол часа, а у нас так много работы. Сегодня мы должны повторить молекулярное движение.
-- Ой, Лев Леонидович, я и так всё хорошо помню. Что там сложного? Уравнение теплового баланса я составлять умею…
-- Запомни, Серёжа, где тонко, там и рвётся. Если ты будешь таким легкомысленным, то можешь не поступить в институт. Кроме того я расскажу тебе о том, чего нет в школьной программе, об энтропии например.
-- Олег Васильевич, если Вы не торопитесь, может подождёте пол часика, и тогда мы продолжим нашу беседу? А может быть и Вам что-то покажется интересным.
Олег, уже начавший было надевать куртку, услышав слово “энтропия” остановился и снова сел в кресло. Иногда в разговорах он грешил ввернуть это красивое словечко, и на вопрос -- что это такое, без запинки отвечал: “Энтропия это логарифм вероятности состояния”. Собеседник сразу отставал не желая показаться полным кретином.
Нельзя сказать что Олег вовсе ничего о не знал об энтропии. Пожалуй вузовский экзаменатор остался бы доволен его фразами о мере необратимости, о демоне Максвелла и даже об опрорвержении тепловой смерти вселенной. Однако умозрительно прочувствовать, а значит по настоящему понять что это такое, всё как-то не хватало времени. Работа и домашние хлопоты не оставляли времени для философствования. И вот теперь, кажется, такая возможность предоставлялась.

-- Как Вы думаете, молодой человек, начал Лев Леонидович, обращаясь к подростку, если газ в цилиндре имеет ту же температуру и давление, что и окружающая среда, способен ли он совершить работу?
-- Нет,-- слегка покраснев и предчувствуя подвох ответил Серёжа.
-- Правильно, но только в том случае, если газ распределён по всему цилиндру равномерно.
Обычно так оно и есть. Ну, а если эта равномерность нарушена искусственно?
-- Тогда наверно сможет..., но рассчитать это наверно очень сложно?
-- А мы возьмём простой пример.
Пусть у нас имеется цилиндр длиной 8 дм. и сечением 2,8 кв. дм . В нём ровно 22,4 литра, как раз одна грамм-молекула газа.
Сожмём его медленно в 8 раз и увидим, что давление возросло до 8 атм.
Перед нами искусственно созданная неравномерность – весь газ собран в 1/8 части цилиндра.Что можно сказать о ней?
-- Не знаю.
-- Во-первых можно измерить информацию о положении газа.
-- Информация …., это когда что-то говорят … А что это такое?
-- Предположим на двух полках лежат 8 книг в четырёх стопках. Нужно указать, где лежит одна из них. Для этого нужно три раза ответить на вопрос “да” или “нет”:
-- на правой полке или на левой,
-- в правой или левой стопке,
-- сверху или снизу.
Каждый ответ “да ” или “нет” – это единица информации, она называется “бит”. Бит –это самый маленький кусочек информации. Так же как копейка – квант денег. Меньшего кусочка не бывает.
Для определения положения газа, сжатого в 8 раз, нужно ровно 3 бита информации. Если бы газ сжали в 16, 32, 64 и т.д. раз, потребовалось бы 4, 5, 6, и т. д. бит. Иными словами информация о местонахождении газа сжатого от объёма v2 до объёма v1 должна выражаться как I = log(v2/v1).
Однако наш газ состоит из n молекул, значит и информации будет в n раз больше, то есть n* log(v2/v1) .
-- Клёво! А я думал, что информацию нельзя измерить.
-- Ещё древний учёный Галилей говорил: "Наука начинается там, где начинают измерять. Измеряй измеримое , а неизмеримое делай измеримым".

-- Посмотрим теперь, какую работу может совершить этот конкретный газ.
Сжатый до 8 атмосфер он давит на поршень изнутри силой 2,8* 800 кГ, около двух тонн.
Для простоты вычислений будем считать 20*10^3 Н.
Позволим поршню отодвинуться на 1 дм. При расширении газ немного охладится, но мы будем производить опыт так медленно, что температура успеет сравняться с комнатной. В результате давление окажется равным 4 атмосферы, а сила 10*10^3 Н.
Можно приблизительно подсчитать работу, которую совершил газ, толкая поршень.
0,1 * (20+10)/2* 10^3 =1,5 * 10^3 Дж.
Увеличим объём ещё в 2 раза, отпустив поршень ещё на 2 дм.
Давление уменьшится до 2 атмосфер, а сила до 5*10^3 Н. И совершится такая же работа
0,2 * (10+5)/2* 10^3 =1,5 * 10^3 Дж.
Отпустим поршень на оставшиеся 4 дм, и снова работа окажется той же.
0,4 * (5*+2,5)/2* 10^3 =1,5 * 10^3 Дж.
Таким образом мы видим, что при увеличении объёма вдвое, работа всякий раз оказывается равной 1,5*10^3 Дж.
При любом другом изменении объёма работа, очевидно, составит 1,5*10^3 * log(v2/v1)Дж.
Однако повсеместно используются не двоичные, а “натуральные” логарифмы, с основанием 2, 73… . Заменим и мы двоичный логарифм на натуральный.
Так как 2,73^2 ~ 8 то натуральный логарифм восьми ln8 ~2. Двоичный же логарифм равен 3.
Значит двоичный логарифм примерно в полтора раза больше натурального.
Тогда нашей формуле коэффициент станет в полтора раза больше.
А = 2,25*10^3*ln(v2/v1)Дж.

Наш опыт производился при 273 градусах абсолютной шкалы, и если бы абсолютная температура стала равной Т, то есть увеличилась в Т/273 раза, все давления, а значит и работы увеличились бы в Т/273 раз.
Теперь мы можем сделать нашу формулу пригодной для любой температуры
А = (Т/273)*2,25*10^3* ln(v2/v1) = T*8,3*ln(v2/v1).
Не удивляйся, Серёжа, величина 8,3 Дж/моль/град – это и есть знакомая тебе универсальная газовая постоянная R которая стоит в уравнении Клапейрона-Менделеева.

В нашем опыте участвовала одна грамм-молекула. Но мы знаем, что в ней содержится
N= 6*10^23 обычных молекул. Собственно говоря, это молекула, увеличенная по длине в сто миллионов раз. Грамм-молекула была бы размером с грецкий орех. Но это так, к слову.
Ну, а если бы мы взяли газа поменьше, скажем в нём было бы не N молекул, а n?
-- Тогда и работа стала бы во столько раз меньше, во сколько раз n меньше N.
-- Правильно, тогда преобразуем нашу формулу так, чтобы она стала пригодной для любого количества молекул
А=(n/6*10^23)*T*8,3*ln(v2/v1)= n*T*1,4*10^(-23)*ln(v2/v1).
Величина 1,4 *10^(-23)Дж/град , точнее 1,38*10^(-23) Дж/град – общеизвестная постоянная Людвига Больцмана, обозначается она k.
-- Ну о постоянной Больцмана я слышал, это та же постоянная R, только маленькая, что-то вроде теплоёмкости одной молекуы.
А какой физический смысл имеют выражения под знаком логарифма?
-- Внесём n под знак логарифма в качестве показателя степени, тогда

А=Т*k*ln(v2/v1)^n = Т *k*( ln(v2/1)^n -ln(v1/1)^n) = T*k*(ln p2-ln p1)/

-- Но что такое p1 и p2 ?
-- Представь себе пустой стеклянный ящик или аквариум объёмом 10 литров, и в нём стоит пустая литровая банка. Пусть в этом ящике находится всего одна молекула газа. Летая по ящику, она побывает в каждом литре, и поскольку все литры для неё одинаковы, будет проводить в маленькой банке 1/10 часть всего своего времени.
Если в ящике две молекулы, то пока первая молекула находится в банке, вторая блуждает по всему ящику и может заглянуть в банку лишь на 1/10 часть от этой одной десятой, то есть на 1/100.
Если в ящике n молекул, то все вместе они будут случайно собираться в банку лишь на (1/10)^n часть того времени, что они там летают. Поэтому ВЕРОЯТНОСТЬ увидеть в банке все n молекул, бросив туда случайный взгляд равна (1/10)^n .
А если объёмы банки и ящика будут v и V, то вероятность увидеть в банке все молекулы сразу равна (v/V)^n.
-- А, понятно, это вероятность того, что весь газ сам собой, соберётся в меньший объём. Прямо, как старик Хоттабыч!
-- Правильно, только молекул очень много, и эта вероятность так мала, что не хватило бы времени существования нашего Солнца, чтобы этого дождаться. Практически газ никогда не уменьшит свой объём самопроизвольно.
-- Ого! Ничего себе! Даже Солнце успеет погаснуть! А что тогда будет с людьми, они ведь могут погибнуть?
-- Ну об этом как-нибудь в другой раз, а сейчас вернёмся к нашему газу.

Мы выяснили, что работа газа А = Т*(k*ln p2 -k*ln p1). Она зависит от разности вероятностей, точнее от разности величин, содержащих вероятности.
В природе работа всегда зависит от разности двух величин, вернее от изменения одной какой-то величины.
Механическая работа равна произведению силы на разность расстояний
F*( x2-x1).
Работа электричества равна произведению заряда на разность потенциалов Q*(фи2-фи1).
Вот и у нас работа газа получилась равной T*(S2-S1), если обозначить буквами S1 = k*ln p1, а S2 = k*ln p2. Величина S1 называется энтропией газа в состоянии v1, а
величина S2,называется энтропией газа в состоянии v2.
S1 и S2 зависят от вероятности нахождения газа в объёме v1 и v2.
Вероятность заполнить весь объём больше, чем заполнить его часть, следовательно S2 > S1.
То есть газ совершает работу самопроизвольно, только переходя из менее вероятного состояние в более вероятное.
-- А зачем тут логарифмы?
-- Пусть они тебя не смущают, ими пользоваться даже удобнее, так как число молекул n очень велико, и числа получились бы чрезвычайно большими. Логарифмы удобны ещё тем, что они складываются, как складываются килограммы, тогда как вероятности пришлось бы умножать.
-- Понял! А k – это коэффициент пропорциональности, чтобы перевести логарифмы в Джоули! А можно самому изменить энтропию?
-- Если сжать газ поршнем, его энтропия уменьшится. Но этот поршень должен приводиться в движение другим цилиндром, где газ расширяется. Там энтропия возрастёт на такую же величину или даже большую. Поэтому в сумме энтропия увеличится, и никогда не сможет стать меньше, чем была.
Посмотрим теперь, как энтропия связана с информацией.
Изменение энтропии S = S2-S1 = k*ln(v2/v1)^n – энтропия увеличилась.
Изменение информации I = - log(v2/v1)^n - она уменьшилась.
Так как двоичный логарифм в ln2 раз больше натурального можно написать S = - I * k / ln2.
Связь получается обратная – энтропия увеличивается , информация уменьшается.
Итак :
Вероятность p = (v2/v1)^n
Информация I = -log p
Энтропия S = k*ln p
Работа (энергия) A = TS .


* * *
ЛЕКЦИЯ .
Небольшой конференцзал института, в котором обычно заслушивались диссертации, был переполнен. Сотрудники сидели даже на подоконниках, а некоторые даже приносили с собой табуретки, чтобы было видно издали. Всем хотелось послушать лекцию Вейнева о хрональных явлениях. Пока ассистенты развешивали плакаты, ставили магнитофоны, в зале стоял негромкий шум. Но когда к доске вышел лектор, голоса стихли.
Все вы меня хорошо знаете, -- начал он. Моё имя Альберт, но не Эйнштейн. Моё учёное звание -- член-корреспондент. Но поскольку с некоторых пор мне запретили печататься без рецензии, от него осталась только первая часть. Обычно доклады делают промежуточными, когда исследования ещё не закончены. Но этот доклад окончательный. Я завершил свою теорию. Да, бывает так, что теория завершена! По залу прокатился шорох оживления. Она охватывает все формы движени в природе. Назову несколько. Это механическая, электрическая, магнитная, тепловая и хрональная.
Электрическое движение характеризуется электрическим потенциалом, механическое –механическим, то есть квадратом скорости, тепловое – температурой. Все эти величины характеризуют интенсивность движения, поэтому я назвал интенсиалами. Существуют и их носители. Для механики это масса, для электричества – заряд. Для температуры это термиор. И так для каждой формы движения. Самым удивительным и малоизученным до сих пор считались хрональное движение. О ней сегодня в основном и пойдёт речь.
Научиться управлять временем человечество мечтало с глубокой древности. И вот наконец эта мечта осуществилась. Сегодня я познакомлю вас с результатами исследований и практическими разработками. Это и способ безопасного перемещения в пространстве с ускорениями доступными только НЛО, и хрональные лучи, способные нанести вред здоровью, и другие не мене интересные проекты. Все они основаны на ускорении и замедлении времени. Совершенствуя их, человек будущего сможет, при желании, даже поймать рукой летящую пулю.
Но возможности хрональных явлений гораздо обширнее. Они позволяют, например, построить вечный двигатель. В зале снова послышался ропот. -- Я говорю о двигателях второго рода. Они позволяют нарушить лишь только второе начало термодинамики. Да-да! Теория Клаузиуса ошибочна! Это всего лишь ржавый замок на дверях новой теории!

Дальше пошли формулы и графики. Зал то замолкал, то встревоженно гудел. Иногда доносились выкрики с мест. В общем лекция произвела сильное впечатление.
Но хватало и скептиков. Когда Хорюшкин выходил из зала, услышал, как кто-то саркастически произнёс: “Ха-ха, лучи смерти! Хренальные это лучи, а не хрональные!”

ПОИСКИ .
Впереди расстилалась красно-бурая песчаная равнина с редкими зелёными пятнами крупных
кактусов. Знойный ветер поднимал кое-где столбики сухой пыли. Человек в форме офицера сплюнул, достал из-за пазухи фляжку и отхлебнув немного спрятал на место.
-- Надо торопиться, Гринберг, погода портится,-- сказал он стоявшему рядом штатскому. Если сегодня не успеем, завтра будет уже поздно.
От небольшого двухэтажного зданьица со стеклянной смотровой будочкой к ним приближалась молодая женщина в чёрном военном кителе и такой же чёрной юбке выше колен. Её волосы были плотно собраны позади пилотки с белой каймой, а ярко красная помада губ ещё больше подчёркивала её вызывающую привлекательность.
-- Мистер Николсон, Вам донесение из главного штаба. Они требуют срочно заканчивать работы и доложить о ходе операции.
Изящными пальчиками с гладким красным маникюром, она открыла папку и подала листок бумаги. Тот пробежал листок глазами, слегка повернулся, поднял руку и щёлкнул пальцами. Грузный военный в камуфляжной форме закинул за спину автомат и рысцой подбежал к офицеру.
-- Сержант, немедленно прочешите этот квадрат, объект должен быть где-то здесь.
-- Есть сэр! Он шагнул в сторону, сделал знак, и взвод солдат заспешил за ним в указанном направлении.
Вдалеке показалось облако пыли. К стоящим быстро приближался серебристый автомобиль странной формы. Передняя каплеобразная часть сверху была прозрачной, а на задней части возвышались два крыла, чем-то напоминавшими плавники акулы. Затормозив в двух шагах, автомобиль развернулся, и все увидели, что несмотря на жару, крылья машины покрыты инеем. Иней быстро таял и капли падали в раскалённый песок. Колпак откинулся. И из машины вылез стройный молодой человек, на вид лет тридцати.
-- Я привёз вам ауролокатор! Как идут дела, Николсон?
-- Хуже некуда. Завтра всё занесёт песком, тогда уж точно ничего не найдём. Эти русские вечно выдумают какую нибудь пакость. Будь я президентом, давно бы уже покончил с этой империей зла.
-- Ну-ну, Николсон, не будь таким кровожадным. А вдруг это не их рук дело?
-- А чьих же, извини?! В выдумки про марсиан я не верю. Кстати, что это у тебя за драндулет скрыльями?
-- О это новая разработка нашего института. По разработкам профессора Вейнева, слышал о таком?
-- А, это тот русский, что погиб в автокатастрофе?
-- Да да, именно тот, из Минска. Его там не признали. Даже книги изъяли из библиотек, как лженаучные. Но наша разведка знает своё дело. Они отвергли, а мы воспользовались, и вот пожалуйста, -- он показал рукой на автомобиль. Много говорить не буду, это пока секрет. Скажу только, что для передвижения этот автомобиль использует тепловую энергию молекул. И не надо никакого бензина. Видишь иней, это он поглощает тепло. И чем жарче воздух, тем лучше он работает.
* * *
Дорогой читатель, думаю этих фантастических фрагментов хватит, чтобы заинтересовать тебя идеей научиться получать энергию “из ничего”. Нет, на закон сохранения энергии мы покушаться не будем! Я предлагаю подумать о том, нельзя ли отобрать тепловую энергию у молекул окружающего нас воздуха. Да, согласен, это противоречит второму закону термодинамики, утверждающему, что невозможно превратить тепло в механическую работу, если нет разности температур. Но этот закон чем-то, подобен аксиоме Эвклида о параллельных прямых прямых. Он всегда вызывал у людей сомнение. Кроме того, я не вижу границы между даровыми и молекулярными источниками энергии. Ветряные электростанции успешно работают. Они используют “крупногабаритные” потоки воздуха. Но кроме этих потоков есть ещё и микроскопические ветры – флуктуации. Они лежат на грани между броуновским движением и лёгкими дуновениями воздуха. И получается, что дело только в размерах ветряного двигателя. Вот и давай вместе подумаем, а может и в самом деле получится что-нибудь полезное?


МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ .
“А всё-таки он вертится! …”
ПОПЫТКА ОБОЙТИ ЗАПРЕТ .
Энергия ветра используется с давних времён. Но неудобство в том, что ветер переменчив, и временами его может не быть. Зато молекулы воздуха движутся всегда. И как заманчиво было бы заставить их крутить микроскопическую вертушку! Но серьёзные физики утверждают, что даже если её удастся изготовить, она всё равно не придёт в движение. Случайные колебания молекул собачки и храповичка сведут к нулю весь вращательный эффект. Ну, а если обойтись без этих деталей? Что если изготовить микроскопический ротор с лопостями в виде чашечек, как у школьного анемометра, измеряющего скорость ветра? Будет ли он вращаться от ударов молекул?

ПОЧЕМУ ВРАЩАЕТСЯ АНЕМОМЕТР.
Сначала зададим себе глупый вопрос, почему вращается обычный анемометр?
Каждая его чашка равномерно поворачивается к потоку разными сторонами, и за один оборот молекулы бомбардируют её равномерно со всех сторон. Поэтому их суммарное воздействие должно быть равно нулю. И, тем не менее, ротор всё-таки вращается!

Для простоты представим себе, что ротор анемометра это четыре клина, закреплённых на одной оси. Всем известно, что клин оказывает меньшее сопротивление, если повёрнут к ветру остриём. Но почему?
Фокус в том, что молекулы сталкиваются между собой, и вблизи поверхности, образуют слой скоростей, повторяющий форму этой поверхности.
Зонт 2в (700x455, 19Kb)
Иными словами, молекулы обтекают остриё клина, и в свою очередь, отклоняют следующие порции. В результате, от боковых сторон, молекулы отражаются под меньшим углом, чем от тыльной, и отдают лишь небольшую часть своего импульса. Если же воздух дует на тыльную грань клина, молекулы отбрасываются во все стороны. Они образуют что-то вроде веера или воздушной подушки, которая всей своей “площадью” даже усиливает давление.
Зонт 3в (700x435, 17Kb)
Поэтому при повороте в потоке воздуха, давление на разные части клина получается различным, как будто вокруг него в нужные моменты образуется и исчезает невидимый воздушный клапан. Это своего рода автоматический механизм, подобный запирающему слою в полупроводниках. Он никогда не изнашивается, и этом смысле вечен.

Если подняться на вершину горы, где воздух более разрежен, молекулы будут продолжать сталкиваться, но уже на больших расстояниях от клина. Форма противоположных воздушных подушек сделается почти одинаковой. Но разница в сопротивлениях не исчезнет полностью, и анемометр всё же будет вращаться на ветру.

УМЕНЬШИМ РАЗМЕРЫ .
Микроскопический ротор в обычном воздухе будет вести себя примерно так же,
как обычный в разреженном. Пробег молекул, по сравнению с его размерами, увеличится, а разница сопротивлений уменьшится. Хотя и не в такой степени, потому, что молекулы станут для него как бы крупнее.

Зато у микрообъёмов есть интересное свойство. Давление газа в них случайным образом колеблется. Эти колебания (флуктуации) примерно равны среднему давлению, делённому на корень квадратный из числа молекул в заданном объёмчике. То есть чем меньше объём, тем сильнее колебания. Поэтому, если изготовить достаточно маленькую вертушку, то не исключено, что она будет вращаться даже при отсутствии ветра, лишь за счёт случайных колебаний воздушных потоков.
Но если сделать ротор чересчур маленьким, случайные “шальные”молекулы, будут просто обстреливать его со всех сторон. Большое число таких толчков будут равнозначны всестороннему сжатию, и тогда ротор уж точно вращаться не будет. Для большей убедительности можно представить себе, что каждая лопасть в плане представляет собой треугольник, и математически доказать, что суммарный вектор давлений на все его стороны равен нулю.
Зонт 1в (700x514, 23Kb)
Но, даже не делая этого, и так понятно, что всестороннее “гидростатическое” давление не сможет сдвинуть с места предмет, какой бы формы он ни был.

ИСПОЛЬЗУЕМ ФЛУКТУАЦИИ .
С учётом сказанного, не будем делать ротор слишком уж маленьким, тем более, что технически это пока невозможно. Но при помощи современных 3-д принтеров вполне можно “слепить” ротор размером 1 мм.
А чтобы увеличить флуктуации давлений, откачаем воздух при помощи школьного насоса Комовского до 1 мм.рт.ст. (100 Н/кв.м ). При этом длина свободного пробега молекул будет около 0,05мм., а в объёме 1 куб.мм. окажется примерно 10 тысяч молекул. Корень из десяти тысяч, это 100. Значит случайные колебания давления составят 1/100 от уже имеющихся 100 Н/кв.м, то есть 1Н/кв.м .
Будем считать, что суммарная действующая площадь нашего ротора равна 1кв.мм , тогда на его чашки действует суммарная флуктуационная сила 10^(-6) Н.
Скорость молекул воздуха в обычных условиях около 500 м/c, и если допустить, что скорость лопастей будет порядка 100 м/с, то ротор разовьёт мощность 10^(-4) Вт .
И если в одном кубическом дециметре (литре) удастся разместить и скоммутировать миллион таких роторов, их суммарная мощность должна быть порядка 100Вт.
Но для того, чтобы убедиться в том, что такое возможно, достаточно заметить хотя бы слабое вращение ротора, подвешенного на тонкой нити.
Можно обойтись и без 3D-принтера. Вместо того, чтобы раскручивать ротор, пусть лучше воздух крутится вокруг него! А ещё лучше, пусть воздух движется вдоль тонкого капилляра, стенки которого изнутри усеяны “анемометрическими чашечками”, или просто несимметричными выступами. Такие капилляры можно изготовить сложив в пучок множество волокон с асимметричной текстурой. Подойдёт даже искусственный мех.
Микрокрыльчатка_ (560x336, 25Kb)
И если на концах такого капилляра обнаружится возобновляемая разность давлений,
то есть смысл продолжать опыты.

Да! Получается похлеще, чем у Мюнхгаузена! Но утрировать иногда полезно, тогда сразу чувствуется фальшь.
Но, видимо, человек никогда не примет тезис: ”Оставь надежду всяк сюда входящий”.

ВЕРТУШКА В МИКРОМИРЕ.
Вижу-вижу, как замахали руками воображаемые учёные мужи. Хватит! Хватит, и этого! Довольно нести ахинею! К счастью, я свободный художник, и имею право на любые фантазии. Предлагаю заглянуть ещё глубже в микромир.
Уменьшим теперь наш анемометр до размеров молекул, и приглядимся внимательнее, что представляет собой его клиновидная лопасть.
Она тоже состоит из молекул, и все они движутся. Поверхность клина как бы кипит. Поэтому набегающие молекулы не отражаются, а рассеиваются от неё в разные стороны, как свет от белой бумаги. Возможно ли в такой ситуации какое-нибудь направленное движение?

ЗДЕСЬ МЫ ВХОДИМ В ОБЛАСТЬ ПРЕДПОЛОЖЕНИЙ. СВЯЗАННЫХ СО СВОЙСТВАМИ СИСТЕМ, о которых я говорил в одной из предыдущих статей.

Лопасть ротора, уменьшенная до молекулярных размеров, это микроскопический треугольничек, из нескольких скреплённых между собой атомов. Связанные атомы представляют собой СИСТЕМУ. И, как любая система, она имеет новое свойство – в данном случае форму. Форма образует вокруг себя соответствующую ей “ауру”.
Если ротор помещён в жидкость, молекулы “чувствуют” эту ауру на расстоянии. Сталкиваясь между собой, они образуют вокруг клина что-то вроде округлой, гладкой и скользкой подушки. Как в такой среде будет двигаться свободный микроскопический треугольничек?
Интуиция подсказывает, что он будет двигаться главным образом в направлениях своих вершин. Причём преимущество получит наиболее острая сторона. Исключение мог бы составлять только равносторонний треугольник. Он просто “не знает” в каком из трёх направлений ему двигаться. А раз “не знает”, значит не будет двигаться никуда.
Лично для меня удивило бы как раз то, что форма тела заострённая, а движения нет. Этого не должно быть. ЕСЛИ ЗАДАНО НАПРАВЛЕНИЕ, ДОЛЖНО БЫТЬ И ДЕЙСТВИЕ! Здесь кроется какая-то тайна. Возможно это какой-то новый закон природы.
К сожалению, пока кроме интуиции никаких других разумных доводов я не вижу, поэтому попробуем рассуждать дальше.
Если бы несколько таких треугольничков удалось насадить на микроскопическую ось, полученный механизм должен вращаться преимущественно в одну сторону, подобно тому, как вращаются спиралеобразные бактерии.
В качестве микроскопического ротора могла бы подойти какая-нибудь молекула в виде свастики, скажем какое-нибудь производное циклобутана, или с шестью лопастями, как у тринитробензола (тротила). Надо только, чтобы ответвления от бензольного кольца были несимметричными.
В природе полно молекул вращательно ассимметричной формы. Только нет возможности насадить их на ось. Но есть разветвлённые с одного конца молекулы, по форме напоминающие конус. Они, как парашютики, должны хаотически сновать в жидкости, но двигаться всегда узким концом вперёд.
Можем ли мы как-то упорядочить это движение?
-- Да, можем! Но только, если эти молекулы полярны.
Возьмём молекулу мыла. Острый её конец – атом натрия, он заряжен положительно. Вся остальная часть -- жирная кислота (по структуре похожа на парафин), она стягивает на себя отрицательные заряды. Можно подобрать такой сорт мыла, чтобы эта часть даже разветвлялась наподобие конуса. Если такую “метёлку”поместить в электрическое поле, то она вытянется вдоль силовой линии и будет двигаться в этом направлении.

ПРОДЕЛАЕМ МЫСЛЕННЫЙ ОПЫТ .
Две хорошо изолированные параллельные металлические пластины опустим в мыльный раствор, и подадим на них постоянное напряжение. Пусть размер пластин будет намного больше, чем расстояние между ними, чтобы поле внутри получившегося конденсатора было однородным. Молекула мыла хоть и развернётся вдоль силовых линий, но притягиваться ни к одной из пластин не должна, поскольку находится в однородном поле. Однако если всё же через некоторое время мы заметим, что у отрицательной пластины, концентрация мыла почему-то стала больше, значит молекулы мыла всё-таки плывут.
И плывут именно остриём вперёд! (Возможно раствор даже разделится на две фазы).
То есть произойдёт разделение смеси без затраты энергии извне. Энтропия уменьшилась! Значит можно получать энергию за счёт комнатного тепла!
Конечно, такой опыт не слишком убедителен, но он мог бы косвенно подтвердить эту возможность.

РАБОТА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА .

ЛЕТАЮЩИЕ ДРОВА .

Если сжечь в печке 10 кГ дров, то продукты сгорания, рассеются в воздухе и поднимутся к облакам на высоту примено тысяча метров. Кто же совершил работу в 10 000 кГм ?
Это не была тепловая энергия сгорания. Дым смешался с воздухом почти сразу, как только вышел из трубы. Поднимался он уже в холодном виде. Значит её совершили молекулы атмосферного воздуха.

ЗАКОН МИКРОЧАСТИЦ .
В природе существует удивительный закон. У любой микрочастицы, на каждое из шести её возможных движений приходится энергия (1/2)kТ (где k = 1,38*10^-23 Дж/град –постоянная Людвига Больцмана, а Т – абсолютная температура).

Например круглый атом может летать в трёх направлениях, и его энергия (3/2)kТ.
У двухатомной молекулы, имеющей форму гантели, можно заметить вращение ещё в двух плоскостях, поэтому её энергия будет уже (5/2)kТ.
Но большинство частиц состоят из нескольких атомов. Они некруглые и вращаются в трёх плоскостях. Всего движений получается шесть. Поэтому суммарная энергия всех эти движений составит (6/2)kТ.
При Т около трёхсот кельвинов (комнатная температура), все они имеют энергию приблизительно по 10^(- 20) Дж.
Но микрочастицами могут быть не только молекулы, но и частицы дыма, и даже пылинки. Но поскольку массы у них значительно большие, а энергия такая же, как и умолекул, скорости у них гораздо меньше. Если например молекулы воздуха могут “подпрыгуть” на десятки километров вверх, то песчинка диаметром в 1мкм подпрыгивают всего лишь на 1/10 своего диаметра. Она как бы вибрирует на месте.
Так же ведёт себя и глиняная муть. Она никогда не оседает, и вода неделями остаётся мутной. Лишь верхние слои становятся чуть светлее. С частицами глины происходит то же самое, что и с молекулами воздуха, только высота подпрыгивания в тысячи раз меньше.

МАГНИТНАЯ БОРОДА .
На этом принципе я как-то раз попытался изобрести вечный двигатель. За основу я взял
магнитную жидкость. Это частицы никеля в масле. Они настолько мелкие, что находятся в коллоидном состоянии. Как всякий дым они рассеиваются по всему объёму, и если время от времени подносить магнит к верхней части сосуда, то налипшая порошковая “борода”, падая вниз, могла бы крутить вертушку с электрогенератором. Разделившись внизу на микрочастицы, никель снова поднялся бы вверх, и процесс повторился. При этом работу поднятия совершало бы тепловое движение молекул масла.

Несостоятельность этой идеи можно объяснить тем, что дескать суспензия частиц представляет собой своеобразный газ, и электромагнит совершит ту же работу какую совершил бы поршень-сито сжимая этот газ в единое тело.
Но авторов таких проектов разумные доводы обычно не убеждают.
Вот и я попытаюсь опровергнуть это опровержение.

Совершенно необязательно выпускать никелевые частицы в большй объём. Можно взять очень узкую мензурку, а полюс магнита сделать узким и длинным на всю высоту мензурки. Тогда к магниту будут притягиваться сразу все частицы. Убирая магнит, когда они упали на дно, мы совершали бы работу по преодолению притяжения. А поднося магнит, когда частицы рассеялись по всему объёму, мы получали бы точно такую же энергию обратно. Так, что магнит здесь не при чём.
Впрочем, не буду на этом настаивать. Надеюсь, читатель сам сделает правильный вывод.


ЭЛЕКТРОНЫ ТОЖЕ ДВИЖУТСЯ .

СПОР ВОЛЬТЫ И ФАРАДЕЯ .
Вчера купил килограмм оцинкованных шайб. Ты спросишь зачем?
Не так давно вернулся я к давнишнему спору Фарадея и Вольта который утверждал, что изобрёл простой и вечный источник тока. Спор естественно разрешился сокрушительной победой Фарадея. А завершился ли?! Просто сильные и практичные источники тока с расходующимися реагентами напрочь заглушили слабые голоса скептиков.
Сам Фарадей, конечно, проводил исследования, и пришёл к выводу, что если нет химической реакции, то нет и выделения энергии. Сторонники же Вольта утверждали, что достаточно простого контакта проводников, чтобы возникла разность потенциалов. А, что если из-за несовершенства измерительной техники, фарадеевцы могли чего-то не заметить?

НЕВОЗМОЖНЫЙ ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ .
Можно попытаться сделать "мокрый" гальванический элемент, но такой, чтобы реакция заведомо была невозможна. Например окунуть цинк в раствор хлористого цинка. Ведь он уже и есть конечный продукт реакции с кислотой.
Что тут может быть ещё? -- Цинк прореагирует с водой? И вместо раствора останется сухая окись?
Несколько лет назад я проделал такой опыт. Опустил медную и графитовую пластинку в раствор медного купороса. Элемент давал ток несколько месяцев. Но в результате медь рассыпаласьв чёрный порошок, по-видимому в окись меди. Вообще-то реакция меди с водой энергетически невыгодна, так как должен выделяться водород. А водород сам по себе уже является топливом, он горит в воздухе. Выходит, мы получаем сразу и электричество и горючее. Но медь расходуется, и это всё портит.
Нужен более убедительный опыт без использования растворов.

СУХОЙ ВОЛЬТОВ СТОЛБ .
Известно, что контактная разность потенциалов возникает при простом соприкосновении двух металлов. Только электрический ток получить не удастся. В цепи из разнородных металлов все разности потенциалов уравновешиваются, и суммарная э.д.с. равна нулю. Это по учебнику.
А если всё-таки не совсем уравновешивается?!
Вот и захотелось мне собрать вольтов столб из совершенно сухих проводников. Скажем тысяча цинковых шайб перемежаются с тысячей медных и с тысячей железных.

Помнится как-то раз я вырезал три сотни кружков -- медных, алюминиевых и бумажных (из ватмана), стянул шпильками, и под щёчки подложил асбест для изоляции. Потом весь этот столбик нагрел в муфельной печи примерно до 500 градусов, чтобы ватман превратился в электропроводный уголь. И столбик действительно начал давать ток. Напряжение было в десятки раз больше, чем у самой лучшей термопары.
Мало того, когда столб остыл, он продолжал давать несколько десятков миллиампер и сдох только через две недели. Да и сдох ли? Ведь никто не интегрировал убывающую мощность старых батареек. А вдруг ряд не окажется сходящимся?

НАКАЧКА ИЗВНЕ .
И вот я что подумал. Если для получения электричества, столбику из чередующиеся троек проводников потребовался внешний источник “накачки”, в виде простого нагревания, то почему не могут существовать тройки веществ восприимчивые к другим излучениям?
Например был у меня небольшой умножитель напряжения. Если он находился в комнате, где работал генератор высокого переменного напряжения, то даже не будучи ни с чем соединён, он сам собой заряжался до очень больших значений.
Вокруг нас гуляет множество невидимых энергетических потоков, начиная от обычного ветра, кончая колебаниями молекул. И все их наверняка можно запрячь для своей пользы. Только вот какие для этого должны быть уздечки?

ТРИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ВОЛЬТОВ СТОЛБ .
И всё-таки мне не даёт покоя мысль о возможности создать гальванический элемент,
в котором не протекали бы никакие химические реакции.
Идея нарушить второе начало термодинамики весьма простая.

Представь себе комнату наполненную детьми дошкольного возраста.
Если посередине стоит стол, то некоторые ребятишки смогут на него взобраться. Но только очень немногие, потому что потенциальная ступенька для них слишком высока. Но так или иначе, количество взобравшихся будет равно количеству спрыгнувших. Поэтому поток ребятишек в направлениях ПОЛ > СТОЛ и СТОЛ > ПОЛ будет одинаков.
Если около стола мы теперь поставим стул, то взобраться сможет любой желающий, и преимущественным станет путь: СТУЛ > СТОЛ > ПОЛ , а не наоборот.
Таким образом появится нескомпенсированный “ток” одного направления.

Переход электрона из металла в металл это тоже прыжок на потенциальную ступеньку.
Средняя комнатная энергия электоронов ~ 0,04 э-В, а работы выхода из различных металлов лежат в интервале от 0,3 до 5 э-В. Подобрав последовательность ступенек можно попытаться получить картину, подобную "детсадовской".
Для этого нужно соединить в кольцо (минимум) три металла “пол”-“стул”-“стол”.
Правда учебники хором утверждают, что суммарная эдс в ней будет равна нулю.
Ну, а вдруг?!
Ведь в природе чистый ноль получить гораздо труднее, чем наоборот. Всегда что-то да не совпадает!

Короче, взял я метровую шпильку диаметром 5 мм, надел на неё кембрик для изоляции,
а сверху нанизал шайбы Ф20х1,5 по три штуки в последовательности:
медная -> железная -> цинковая (оцинкованная), всего 200 таких троек .

ВС1 (504x378, 25Kb)

По концам надел текстолитовые шайбы, и стянул весь столб гайками.
Измерил сопротивление самого столба. Я ожидал плохого контакта, но получилось около одного ома. Причём в одном направлении получилось 1,2 Ом, а в другом 1,4 Ом.
Подключив к концам 100-микроамперную головку я увидел ожидаемый ноль.

ВС2 (480x361, 22Kb)

Я уже хотел пойти спать, закрыв эту тему, со спокойной совестью.
Но какое-то сомнение меня остановило. Я взял стереомикроскоп, и снова взглянул на стрелку. Она шевелилась! На одну треть своей толщины, но смещалась!
В одном делении (2мкА) я насчитал примерно шесть таких толщин. Значит одно смещение соответствует 0,1мкА.
А так как сопротивление прибора 500 Ом, то столб даёт напряжение 50 мкВ. А на одну тройку металлов в 200 раз меньше, то есть 0,25 мкВ.
Возможно возникновение э.д.с. объясняется тончайшими окисными плёнками или ещё чем-нибудь, но не в этом суть. Эффект конечно мал, но если предположить, что ток в цепи будет продолжаться вечно, то это в корне меняет дело.
Если бы существование эффекта подтвердилось, мы получили бы действительно экологически чистый источник энергии, не привносящий в атмосферу дополнительного тепла.
Современными способами можно получить гораздо более тонкие шайбы и в гораздо большем количестве. Например, если через смешанный раствор медного и цинкового купороса пропускать ток разной силы, можно получать металлические слои переменного состава от цинка через латунь до чистой меди. В момент наибольшего напряжения будет выделяться цинк, а в наименьшие -- медь. Толщину этих слоёв можно довести до атомных размеров.

Или например можно прокатывать трёхслойные пластины между стальными валками, накладывая их после разрезания пополам друг на друга. Уже через 10 циклов толщина слоёв уменьшится в 1024 раза, и структура будет напоминать булатную сталь. А ещё через 10 прокатываний количество слоёв превысит миллион.

Предположим, что таким способом на длине столба в 1 метр нам удастся получить миллиард тройных слоёв. Э.д.с. такого столба составит 250В. А так как сопротивление металлического столба не должно быть очень большим, ток вполне может достигать нескольких ампер, а мощность сотен ватт!

Для домашних опытов можно найти фольгу толщиной 0,03 мм, и разместить на одном метре 10 000 “троек” . Тогда можно ожидать напряжения 2,5 мВ.
Поскольку диаметр одного столба 20 мм, в объёме одного кубического метра их можно разместить 2500 штук, и получить суммарное напряжение будет 6,25 В.
Но ток останеся тем же -- всего 0,1 мкА!
Всё дело в окисных плёнках. Не будь их, сопротивление одного столба было бы порядка 10^(-4) Ом, и ток 0,5А. Мощность всей батареи достигла бы 3 Вт. От неё можно разве что зажечь лампочку от карманного фонаря. Но не надо забывать, что это ДАРОВАЯ энергия, и лампочка будет гореть вечно!

Короче, я решил устранить окисные плёнки.
Около десятка медных, латунных и стальных полосок я паял в кольцо, а затем разрезал его ножницами по спирали.

ВС3 (372x279, 22Kb)

Получилась узкая ленточка из 400 троек последовательно спаянных металлов. На картонном каркасе получилась простая и наглядная конструкция.

ВС4 (289x217, 18Kb)

ВС5 (284x214, 19Kb)

Присоединив гальванометр, я сначала увидел примерно такое же отклонение, как и в опыте с шайбами. Однако постепенно эффект стал куда-то пропадать, и вскоре сошёл на нет. Я стал лапать изделие руками, ища обрыв. ЭДС снова появилась и снова пропала. Наконец, я понял, что это простой термопарный эффект. Рука нагревает часть витков, а гальванометр штука очень чувствительная.
Расстроился конечно. Но, не очень. Идея-то, ведь, всё равно верная! Ну, пусть не мы, а кто-то в будущем это явление обнаружит. Значит можно со спокойной совестью закрывать тему. Как говорится: Баба с возу, кобыле легче!
Вот я и выложил это в интернет. Молодым всё интересно. Может у кого-то получится лучше, чем у меня.

ТЕПЛОВЫЕ ШУМЫ .
В заключение, хочу предложить одну из самых запрещённых официальной наукой идей вечного двигателя второго рода.
Читатель, ты конечно слышал о тепловых шумах. Они вызваны тепловыми колебаниями электронов. Например на резисторе на 10 кОм, при обычной температуре всегда присутствует хаотическое переменное напряжение примерно в 1 мкВ (это если взять средне-квадратическое значение диапазона до 10 кГц).
Поскольку внутреннее сопротивление такого источника тока равно 10 кОм, мощность его будет порядка 10^(-16)Вт. Если взять сопротивление 1000 кОм, напряжение вырастет с корнем квадратным, то есть в 10 раз. Но поскольку и сопротивление увеличится в 100 раз, мощность останется прежней, так что величиной сопротивления ничего не выиграть.

Но и эту маленькую энергию можно уловить и использовать. В доказательство скажу, что она уже повсеместно “используется”, правда во вред, создавая помехи усилителям.
Значит практически этот источник осуществим. Он должен представлять собой резистор с диодом и конденсатором. В конденсаторе постепенно будет накапливаться заряд, и установится постоянное напряжение, соответствующее тепловому шуму.
Оно, конечно, очень мало, и чтобы создать достаточное напряжение, таких источников должно быть очень много. Современная техника вполне способна создавать радиодетали размером в 1 мкм. Тогда в одном кубическом миллиметре удастся поместить 10^9 штук.
Пусть нам удалось поместить в этот объём 10^8 энергетических ячеек, состоящих из резистора 10 кОм, диода и конденсатора. Напряжение на каждой ненагруженной ячейке , как я уже говорил, будет 10^(-6) В. Тогда в режиме короткого замыкания ток может достичь 10^(-10) А. Если соединить все ячейки последовательно, напряжение составит 100В.
Предположим теперь, что такими миллиметровыми кубичками мы заполнили 1 кубометр. Кубичков там окажется 10^9 штук. Если их соединить параллельно, то получим ток 0,1 А.
Получился даровой источник энергии мощностью 10 Вт.

Не сомневаюсь, что в скором времени размер деталей можно будет уменьшить ещё в 10 раз, тогда мощность “шумовых” источников можно будет довести до 100 Вт/м3.

Ну, а до чего можно дойти в принципе? Думаю, энергетическая ячейка вместе с диодом и конденсатором будет ещё работоспособна, если расположится в кубике с ребром в 100 атомов. Это примерно 100А, или 10нм, или 10^(-7)дм. Тогда в каждом литре поместится 10^21 энергетических элементов, дающих суммарную мощность 100 кВт. Представляешь, коробка от ботинок с такими элементами способна будет приводить в движение танк!
И источник этот неисчерпаем! Правда он будет быстро остывать, так как ему придётся расходовать внутреннее тепло. Но этот недостаток можно легко восполнить с помощью “рёбер охлаждения”. Такой “радиатор-наоборот” должен будет поглощать тепло из окружающего пространства.

Пока что такое считается невозможным. Но проблему нельзя считать закрытой. Все выводы, которые делает официальная наука построены на принятых ею аксиомах. А они, как известно, выбираются произвольно, и принимаются на веру. Обычно новые факты ломают старые аксиомы. Техника совершенствуется, и может быть в будущем невозможное станет возможным.

ЧАСТИЦЫ И ВОЛНЫ. НЕЗНАКОМОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО.

Среда, 24 Января 2018 г. 14:48 + в цитатник
ЧАСТИЦЫ И ВОЛНЫ .
1. Пульсирующий электрон.
2. Электрон и два отверстия.
3. Притягивает ли антенна радиоволны.
4. Пассивный и активный приём.
5. Антенны и кванты.
6. Какова форма кванта.
7. Можно ли усилить излучение антенны.

НЕЗНАКОМОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО.
1. Спящие силы.
2. Абсолютный электрический ноль.
3. Трансформатор неограниченного напряжения.


ПУЛЬСИРУЮЩИЙ ЭЛЕКТРОН .
Учёные обычно осторожны в своих высказываниях. Ньютон не взялся объяснять причину всемирного тяготения, сказав, что гипотез измышлять в данном случае не хочет.
Но любое высказывание не бывает абсолютно достоверным. Оно всегда в большей или меньшей степени является гипотезой.
Столкнувшись с непонятным явлением, люди, как правило, стараются придумать ему объяснение. Но объяснения эти не всегда бывают понятными. Вот ввели термин “волна-частица”, звучит красиво, а по сути бессмыслица. Для каждого явления должно найтись объяснение при помощи уже знакомых понятий. Иначе, какое же это объяснение!
Старые законы природы должны плавно перетекать в новые путём дополнения, как это было с классической физикой. Скачки изменений могут быть резкими, но не должны содержать противоречий. А то: волна частица, сухой лёд, холодный огонь. Хоть гении и друзья парадоксов, но цель науки, сделать так, чтобы этих парадоксов было поменьше.

Ключом к пониманию квантовой механики служит опыт с микрочастицами, пролетающими сквозь два узких отверстия. О нём подробно рассказал Р.Фейнман в своей книге “Характер физических законов”. Электроны (или фотоны, это всё равно) пролетают сквозь отверстия с большим интервалом, так что взаимодействовать друг с другом никак не могут. Открытые поодиночке, отверстия образует на экране каждая свою интерференционную картину в виде концентрических окружностей.
Но когда открыты сразу оба отверстия, суммарная картина получается такая, как при сложении волн, исходящих сразу их обоих отверстий. И это, повторяю, при том, что частицы вылетают по одной и с большим интервалом, и должно было получиться простое наложение двух концентрических систем.
Если найти на этой картине место, в которое попадания частиц почти не наблюдается, а затем закрыть одно отверстие, то в этом месте число попаданий резко увеличится (счётчик частиц сразу начнёт щёлкать). Значит интерференционная картина опять сменилась на концентрическую.
Спрашивается, откуда отдельные редкие электроны, влетая в одно из отверстий, могут знать, что открыто и второе отверстие?! Но они об этом как-то узнают, и меняют свои случайные траектории так, чтобы после многократных пролётов получается другая картина.
Нужно найти этому какое-то объяснение, не противоречащее здравому смыслу.

И для себя ЛИЧНО я придумал свою ГИПОТЕЗУ.

Сначала нужно сделать допущение, что в полёте электрон (или фотон, это всё равно) пульсирует, и образуют в пространстве цепочку узлов и пучностей.
Расстояние между ними зависит от скорости, и определяет длину волны.
Это происходит потому, что частица вращается в четырёхмерном пространстве. При этом её проекция на наш трёхмерный мир меняется синусоидально.
Проекции (521x295, 20Kb)

Для тех, кто не очень себе это представил, сделаю пояснение.
Пусть мышь бежит по оси Х , вращая хвостом длиной 1. Проекция хвоста на ось Y, равна Cos(f) угла отклонения от плоскости XY. Поскольку угол f изменяется равномерно, то и проекция изменяется по закону синусоиды.
Но ось J -- мнимая, она не видна в нашем мире. Образно говоря, это ось “в никуда”, хотя она так же реальна, как наши три измерения. (Хочу надеяться, что читатель не будет спорить с тем, что мир в целом многомерен.)
Однако, взаимодействовать с веществом, частица способна только тогда, когда её вектор полностью совпадает с плоскостью XY. Точнее, ВЕРОЯТНОСТЬ взаимодействия с веществом пропорциональна той части от всей её энергии, с которой в данный момент частица реализуется в вещественном мире. А поскольку энергия, пропорциональна квадрату амплитуды, то форма пульсаций её “действующего диаметра” будет не синусоидальная, а очерченная синусоидами двойной частоты.

Синусоида 1 (308x98, 4Kb)

Энергия 2 (295x69, 4Kb)

И значит, ВЕРОЯТНОСТЬ взаимодействия частицы с регистрирующим детектором, например с фотоумножителем (или степень почернения фотобумаги), будет зависеть от полноты фазы, с которой частица пришла в данную точку. Поэтому на экране возникнет определённая картина.
(Я говорю ВЕРОЯТНОСТЬ, потому, что в принципе, частица может провзаимодействовать с детектором и в минимальной фазе, но такое происходит гораздо реже).
Одно отверстие (440x306, 16Kb)
На этом рисунке изображено распределение интенсивностей попадания частиц с расстояния в 12 полуволн. (Во всяком случае, я это так себе представляю.)
Детекторы, расположенные на окружностях, показывают наибольшее количество прилетающих частиц, там, где расстояние до отверстия кратно числу полуволн.
А там, где это расстояние нецелое, там детекторы почти ничего не отмечают.

Но, чтобы образовать подобную картину, электроны (или фотоны) должны выходить из отверстия в одной и той же фазе. Значит отверстие как-то “сортирует” частицы.

Учитывая то, что говорилось о пульсациях, можно предположить, что если частица проходит отверстие в момент своей наименьшей "толщины", она не взаимодействует с ним, и не меняет траектории. И наоборот, в момент пучности, частицы задевают края отверстия, и рассеиваясь в стороны (все они вылетают в одной фазе), создают дифракционную картину.

К своему удивлению, ни в одной из имеющихся у меня книг, я не нашёл фотографии дифракционной картины, когда частица “заворачивает за угол”. Для воды, сколько угодно, а для микрочастиц почему-то нет.
Только в трёхтомнике Ландсберга есть иллюстрация тени от маленького жестяного кружочка, полученная на расстоянии в сотни тысяч его диаметров, да и то со ссылкой на опыты другого автора.
Не представляю, как были произведены такие опыты. Возможно это была просто математическая модель. Все остальные найденные мной фотографии можно было трактовать, как отскок частицы от границы твёрдого тела. Поэтому я предполагаю, что дифракционную картину создают только отрикошетившие экземпляры.

ЧТО КАСАЕТСЯ ДВУХ ОТВЕРСТИЙ.
В мистику я не верю, но налицо тот факт, что электроны “чувствуют” наличие двух отверстий ещё на подлёте. И, несмотря на то, что электрон каждый раз пролетает только в одно из отверстий, его траектория всё равно искажается, и возникает картина сложения одновременных волн от двух отверстий. Значит на частицы действует какая-то сила.

Вспомнилось, как в глубоком детстве отец сделал мне фонарик из плоской батарейки и привязанной к ней лампочки. Я был счастлив. Затем он показал как можно зажечь сразу две лампочки. Через некоторое время одна лампочка у меня перегорела, а другая продолжала работать. Меня тогда очень удивляло, что она загорается сразу, ведь ток не знает по какой ветви ему бежать, и иногда должен запаздывать!

В последствии я узнал, что провода наполнены несжимаемой электрической жидкостью, примерно так же, как водопровод наполнен водой. Давление, созданное насосом, ощущается повсюду, и стоит только где-нибудь появиться маленькой щели, как вода из неё начинает капать. Так же и капли-электроны. Представь себе, что всё пространство заполнено металлом ( можешь мысленно заполнить его жидкой ртутью), и перегорожено листом диэлектрика с двумя отверстиями. Источник электронов создаёт в нём электрическое давление. Проходя сквозь отверстия, электрический ток создаёт внутри металла определённую картину силовых линий. По этим линиям и движутся электроны. Они как бы заранее знают, где расположены отверстия и что их именно два. Если закрыть одно из них, картина напряжённости моментально изменится, силовые линии перераспределятся так, что “притягивать” электроны будет только одно отверстие. В тот же миг картина движения зарядов изменится и за отверстием, поэтому и там их траектории изменятся.
В пустом пространстве всё происходит почти так же, с той лишь разницей, что капли-электроны пульсируют в полёте, и на экране создаётся та или иная интерференционная картина.

Поэтому, какое бы отверстие ни выбрала частица, всё равно на экране получится та же картина, как если бы она прошла через другое отверстие, или даже если бы она разделилась и прошла оба отверстия сразу. Эта картина будет полностью совпадать с той, что дала бы волна.

Подозреваю, что несмотря на мои старания, некоторым читателям всё равно трудно это себе представить. Поэтому предлагаю ещё одну отдалённую аналогию. Известно, что отверстие на бесконечной заряженной плоскости действуют так, как точечный заряд (другого знака) в пустом пространстве. Тогда читатель может мысленно заменить перегородку с отверстиями на два положительных точечных заряда. Они оба притягивают подлетающий электрон, из-за чего его траектория заранее предопределена. Но это, повторяю, лишь отдалённая аналогия.

Чтобы читатель мог зримо представить, как же всё-таки формируются интерференционные картины, я приведу здесь самый простой случай, когда расстояние до экрана составляет всего 4 полуволны, а расстояние между отверстиями 6 полуволн.

Рис.1. От одного отверстия частица приходит к экрану с амплитудой:
Foton40_1 (291x235, 8Kb)
Минимум интенсивности получается на расстоянии 5 полуволн от отверстия (потому, что оно нечётное).

Рис.2. Но датчики регистрируют квадрат этой амплитуды:
Foton40_2 (299x216, 8Kb)
Теперь на расстоянии 5 полуволн от отверстия получилсся максимум интенсивности, потому, что фотоумножителю (или фотобумаге) безразлично, в положительной или отрицательной фазе пришла частица.

Рис.3. Это картина уже от двух открытых отверстий:
Foton40_3 (291x208, 8Kb)
Это то, что должно было получиться точки зрения здравого смысла, -- простое сложение этих квадратов (то есть чисел попаданий частиц или интенсивностей почернения фотобумаги).
Рис. 4. А на самом деле, сначала происходит сложение амплитуд частиц, якобы вылетевших сразу из двух отверстий:
Foton40_4 (286x211, 8Kb)

Рис.5. И датчик (фотоумножитель или фотобумага) реагируют на квадрат этого сложения.
В результате получается картина, не похожая на простое наложение картинок (сравните эту истинную картину с рисунком 3):
Foton40_5 (304x217, 8Kb)


Справедливости ради, надо сказать, что в реальных проводниках электрон не пролетает всю толщу металла. Это больше похоже на поезд. Если толкнуть последний вагон, то первый войдёт в тоннель. И не важно, что это будет другой похожий вагон. Передача импульса произойдёт со скоростью света. Поэтому можно предположить, что и в металле и в вакууме движется некий комочек волны, подобно тому, как по поверхности моря движется волна, а вся масса воды остаётся на месте.

То, что частица летит, это уже дело десятое. Главное в том, что для неё уже проложена канва. Канва эта образуется в тот момент, когда в перегородке открывается отверстие. А когда открывается второе отверстие, она сразу меняет форму. Поэтому нет ничего удивительного в том, что частицы движутся по ней, и образуют на экране соответствующий узор. И не важно с каким интервалом они летят. В любом случае они не взаимодействуют.

Вот такое объяснение я придумал. Оно, вроде бы, снимает противоречие взаимоисключающих понятий волны и частицы. Возможно, оно не вполне соответствует действительности, но служит мне для самоуспокоения.

Всё здесь сказанное применимо и к другим частицам.
Но я говорил только об электронах и фотонах, потому, что они чаще бывают на слуху, и, мне кажется, между ними есть нечто общее.

ЧТО В НИХ ОБЩЕГО.
В книге “Алиса в стране чудес”, улыбка чехословацкого кота существует сама по себе, без привязки к конкретному животному.
Если допустить, что и в микромире существуют по отдельности такие свойства, как : половинная скорость света ( -> или <- ) и половинный заряд электрона (“+” или “-”),
то строение электронов и фотонов легко представить, как их комбинацию:

<-, ->, “- “ , “- “ --- электрон (движения нет, заряд минус единица),
->, <-, “+ “ , “+ “ --- позитрон (движения нет, заряд плюс единица) ,
->, ->, “+ “ , “- “ --- фотон1 (движение есть, заряда нет),
<-, <-, “- “ , “+ “ --- фотон2 (движение обратное, заряда нет).
Строение фотона (374x240, 18Kb)
Тогда легко объяснить, то что электрон и позитрон, аннигилируя, порождают пару фотон-фотон. И наоборот, два гамма-кванта, сталкиваясь, порождают электрон и позитрон.
Как видишь, возможно существование ещё одной частицы -- "элфот". Она должна двигаться со скоростью света, и при этом ещё иметь отрицательный электрический заряд. Аналогично можно предположить существование ещё двух частиц -- "профот" и "нейфот".

И раз уж разговор зашёл о квантах, хочу ещё поговорить о радиоволнах.

ПРИТЯГИВАЕТ ЛИ АНТЕННА РАДИОВОЛНЫ .
Никого не удивляет то, что улавливаемая световая энергия пропорциональна площади фотоэлемента. Но почему обычная проволочная антенна умудряется ловить и передавать энергию приёмнику, несмотря на то, что её геометрическая толщина ничтожно мала? Казалось бы ничто не мешает расположить рядом сотню таких антенн, и не нужен будет усилитель. Но на практике даже две близко расположенные антенны конфликтуют, отнимая добычу друг у друга.
Нет, даже катушка простейшего детекторного приёмника это не простая зачернённая площадка, на которую падают радиолучи! Она всасывает в себя энергию из окружающего пространства, как засасывает воду сливное отверстие ванны!
Поглощая энергию, антенна ослабляет поле вокруг себя. И если бы её сопротивление стало равным нулю, то и напряжённость поля около неё должна исчезнуть. Но нуль напряжённости так же недостижим как абсолютный нуль температуры. Внешний океан электромагнитной энергии будет заливать образовавшуюся пустоту со всё большей яростью. И я не вижу причины, которая может ограничить поглощающую способность такой антенны. Неужели в пределе она может всосать всё, что излучает передатчик?!
Собственно говоря, похожим образом ведут себя и контуры с большой добротностью.
Наверняка кто-то уже пытался изготовить антенну из сверхпроводящего материала, и в секретных сейфах нашего “пентагона” давно хранится эта информация.

ПАССИВНЫЙ И АКТИВНЫЙ ПРИЁМ.
Кроме того, приёмник не обязан быть просто пассивным поглотителем.
Когда вертолёт ищет в лесу затерявшихся людей, самый верный способ воспользоваться осколком зеркала. Сияющий свет сразу заметят среди зелёного моря. Оба объекта становятся передатчиками и начинают взаимодействовать
Такой приём не является диковинкой. Например, миноискатель заставляет закопанную железку отвечать возникающими в ней токами.
Так может быть и собака, идущая по следу не только нюхает, а и сама излучает нечто такое, что способно активизировать “пахучие” атомы искомого предмета? Если это так, то в процессе поиска она тоже должна пахнуть соответственно тому, что ищет.

АНТЕННЫ И КВАНТЫ.
Мне давно не давало покоя непонимание того, что такое радиоволны. По картинкам из учебников я пытался себе представить некие лунообразные кривые, разлетающиеся, во все стороны со скоростью света.

Радиоволны (367x157, 12Kb)

Но как же тогда, волна распространившаяся не миллионы километров, может мгновенно собраться в одном месте, когда достигает приёмной антенны?
Ещё в школе нас знакомили со шкалой электромагнитных колебаний. Она простирается от радиоволн до световых и рентгеновских. Но меня не оставляло смутное сомнение, что такое объединение всех волн в одну шкалу слишком натянуто, и между этими волнами существует непреодолимая разница. И действительно, ведь световые кванты, это вполне ограниченные в пространстве тела. Их можно “положить в мешок”. А радиоволна размазана во всём окружающем пространстве до бесконечности. Мне думалось, что если переход из одного в другое и существует, то происходит он где-то в тепловом или субмиллиметровом диапазоне. Но этот диапазон я очень плохо себе представлял.
Если радиоволны, как и свет, излучаются квантами, то можно вообразить, что из антенн передатчиков вылетают этакие многометровые радиобублики, телевизионные дециметровые арбузы или даже сантиметровые орехи радарных установок.

Но тогда в какую сторону они летят? Ведь они могут не попасть точно в антенну! Но все мы знаем, что радиопередачи можно принимать повсюду.
И вот, наконец, до меня дошло!

В самом деле, ведь такие большие кванты могли бы образоваться только в том случае, если бы в антенне передатчика перемещался только один единственный ОГРОМНЫЙ ЭЛЕКТРОНИЩЕ !
Но электронов много, а значит и квантов получается много. Они разлетаются веером, но нам кажется, что это одна единичная волна распространяется сразу во все стороны.
Электроны, конечно, движутся немного в разнобой. Они натыкаются на атомы, останавливаются и вновь разгоняются. Но главное, что они все находятся в процессе однонаправленного движения, и порождают общую суммарную равнодействующую.
Попадая на приёмный вибратор, эта сумма элементарных комочков энергии вполне способна раскачать в нём колебания.

И всё-таки эти комочки–кванты вылетают не по всем направлениям равномерно.
В учебнике Ландсберга есть такая картинка.

Излучение вибратора (332x206, 18Kb)

Как видим, кванты вылетают преимущественно поперёк вибратора, а вдоль движения излучения нет вовсе.
Так и должно быть, ведь квант излучается перпендикулярно ускорению электрона.

Кроме того, все кванты имеют поляризацию в плоскости вибратора. Поэтому их нельзя представлять в виде шариков. Это скорее диски. И вращаются они с частотой излучения. Антенна выплёвывает в пространство огромное количество таких вращающихся “велосипедных колёс”. И, несмотря на их большие размеры, им присущи все свойства квантов, в том числе и интерференция. Но об этом я сегодня уже говорил.

КАКОВА ЖЕ ФОРМА КВАНТА ?
Тут более менее понятно. В обычной антенне, заряды не бегают по всей её длине. Электричество, это почти несжимаемая жидкость, поэтому электроны смещаются всего лишь на доли миллиметра. А распространение поля, образующего квант, идёт во все стороны со скоростью света. Поэтому квант представляет собой ни какой не полумесяц, а практически точный круг.
Размеры кванта, естественно, будут тем больше, чем длиннее период колебаний.
А поскольку частота “вращения” кванта-диска равна частоте излучения антенны, то чем длиннее волна, тем крупнее будет квант, и тем меньше будет угловая скорость “вращения” внутри него. Это противоречит нашему повседневному опыту. Мы привыкли, что большое должно быть мощнее, чем маленькое. А тут получается наоборот, -- чем мельче квант, тем больше в нём энергии.

СКОЛЬКО ЖЕ КВАНТОВ ИСПУСКАЕТ АНТЕННА передатчика мощностью, скажем, в 1Вт на частоте f = 100 МГц (это УКВ, длина волны 3м)?
Как известно, энергия одного кванта Е = hf ~ 6,6*10^(-34) f ~ 7*10^( -26) Дж .
Значит в одну секунду их образуется примерно 0,14*10^(+26) штук.
За время прохождения одного диаметра ~ 10^(-8) секунды, их должно образоваться ~ 0,14*10^(18) штук.
На расстоянии 100 000 км от передатчика площадь сферы распространения достигает 12*(100 000 000)^2 = 0,12*10^(18) кв.м .
Если сравнить штуки и квадратные метры, то получится, что даже на расстоянии превышающем расстояние до Луны, через каждый квадратный метр площади будет проходить цепочка по одному кванту вплотную друг за другом. А в пределах Земли и подавно, плотность квантов будет такова, что толщина проволоки, из которой сделана антенна, не будет иметь ровно никакого значения. И можно быть уверенным, что никаких прерываний и заиканий при приёме не произойдёт.

То, что я здесь написал, конечно только мои предположения. Они похожи на рассуждения древнего алхимика. Но лично для меня и такое представление о волнах и квантах более понятно, чем те которые можно найти в книгах.

ИЗЛУЧЕНИЕ АНТЕННЫ.
Хочу добавить несколько слов о своих размышлениях на тему, можно ли заставить антенну излучать сильнее. Признаться, они меня самого озадачивают. Но, несмотря на то, что тема эта кому-то покажется очень простой, и он легко найдёт ошибку, я всё-таки поделюсь ими.
Скажи мне, читатель, когда весло, опущенное в воду вертикально, будет вращать легче, в неподвижной воде, или в плавном потоке? Затрудняетесь? Тогда с этого и начну.

Представь себе тележку. Вдоль неё колеблется подпружиненная пластина. Для простоты будем считать скорость пластины за один взмах вперёд или назад постоянной усреднённой величиной v .
Работа вязкого трения пропорциональна квадрату скорости, и пусть за один период туда-сюда составляет v^2 + v^2 = 2v^2.
Если тележка движется со скоростью V = v. Тогда в направлении движения пластина совершит работу (V+v)^2=(v+v)^2 = 4v^2, а в обратном направлении вообще не совершит работы двигаясь вместе с воздухом. Как видим суммарная работа стала вдвое больше.

Пусть теперь тележка движется со скоростью V > v.
Теперь прямая работа будет (v +V)^2 = v^2 + 2vV + V^2,
а в обратном направлении уже сам ветер будет отдавать пластине энергию, совершая над ней работу (V-v)^2 = v^2 - 2vV + V^2.
В сумме, энергия, отданная пластиной окажется (вычитаем из первой энергии вторую) равной 4vV..
По сравнению с энергией, отдаваемой пластиной в неподвижной среде (2v^2) ,
это в 2V/v раз больше. Среда стала как будто более вязкой.
Но тогда получается, что и мембрана громкоговорителя, направленная против ветра способна испускать большую звуковую мощность. Нужно только сохранять прежнюю амплитуду колебаний..
Аналогичная картина должна наблюдаться и для других форм движения.
Возьмём к примеру антенну. Точно так же как в вязкой среде мощность пропорциональна квадрату скорости, излучаемая ею мощность пропорциональна квадрату напряжения.
А что будет, если по аналогии с тележкой, поместить работающий передатчик на заряженную подставку? Возможно "эфир" для такой системы станет более "плотным", и излучаемая мощность увеличится.
Для примера, пусть это будет слабенький передатчик, мощностью в 1 Вт.
Если переменное напряжение на антенне 100В, а подставку мы зарядим постоянным напряжением 100кВ (относительно земли), то передатчик должен будет излучать в 2000 раз больше энергии! И это при тех же размерах антенны.
Из сказанного может сложиться впечатление, что энергию для излучения поставляет тележка или источник высокого напряжения подставки. Это не так.

Вернёмся к случаю, когда скорость тележки равна скорости пластинки.
Поскольку и тележка и пластинка на тележке, при движении вперёд, пройдут одинаковые расстояния, то половину работы, совершённой над воздухом 4v^2/2 = 2v^2 , действительно совершит тележка. Но в обратном направлении ни пластинка, ни тележка работы не совершают.
Если бы пластинка не колебалась, а тележка двигалась, то за время одного полупериода тележка совершила бы работу v^2 , и за второй полупериод тоже v^2. Значит за целый период, тележка совершит такую же работу 2v^2 . Это та же самая работа, как и при колеблющейся пластинке. Выходит колебания пластинки в сумме никак не влияют на работу тележки. Она всегда одна и та же. Значит излучаемую в воздух колебательную мощность отдаёт не тележка, а источник колебаний пластинки.
Аналогично, и передатчик в 1Вт не станет мощнее за счёт подставки. Просто его коротенькая антенна получит способность излучать гораздо большую мощность при тех же 100 вольтах. А чтобы колебания в ней не затухали, генератору колебаний придётся подкидывать в неё гораздо больше энергии. Для этого он, разумеется, должен быть мощнее.

Однако возможность таким способом усиливать излучение, мне кажется интересным.
Не значит ли это, что вращающийся магнит будет наводить в неподвижной катушке большую эдс, если его зарядить от источника постоянного напряжения? Тогда стали бы возможными маленькие мощные генераторы на постоянных магнитах?

* * *
НЕЗНАКОМОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО .

СПЯЩИЕ СИЛЫ.
В повседневной жизни мы обычно не задумываемся о том, какие силы таятся в окружающих нас предметах. Помните ли вы, например, что такое кулон?
Нет, речь сейчас пойдёт не о дамском украшении, а об электричестве.
-- Ах об электричестве … Но не торопитесь откладывать чтение, кое-что для Вас может оказаться неожиданным. Итак, начнём.

Наименьший “ кусочек” электричества носит в себе элементарная частица “электрон”.
Его заряд всего 1,6*(10^-19) кулона, а масса 9*(10^ -31) килограмма. Чтобы собрать из них заряд в один кулон, понадобилось бы 6,25*(10^18) электронов.
Если бы удалось собрать такое количество электронов вместе, получился бы куб с ребром
2 миллиона штук. А так как характерным размером электрона принято считать 10^ -13 м. , то кубик этот был бы размером меньше тысячной доли миллиметра, а масса несколько миллиардных долей грамма. Этот кубик нельзя было бы ни увидеть простым глазом, ни взвесить на аналитических весах. Однако не смотря на это, 1 см3 такого “электронного” вещества весил бы около тонны!
По известному закону, два кулона электричества взаимодействуют между собой с силой
9*(10^9)/ r2. Это значит что даже на расстоянии r = 1 км эти две ничтожные пылинки, по одному кулону каждая, отталкивались бы с силой целых 900 кГ !
Так что вам судить о том, что же такое один кулон, много это или мало.

Подсчитаем теперь, сколько кулонов прячется в окружающих нас реальных предметах?
Возьмём для примера метровый кусок медной проволоки сечением 1мм2. Весит он около 8 грамм, это примерно 0,1 грамм-атома, и значит в нём 0,6*(10^23) атомов.
Если от каждого атома оторвётся хотя бы один валентный электрон, способный создавать электрический ток, то общий их заряд составит 0,6*(10^23)*1,6*(10^ -19) ~ 10 000 Кл. Суммарный объём и вес всех этих электронов ничтожен, но если такое же количество кулонов поместить на Луне, то они и на таком расстоянии эти заряды отталкивались бы с силой почти в десять килограмм!
Но до такой степени разделить заряды в проводнике невозможно, поэтому посмотрим, что будет, если создать в нём электрический ток.
Приложим к нашему куску проволоки напряжение 0,1В. Поскольку его электрическое сопротивление ~ 0,02 Ом (ро меди 0,0175), по нему пойдёт ток 5А (обычная плотность тока в трансформаторах). Но что при этом получается?
Получается что в электрическом поле напряжённостью 0,1 В/м находится заряд 10 000 Кл, и значит на него действует сила 1000 Н, это целых 100 кГ !
Выделяемая при этом тепловая мощность 0,1В * 5А = 0,5 Вт, или 0,5 ньютоно-метров в секунду. Понятно, что чтобы получить такую мощность силой 1000 Н, нужно проталкивать заряд со скоростью 0,5 мм/с. Выходит при переменном токе 50 Гц заряд никуда и не движется, а просто вибрирует на месте с амплитудой 5мкм, -- тоньше паутинки!
Но кроме отрицательных зарядов в проводнике столько же положительных. При постоянном напряжении они притягиваются с той же силой 100 кГ. Казалось бы будь медь помягче, и провод сжался бы гармошкой к положительной клемме, или покатился, если бы стоял на колёсиках. Это не происходит, потому что продираясь сквозь чащу атомов электроны толкают их по ходу своего движения, уравновешивая их притяжение в обратном направлении. Примерно то же происходит, когда мы протягиваем верёвку через резиновую трубку. Одной рукой мы тянем верёвку вперёд, а другой рукой тянем назад трубку. При этом трубка остаётся на месте, и лишь нагревается от трения.

АБСОЛЮТНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НОЛЬ.
Древние греки не признавали отрицательных чисел. Они считали, что всё в природе может изменяться только в большую сторону, начиная от нуля. И любому здравомыслящему человеку это казалось вполне естественным. Даже сейчас никого не удивляет, что откачивая воздух, его давление можно снижать, и довести до нуля. А давление ниже нуля, это какой-то абсурд.

С градусником получилось сложнее. Нам кажется естественным, что температуру можно беспредельно как повышать, так и понижать. Это связано с тем, что первые градусники отсчитывали температуру от какой-то естественной точки, например от точки таяния льда. А поскольку зимой температура опускается ещё ниже, ей приписали отрицательные значения.
Когда появилась первая водородная бомба, в народе ходили слухи будто бы она способна замораживать всё вокруг до тысячи градусов холода, оставляя все предметы в целости! Это казалось удивительным.
Я тогда ещё не знал, что существует абсолютный нуль –273С, ниже которого температура опуститься не может, и всеми силами своего воображением пытался представить себе столь сильный мороз.

А вот с электричеством, на мой взгляд, до сих пор нет ясности.
Почему-то и поныне считается, что электрический потенциал может беспредельно изменяться и в ту и в другую сторону. А что если и для него тоже существует «абсолютный нуль»? Что будет, если приблизиться к этому таинственному значению? Наверняка обнаружится много удивительных эффектов.

Давление, это тоже потенциал. Мы живём на дне воздушного океана, и на каждого из нас постоянно давит по нескольку тонн. Но мы можем свободно двигаться, потому, что давление это всестороннее. Оно распределено по всему телу, по килограмму на каждый квадратный сантиметр. Например на нашу ладонь давит сила больше ста килограмм, и такая же сила действует с тыльной стороны, поэтому ладонь можно без труда приподнять.
Однако незаметность потенциала вовсе не значит, что его нет.
На дне Марианской впадины, где давление превышает тысячу атмосфер, огнестрельное оружие стрелять не будет. Даже если порох и превратится в газ, то вряд ли сможет вытолкнуть пулю. Оставаясь таким же плотным, пороховой газ просто выделит твёрдые или жидкие составляющие, имеющие меньший объём.
И стеклянную трубочку на такой глубине вряд ли удастся переломить пополам. Микротрещины в стекле сразу будут залечиваться внешним давлением, и трубочка скорее завяжется узлом, чем сломается.
Однако глубоководные существа преспокойно живут себе, не обращая внимания на все эти особенности.
С электрическим потенциалом картина похожая. Внутри заряженного шара невозможно заметить никаких особых явлений, как не замечаем мы кинетического потенциала (квадрата скорости), находясь в закрытом купе движущегося поезда. Внутри шара нет никаких силовых линий, потому, что напряжённость поля во всех точках равна нулю. Но незаметность потенциала вовсе не означает, что его нет на самом деле. Его проявления могут возникнуть неожиданно, во всей своей грозной полноте. В связи с этим воображение рисует такую картину:

“Осторожно вскрыв замок, заранее приготовленной отмычкой, Хорюшкин, посвечивая фонариком проник в квартиру. Посереди большой комнаты на деревянном возвышении громоздился серебристый шар диаметром больше двух метров. Овальный люк сбоку был приоткрыт, видимо аварийный механизм был разблокировал. Оттянув на себя полуметровой толщины дверь, за толстой многослойной оболочкой, Хорюшкин увидел маленькую круглую камеру, и в ней скорчившийся труп изобретателя.”

Так представляется мне лаборатория для получения высоких потенциалов изобретателя-одиночки. Многослойная система металлических полушарий, разделённых диэлектриком и множеством диодов, может представлять собой огромный сферический умножитель. Напряжение в нём увеличивается от оболочки к его центру.

Известно высказывание, что настоящая наука творится на чердаках и в подвалах. Наверно это происходит потому, что искателю нового некогда доказывать перспективность своих идей, и он вынужден действовать в одиночку.

Но как же всё-таки практически доказать существование электрического абсолютного нуля?
– А как доказали абсолютный ноль температуры?
Понижая температуру газа, учёные увидели, что его объём снижается по прямой, и газ должен сжаться в точку не в бесконечности, а уже при температуре -273 градуса Цельсия.
Для получения таких низких температур пришлось преодолеть массу трудностей.
И когда до абсолютного нуля оставалось всего несколько градусов, вдруг обнаружилось, что электрическое сопротивление свинца вдруг пропало. И не просто уменьшилось, а исчезло начисто! Это и было той неожиданностью, которую нельзя было предсказать заранее.
Значит надо пытаться сильно повышать электрический потенциал в ту или другую сторону, наблюдая, как изменяются свойства вещества.
.

ТРАНСФОРМАТОР НЕОГРАНИЧЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ.
Все известные мне электростатические генераторы имеют разноимённо заряженные концы. Поэтому, чем больше напряжение, тем больше размеры генератора, и тем больше утечка.
Чтобы устройство было более компактным, надо увеличивать потенциал снаружи внутрь. Ну, например, вставить друг в друга миллион сферических гальванических элементов.
Можно ещё предложить трансформатор особой конструкции.
Хорошей иллюстрацией послужил бы клубок ниток. Но при хаотичном расположении витков в них не удастся навести эдс. К счастью в природе существует ещё одно тело не имеющее концов – это тор. Если наматывать на него проволоку слой за слоем, потенциал вглубь может неограниченно увеличиваться.
Но как навести в этой обмотке эдс?
-- Можно первичную обмотку намотать снаружи, а можно так, как показано на рисунке.

Трансформатор неограниченного напряжения (700x490, 23Kb)

Для этого служит обмотка, намотанная на кольцевом магнитопроводе внутри тора. Концы этой обмотки замкнуты, и для внешнего поля она хоть и спираль, но всё же короткозамкнутое кольцо.
(Только чтобы магнитопроводу самому не стать короткозамкнутым кольцом, он должен быть собран из изолированных пластин, наподобие броневого трансформатора. Большая площадь нахлёста скомпенсирует магнитное сопротивление изоляции.)

Переменный ток в этом кольце создаёт внешний П- образный магнитопровод с питающей катушкой (именно её следовало бы назвать первичной). Поскольку короткая и толстая внутренняя обмотка охватывает тор в виде спирали, делая вместе с ним один оборот, для магнитопровода она представляет собой один виток. В этом витке и появится ток короткого замыкания. Но поскольку обмотка представляет собой спираль, она создаст магнитный поток в кольцевом магнитопроводе. А он в свою очередь, находясь внутри вторичной обмотки с большим количеством витков, создаст в ней нужную эдс.
Так как внешний конец вторичной обмотки заземлён, переменный потенциал возникнет на внутреннем конце. Вывести его наружу не представляется возможным, да этого и не требуется. Задача состоит как раз в том, чтобы в небольшом внутреннем объёме получить высокий потенциал.

Вся прелесть этой конструкции в том, что она не содержит никаких ограничений для наращивания потенциала. Величину его можно довести до миллионов вольт. При этом
снаружи нигде нет высоких напряжений. Заряд сосредоточен только на самом торе в глубине обмотки. Он не будет убывать просачиваясь сквозь изоляцию, так как всё время подпитывается обмоткой. В сущности вся масса витков и оплёток представляет собой изоляцию, но не пассивную, только сдерживающую утечку, а активную, способную наоборот вгонять заряд внутрь.

Правда расчёт несколько обескураживает.
Если питающий магнитопровод будет сечением 7х7см, то для напряжения 220 В питающая обмотка должна иметь 220 витков. Так как внутренняя обмотка представляет собой один виток, то в ней также будет наведена эдс в 1 вольт.
Если же магнитопровод внутри тора будет вдвое «тоньше» внешнего, то есть будет иметь сечение вчетверо меньшее -- 3,5 х 3,5 см, то он потребует на каждый вольт уже не один, а четыре витка. То есть внутренняя обмотка будет иметь 4 витка. Тогда для получения 100кВ, вторичная обмотка тора должна будет иметь 400 000 витков! Даже если мотать её проволокой диаметром 0,1мм, тор должен быть размером с футбольный мяч, а внешний магнитопровод будет иметь размер около полуметра. Всё это трудно исполнить любителю-одиночке. Но, говоря словами царя бериндеев: «Какие-то паршивых пол миллиона витков, научный коллектив остановить не смогут!»
При наличии достаточных средств, можно изготовить магнитопроводы из феррита, и повысить частоту до 500кГц. Тогда эта же конструкция теоретически даст 4 млрд вольт.
Вопрос только в том, как поведёт себя изоляция тора при таких больших потенциалах.

Волнистое поле

Среда, 17 Января 2018 г. 17:42 + в цитатник
ВСТУПЛЕНИЕ.
Возможно, Вы когда-то смотрели детский фильм "Ох, уж эта Настя!":
"Эолис -- такая земля в океане, её недавно только открыли ...".
Это про девочку –фантазёрку. Причём фантазирует она настолько реально, что и сама искренне в это верит. Такие явления в детской психологии не редкость. Но когда взрослый человек верит в то, чего нет, это уже что-то ... Наверно сказывается влияние научной и мало-научной фантастики, без которой вся моя жизнь была бы очень бесцветной. Ведь в сущности даже детские сказки, которые мы все читали, это тоже фантастика.
Но, надеюсь, Вы не забыли, что мой дневник называется "Выдумки и находки"?
Так о чём, собственно, пойдёт речь?

ВОЛНИСТОЕ ПОЛЕ.
Из курса физики мы знаем, что поля заряженных тел суммируются.
В результае, электрически нейтральное тело не создаёт вокруг себя никакого электрического поля.
Но у каждого человека есть ещё внутреннее чутьё, подсказывающее, как должно быть на самом деле. Лично меня никогда не оставляло ощущение, что действие зарядов складываются по более сложному закону. Не может быть, чтобы поля просто накладывались друг на друга. Наверно заряды способны искажать поля своих соседей, и результирующее поле получается более сложным. Не исключено, например, что противоположный заряд отклоняет силовые линии соседнего, и собирает их позади себя подобно линзе.
Если это так, то нанизав на прямую ось разноимённо заряженные шарики, мы должны получить вдоль этой прямой продолжение из чередующихся потенциальных ям.

Объяснить это детально, я не могу. Такие мысли приходят в голову минуя логику:
ПРОСТО, ТАК ДОЛЖНА БЫТЬ УСТРОЕНА ПРИРОДА, И ВСЁ ТУТ!
Более того, всякая материальная структура из повторяющихся элементов, например магнитов, тоже должна создавать вдоль себя "волнистое" поле, и тем дальше, чем длиннее эта будет структура.

В этом отношении интересен кристалл поваренной соли. Он состоит из одинакового числа одновалентных разноимённых ионов натрия и хлора. Их действия ослабляют друг друга, и уже на небольшом расстоянии, сумма всех их полей практически равна нулю, поэтому мы считаем кристалл нейтральным. Но почему же подсознаие упорно твердит, что за кубической решёткой разноимённых зарядов, пространственное электрическое поле должно представлять собой такое же волнистое продолжение ?!
А поскольку атомов очень много, то и продолжаться это поле должно чудовищно далеко за пределы кристалла. Миллиарды разноимённых зарядов, расположенных в шахматном порядке, создадут луч огромной протяжённости. Он должен быть на много прядков “острее”, чем луч лазера. Рассеяния практически не будет, благодаря взаимному уничтожению многочисленных поперечных волновых фронтов. С помощью такого луча можно было бы осуществить дальнюю космическую связь между планетами.

Как усилить это поле, я не знаю. Но надо заметить, что некоторые кристаллы, например аммиачной селитры, растут в виде длинных иголок. Иногда скорость этого роста удаётся наблюдать даже простым глазом. Обычно это объясняют появлением сильных точечных напряжённостей электрического поля на поверхности кристалла, там , где имеются вакансии для нового атома.
Однако это можно объяснить и по-другому. Можно предположить и то, что в некоторых направлениях волнистое поле кристалла во много раз сильнее, чем в других.
В каком-то журнале (кажется “Химия и Жизнь” 60-х годов) я читал, что кристаллик, подвешенный на ниточке в насыщенном растворе, будет расти даже тогда, когда покрыт тонким слоем лака. Более того, если приложить большой кристалл к наружной стенке сосуда, с внутренней стороны около него, осаждение кристалликов из растворы пойдёт сильнее, чем в других местах. Это может служить подтверждением тому, что волнистое поле действительно существует.

Но как проверить это предположение? Как поставить такой опыт?
Можно, например, собрать кубическую решётку металлических шариков, заряд которых будет разноимённым, и регистрировать поле такой же самодельной решёткой.
Можно то же проделать с магнитным полем, взять катушку, состоящую из отдельных секций с разным направлением тока. Если ток к тому же сделать переменным, то в направлении вдоль оси, вторая такая же катушка должна уловить переменную эдс.
На высоких частотах этот эффект обнаружить было бы гораздо легче, чем на низких.
Главное я вижу в простоте первого эксперимента и отсутствии дорогих деталей.

Целую ночь я посвятил подготовке эксперимента по обнаружению волнистости электростатического поля.
Так вот , взял я сетку с размером ячеек в полтора сантиметра, порезал её на квадраты, и из этих квадратов собрал два куба 12х12х12 ячеек.
Получились как бы два огромных “кристалла хлористого натрия” , с той лишь разницей, что заряды там располагались не в шахматном порядке, а слоями-сетками.
Сетки я соединил проводками через одну.



P6160950а (700x550, 89Kb)
P6160953а (700x604, 88Kb)
Идея состояла в том, что сетки, зарядившись разноимённо, образуют "слоистый заряженный пирог". Причём сетки, это не сплошные пластины, и не могут полностью экранировать друг друга, как пластины конденсатора. Если на расстоянии от такого куба расположить второй такой же слоистый куб, то его пластины, подобно зубьям шестерён, могут попасть в соответствующие потенциальные ямы.
Если на первом кубе напряжение будет переменным, то и на втором кубе системы пластин окажутся в переменном поле. Так что, нет худа без добра.

К утру я всё подготовил. А чего тянуть? Попробую, думаю, прямо сейчас.
Итак, на первый куб я подал переменное напряжение 6 кВ (при большем пробивается), а второй через мостик слаботочных детекторов Д2Е подсоединил к гальванометру. И ...
-- Что "И"? Ничего не обнаружил естественно! Всё как и положено по науке. Эффект отсутствует!
Поворачивал кубы и так и сяк, менял расстояния, всё тщетно!

Тут бы и успокоиться и закрыть тему (ведь частично ради этого и был затеян эксперимент). Но странное дело, успокоение не наступило.
Подсознание всё равно тормошит:
-- Ты ведь ничего не увидел! Стрелка гальванометра не шелохнулась.
-- Да я ведь и наушники подключал, -- молчат.
-- Нужно было обнаружить волнистость, плавно меняя расстояние между кубами, чтобы попасть пластинами в пучности и узлы. Показания прибора при этом должны периодически меняться. Вот если убывание будет монотонным, тогда действительно можно ставить крест.
-- Но если поле вообще не существует, как можно увидеть его колебание?
-- А вдруг оно просто было слишком слабым? Повысь частоту!
-- Что ж, мне ещё и трансформатор Тесла мотать?
-- А ты как думал, Нобелевские премии за просто так дают!

Вот и поговорили. Что дальше делать (или не делать?) пока не решил.
Закончил в шесть утра, за окном совсем светло, надо хоть немного поспать.

Можно конечно намотать на цилиндр бифилярную обмотку. Между её витками
свойства вакуума будут меняться в пространстве периодично и тоже создавать на расстоянии волнистое поле. Его можно будет уловить таким же соленоидом.
Помнится, с бифилярными обмотками что-то хотел делать Тесла, но не успел.
А ведь в его опытах и напряжения и частота могли быть на несколько прядков выше.

КРИСТАЛЛЫ И ВЗРЫВ.
Первые неудачные опыты ещё не говорят о том, что идея неверна. Скорее всего я неправильно предположил направление луча.
Я уже говорил, о том, что волнистость структуры должна порождать вокруг себя волнистое поле. Например регулярное чередование положительных и отрицательных зарядов в кубическом кристалле хлористого натрия обязательно вызовет в пространстве чередование микроскопических потенциальных ям, где зарядам будет располагаться предпочтительнее.
А что если рассмотреть диагональные направления кубического кристалла?
В них одноимённые ионы расположены не шахматно, а слоями. Возможно именно их действие должно образовывать луч.
Но чем “почувствовать” потенциальные ямы размером с атом? – Конечно атомами.
Если на пути этого луча расположить второй такой же кристалл, то он обязан занять одно из фиксированных положений, как шарик на стиральной доске или как напильники, положенные один на другой.
Это конечно при условии полной бездефектности кристаллов, чего на практике достичь вряд ли возможно. Кроме того, “стиральная доска” имеет шаг порядка нескольких ангстрем (миллионные доли миллиметра). Поэтому такой опыт в домашних условиях невыполним.

Ну, а что если внутренняя структура одного из кристаллов начнёт изменяться? Ведь это обязательно повлияет на структуру другого. Иными словами один кристалл, изменяясь, попытается сделать с другим то же самое.
Представим теперь себе, что перед нами кристалл азида йода NJ3 . Получить его в домашних условиях проще некуда. А все необходимые реактивы найдутся в любой походной аптечке.
Это чрезвычайно чувствительное взрывчатое вещество, пожалуй более опасное, чем нитроглицерин. Оно взрывается от лёгкого прикосновения, или даже он самопроизвольно взрывается при просушке.
Вполне возможно, что второй такой же кристалл NJ3 “почувствует” взрыв на расстоянии, и тоже взорвётся. Я сейчас не имею в виду ударную волну через воздух или твёрдую подставку. Это должно происходить и в вакууме.
Хорошо бы попробовать в качестве взрывателя какое-нибудь вещество, из которого можно было бы вырастить большой кристалл. Направленное излучение вдоль определённых осей симметрии этого кристалла должно вызывать взрыв на значительно большем расстоянии.
Но даже если кристаллы будут мелкими, они всё равно смогут воздействовать на щепотку той же соли, так как в ней наверняка найдутся кристаллики повёрнутые нужной стороной.

Если эти рассуждения окажутся верными, наши военные конечно найдут способ получить в кристаллическом виде и гремучую ртуть, и даже тринитротолуол.
Тогда можно будет подрывать склады боеприпасов противника на больших расстояниях!

--Что? Фантазия? Недоказанные предположения? --Возможно-возможно …
Если Вы читали роман “Тогда придите и рассудим”, то конечно уловили сходство.
Только там идёт речь о ядерных арсеналах.
Эх! … Жалко, что этот сюжет уже использован! Какой фантастический детектив мог бы получиться! Хотя, где мне тягаться с Владимиром Михайловым!

Волнистое поле уединённых тел.
До сих пор я говорил о волнистых полях, образуемых сложными периодическими структурами. Ну, а как быть с единичными телами? Образуют ли они вокруг себя какие-нибудь поля ? Кто знает, может быть даже периодичность планетных орбит как-то связано с волнистым полем, создаваемым Солнцем?
Простые опыты с заряженными шарами создают у нас иллюзию, что поле, создаваемое уединёнными телами, убывает монотонно с квадратом расстояния. Но это лишь грубое предположение Кулона. Оно всем понравилось своей простотой. А проверял ли кто-нибудь эту монотонность точными опытами?
Лично мне интуиция подсказывает, что электростатическое поле заряженного шарика должно иметь волнистый характер, особенно, если этот шарик имеет простую структуру, скажем, как у элементарной частицы. Тогда он должен образовывать вокруг себя что-то вроде концентрических “заряженных” сфер.
В природе всё имеет причину. В данном случае, причина эта должна находиться в самой частице.
Допустим, что шарик-частица из чего-то состоит, и его радиус исчисляется целым числом этих составляющих.
Если радиус частицы равен 3 единицам, то на расстоянии 4 единицы от её центра есть точка, расстояние от которой до концов диаметра равно 5 целым единицам. Разность этих расстояний равна нулю, и если края шарика как-то влияют на пространство, то в этой точке оно должно усилиться по аналогии с интерференцией света.
Совокупность таких точек образует сферу, радиусом 4. Таким образом элементарная частица оказывается окружённой некой силовой оболочкой.

p0003а (197x187, 5Kb)
Если радиус шарика 8 единиц (жирная окружность), то на расстоянии 15 есть точка, лежащая на расстояниях 17 от краёв его диаметральной плоскости. Она определяет сферу радиусом 15.

р0008 (288x288, 13Kb)
Справедливости ради, надо сказать, что в этом случае, есть ещё и внутренняя точка на расстоянии 6 единиц от центра. Она, возможно, определяет сферу, определяющую внутреннюю структуру частицы.
Аналогично частица с радиусом 12 имеет уже две внешних сферы радиусами 16 и 35, и одну внутреннюю с радиусом 5.
р0012 (288x288, 13Kb)
А радиус 24 допускает уже три внешних сферы 32, 70, 143, и две внутренних 7 и 10.
р0024 (288x288, 13Kb)
Радиус 48, допускает четыре внешних 55, 64,140, 286 и две внутренних сферы 14 и 20.
А частица, в радиусе которой укладывается 96 частей, имеет целых семь внешних 110, 128, 247, 280, 572, 1150, 2303 и две внутренних сферы 26 и 40.
Чертежи этих частиц я здесь не привожу, потому, что малый масштаб всё равно не даёт рассмотреть все сферы. Приведу лишь сильно уменьшенный чертёж частицы радиусом 1440.

р1440 (288x288, 19Kb)
Как видим, элементарная частица не является одним твёрдым шариком, а состоит из концентрических сфер, одну из которых мы принимаем за его собственный размер.

Возможно, всё сказанное и не имеют никакого отношения к реальности. Ведь это всего лишь гипотеза, основанная на очень смутных предположениях.
А если всё-таки пифагорейцы правы, и целые числа действительно правят миром, то на указанных расстояниях могут располагаться орбиты для заряженных частиц, образующих вместе с основной как-бы микроатомы. Только их размеры могут быть на несколько порядков меньше обычных.

Электростатические лучи

Среда, 17 Января 2018 г. 17:05 + в цитатник
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ ЛУЧИ.
Проснулся в пять, что-то не спится. В квартире только +19. Не жарко однако.
Сижу, вот, попиваю чай “для сугреву”. И хочу, как это часто бывает, поговорить с тобой, читатель, на разные спорные темы. Ну посуди сам, разве интересно было бы говорить только об очевидном? И тут мне вспомнилась одна старая идея об электростатических лучах.
Учебники физики утверждают, что если в пространстве располагаются два или несколько электрических зарядов, то действия их полей просто векторно складываются.
Сложная картина силовых линий получается из-за того, в каждой новой точке наклон результирующей становится другим.

Силовые линии (354x254, 11Kb)
При этом молчаливо предполагается, что каждый положительный заряд испускает некие электростатические лучи, а отрицательный заряд их поглощает. Лучи эти подобны световым. Они проходят сквозь друг друга и сквозь другие заряды не отклоняясь и не поглощаясь.
Теперь представь себе, что к большой жестяной пластине поднесли отрицательно заряженный шарик.

Электрическое изображение_а (666x479, 26Kb)
Силовые линии изогнутся, и упрутся в пластину строго перпендикулярно. Это и понятно, иначе заряды в пластине не находились бы в равновесии.
При отсутствии пластины, точно такую же картину силовых линий мог бы дать положительный заряд, являющийся зеркальным отражением первого. Это известная истина из учебника. Просто электроны в пластине разбежались, освободив заряженную область определённой формы. Если бы их можно было пригвоздить на этих местах, то получилась бы своеобразная электростатическая голограмма. Любой другой пробный заряд притягивался бы или отталкивался от неё, как от реального заряженного шарика.
Такую голограмму и в самом деле можно создать, заменив жесть на нагретый лист стекла. Уже при 300-х градусах в стекле начинают двигаться ионы, а при остывании, они «вмораживаются» на очень долгий срок, потому что стекло хороший диэлектрик.

Но я хотел сказать тебе совсем не об этом.
Мне самому очень понравилась идея, предположить, что положительный заряд испускает совершенно прямые электростатические лучи, подобные лучам света, а в сумме с лучами, испускаемыми отражением в пластине, получаются изогнутые силовые линии, к каким мы привыкли.
Не знаю, как для других, а для меня очень многое значит малейшая зацепка. Как ты сам понимаешь, я сразу сделался ярым сторонником существования электростатических лучей. Ты, вероятно, предпочитаешь более прочную основу, но всё же, мне очень хотелось бы переманить и тебя на свою сторону. Знаю твою гибкость и демократичность в рассмотрении новых проблем, поэтому позволю себе продолжать.
Что будет с отражением, если слегка изогнуть жестину?
-- Что? … Если я правильно тебя расслышал, лучи отразятся , как свет от кривого зеркала?
-- Ну хорошо, я этого и ожидал. Если и ты так считаешь, то пойдём дальше. Превратим жестину в параболоид. И пусть заряд располагается в его фокусе.
Слышу-слышу: « -- Получился электростатический прожектор, хотя всё это и немного банально. Но на большом-то удалении вся эта конструкция поведёт себя, как простое заряженное тело!».
-- Ладно, не будем заглядывать далеко, расположим второй такой же параболоид вплотную к первому.

Электрический прожектор _а (700x495, 27Kb)
Лучи от положительного заряда, если они существуют, должны сфокусироваться в изображение шарика, только (если я не напутал) с обратным знаком. Если поднести к этому месту пробный положительный заряд, он будет отталкиваться от него, как от реального заряда, а отрицательный “пробник”, наоборот притянется к изображению! Но, к сожалению, он не зависнет в фокусе, а продолжит двигаться к параболоиду.

А что касается большого расстояния, то можно заставить заряд менять знак с большой частотой. Тогда должен получиться луч, подобный лучу прожектора.
-- Что? Ты говоришь, Мюнхгаузен?
-- Да, но подобные устройства реально существуют, это радары. Только источником волн там служит не заряженный шарик, а стерженёк, у кторого меняется напряжение на концах.
Такая ситуация мне кажется даже более сложной.

Но тему эту можно продолжить. Обычно, отражатель электромагнитных волн представляет собой металлический лист или сетку. Он просто пассивно отражает то, что на него падает.
А что если в нём заставить циркулировать ток? Представь себе параболоид изготовленный из различно заряженных шариков, или в виде однослойной обмотки? Не создаст ли он в пространстве небольшие потенциальные ямы, имеющие все свойства реального заряженного тела. С помощью такого устройства можно было бы опустить рубильник в недоступном помещении, и обесточить вражеский пульт управления!
Тут я умолкаю. А читатель пусть сам придумает продолжение.

Отрицательные лучи

Вторник, 16 Января 2018 г. 17:56 + в цитатник
ДИРЕКТОРИКА. ( ГЕОМЕТРИЯ НАПРАВЛЕНИЙ) .

Содержание.
1)Теоретические рассуждения.
2).Несимметричные воздействия.
3).Поперечные воздействия.
4).Истоки поиска (фантастический фрагмент).
4).Отрицательные лучи.


ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ РАССУЖДЕНИЯ.
Если на плоскости находятся две точки, то их можно соединить двумя линиями одинаковой формы. В пространстве их можно провести даже не две, а бесчисленно много. Но среди них есть одна единственная, которая не имеет своего двойника, это прямая. Когда Природа хочет осуществить взаимодействие между двумя телами, она “не знает” какое из одинаковых направлений выбрать, и действует по прямой, их соединяющей.
Именно так взаимодействуют массивные тела или электрические заряды.
Директорика1 (700x293, 8Kb)
Если тела находятся в движении относительно друг друга, то Природа получает дополнительное указание. Направление движения вместе с соединяющим отрезком определяют плоскость, и в этой плоскости тоже могут действовать силы.
Пусть один электрический заряд движется относительно другого с ускорением W.
Нам нужно узнать, куда будет направлена сила, действующая на второй заряд.

Директорика2 (700x304, 11Kb)
Очевидно, направление силы лежит либо на соединяющей прямой, либо на одной из нормалей: P или Q .
По соединяющей прямой действие происходить не может, потому, что оно никак не связано с направлением ускорения W. Это ускорение лежит в плоскости перпендикулярной соедиеняющей прямой, и прямая никак не может указать на этой плоскости направление ускорения. (Вот когда действующий фактор является не вектором, а скаляром, например массой или электростатическим зарядом, мы действительно наблюдаем притяжение или отталкивание.)
По отношению к W нормаль Q даёт два равноправных направления (вверх или вниз). Природа не может выбрать ни одного из них, поэтому действия вдоль нормали Q тоже не произойдёт. Остаётся нормаль Р. Направление на ней однозначно определяется направлением ускорения. Для одноимённого заряда оно направлено “назад”, как показано на рисунке. Почему именно назад, а не вперёд? – Ответ пока что даёт только эксперимент.
Но, надеюсь, в дальнейшем это прояснится.
Пока что речь шла о наиболее “сильных” направлениях. Кроме них существует множество не таких ярко выраженных. Например посередине между двумя одинаковыми телами всегда существует особая точка, и в ней тоже могут наблюдаться необычные явления.

Директорика3 (700x351, 13Kb)
Так равноплечие весы имеют точку опоры как раз посередине. Между Землёй и Луной (на расстояниях, соответствующих их массам) есть место, где силы их притяжения равны.
Точка эта тоже определяет нормальную плоскость и нормали на ней. А те в свою очередь плодят множество вторичных и третичных точек и направлений.
Например три тела образуют треугольник Центральные точки сторон дают центральную точку всего треугольника, которая является его центром масс.

Директорика4 (700x399, 13Kb)
Положние особых точек и направлений обычно легко ощущается интуитивно.
Предположим, нам надо узнать направление равнодействующей двух одинаковых векторов. Проведём наугад какое-нибудь предполагаемое направление. У него обязательно найдётся ещё три симметрично расположенных относительно заданной пары. Вместе они образуют как бы четырёхгранный конус. Таких конусов можно построить бесчисленное множество.
Директорика9 (662x176, 15Kb)
Таких конусов можно построить бесчисленное множество.
И только одно единственное направление по оси симметрии, где все четыре предполагаемых направления совпадают является истинным.

* * *
Рассмотрим теперь более сложные случаи.
Как я уже сказал, две точки дают прямую и точку посередине. (В трёхмерном пространстве, эта точка определяет целую плоскость, “более слабых”точек.)

Директорика5 (275x100, 11Kb)
Если три точки расположены на плоскости, они дают несколько известных из учебника геометрии “цетров” треугольника: пересечение биссектрис, высот, медиан.
Пересечение серединных отрезков даёт точку равноудалённую от всех трёх. Она является центром окружности, проходящей через эти три точки.

Директорика6 (214x184, 9Kb)
Аналогичным построением можно показать, что четыре точки в пространстве дают сферу.
Директорика7 (342x212, 13Kb)
Множество точек, расположенных на дуге окружности, дают не только положение центра,
Но и обладают ещё одним интересным свойством. Если какой-то точки не хватает, то система точек старается достроить окружность до целой.

Директорика8 (160x140, 17Kb)
Это свойство любых фигур. Главное, чтобы в их упорядоченности чувствовалась незавершённость. (Этого я немного касался в заметках о свойствах систем и об инерции).
Например, так происходит рост кристаллов. В том месте, где не хватает атома, образуется потенциальная яма. Она притягивает из раствора нужный “кирпичик”, и вставляет его в пустое место. В результате рост кристалла идёт быстрее там, где имеется дефект. Кристалл как бы стремится как можно быстрее залечить рану.

Более сложные фигуры (а значит и тела) тоже должны каким-то образом взаимодействовать. Это могут быть два одинаковых камертона, два электрических колебательных контура (два полуволновых вибратора).


Директорика91а (506x205, 13Kb)
Это может быть человек и его фотография, два равных или подобных треугольника, или залежи золота и соответствующая точка на географической карте. Ведь карта это уменьшенная копия местности. (В одной из книг даже описан такой способ поиска полезных ископаемых).
Особенно интересны зеркальные изображения. Пламя свечи, от вогнутого зеркала даёт её действительное изображение в пространстве, точно такую же “свечу” (только перевёрнутую). Она даже согреет палец, если его вставить в изображение пламени.
Если заменить свечу на передающий колебательный контур, в фокусе второго зеркала мы плучим вполне реальное его “электрическое изображение”. Вставив туда вместо пальца такой же контур, мы получим в нём электрический ток.
В технике, таким электрическим прожектором являеся радар. А аналогом приёмника служит астрономический радиотелескоп. В фокусе его огромного зеркала создаётся электрическое изображение пульсара (или, если повезёт, передатчика инопланетянина), расположенного на огромных расстояниях от Земли.
Человеческий мозг тоже излучает электромагнитные волны (а может быть и не только электромагнитные). Интересно, что было бы с человеком, помещённым в достаточно большую систему вогнутых зеркал? Если другой человек вставит голову в изображение, не обретут ли эти люди способность обмениваться мыслями на расстоянии?

И ещё несколько слов надо сказать о “мощности” воображаемых точек.
Эффекты, происходящие посередине между двумя телами будут сильнее, чем в других точках, полученных с использованием этой первичной. Однако, если вторичные точки накладываются друг на друга, их суммарная “мощность” может сделаться очень большой.

Директорика92 (700x501, 25Kb)
Если расстояния между телами принять за единицу, то в случае с двумя телами “мощность”средней точки (в условных единицах) равна 8.
В центре равностороннего треугольника она достигает 9, в центре квадрата опять 8, а в центре правильного шестиугольника снижается до 6 (вследствие увеличения радиуса r) .

Похожая картина получится и в том случае, если тела, составляющие эти фигуры начнут вращаться вокруг своего центра. Так движутся электроны в кольцевом витке с током. Внутри витка они суммируют своё действие, и магнитное поле получается сильнее, чем от выпрямленного отрезка провода.
Впрочем, лично я вижу в этом ещё одну аналогию – ХОРОВОД.
На Руси издавна существовали магические обряды, которые я всегда считал просто праздничными На развлечениями. В их число входил и хоровод. В древности он считался очень сильным магическим средством. В засуху с его помощью вызывали дождь или наоборот отвращали различные бедствия.
В наше время хоровод водят только вокруг новогодней ёлки.

Директорика93б (700x548, 24Kb)
Если предположить, что вокруг человеческих тел действительно существуют некие биологические поля, то не исключено, что их можно активизировать движением. В результате, в центре хоровода произойдёт суммирование этих полей, и при достаточной мощности эта сумма, возможно, способна будет создавать необычные эффекты. Поэтому, если на ёлочке и впрямь зажгутся новогодние огоньки, я особенно не удивлюсь.
( А ведь так и происходит в действительности, и неважно посредством чего!)
Если же в центр круга посадить человека, то на нём сконцентрируется “биополе” множества здоровых людей. И, если этот человек болен, то вполне можно ожидать его исцеления.
Правда, эффект может быть и обратным. (Ведь в вогнутом зеркале изображение тоже получается перевёрнутым.) Наверно с учётом этого, хоровод водили в несколько рядов, в противоположных направлениях. Тогда внутри круга должно образовываться слоистое поле в виде концентрических окружностей. Об этом я как-то раньше говорил в заметке о волнистых полях.

НЕСИММЕТРИЧНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ .
А можно ли получить направленное движение из ненаправленного?
-- Да, для этого есть два способа.
1). Действовать на симметричную структуру несимметричными колебаниями.
2). Действовать симметричными колебаниями на несимметричную структуру.

Например, если свет пропускать через множество листов из обычного стекла и оргстекла, чередующихся в порядке – АВАВАВ- , то он будет проходить одинаково в обоих направлениях, потому что -(АВ)-(АВ)-(АВ)-, это то же самое, что А)-(ВА)-(ВА)-(В .
Но вот если чередовать три типа стекла в порядке -(АВС)-(АВС)-(АВС)- , свет наверняка в одну сторону пойдёт не так, как в обратную. Это произойдёт потому, что тройное чередование не сгруппируешь в обратную сторону, тут существует очевидная разница в направлениях.
А если сбоку на такую структуру оказать симметричное (или даже хаотическое) воздействие, то вдоль выделенного направления должен появиться некий поток.
Каким должно быть это воздействие я не знаю, может быть переменное магнитное поле, а може быть простая вибрация. И какой возникнет поток, тоже неизвестно, возможно эта стопка пластин начнёт излучать свет. Но что-то обязательно должно появится.
Возможно эффект будет очень слаб, но десятки и сотни таких триплексов должны дать эффект, который можно будет заметить.

Особенно сильно это явление проявилось бы в кристаллах, состоящих из трёхатомных молекул, ведь там число слоёв исчислялось бы миллионами. К сожалению кристаллы с явным чередованием трёх слоёв мне неизвестны. Наверно есть много других, у которых такое чередование существует, но выражено менее ярко, и заметить его труднее.

Я пробовал искать полимеры, у которых повторялись бы три симметричных фрагмента.
К своему удивлению, из всего их многообразия я нашёл только одно такое вещество – гексафторпропилен (фтористый винилиден) -(СН2-СF2-CF2-CFCF3)- ,
-- пластмасса, известная в СССР, как СКФ-26, или как «Вайтон» в США.
Содать параллельность этих молекул вполне возможно при помощи вытягивания в нить. Но как сделать, чтобы вектор чередования у всех молекул смотрел в одну сторону, это пока вопрос.

Тот же принцип чередования сред -АВС-АВС-АВС-… можно использоватьдля любой формы движения, и для света, и для звука, и для электричества.
Если такой несимметричный слоёный пирог подвергнуть симметричным колебаниям, то в нём должно обязано возникнуть соответствующее однонаправленное движение. Примером тому может служить обычный умножитель на полупроводниковых диодах. Переменное напряжение вызывает в нём постоянный ток.

Возможно даже хаотические колебания микрочастиц тоже могут служить активным фактором.
Возьмём для примера обычную термопару. На первый взгляд кажется, что она состоит только из двух тел. Но это до тех пор, пока нет разности температур. Если же нагреть один спай, то «металлов» будет уже четыре:
- Cu горячий – Fe горячий – Cu холодный – Fe холодный .
Поэтому неудивительно, что в этой системе возникает электрический ток.

ПОПЕРЕЧНЫЕ ЭФФЕКТЫ .
То, о чём до сих пор говорилось, относилось в основном к области предположений.
Но есть и вполне реальные эффекты, имеющие практическое применение.

1). На проводник с током в магнитном поле действует сила под прямым углом полю и к току.
2). Если двигать проводник в магнитном поле, в нём возникнет ток, поперечный к полю и к скорости.
3). Всем также известен эффект Холла, при котором возникает электродвижущая сила, перпендикулярная к полю и к току.
4). Но вот я недавно наткнулся на ещё одно явление -- эффект Эттингсхаузенга. Оказывается, в третьем, перпендикулярном к магнитному полю и к току направлению, возникает ещё и градиент температуры. Наиболее силён он в сплаве 0,97Bi+0,03Sb. При напряжённости магнитного поля Н = 10^6 А/м можно получить разность температур до 10 градусов. На этом принципе можно попробовать создать принципиально новую конструкцию холодильника.

Возникает вопрос: Если открыто столько перпендикулярных эффектов, связанных с электричеством, почему бы не предположить что в перпендикулярном напралении к потокам ЛЮБОГО рода действия появляются соответствующие эффекты?
Если, скажем, поперёк магнитного поля проходит световой луч, не появится ли некий фактор в третьем направлении? Например, что будет если на длинную катушку намотать обычную леску, и пропустить по этой леске свет? Не начнёт ли вдоль оси полученного светового соленоида действовать какой-нибудь фактор, возможно ещё неизвестный науке?


ИСТОКИ ПОИСКА (фантастический фпагмент).

В полутёмном физическом кабинете тишина. Тридцать пар глаз, затаив дыхание, смотрят на большой круглый прибор. Максим Эдуардович медленно меняет наклон источника света. Луч падает на полукруглую стеклянную пластинку, и, отклонившись, двигается по делениям шкалы. Всем поначалу кажется, что угол преломления вдвое меньше падающего. Но нет, законы оптики оказываются сложнее.
Лёва сидит на второй парте и ему хорошо видно, как третий, отражённый луч зеркально копирует падающий. Интересно, почему у преломлённого луча нет такого же симметричного двойника? Ведь в природе всё симметрично, левое и правое, электроны и позитроны ...
Его уже давно интересовал вопрос, почему в природе некоторые направления сразу бросаются в глаза,они кричат о себе строгими предупреждениями:
-- Не стой под стрелой!
-- Не находись в плоскости пропеллера!
-- Не направляй на человека оружие!
Тут всё объяснимо -- что-то может внезапно сорваться и полететь.
Но вот другие рекомендации:
-- Не клади нож или вилку остриём на себя или соседа по столу.
-- Не указывай на другого пальцем.
Почему человек подсознательно чувствует дискомфорт, когда находится под кромкой крыши, стоит в плоскости стены здания, заглядывает в длинную трубу, или стоит на трибуне амфитеатра? Почему, наконец, кресла беседующих лучше поставить наискосок, а не напротив друг друга?
Во всех случаях мы найдём конкретные объяснения.

А не являются ли все эти случаи проявлением какого-то общего таинственного закона? Действительно, почему лучи света всегда собираются в фокусе параболы, а не где-то сбоку? Заряды взаимодействуют всегда по соединяющей их прямой? Почему магнитный поток перпендикулярен плоскости контура, а не идёт наискось?
Сначала Лёва думал, что всё это лишь совпадения, но когда стали проходить закон электромагнитной индукции, он мысленным взором вдруг ясно увидел вектор скорости заряда и отрезок, соединяющий его с другим, неподвижным. Обе линии зримо обозначили плоскость. Через второй заряд вдруг прочертилась прямая под прямым углом к отрезку, показав направление силы. Причём лежала она не как попало , а именно в этой плоскости. Кроме того, из обоих зарядов, по нормали к плоскости, потянулись какие-то усы, но что они указывают Лёва не знал.
Природа представлялась мальчику живым существом относящимся к человеку вполне доброжелательно. Но доброжелательность эта сочеталась у неё с тупостью компьютера. Она совершенно не понимала, чего хочет от неё человек. И, чтобы добиться своего, нужно подробно растолковать ей что и как должно происходить. Тогда Природа с удовольствием исполняет желания человека. В тех случаях. когда указаний не поступает, она действует по своему разумению, или вообще ничего не делает.
Представьте себе, что вы -- Природа, перед вами два заряда между которыми надо осуществить взаимодействие. По какой линии? Таких линий можно провести великое множество, и к ним ещё по одинаковой симметричной. Но существует только одна единственная и неповторимая – это прямая от заряда к заряду! Вот её-то Природа и выбирает. И во всех других случаях для осуществления своих замыслов Природа выбирает только те линии, которые не имеют себе равных. И Лёва каким-то внутренним чутьём умел находить эти линии. Справедливости ради надо сказать, что в случае с двумя зарядами ему виделась ещё одна прямая проходящая через середину "гантели", и делающая всю конструкцию похожей на волчок. Назначение этой прямой для Лёвы тоже оставалось загадкой, но он точно знал, что вдоль неё можно ожидать появления каких-нибудь сил или движений.
Со световыми лучами происходит то же самое. Попробуйте посветить фонариком в большое зеркало, и пыльный луч из руки вашего двойника так же легко пронижет зеркальную перегородку и начнёт обшаривать комнату. Не значит ли это, что у отражённого луча есть продолжение, только луч этот невидим? Ну, что ж, инфракрасные лучи тоже были обнаружены не сразу …

Дома в своём закутке, который служил ему лабораторией, Лёва приступил к опытам. Первым делом в то место, куда должен был упасть невидимый луч он положил термометр, и стал ждать. Довольно скоро мощная лампа так накалила чехол, что запах горелой краски стал вызывать любопытство у взрослых, а ртутный столбик так и не сдвинулся с места. Походив немного и подумав, Лёва положил под луч фоторезистор, собственноручно изготовленный им из старого транзистора со спиленным колпачком.
Но величина сопротивления так же упорно не хотела изменяться.
Тогда юный экспериментатор решился на последний шаг. -- Фотопластинка! Так делали все древние учёные. Вот на чём наверняка засветится хитрый невидимка! Но поскольку фотопластинки давно уже вышли из употребления пришлось взять простой листок фотобумаги.
Ванночка, тёмно-красный фонарь. Лёва с нетерпением покачивает листок в проявителе. Серая вуаль постепенно покрывает всю поверхность. Напрасно мальчик всматривается в потемневший листок, никаких следов на бумаге не появилось.
Лёва ещё не раз пытался повторить этот опыт, но безуспешно.
Когда наступили жаркие летние дни он вынул из старинного проекционного фонаря большую линзу, и попытался отражать от куска стекла расходящуюся часть сфокусированного луча, в надежде получить за стеклом её сходящееся продолжение. Но и на этот раз ничего особенного не произошло.
Тогда он решил, провести опыт в большом масштабе. Закрепив куски битого стекла между двумя вогнутыми металлическими сетками, он изготовил большую чашу. Отражённые от выпуклости солнечные лучи, как рассуждал Лёва, разойдутся в стороны, но их продолжения должны сойтись внутри чаши.
Но чаша получилась слишком тяжёлой, и рассыпалась при попытке вытащить её во двор. Эта последняя неудача надолго отбила у юного исследователя желание заниматься оптикой.

* * *
И вот теперь, спустя много лет, перед Львом Леонидовичем стоит действующая модель аппарата. Почему он тогда сразу не догадался, что невидимый луч должен идти не от стеклянной пластинки, а к ней, будучи как бы эжекторным. Ведь отражённый луч идёт от пластинки, значит его невидимое продолжение должно иметь такое же направление.
Естественно, что этот луч не может быть виден, ведь он не несёт никакой энергии. Но при определённых условиях он способен изменять энтропию окружающих тел, как бы высасывая из них их жизненную силу.

И снова в полутёмном помещении стоит напряжённая тишина. Едва слышно гудит трансформатор. Мощный микроволновый лазер вгоняет лучистые киловатты в прозрачный кристалл. На глазах у изумлённых военных свежий ананас превращается в замёрзший булыжник.
-- Лучше бы банку пива поставили, проворчал полковник Вейнтрауб. Скажите, док, а нельзя ли перенести его ко мне в офис? Мой кондиционер последнее время что-то барахлит. Я заказал новый, но быстрее попадёшь к чёрту на кулички, чем конвой доберётся до нашего острова. Ладно, будем считать, что свой аванс вы заслужили, сделав эту игрушку. Теперь начинайте работать по-настоящему. Нам нужен реальный агрегат, способный действовать на расстоянии хотя бы в одну милю. Всё необходимое вам предоставят. Даю вам месяц. Я сам буду контролировать ход работ.
Присутствующие один за другим покинули помещение и Кац с Хоком остались одни.

ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ ЛУЧИ.
Этот фантастический фрагмент я написал в качестве вступления, чтобы было понятно, о чём дальше пойдёт речь в этой статье. Измышлять гипотезы дело рискованное, особенно когда они основаны “на кофейной гуще”. Но бывают случаи, когда гипотеза напрашивается сама собой, например в случае с преломлённым светом. По аналогии явление должно существовать, но пока не обнаружено. И я рискнул предположить существование этих
невидимых лучей, и даже проделал некоторые опыты по их обнаружению.

Итак, луч света, падающий на стекло, отражается симметрично. А луч преломлённый такого симметричного двойника почему-то не имеет. А если всё же имеет?!
Удар в колокол порождает звук. При соударении тел, импульс не исчезает, и центр масс продолжает двигаться в том же направлении.
Электроны, тормозясь у анода, порождают на своём продолжении рентгеновские лучи.
Наверно и обычный свет тоже что-то оставит, сойдя со своего пути.
Наверняка это "нечто" продолжит двигаться в том же направлении, лишь изменив физическую форму.
Когда поток воздуха выходит из трубки, он неизбежно захватывает с собой окружающие слои. На этом принципе работают эжекторные насосы.
Не получится ли так, что отражённый свет будет подсасывать за собой часть мирового эфира, и в стекле появится невидимое движение, догоняющее отражённый луч?
Внутри стекла оно будет аналогично самому лучу, только с отрицательным знаком. Этот отрицательный луч не только не будет отдавать энергию, но будет способен высасывать её из тех предметов, на которые попадёт. В чём это будет выражаться? -- Пока неизвестно.
Может быть понизится температура, а может быть замедлятся химические реакции. Особенно важно знать, как они повлияют на живой организм.

Последнее время модными стали мансарды с наклонными стёклами. Часть лучей может отразиться обратно параллельно земле, но их невидимые продолжения будут пронизывать людей, которые находятся в помещении. И если рабочее место человека расположено там, куда не падают прямые солнечные лучи, он будет постоянно подвергаться действию только обратных лучей. В таком случае трудно поручиться за его здоровье.
Хорошо ещё, что это слабый параллельный поток. А если бы он был сконцентрирован в одном месте, как в фокусе линзы или вогнутого зеркала?!

Предвижу возражения читателей, что эти “минус-лучи” существуют пока только в моём воображении. Даже в курсе физики они называются мнимыми.
– Так-то оно так, но в воображении они всё же почему-то возникли!
А то, что напрашивается, что называется “на кончике пера”, в истории науки не раз приводило к открытиям.
Ну, в самом деле, если явление “имеет место быть”, почему бы ему и в самом деле не заполнить имеющееся для него пустое место?
Чтобы проверить, так это или не так, я для начала решил провести простенький опыт.

БЛИКИ В СТЕКЛЕ.
Если хотя бы небольшая часть невидимых лучей на границе двух сред способна снова превращаться в видимый свет, например проходя сквозь стеклянную пластинку,
то под определённым углом мы увидим световой блик там, где его не должно быть.


Блики (288x233, 7Kb)

Если обычный луч 1, входя в стекло создаёт эжекторный луч Х, то и этот эжекторный луч,
Выходя из стекла, тоже должен частично превращаться в обычный видимый луч Y.
Он должен быть виден простым глазом в виде светового блика. Правда зрительно он совпадёт со световым зайчиком 1 на стене. Но, если направить луч под большим углом, то можно увидеть ещё и блик 2, а возможно ещё блик Z, которого по законам оптики не должно быть вовсе.
Взяв кусок стекла толщиной 1,5 см, и направив на него луч от световой указки я действительно увидел убывающие блики. И они располагались симметрично по обе стороны от основного луча Y. Возможно среди них был и луч Z. Конечно, желаемое легко было принять за действительное, но стимул для дальнейших опытов у меня появился.

ЛИСТ СТЕКЛА
Можно было бы попробовать собрать невидимые лучи в одну точку.

Лампа (684x482, 28Kb)
Расходящиеся лучи от мощной электрической лампочки частично отражается от стеклянного листа, а их невидимые продолжения сходятся в одной точке. Эта точка закрыта от прямых лучей кусочком картона.
Этот опыт прост, но те, кто пробовал собирать линзой свет электрической лампочки, знают, что тепло в фокусе от прямых лучей едва-едва можно ощутить рукой.
А тут слабые отражённые … Вот если бы на солнечном свету …

РАССЕИВАЮЩАЯ ЛИНЗА.

“Уменьшилка”, как говрят дети. Какая от неё польза?
А польза том, что видимые лучи она рассеивает, а невидимые она наоборот собирает.


Рассеивающая линза (700x603, 29Kb)
На солнечном свету, в точке мнимого фокуса, возможно что-то удастся заметить. Только линза должна быть большая. Где такую достанешь!?

СОБИРАЮЩАЯ ЛИНЗА.
И всё же подобную установку я собрал. Взял большую собирающую линзу диаметром 25см, и использовал расходящуюся часть светового потока.

Подвальчик (493x700, 35Kb)
За фокусом линзы , в расходящемся конусе лучей, под углом 45 градусов стоит кусочек оконного стекла. Основная масса лучей проходит сквозь него вниз, а отраженные уходят вбок. И если существуют "отрицательные" лучи, то они должны уйти в противоположную сторону. Там я установил простой зачернённый термометр.
Когда выдался солнечный день, я вытащил своё страшилище за сараи, и направил его на солнце. Термометр за отверстием сразу пополз ... , но не вниз, как я ожидал, а вверх!
Тут я понял ошибку. Зачернённый "подвальчик" установки поглощал весь вошедший свет и сильно разогревался.
Пришлось прорезать большие отверстия, чтобы ненужные лучи уходили в пространство.
Попробовал ещё раз, и снова тот же результат. Термометр у отверстия показывал +26, а тот что лежал рядом в тени, +21. Вот и думай что хочешь.
Возможно, "отрицательный" луч, выходя из стеклянной пластинки в воздух, снова трансформируется в "положительный", поэтому температура растёт, а может быть просто стекло пыльное и “светит” в обе стороны ....

Так что проблема отрицательных лучей осталась для меня открытой. Я не смог убедить себя ни в прямом ни в обратном. Но так или иначе, это были только первые пробные шаги.
ПАРАБОЛОИД,
Как много статей написано о таинственных свойствах египетских пирамид! Многие любители делали пустотелые макеты и уверяли, что внутри них есть точки, благотворно влияющие на здоровье человека. Мне это всегда казалось сомнительным.
Но так было только до тех пор, пока я мысленно не заменил пирамиду, на параболоид.

Как известно, вогнутое параболическое зеркало, как и линза, собирает солнечные лучи в одну точку. А что будет, если повернуть параболоид к солнцу выпуклой стороной? Казалось бы ничего интересного, лучи просто отразятся от него в разные стороны.
Однако, если поразмыслить, то выяснится, что продолжения этих лучей сойдутся в геометрическом фокусе точно так же, как сами лучи сошлись бы отражаясь от внутренней поверхности.

Параболоид (700x408, 22Kb)
Там-то и могут собраться невидимые лучи, которые нам нужны.
Надо только подобрать материал параболоида. Если сделать его из жести, то металл скорее всего их не пропустит. Даже тонкое зеркальное покрытие ставит результат опыта под сомнение. Однако есть другие решения.
Чтобы исключить возможное их поглощение стенками параболоида, лучшее всего было бы изготовить его из … пустоты!
Если сделать параболическую выемку в торце стеклянного цилиндра, то солнечные лучи, войдя в плоский торец, дойдут до параболоида, и отразятся в разные стороны, как от выпуклого зеркала. Однако их продолжения неизбежно соберутся в фокусе.
Надо только учесть, что если периферийные лучи, встретят границу с воздухом под углом примерно 40 градусов или больше, они претерпят полное внутреннее отражение, и в воздух не выйдут ни положительные, ни отрицательные лучи. Поэтому параболоид не должен быть слишком вытянутым. Он действительно должен напоминать пирамиду Хеопса, у которой угол при основании не слишком крут.
Однако изготовить такое устройство в домашних условиях вряд ли возможно.
К тому же заметные результаты мог бы показать опыт с большими макетами, наподобие макетов египетских пирамид.
К счастью, макет не обязательно должен быть идеально гладким. Его можно собрать даже из стеклянных осколков, на выпуклой сетке. В таком случае его можно сделать настолько большим, что под ним может разместиться человек, и на себе испытать действие невидимых лучей. Надо только защититься от прямых солнечных лучей каким-нибудь зонтиком. Ведь они действут гораздо сильнее.

НАПРАВЛЕНИЕ ПОИСКОВ.
К сожалению, у меня нет возможностей, чтобы хранить такое большое сооружение.
А вот делать опыты с лазерным лучом от световой указки можно даже не выходя из квартиры. Для начала, хорошо было бы научиться превращать невидимый свет опять в видимый. Тогда можно свободно изучать его свойства. Интересно например было бы узнать, может ли он проходить сквозь непрозрачные предметы. Тут открывается большой простор для фантазии.
Может быть кто-то из молодых энтузиастов заинтересуют такие опыты? Но в то же время, я не хочу никого наталкивать на сомнительные поиски. Тут можно или сделать большое открытие, или напрасно потратить время. Такова участь настоящих исследователей. Но я всякий раз вспоминаю замечательные слова Карла Маркса:
"В науке нет широкой столбовой дороги, и только тот может достигнуть её сияющих вершин, кто, не страшась усталости, карабкается по её каменистым тропам."

ВАКУУМ, ГРАВИТАЦИЯ, ПРОСТРАНСТВО, РАЗМЕРЫ .

Воскресенье, 10 Декабря 2017 г. 17:05 + в цитатник
ВАКУУМ, ГРАВИТАЦИЯ, ПРОСТРАНСТВО, ВРЕМЯ, РАЗМЕРЫ .

1). Вакуум не пуст.
2). Гравитация.
3). Пространство.
4). Время, размеры.

ВАКУУМ НЕ ПУСТ.
Из прошлой заметки следовало то, что объяснить волновые свойства частиц можно, предположив наличие у вакуума определённых свойств. А раз это так, попробуем вглядеться в него внимательнее, провести какие-нибудь аналогии. А вдруг удастся обнаружить что-нибудь полезное.

ВОЗДУХ СУЩЕСТВУЕТ!
Силу ветра люди использовали с незапамятных времён. Паруса, ветряные мельницы верой и правдой служили человеку. Но о существовании воздуха, люди как-то не задумывались. Пространство, в котором появляется ветер, казалось пустым. Даже то, что мы чем-то дышим, проходило мимо сознания. Ничего удивительного ведь, то, что прозрачно, и не оказывает сопротивления, люди и стали называть пустотой.
Постепенно, существование воздуха становилось всё явственнее. Столбик ртути в вертикальной стеклянной трубке освобождает некоторый объём. Эта пустота “поднимает” ртуть почти на метр. Стало быть, пустотота не так уж пуста, как это кажется, она чем-то заполнена. Тогда понятие “воздух” получило вполне определённое значение. Научились даже откачивать воздух, освобождая пустой объём поршнем или ртутью.
И всё же, окружающее пространство считалось пустым до тех пор, пока бургомистр города Магдебурга не устроил на площади шумное представление для толпы. Шестёрка лошадей не могла разъединить два медных полушария, если из пространства между ними был вакачан воздух. И когда это наконец произошло, раздался грохот, подобный пушечному выстрелу. Можно считать, что он и возвестил об открытии давления воздуха. Но тогда многим казалось, что так действует пустота.
Человеку свойственно ошибаться. Иногда, тень он принимает за источник действия. Так вымышленный флогистон долгое время считался носителем жизненной силы, тогда как на самом деле это было всего лишь отсутствием кислорода, который и превращал блестящий металл в невзрачную окись.
То же получилось и с воздухом. В самом деле, ну как могла действовать пустота, да ещё с такой силой?! Значит полушария изнутри стягивает не пустота, а “нечто” давит снаружи. Это “нечто” и есть воздух.
Итак, понятие воздуха определилось а понятие пустоты отодвинулось в сторону ещё большей пустоы, и она стала называться вакуумом.

Вскоре обнаружилось, что воздух имеет ещё и вполне ощутимую массу. Закрытая колба с горячим воздухом, весила меньше, чем с холодным. Это, явление было использовано для осуществление давнишней мечты человека научиться летать.
Воздушные шары, наполненные горячим воздухом поднимали пассажиров и грузы, и вот-вот должна была начаться эра дирижаблей. Но, …не наступила. Воздушные шары оказались слишком громоздкими, а водород, которым их тогда наполняли был слишком пожароопасен.

При наличии достаточно прочного материала, можно было бы изготовить твёрдую оболочку, и просто выкачать из неё воздух. Но подъёмная сила этого вакуум-дирижабля будет невелика. Вот если бы воздух на Земле был таким же плотным, как на Венере, где масса одного литра больше ста грамм, даже одноместные шары-прыгунцы стали бы основным видом транспорта.

А что если предположить, что и вакуум на самом деле не так пуст, как нам кажется? Известно, что скорость звука в твёрдых телах больше, чем в воздухе. В стальном рельсе
сорость звуковых волн превышает километр в секунду. А скорость света в вакууме в сотни тысяч раз больше. Так что же тогда должен представлять из себя вакуум?!

Если в атмосфере помимо воздуха существует некое сверхплотное вещество, то освободив от него даже мизерный объём, мы получим огромную выталкивающую силу!
Но прежде чем пытаться откачивать это вещество, его надо сначала обнаружить.

Существование воздуха обнаружили по тем действиям, которые он производил. Самыми заметными были его дуновения. Позже установили, что именно он проводит звуковые волны. Волны в воздухе создают твёрдые тела. С помощью них можно разгребать воздух, создавать неравномерность плотности, и даже откачивать.
Так остаётся ли что-нибудь после выкачивания воздуха? Есть ли у этой пустоты какие-нибудь свойства?

ВАКУУМ НЕ ВАКУУМ ?
Воздух проводит звук. Вакуум тоже пропускает волны, только электромагнитные. Их создают движущиеся заряды. Значит заряды можно использовать для “разгребания” вакуума. Движущиеся электроны, по идее, должны увлекать вакуум за собой.
Если это так, то разбегающиеся электроны расталкивают эфир в стороны, а в середине вакуум должен стать более разреженным.
В воображени рисуется пустотелый заряженный шар. Внутри него хоть и нет напряжённости поля, зато есть электрический потенциал. Наличие потенциала говорит о том, что вакуум изменился, и свойства его должны быть другими.
Различие это обнаружить нетрудно. Вблизи Земли существует довольно сильное электрическое поле (напряжённостью около 300 В/м), и отрицательно заряженный шар должен устремляться вверх. Вот вам и дирижабль, использующий подъёмную силу самого вакуума!

Но есть нюанс. Под землёй “гуляет” зеркальное электрическое отражение шара противоположного знака, и оно притягивет его как расчёска притягивает бумажку. Поэтому, чтобы взлететь, нужно этот шар сначала приподнять.
Идея летательных аппаратов этом принципе не нова. Осуществить её мешает огромный потенциал, который должен иметь шар относительно земли, и пока нет способа удерживать такой большой заряд.

Однако, мы сейчас говорим не об этом. Интересна сама идея научиться воздействовать на вакуум.
Как и всякая новая идея, она кажется неосуществимой и бесполезной. Если бы я жил в прежние времена, то попытка откачивать воздух или заставить двигаться электроны в металле лично мне показалась бы совершенно не стоящей того, чтобы тратить на неё силы. Однако все мы знаем, к чему всё это привело.

ЭНЕРГИЯ ВАКУУМА.

Предположим, что у нас имеется два одноимённо заряженных диска.
Приблизим их друг к другу вплотную. Получился один диск. Ёмкость у него, как у одного, а заряд стал двойным. Потенциал увеличился вдвое. Значит энергия у него в четыре раза больше, чем у одного, и вдвое больше, чем у двух в отдельности. Откуда взялась лишняя энергия? – Понятно откуда, ведь при сближении дисков, мы преодолевали силу отталкивания. Энергия эта потенциальная, мы её не можем видеть, но знаем, что она существует где-то в пространстве вблизи диска.

Возьмём теперь два дисковых магнита, и начнём сближать их одноимёнными полюсами. Получится что-то очень похожее. Магниты отталкиваются, и нам придётся немало потрудиться, чтобы сблизить их вплотную. Очевидно, потенциальная энергия системы стала больше. Но двойной магнит теперь вовсе ничего не притягивает, он ведёт себя, как простой кусок железа. А где же энергия?
Очевидно, она прячется где-то в пространстве вблизи магнита, и вакуум между плюсами отличается от обычного.

Вообще, магниты ведут себя интересно.
Если взять плоские магнитики в виде квадратиков, их очень легко сложить стопкой. Они сами притянутся нужными сторонами. При этом они естественно совершат какую-то работу, а значит общая энергия системы стала меньше. Магнит-стопка даже кажется стал сильнее, но мы-то знаем, что в сумме магниты что-то утратили.
Попробуем теперь четыре квадратных магнита сложить в один большой квадрат, южными полюсами в одну сторону. Не получается? Магниты разбегаются и слипаются, как им хочется! Что ж, придётся сделать для них рамку, и насильно затолкать их туда.
Да, магнит получился какой-то слабый ... По краям он вроде что-то притягивает, а середина на железо почти не реагирует. Странно. Ведь мы затратили столько энергии!
Разумом мы понимаем, что система из четырёх магнитов стала ценнее, в ней должно быть больше жизненной силы, но практической пользы не видно.
Значит энергия скрыта от нашего взора. И если этот опыт произвести в вакууме, то нет другого выхода, как признать, что вакуум изменился. Он стал не таким, как прежде.
А значит вакуум не пустое пространство. У него есть свойство, и его можно изменять.

ДАВЛЕНИЕ ВАКУУМА
Мы объясняем гравитацию взаимодействием тел друг с другом. А что если не сами они, а окружающее пространство старается столкнуть их вместе?
Есть основания предполагать, что вакуум обладает энергией, а массивные тела наоборот более пусты по сравнению с ним, несмотря на всю свою внешнюю видимость. Поэтому вакуум стремится втолкнуть массы друг в друга, как пустоту в пустоту.
Вакуум как бы пронизан хаотическими невидимыми лучами способными оказывать давление на тела. А тела состоят из редких шариков, непроницаемых для этих лучей.
Каждый шарик загораживает для любого другого часть пространства, пропорциональную телесному углу, под которым он виден. Значит на второй шарик действует нескомпенсированная лучевая сила, обратно пропорциональная квадрату расстояния до первого шарика.
Шарики, по-видимому, располагаются очень редко. Они подобно комариному рою, даже не перекрывают друг друга, поэтому сила притяжения тел, находящихся даже почти вплотную всё равно определяется квадратом расстояния до их центров масс.

Лишь при очень больших плотностях вещества, когда шарики, как стволы сосен в густом лесу, не образуют просветов, тогда для близких расстояний между телами будет наблюдаться отклонение от закона Ньютона.
Наприменр, если диск приблизился почти вплотную, он не может закрыть от “лучевого дождя” больше, чем половину “небесной”сферы. Поэтому для сверхплотных тел, на малых расстояниях сила притяжения не будет расти так быстро, как требует закон всемирного тяготения.

ГРАВИТАЦИЯ.
Рассуждая о вакууме мы как-то незаметно приплыли к проблеме тяготения. Ньютон, как я уже говорил, отказался строить гипотезы на эту тему. Но мы (по крайней мере я) не обременены необходимостью беречь свой авторитет, и скажем то, что думаем. Пусть эта заметка станет информацией к размышлению. Как знать, может быть в будущем она кому-нибудь пригодится.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС.
Что может быть более подобным, чем два одинаковых полуволновых вибратора! От внешних полей в них неизбежно возникают колебания. А если вибраторы расположены близко друг от друга, то колебания эти неизбежно станут синфазными. Понять это довольно трудно, но это так. Например на балконах домов нередко можно увидеть телеантенны в виде сплюснутой петли (вибратор Пистолькорса), это не что иное, как два параллельных вибратора, соединённых концами. В принципе их можно было бы и не соединять, вероятно это сделано только для простоты конструкции.
Надеюсь, что я тебя убедил. Но если у тебя остались сомнения в однофазности колебаний, попробуй метод от противного. Я же пока продолжу мысль.
-- Возьмём целый ящик, наполненный одинаковыми колебательными контурами, скажем в виде катушек от детекторных приёмников вместе с конденсаторами. Что будет, если приблизить к нему второй такой же ящик?
-- Понятно что. Несмотря на хаотичность расположения, суммарные векторы колебаний обоих ящиков через некоторое время станут синфазными. И что тогда?
-- А тогда ящики неизбежно начнут притягиваться друг к другу.
-- Ну и что?
-- А то, что однотипные атомы ни чем не хуже колебательных контуров. В сущности они и есть колебательные контуры. Например колебания атомов в куске серы должны в какой-то мере должны иметь одинаковую фазу.
-- Хм … , но тогда эти куски тоже должны притягиваться. Пусть очень слабо, но должны!
Так не в этом ли причина гравитации?!
-- Возможно это основная причина, а может быть только сопутствующая. Но изюмина в том, что гравитация гравитации рознь. Два куска серы вовсе не обязаны притягиваться с той же силой, что два свинцовых той же массы. Да и кто сможет измерить их массу? Ведь массу мы как раз и измеряем по притяжению, а не по количеству атомов.
Для каждого вещества гравитационная постоянная своя, но массы двух притягивающихся планет до сих пор вычисляются по суммарному взаимодействию, и никто никогда не сможет рассортировать и пересчитать все атомы из которых они состоят.

И ещё один нюанс. Возможно есть некое излучение или поле, которое сможет активизировать колебания атомов, или даже навязать им одинаковую фазу. Тогда Ньютоново притяжение можно будет регулировать, или даже превратить в отталкивание, если поменять фазы.

ГРАВИТАЦИОННАЯ ТЕНЬ.
Статистическая устойчивость, как тебе хорошо известно, это когда насыпаешь в банку килограмм сахара, и он всегда занимает один и тот же объём, несмотря на то, что кристаллики ложатся каждый раз по разному.
В связи с этим у меня возникла шальная мысль. Ну хорошо, вес для этого опыта мы определяем точно, а объём немного колеблется. А не колеблется ли вес?
Мы конечно отмеряем сахар не литрами, а взвешиваем на весах, но как?! – Насыпаем в банку, взвешиваем , и вычитаем вес банки. А что, если и показания весов зависят от расположения частиц сахара? Кто это проверял?!

Мне одно время, приходилось ежедневно взвешивать в воде и в воздухе один и тот же металлический шар. Вообще-то аналитические весы вещь довольно точная, но несмотря на это, каждый день отмечались расхождения в четвёртом знаке.
Но это так, к слову, чтобы поколебать нашу с тобой излишнюю самоуверенность в очевидное.

А если бы кристаллики сахара вдруг расположились упорядоченно, как кирпичная кладка, чем тогда чёрт не шутит, вдруг да окажется, что они экранируют друг друга, и вместе с этим их общее притяжение к Земле?
Я понимаю, насколько бредовой может показаться эта мысль, но в реальном мире ничего не исключено, более того, я даже уверен, что именно так и это и происходит.
Например Земля наверняка отбрасывает не только световую тень, но и гравитационную.
И я вполне могу предположить, что кто-нибудь из учёных уже заметил, что во время лунных затмений, сила притяжения Луны к Солнцу несколько уменьшается.
Но информация эта наверно доступна лишь посвящённым.

ПРОЛЁТ МИМО НАБЛЮДАТЕЛЯ.
"В природе нет ничего древнее движения,
но именно относительно него написано весьма мало значительного".
Галилео Винцентович Галилей, 1581г.


ПРОЛЁТ 1.
За прошедшие четыре века о движении написано столько, что, кажется, нового уже ничего не осталось.
Но, как говорил Ньютон, “ великий океан истины расстилается непознанным”.
Вот и сегодня утром возникло у меня странное подозрение, что прямолинейное движение по инерции каким-то образом связано с силовым взаимодействием тел, искривляющим их путь.

Представьте себе, что мы висим в космическом пространстве, и не видим ни одной звезды. В чёрной пустоте космоса нет ни одного ориентира, чтобы определить какое-нибудь направление. И вот из ниоткуда появляется шарообразное светящееся тело массой m … Оно просто пролетает мимо по прямой линии. Но что видим мы?
Угол поворота определить нельзя, поэтому нам покажется, что этот светящийся шар приблизился, замедляя ход, а потом остановился, и начал удаляться. Такое впечатление, что он оттолкнулся от нас, подобно одноимённо заряженному телу. Возникает вопрос, по какому закону произошло это отталкивание?
Чтобы ответить на него, вернём звёзды на место. Теперь мы видим траекторию полёта, и можем произвести вычисления.
Пролёт12а (293x213, 5Kb)
Скорость, с которой удаляется от нас тело, Vr = V Sin(φ).
Для того, чтобы найти ускорение Wr вдоль радиуса r, продифференцируем это уравнение по времени, помня, что тело движется по инерции, и его скорость V постоянна.
Wr = VCos(φ) φ´ .
Но φ´ -- ни что иное, как угловая скорость ω, а VCos(φ) это тангенциальная скорость вокруг наблюдателя Vk = ωr . Таким образом, ускорение Wr = ω2 r .
Умножив это ускорение на массу тела m, получим силу, с которой это тело, якобы, отталкивается от наблюдателя О : F = m ω2 r .
Как видим, эта сила в точности равна центробежной силе вращения при той угловой скорости, какую определяет направление нашего взгляда, следящего за полётом.

ПРОЛЁТ2.
Думаю, читатель не совсем доволен полученной формулой.
Уж если пренебрегать поворотом наблюдателя, то хорошо бы получить зависимость силы отталкивания от расстояния. Вот я и решил добавить такое вычисление.
Итак, мы висим в совершенно пустом чёрном космическом пространстве очень далеко за пределами Галактики. Другие галактики тоже находятся на больших расстояниях, и почти не видны. Поэтому мы сделаем вид, что их не замечаем.
Мимо нас пролетает светящееся тело.
Пролёт12б (336x238, 6Kb)
Мы видим, что сначала оно к нам приближается, а затем радиус r начинает увеличиваться.
r = (a2 + (vt)2 )1/2 .
Скорость удаления вдоль этого радиуса получаем дифференцированием его по времени
vr = dr/dt = (1/2)(a2 + (vt2 )1/2 v2 2t = v2 (a2 + (vt)2 )-1/2 t .
Ускорение вдоль радиуса получаем дифференцированием скорости vr по времени
wr = dvr/dt = v2 ((-1/2)(a2 + (vt)2 )-3/2 v2 2t t + (a2 + (vt)2 )-1/2 = v2((-1/r3)v2t2 + 1/r) .
Но поскольку v2t2 = x2 = r2 – a2 ,
wr = v2(- (r2 – a2)/r3 + 1/r) = v2(-1/r + a2/r3 +1/r) = a2v2/r3 .
Если тело имеет массу m , то, чтобы двигаться с этим ускорением, оно должно отталкиваться от наблюдателя с силой F = (m a2v2) /r3 .
Неправда ли, прелюбопытная получилась формулка. Радиус в кубе!
Есть над чем поразмышлять.

МОШКА И ЛАЙНЕР. ГУЛЛИВЕРЫ И ВЕЛИКАНЫ.

4 сентября 2015.
Вот и кончилось лето, а вместе с ним ушла и надоевшая жара.
Вопреки ожиданиям, август оказался удивительно жарким. Восьмого числа я глянул на мой уличный термометр, ожидая увидеть максимум + 44 градуса. Глянул …, и не то чтобы удивился, а ужаснулся. Спиртовой столбик показывал + 50! Дальше шкалы нет. Ещё немного и термометр лопнет! Такого я не видел за всю свою жизнь!
И весь месяц палило солнце. Оно было то ослепительно белое и злое на едко-синем небе, то жёлтое и ласковое в лёгкой дымке. Но воздух всегда был тёплый, и вода в реке (особенно в зарослях водорослей) прогревалась, как в лягушатнике. Поэтому вопреки всем правилам купальный сезон для меня начался, как ни странно, уже после Ильи.
Каждый день ел мороженое, а когда надоедал пляжный галдёж, шёл за крепость на бугор. На тропинке возле крепости самое тихое место в городе. Слева густые и непроходимые заросли, они не пропускают шум со стороны реки. С другой стороны крепость надёжно перекрывает все звуки города. Тогда начинаешь слышать собственное дыхание, гудение пчёл, пение птиц. И за крепостью относительная тишина, потому что в радиусе полукилометра обычно нет ни души.

Я сижу на раскладном стульчике на бугре за крепостью, где так спокойно размышлять. Позади меня танк на постаменте. Вокруг высохшая от жары трава, и в ней прыгают кузнечики. После прочтения книги Фабра, я понял, что мир насекомых это мир маленьких роботов, практически не наделённых сознанием. Они месяцами могут проявлять признаки жизни после умерщвления. Это просто сушёный автомат, который можно частично запустить когда угодно.

Высоко в небе летит реактивный самолёт. С земли он кажется точкой. А в метре от меня порхает мошка. С близкого расстояния она тоже кажется маленьким самолётиком. Хорошо бы сравнить два эти летающих механизма. Вряд ли мошка больше миллиметра, а самолёт примерно в 10 000 раз больше. Масса современных лайнеров, делённая а их “водоизмещение” обычно лежит в пределах 20-40 кг/м3, как если бы они были сделаны целиком из пенопласта. Предположим, что мошка имеет примерно ту же плотность. Поскольку на единицу горизонтальной площади у неё нагрузка в 10 000 раз меньше, скорость воздушного потока можно снизить в 100 раз.
Лобовая площадь уменьшилось в 10^8 раз, динамическое давление уменьшилось в 10^4 раз и скорость уменьшилась в 10^2 раз затрачиваемая мощность уменьшилась в 10^14 раз. Однако объём ”бензобака” у мошки только в 10^12 раз меньше. Значит мошка может держаться в воздухе примерно в 100 раз дольше самолёта, то есть тысячу часов, или 40 суток. Думаю одной заправки с рождения ей хватит на всю её коротенькую жизнь.

Предположим лайнер длиной 50 м летит со скоростью 720 км/час, или 200м/с, то есть за секунду пролетает 4 своих длины. Мошка летит в 100 раз медленнее, делая только 2м/с, и пролетает за секунду 2000 своих длин. Так кто же из их летит быстрее?

Все мы так или иначе состоим из фотонов, и время для каждого существа определяется пролётом света от одного конца его тела до другого, как будто внутри каждого из нас находятся два зеркальца, между которыми бегает световой луч. Так же, только медленнее, пульсируют и нервные сигналы. В сравнении с этими внутренними часиками мы и ощущает время протекания всех окружающих процессов.
Маленькому существу человеческая секунда кажется гораздо длиннее, ведь за это время оно успеет сделать больше движений, чем крупное. Так кошка или собака не торопятся убегать от едущего на него автомобиля, поскольку чувствуют, что спокойно успеют убежать. Но ошибкой было бы думать, что набегающие предметы кажутся им более медленными. Просто мошка в 2000 раз меньше человека, и 2 м для неё растягиваются в 4 км, а секунда для неё это целых 0,5 часа!
Но скорость 4 км за 0,5 часа это те же 2 м/с, как и для человека. При такой скорости мошке кажется, что она не стремительно летит, а неспешно переплывает между редкими деревьями-травинками.
При этом ускорение силы тяжести g представляется ей даже меньшей, чем на Луне, ведь для неё скорость падения микроскопического яблока с микроскопического дерева будут совсем другими, чем для человека.
Яблоко, падая с высоты 5 м, набирает 10 м/с. Мошке эта скорость должна казаться такой же при высоте яблони 2,5 мм. Но если мошка считает эту высоту h в 2000 раз большей, то чтобы корень из 2gh сохранил прежнее значение, ей придётся допустить, что g уменьшилось в 2000 раз.
И воздух кажется мошке очень странным. Он почти не имеет сопротивления, и его поток почти не создаёт подъёмной силы …
Стоп! На этом кинематика кончилась. Динамика микромира пожалуй ещё удивительнее.
В восприятии насекомых прочность материалов и удельные нагрузки совсем иные. Муравей, например, способен поднять груз в 6 раз больше своего веса, а блоха свободно запрыгнула бы на блошиную Эйфелеву башню. Но эту тему я пока трогать не буду. Скажу только, что ощущение скорости в микро– и мега– мире не отличается от обычного человеческого. Так движения великана, размером с дом, издали покажутся несоразмерно медленными. Однако убежать от него будет не так-то просто, ведь великан передвигает ступни с той же скоростью, что и нормальный человек.
Я не раз представлял себя существом величиной с Солнечную систему. В центре комнаты лампочка-Солнце, а на разных расстояниях шарики-планеты. Мне казалось, что при включении лампы, свет должен распространяться от неё очень медленно, постепенно освещая одну планету за другой. До третьего шарика-Земли он добрался бы только через 8 минут. Но я не учитывал, что такое большое существо и мыслить должно во много раз медленнее, поэтому свет будет казаться ему таким же мгновенным, как и обычному человеку. Таким образом, ощущение быстроты движения одного и того же тела одинаково для существ любых размеров, будь то галактика или молекула.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ГУЛЛИВЕРЫ И ВЕЛИКАНЫ .

ЗЕМЛЯ И ВЕЛИКАН .
И всё-таки не всё ещё знает человек на своей планете, о живых существах, о жизни вообще. На Земле есть Эверест высотой почти десять километров, есть микроорганизмы, невидимые простым глазом. Но человек хорошо ощущает только тот мир, который сравним с размерами его тела. Мир квантов ему кажется более чем станным, а попытки разобраться в теории относительности для многих так остались безуспешными. Формулы, конечно, верны, но живому человеку надо ПРОЧУВСТВОВАТЬ все эти явления, ОЩУТИТЬ их так же непосредственно, как ребёнок постигает обычный мир. Будь мы размером с солнечную систему, замедление времени во время движения казалось бы нам столь же естественным, как то, что близкие предметы кажутся больше отдалённых

Мне пришлось пару раз лететь на пассажирском реактивном самолёте. Оттуда земля кажется гладкой как бильярдный шар, и как будто заиндевевшей. И где-то в лиловой предутренней мгле угадываются очертания городов. Они ещё светятся сиянием ночных огней, и похожи на фосфоресцирующую тлеющую вату. Будь я великаном, кажется мог бы наступить на эту белесоватую плесень, и даже не заметив, раздавить тысячи жизней с их радостями, страданиями и надеждами. А не так ли мы губим тысячи микроскопических жизней, когда протираем тряпкой стол или просто шагаем по траве?

ВЕЛИКАН И АТОМНАЯ БОМБА .
Иногда я воображаю себя великаном в тысячу раз больше человека. Тогда облака были бы по грудь, а Эверест показался бы каменным бугром высотой восемь метров.
А если мысленно увеличиться в 10 000 раз, дышать можно было бы только лёжа., потому, что горные вершины высотой в 5 км поднимались бы не выше колена. Океаны были бы по пояс, а облака стелились бы где-то около щиколоток. Зато в кислородной маске, казалось бы, можно было бы обойти земной шар, ведь от полюса до полюса было бы чуть больше километра. Тогда можно было бы добраться до Вашингтона. А боевую ракету нетрудно поймать рукой, как волан от бадминтона. Но вот встреча со 100 Мт водородной бомбой уже опасна, её взрыв был бы равен взрыву куска тола величиной со сливу. Такая, если не убьёт, то пальцы оторвёт точно.
Однако, турпоход по земному шару только кажется возможным. Перелезть через Гималаи великану, конечно, было бы не труднее, чем через кучи щебня, но дело в том, что они вряд ли смогли бы выдержать вес такого “Святогора”. А прочность равнины и вовсе была бы сравнима разве что с болотом. Да и ходить по ней так же опасно, как по горящему торфу. Ведь на глубине всего лишь 10 см температура земных слоёв достигает уже 300 градусов.
Но даже, если бы это было возможно, всё равно ходить было бы затруднительно. При движении неспешным шагом, скорость великана-пешехода превысит первую космическую. Голове, находящейся в стратосфере, может ещё и ничего, а вот брюки загорелись бы точно.
А ведь как заманчиво было бы допрыгнуть до Луны, – разбежался, пролетел 38 километров в вакууме, … и, вуаля! Хотя, …кислорода в баллонах может и не хватить, ведь лететь придётся несколько часов …

ГУЛЛИВЕР В СТРАНЕ ГУЛЛИВЕРОВ.
Мы обычные люди, и перед нами высокая яблоня. На черенке толщиной 1 мм висит яблоко диаметром 10 см. Его масса 0,5 кГ.
Вдруг черенок не выдерживает, и яблоко падает с высоты 5м.
Время падения (корень из 2h/g) равно 1 с.
Максимальная скорость (корень из 2gh) равна 10м/c.
И яблоко за эту секунду проходит в среднем 50 своих диаметров.

ГУЛЛИВЕР В СТРАНЕ ВЕЛИКАНОВ.
Увеличим мысленно Землю, яблоню и яблоко в 10 раз.
Поскольку массы Земли и яблока (так же, как и их объёмы) увеличились в 10^3 раз, а
расстояние r до центра Земли возросло в 10 раз, сила притяжения яблока к Земле (mM/r^2) возросла в 10^3*10^3 / 10^2 = 10^4 раз.
Ускорение силы тяжести (делим силу на массу) возросло в 10^4/ 10^3 = 10 раз.
Максимальная скорость увеличилась в (корень из 10*10) в 10 раз.
Время падения не изменилась (корень из 10/10 = 1) ,
и яблоко всё так же пролетает 50 своих диаметров в секунду.

Но теперь дерево стало высотой 50 метров, оно больше похоже на гигантскую секвою,
а плод я даже не знаю с чем сравнить. Его диаметр достигает целого метра!
Поскольку сила притяжения плода увеличилась в 10^4 раз, яблоко теперь весит не 0,5 кГ, а целых 5 тонн! Чтобы удержать его, диаметр черенка должен увеличиться в (корень из 10^4) сто раз и достичь 10 см.

ВЕЛИКАН В СТРАНЕ ВЕЛИКАНОВ .
Как я уже говорил в заметке “Мошка и лайнер”, все мыслительные процессы у великанов протекают медленнее, и все процессы кажутся ему ускоренными. Ведь великан пользуется часами, состоящими из двух зеркал, между которыми туда-сюда бегает свет, и чем больше эти часы, тем длиннее будет одна великанская секунда. Аналогично удлиняются и пути нервных сигналов.
Глядя на гигантскую яблоню с яблоком, великан не будет особенно удивлён. Она покажется ему обычным деревом высотой в 5 его великанских метров. Только ствол и все его ветви почму-то необычно толстые. Например черенок, на котором держится яблоко диаметром 10 сантиметров окажется толщиной в целый сантиметр. Это так же непропорционально, как если бы черенок обычного яблока был толщиной с палец.
И упало яблоко почему-то в 10 раз быстрее, всего лишь за 1/10 секунды вместо одной.
Великан бы сразу сообразил, раз время падения сократилось в 10 раз, значит ускорение силы тяжести (2h/t^2) увеличилось в 100 раз и теперь не 10, а 1000 м/с за секунду!
Тогда не удивительно, что диаметр черенка стал в 10 раз толще. Ведь при этом площадь разрываемого сечения тоже увеличилась в 100 раз, и соответствие сохранилось.

Правда возникает некоторое сомнение. Если сила тяжести почему-то увеличилась, значит плотность вещества должна быть выше, а вместе с ней, возможно, и прочность. При этом теряет чёткость и понятие силы. Ведь мы измеряем её как раз по весу и прочности.
Чтобы лучше разобраться в этом, рассмотрим ещё один пример.

Пусть спутник массой m вращается вокруг планеты массой М с угловой скоростью w .
Сила их притяжения пропорциональна mM/r^2.

Увеличим мысленно всё это в 10 раз.
Обе массы с увеличением объёма, увеличились в 10^3 раз, а квадрат радиуса в 10^2 раз. Значит сила притяжения увеличилась в 10^3*10^3 / 100^2 = 10^4 раз.
Поскольку центробежная сила (mw^2*r), c увеличением массы в 10^3 раз и радиуса в 10 раз, тоже увеличилась в 10^4 раз, то она будет уравновешивать притяжение при той же угловой скорости w.
Но великану, с его замедленным мышлением, это вращение покажется ускоренным в 10 раз. А поскольку центробежная сила растёт с квадратом угловой скорости, любой нормальный человек, оказавшийся на месте великана, подумает, что планета и спутник теперь притягиваются в 100 раз сильнее. При том же радиусе орбиты это возможно, если каждая масса увеличилась в 10 раз. Но диаметры тел остались неизменными, значит в 10 раз увеличилась их плотность.
Теперь понятно почему яблоко для великана падает быстрее.
Просто при увеличении масштаба размеров, вещество становится пропорционально плотнее. Например, если мысленно увеличить себя в миллиард раз, то Земля и Луна покажутся шариками диаметрами 12мм и 3мм, находящимися на расстоянии 38см друг от друга. Но при этом, вещество их так уплотнится, что для удержания их притяжения (не буду утомлять читателя расчётами) понадобится медная проволока (или рыболовная леска) диаметром примерно 1 мм.
Кажый, примерно представляет, какова эта сила. Но я затрудняюсь назвать величину. При изменении масштабов, понятие силы становится становится мне не очень понятным. Оно связывается с понятиями плотности и прочности, а значит и с понятием времени.
Если предположить, что пространство-время это что-то конечное, вроде четырёхмерного объёма, то, чтобы сохранить его количество, увеличивая одну или две оси, мы должны уменьшить третью ось. Увеличение геометрических размеров, это увеличение трёх осей.. Значит это должно отразиться на других осях, то есть на времени, и оно должно уменьшиться.
Пространство-время это совокупность множества осей (букет из суммы квадратов всех векторов). Значит, увеличивая масштаб, мы должны и время процесса взять во столько же раз большим. Это подтверждается тем, что световые часы при увеличении масштаба стали идти во столько же раз медленнее. Одним словом, выигрывая в объёме, мы проигрываем во времени.

ГУЛЛИВЕР В МИКРОМИРЕ.
-- Смотри, Курт, муха не семенит лапками, а вышагивает вразвалочку, как обычная лошадь.
-- Что удивительного, ведь твоя секунда в n раз короче.
-- Почему?
-- Пока ты отсчитываешь n секунд, повторяя слово “раз-и”, нервный сигнал в твоём мозгу пробежит от одного участка мозга до другого и вернётся обратно. Но это расстояние стало в n меньше, а скорость сигнала осталась прежней.
-- А может и нет!
--Ну, то же самое произойдёт и с лучами света, если он бегает между параллельными зеркалами. Твои “часы” тикают в n раз быстрее, чем у нормального человека. А все процессы в природе жёстко привязаны к скорости света, зависят от неё.
-- Пусть так. Но смотри, как медленно падают предметы! Камешек с высоты 1 метр должен упасть на землю со скоростью (u = корень из 2gh) примерно 5м/c, а по-моему он падает гораздо медленнее.
--Что ж удивительного, ведь скорость кажется тебе уменьшенной.
-- Но ведь и высота увеличилась!
-- Пусть скорость уменьшилась в n раз. Значит g уменьшилась в n^3 раз.
-- Но радиус Земли для меня теперь тоже стал в n раз больше. Значит и ускорение силы тяжести должно быть в n^2 раз меньше … А уменьшилось в n^3 раз. Почему?
-- Число атомов в Земле осталось прежним, значит каждый атом стал слабее в n раз притягивать каждый другой атом.
-- Значит в нём тоже идут колебательные процессы, обусловливающие гравитацию. А поскольку атом стал крупнее, то и число этих колебаний уменьшилось. Теперь каждый атом стал как бы в n раз менее массивным.
И прочность предметов как будто возрасла! Игрушечные паровозики, сталкиваясь, не сплющиваются, как настоящие. И нить можно взять намного тоньше.
-- А что удивительного? Пусть в обычном мире для ускорения “a” тела массой m , требуется нить сечением S . В нашем уменьшенном мире масса станет в n^3 разменьше. Скорости для нас не изменились, так как и метры и секунды стали короче. А ускорение
“ метры в секунду за секунду” стали меньше в n раз. Значит сила в нашем опыте в n^4 раз меньше. А нить утоньшилась в n раз, площадь уменьшилась только в n^2 раз, а должна уменьшиться в n^4 раз. Значит нить можно без вреда утоньшить и ещё в n раз.

ГУЛЛИВЕР В МЕГАМИРЕ
Сквозь затемнённое стекло гермошлема солнце сияло не так ослепительно, и на чёрном бархате неба походило на лампочку карманного фонаря. Впрочем, нет, скорее оно напоминало пламя свечи, только круглое, как копеечная монета.
-- Странно, почему мне кажется, что до него рукой подать, хотя расстояние не изменилось? – подумал вслух Григорий.
-- Ничего удивительного, -- прохрипел Курт, -- он никак не мог привыкнуть дышать в скафандре, -- ведь мы увеличились в 100 миллиардов раз, а расстояние до Солнца 150 миллионов километров, вот тебе и кажется, что до него 150 сантиметров.
-- Да, оно, как и раньше видится мне под углом в пол градуса, но что-то изменилось, мне даже кажется, что это не диск, а шарик.
-- В фотографии это называется эффектом модели, ответил Курт, -- он видимо добавил в дыхательную смесь гелий, и теперь голос его напоминал голос из радиопостановки Буратино. Когда делают стереоскопический снимок, здания с расстояния 60 метров, расстояние между двумя фотоаппаратами должно быть не больше метра, иначе на снимке оно будет выглядеть игрушечным, как макет на столе.
-- Но я же не фотоаппарат, -- недоумённо возразил Григорий.
-- Какая разница. Расстояние между твоими глазами сейчас примерно 60 миллионов километров, вот ты и видишь солнечную систему глазами великана.
-- А что это за тонкая полоска светится? Ой, нет, это кольцо! Оно охватывает Солнце трёхметровой ниточкой диаметром 3 метра.
-- Это орбита Земли. Ведь она теперь размером с точку на листе бумаги.
-- Смотри, Курт, а вот ещё одна поменьше, и ещё …
-- Это орбиты Венеры и Меркурия, их диаметры кажутся нам 90 и 40 сантиметров.
-- Но где сами планеты? Я думал, мы увидим их маленькими шариками, как пишут в популярных книгах по астрономии.
-- А мы не можем их видеть. Земля несётся вокруг Солнца, делая 3000 оборотов в секунду.
-- Это ещё почему?!
-- Всё просто, Гриша. Твой мозг тоже увеличился, и расстояния между его клетками так велики, что обмен сигналами между ними замедлился в 100 миллиардов раз. Ты теперь, извини, мыслишь медленнее жирафа. Твоя шея теперь гораздо длинее, чем у него. Вот тебе и кажется, что планеты мелькают, бегают по орбите, и сливаются в один круг.
-- А, понятно, пробормотал Григорий, соображая, - ему и впрямь показалось, что он отупел. -- А как же свет? Я представлял себе, что он будет распространяться со скоростью улитки, и достигать орбиты Земли как и раньше, за 8 минут.
-- Со светом ничего не случилось, -- голос Курта звучал теперь нормально, видимо ему удалось, наконец, справиться с подачей кислорода. -- Если бы Солнце сейчас погасло, то все орбиты для нас погасли бы одновременно. Для нас скорость света 300 миллионов метров в нашу скунду. И то и другоеувеличилось. Поэтому наше восприятие скорости света не изменилось.Для нас он распространяется так же мгновенно, как и раньше.
-- А свет от звёзд? Ведь Альфа Центавра теперь от нас не дальше, чем расстояние от Москвы до Ленинграда.
-- Да, Гриша, тут ты прав. Мы могли бы легко общаться с братьяими по разуму, будь они таких же размеров, как мы. Кстати, обрати внимание, смещение звёзд тоже ускорилось.
Григорий взглянул на небо, и удивлённо присвистнул, насколько это было возможно в скафандре. Рельеф созвездий заметно менялся! Прямо на глазах сплющивалась Кассиопея, Полярная звезда сошла со своего привычного места, и уплывала в сторону. Да и вся Большая Медведица расползалась в стороны.
-- Вот это да! -- невольно воскликнул Григорий. То, что астрономы с таким трудом измеряли годами, мы видим воочию. И всё же, Курт, почему мы всё это видим? Ведь частота света возросла во много раз, и далеко ушла за рентгеновский диапазон. Неужели стёкла наших шлемов могут работать на таких частотах?
-- Эх, Гриша! Всё до смешного просто. Ты забыл, что кроме световых, существует много других электромагнитных волн. Те, что были длинными, стали короткими. Их то мы и видим. А как же дифракция, ведь огибание ? …
Но он не успел закончить. Раздался предупреждающий сигнал, и перед лицом Григория замигала красная лампочка.
-- Пора возвращаться, -- сказал Курт. Мы находимся здесь уже 10 минут. Земля сделала два миллиона оборотов. По земному времени прошло уже очень много времени. А свойства вселенной неизбежно меняются. Даже законы природы не остаются постоянными. Настройки системы возвращения могут сбиться, и мы рискуем оказаться не в том месте, откуда начали путешествие.


Концентраторы рассеянного света

Вторник, 17 Мая 2016 г. 16:49 + в цитатник
КОНЦЕНТРАТОРЫ РАССЕЯННОГО СВЕТА

"Борьба с энтропией является важнейшей государственной задачей и делом всего народа".
Этот перефразированный лозунг об охране природы, можно с успехом применить и к изобретателям вечных двигателей и к искателям даровой энергии. Официальная наука уже давно "повесила кирпич" на некоторых запрещённых направлениях исследований, однако, как говорил герой фильма "Иван Васильевич меняет профессию": "Да ты не уймешься, ведьма !!" ...

Одним из направлений использования даровой энергии является обогрев. Если с помощью какого-нибудь дарового источника удаётся получить температуру выше температуры человеческого тела, это по меньшей мере избавляет от затрат на отопление.
Пожалуй самым вездесущим источником даровой энергии является естественный свет. При наличии прямых солнечных лучей нетрудно получить высокую температуру концентрируя их линзами или зеркалами. А вот как быть в пасмурную погоду, особенно зимой?
В замечательной книге профессора Г.Г. Слюсарева "О возможном и невозможном в оптике" говорится о том, что при помощи линз и зеркал невозможно увеличить силу света. Не подумайте, что речь идёт о световом потоке. Сила света – это мощность излучения, сосредоточенная в единице телесного угла, она характеризует расхождение лучей. Чем меньшим становится это расхождение, тем большей становится сила света, и тем ярче кажется его источник.
Природа как будто осознанно не пускает человека в те области, где есть риск нарушить равновесие мира, сооружённого из её законов. Ведь увеличить силу света, значит понизить его неупорядоченность, и значит облегчить превращение его в другие формы энергии.
Но таким ли уж строгим является этот запрет? Нельзя ли ухитриться его обойти?

Давайте пофантазируем.
Итак, имеется рассеянный свет облачного дня. Он не поддаётся фокусировке ни зеркалами ни линзами. Это всё равно что сидеть внутри матового шара или в густом тумане. Векторное световое поле совершенно хаотично, и кажется нет никакого способа его упорядочить.

Однако, стоит только свету перейти плоскую границу с оптически более плотной средой,
например войти внутрь стекла, как световое поле сразу становится "линейчатым". Теперь в стекле преобладают наклонные перекрещивающиеся направления. Чем больше показатель преломления, тем меньше угол их перекрещивания. И если бы среда обладала бесконечно большим показателем преломления, все лучи выстроились бы строго параллельно, и собрать их в точку можно было бы вогнутым зеркалом внутри этой среды. Причин же ограничения преломляющих способностей веществ я не нахожу.
Мне кажется один уже этот факт ставит запрет увеличение силы света под сомнение.

Есть и ещё одна интересная вещь.
Пусть луч света падает на стеклянную пластинку (тяжёлый флинт ТФ10, n = 1,8). Наклоняя луч мы увидим, как он всё больше преломляется, и, когда он падает почти по касательной, его направление в стекле отклонится от нормали всего лишь на 33,6 градуса. В пределах этого угла от 0 до 33,6 градуса сконцентрирована вся мощность света, падающая со всей полусферы.
Но и в этом интервале она распределена неравномерно. В соответствии с законом преломления можно составить вот такую таблицу.

Угол падения:****** 0,0 * 10 ** 20 *** 30 *** 40 ** 50 *** 60 ** 70 **** 80 ** 90
Угол преломления:***0,0 * 5,5 * 10,9 ** 16.1 * 20,1 * 25,1 ** 28,7 * 31,4 * 33,0 * 33,6

Как видим, лучи, падающие под углом от 70 до 90 градусов сосредотачиваются в секторе шириной всего 2,2 градуса, поэтому сила света в нём должна быть примерно в 9 раз выше.
Правда, чем сильнее наклонён луч, тем большая его часть отражается обратно, а входящая часть уменьшается.

Угол падения: *** 70 ** 75 ** 80 ** 85 ** 90
Вошедшая часть: 0,82 * 0,74 * 0,61 *0,39 * 0,00

Если просуммировать вошедшие доли, то окажется, что в стекло проникает только половина пучка наклонных лучей. Но не смотря на это сила света всё равно остаётся в 4,5 раза больше чем у естественного света.
Это вторая причина, которая заставляет усомниться в законе концентрации.

И, наконец, третий, самый убийственный довод.

АЛМАЗНЫЙ ЭЛЛИПСОИД.

Представьте себе, что у нас имеется эллипсоид, выточенный из большого куска алмаза.
По форме он похож на куриное яйцо, только симметричное с обеих сторон. Покроем его тонким слоем серебра. Получится что-то вроде ёлочной игрушки, зеркальной внутри. Но есть внутри эллипсоида, недалеко от его концов, две особые точки, называемые фокусами. Если свет выйдет из одной точки, то в какую бы сторону он не направился, отразившись от зеркальной поверхности, он обязательно окажется во второй точке.

Отпилим теперь аккуратно конец эллипсоида как раз на уровне одного из фокусов, и поставим его вертикально отпиленной плоскостью вверх. Рассеянный свет от облаков, падает на эту плоскость равномерно со всех сторон под углом 2х90 градусов. Но пройдя внутрь эллипсоида, в оптически более плотную среду ( n = 2,4 ), он сразу упорядочится в узкий конус 2х25 градусов. Поскольку срез находился как раз в фокусе, этот пучок отразится от задней стенки, и сконцентрируется вблизи второго фокуса. Получится уменьшенное изображение d отверстия D, примерно такое, как изображено на рисунке.

01 Алмазный эллипсоид 2 (353x396, 42Kb)

Для простоты вычислений пусть это будет “египетский” эллипсоид с осями 10 и 6 мм. Расстояние между фокусами 8 мм, расстояние от фокуса до вершины h = 1 мм. Расстояние Н =8+1= 9 мм. Отношение диаметра D, через который проникает свет, к диаметру его изображения d, такое же, как и отношение расстояний H/h = 9. Отношение площадей (квадратов диаметров) равно 81. Значит освещённость изображения будет в 81 раз больше естественного. Предположим дело происходит зимой, и на 1 кв.м. земной поверхности падает всего 16 Вт. Тогда плотность светового потока, проходящего сквозь изображение будет в 81 раз больше, то есть примерно 1300 Вт/кв.м. Помещённое в это место чёрное тело обязано поглощать и излучать обратно ту же энергию.
По закону Стефана Больцмана, чёрное тело площадью 1 кв м. , при абсолютной температуре Т = 100К излучает немногим более 5 Вт. И это излучение растёт с 4-й степенью температуры. Поток 1300 Вт больше чем 5 Вт примерно в 260 раз. Это почти 256 или 16 в квадрате. Извлекаем из этого отношения два раза квадратный корень, получаем 4 . Это значит, что абсолютная температура в фокусе эллипсоида должна быть не 100, а 400К. По Цельсию (400-273) это даже больше ста градусов!
Таким образом выходит, что не только прямой солнечный свет можно сфокусировать в жаркую точку, но и от рассеянного света облаков можно получить пятно с довольно высокой температурой.

И всё-таки этот расчёт оставляет некоторое сомнение, ведь в нём использовались простейшие формулы для сферического зеркала.
Поэтому я решил просчитать всё это машиной, чтобы она нарисовала всё, как есть на самом деле.
Сел за компьютер, и заставил луч двигаться в эллипсе и так и сяк. И вот, что выяснилось.
На самом деле в эллипсоиде лишь точка лежащая в фокусе даёт своё точное изображение. Остальные, лежащие даже поблизости от него, дают в пространстве размазанные дуги, которые и изображениями-то назвать трудно.
01а_Запятая 1 (273x283, 53Kb)
И в результате получается такая мешанина лучей, что делать какие-нибудь выводы невозможно.
01б_24.05б (562x378, 39Kb)
Однако, если входную плоскость задиафрагмировать, оставив отверстие в 10 раз меньше диаметра эллипсоида, то можно увидеть, что место схождения лучей это маленький шарик.
03_24_005_2х5_11.3к10 (244x283, 54Kb)
Два вертикальных параллельных луча вблизи него как раз показывают диаметр входного отверстия.
К сожалению для публикации размер рисунка пришлось уменьшить с неизбежным ухудшением качества, но на исходном чертеже шарик был чётко виден, и удалось измерить его диаметр. Он оказался почти втрое меньше входного отверстия. Следовательно, плотность светового потока, падающего на него примерно в девять раз выше , чем на входной площадке. Это делает более достоверным предположение о том, что такое устройство должно работать.
Но, поскольку ни такого крупного алмаза, ни его синтетических заменителей (фианита) у нас нет, можно попробовать изготовить эллипсоид из стекла. Но эффект, конечно, будет слабее. Сначала снова сделаем ориентировочный расчёт.
СТЕКЛЯННЫЙ КОНУС .
Самый высокий показатель преломления n = 1,8 имеет стекло ТФ10 (тяжёлый флинт).
Любой луч света, даже вошедший по касательной к поверхности, не сможет отклониться от вертикали больше, чем на 33,6 градуса.
Представим себе, что у нас имеется стеклянный усечённый конус высотой 100 мм, с углом на сторону 33,6 градуса, основание которого завершается полусферой радиусом 67мм. (Можно взять закруглённый цилиндр диаметром 2х67 мм, и торец накрыть бумагой с небольшим отверстием.)
Поставим его плоское сечение под рассеянный свет облаков.
Все вошедшие лучи окажутся внутри этого конуса. Если полусфера зеркальная, то её фокусное расстояние примерно 35 мм (пол радиуса). Находясь на расстоянии 100+67мм от плоского окошка, в которое вошёл свет, это вогнутое зеркало создаст внутри стекла изображение этого окошка на расстоянии 44 мм, уменьшенное в 3,8 раза. По площади это в 14 раз меньше. С учётом частичного отражения света при входе в конус, плотность светового потока, проходящего сквозь изображение, будет примерно раз в 10 выше исходного.
И если поместить туда чёрную пластинку, можно ожидать некоторого повышения температуры.
Предположим, дело происходит при температуре 0 градусов Цельсия, или 273 К.
Поскольку все тела нагреты до этой температуры, то с каждого квадратного метра они излучают примерно 5* 2,74 ^ 4 = 278 ватт. Если прибавить к этому десятикратную световую добавку 10*16 = 160 ватт, то в сумме получится 438 ватт. В состоянии теплового равновесия, наше нагреваемое тело должно излучать эту же мощность. Но тогда оно должно иметь температуру 100К*(438/5)^(1/4) = 300К = 27 градусов Цельсия. Мне кажется, что это был бы очень неплохой результат, особенно если учесть, что это даровое тепло полученное при нуле градусов, да ещё в пасмурную погоду.
Но, арифметика арифметикой, и будет ли так в действительности? И вот какой ответ нам даёт машина.

04_45_005_2х5_11к10 (257x283, 46Kb)
Угол расхождения лучей в стекле, конечно больше, чем в алмазе, в разных стёклах он может достигать 45 градусов, но и в этом случае шарик освещённости не превышает пловины входного отверстия. Так, что и стеклянный эллипсоид всё равно должен быть работоспособным.
(Надо сказать, что диафрагмирование мы делаем только для наглядности. Большое отверстие нисколько не уменьшает освещённость в центре, поэтому на практике диафрагма не нужна.)
Экспериментируя с компьютером, я пробовал разные вещества и разные эллипсоиды. Оказалось, что для схождения лучей в шарик, каждому показателю преломления нужен эллипсоид с определённой вытянутостью. Например для стекла (n = 1,4) нужен почти круглый эллипсоид с соотношением осей 11:10, а для алмаза (n = 2,4) лучше подойдёт более вытянутый с соотношением К = 1,34.
Можно даже дать ориентировочную формулу: К = 1 + 0,05 n^2 .
Если выполнять это условие, то можно определить и диаметр шарика освещённости. Он меньше входного отверстия в
Р = 1,7 + 0,4 n раз.
Особенно маленький шарик мог бы получиться, если бы нашлось вещество с очень высоким показателем преломления.
05_45_005_2х5_11к10 (199x377, 13Kb)
На этом рисунке изображён ход лучей в гипотетическом веществе с показателем преломления n =10. При таких малых углах расхождения, входную плоскость можно даже не диафрагмировать, а для сбора света использовать её всю целиком. В этом случае к.п.д. будет намного выше.
Не следует думать, что раз такого вещества нет в природе, то оно не может существовать в принципе.
В настоящее время уже созданы вещества с искусственной микроструктурой, у которых показатель преломления в инфракрасном диапазоне доходит до нескольких десятков. Такая структура состоит из металлических буковок “Н” размером около 1 мкм , расположенных рядами, как строчки текста (и содержит много таких слоёв). Очевидно, каждая буковка представляет собой полуволновый вибратор (перекладина) с ёмкостями на концах (вертикальные отрезки). Несомненно, в скором времени учёным удастся уменьшить их размер до 0,1 мкм, тогда возможным станет преломлять и все световые волны длиной до 0,2 мкм (от красных до фиолетовых).
И, как знать, возможно когда-нибудь подобное устройство удастся создать. Имея целую пластину из этого материала с ячеистой зеркальной задней поверхностью, и вставленными теплопроводящими стерженьками, можно будет даже получить практическую пользу.
Но это дело будущего. А как же быть нам, простым любителям? Ведь у нас под рукой есть только стекло да растворы, у которых показатель преломления не превышает 2-х, и угол расхождения лучей получается около 45 градусов. Посмотрим, какая картина получается для них.

ЖИДКОСТНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР .
Возможно, у читателя нет возможности изготовить такое сложное устройство из стекла, разве что найдётся стеклянный цилиндр к которому можно приклеить подходящую полусферическую линзу. Поэтому я предлагаю попробовать менее эффектный, но более доступный способ получать тёплую воду, имея только рассеянный свет облаков. Получится или нет, покажет опыт, но я поделюсь этой идеей, полагая, что у читателя возможностей больше, чем у меня, и он скорее добьётся успеха.
Перед нами большая кастрюля, наполненная жидкостью с коэффициентом преломления выше 1,4. Это может быть ксилол, толуол, скипидар, глицерин, бензин (все они используются, как растворители краски). В крайнем случае можно взять насыщенный раствор поваренной соли. (Хорошо преломляет также сахарный сироп, но он, к сожалению, желтоватый).
Дно кастрюли зеркальное, в форме эллипсоида с полуосями 11:10 . Его надо выложить маленькими кусочками плоского зеркала. Этот вариант требует большой тщательности, возможно даже фокусировки каждого зеркала отдельно. Уровень жидкости должен находиться на уровне верхнего фокуса (поверхность для создания плоскости лучше накрыть куском стекла).
05а_Кастрюля 10 (194x181, 48Kb)
Поскольку коэффициент преломления жидкости превышает 1,4 , лучи, не смогут отклониться дальше 45 градусов от вертикали, и соберутся в нижней фокальной плоскости на диаметре (как показывает компьютер) в 2,2 меньшем диаметра входного отверстия.
Плотность светового потока получится в 4,8 раз больше естественного, и будет нести мощность 16х4,8 = 76,8 Вт/ кв.м. При нулевой температуре окружающей среды (273К), фон теплового излучения 5,67*(273/100)^4 = 315 Вт/кв.м. Общее падающее излучение составит 315 + 76,8 = 391,8 Вт/кв.м. В тепловом равновесии, облучаемое тело должно иметь температуру 346 кельвинов 100* (391,8/5,67)^(1/4) = 288 кельвинов, или 15 градусов по Цельсию. Для практических нужд маловато, но заметить такое повышение температуры вполне возможно.
Но, остаётся ещё одна проблема, как уменьшить рассеяние тепла от нагреваемого тела.
Если вместо зачернённой площадки поместить в фокальную плоскость стеклянный пустотелый шарик так , чтобы нагреваемое тело (например кончик термометра) не соприкасалось с жидкостью, то из-за полного внутреннего отражения при переходе в оптически менее плотную среду значительная часть лучей в него попросту не попадёт. Он будет отражать свет, как отражает его воздушный пузырёк в воде. Поэтому надо, подбирать жидкость с возможно низкой теплопроводностью. Если термометр покажет хотя бы небольшой подъём температуры, это будет означать, что концентрировать рассеянный свет всё-таки возможно.
Однако, алмаз (то с чего мы начинали рассуждения) совершенно не годится в качестве рабочего вещества, ведь у него очень высокая теплопроводность ( примерно в два раза выше, чем у серебра ! ).

Думаю, после прочитанного читатель остался сильно разочарованным.
И всё-таки, не стоит ставить крест на практическом использования рассеянного света. Недавно я нашёл ещё два вещества с высоким показателем преломления.
Первое, это раствор фосфора в сероуглероде. У него показатель преломления почти равен 2. Второе, это кристаллы бромистого-йодистого таллия, известного под названием КРС-6. По преломлению он даже превосходит алмаз (n = 2,4). Не знаю вот только, прозрачен ли он для всех видимых лучей, или пропускает только инфракрасные, красные и жёлтые. На вид оно желтоватое. Думаю, это не слишком дорогое вещество. Оно применяется для сращивания оптиковолоконных кабелей. Но, к сожалению, соединения таллия очень ядовиты, и вряд ли это вещество есть в широкой продаже. То же можно сказать и о фосфоре. К тому же сероуглерод быстро испаряется, а чистый фосфор способен самовоспламеняться на воздухе. Так что пробовать эти вещества в домашних условиях я не советую. А вот специалисты-химики в условиях лаборатории могли бы попробовать. Расчёт предлагаю сделать самим читателям. Впрочем, он будет почти таким же, как для алмаза.

ТЕПЕРЬ НЕМНОГО ОБ ЭЛЛИПСАХ.
Точный эллипс сравнительно редко применяется в технике, и из курса математики о всяких там эксцентриситетах и директрисах обычно остаются только смутные воспоминания. Поэтому, чтобы любителей конструировать не отпугнула эта замысловатая форма, скажу о ней несколько слов. Эллипс, это попросту сплющенный круг. Если взять окружность диаметром 10 см, и уменьшить все ординаты, в 3/5 раза, мы получим эллипс, изображённый на рисунке.
06 Элл53_с (380x248, 23Kb)
У него есть бльшая и малая ось (длина и высота). Если большую ось-соломинку надломить посередине, и приподнять излом вверх до упора, то концы этой соломинки укажут положения фокусов на большой оси.
Кому-то вместо соломинки легче будет представить себе человечка, взбирающегося по лесенке длиной с большую полуось.
Но, в любом случае читатель легко найдёт положение фокуса, у любого эллипса, если известны длины его полуосей.
07_Эллипсы_ (700x522, 21Kb)
Фокусы эллипса обладают ещё двумя удивительными свойствами.
1). Сумма расстояний от них до эллипса всегда одно и то же. Оно равно длине всей большой оси.
2). Отрезки L1 и L2 образуют с касательной одинаковые углы, поэтому любой луч света, выпущенный из одного фокуса, отразится от эллипса, и обязательно пересечёт второй фокус.
Вот такой получается фокус!

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЛИПСОИДА.
Но, читателя интересует не эллипс на бумаге, а объёмный эллипсоид, и можно ли его изготовить без токарного станка. Читатель конечно догадался, что эллипсоид вращения это просто растянутый шар. Обычный ШАР можно собрать их картонных кружочков.
08_Башня _б (700x360, 25Kb)
Радиус каждого кружочка можно вычислить, как r = Корень из ( R^2 - х^2 ).
Например, для изготовления шара R = 100мм потребуется 2х100 кружочков толщиной в 1мм.
Радиус первого кружочка (при х = 0) в точности равен радиусу самого шара, а радиус 100-го (при х = 99) будет равен 14мм.
Склеив их в другом порядке можно получить ступенчатую заготовку шара, вытянутого в 2 раза, то есть эллипсоида.
Если теперь аккуратно скруглить ступеньки наждачной бумагой и покрасить лаком, получится форма для изготовления гипсовых вогнутых эллиптических поверхностей.
Если нужен эллипсоид с другим соотношением осей, например К = 1,1, то нарежем 100 кружочков только для одной половины шара, но толщину их возьмём не 1 мм, а 1,1 мм. А может быть утолщать кружочки и не понадобится. Неровности картона и прослойки клея как раз и добавят толщину. Думаю, читатель сам выяснит это на практике.

КАК ПОЛУЧИТЬ ТОЧНЫЙ ЭЛЛИПСОИД.
Если при помощи специального механизма вращать банку с эпоксидной смолой сразу в двух плоскостях, то воздушный пузырь в ней примет круглую продолговатую форму. У меня есть сильное подозрение, что это как раз и будет эллипсоид вращения. Тогда после затвердевания смолы нужно будет только распилить банку пополам. Соотношение угловых скоростей вращения в двух перпендикулярных плоскостях будет определять вытянутость эллипсоида. И если это действительно будет эллипсоид, он будет математически ТОЧНЫЙ.
Этот способ, конечно, слишком сложен для домашних условий, но, как знать, возможно и он когда-нибудь пригодится.
Получение эллипсоида1б (486x318, 27Kb)

ЕЩЁ НЕМНОГО ПОФАНТАЗИРУЕМ .
Современные нанотехнологии позволяют создавать вещества с искусственной микроструктурой. Такие вещества даже могут обладать отрицательным коэффициентом преломления. Давайте попробуем изобрести вещество способное упорядочивать рассеянный свет.
Представьте себе электромагнитную волну поляризованную в некоторой плоскости. Попадись на её пути полуволновый вибратор, расположенный поперёк, в нем не возникнет никаких колебаний потому что Cos 90 градусов равен нулю.
Ну, а если вибратор расположен под небольшим углом? -- Тогда колебания возникнут, только уменьшатся на небольшой косинус.
А если ещё повернуть? И ещё? -- С каждым разом амплитуда будет уменьшаться, но волна всё же будет поворачиваться! (Так наверно происходит в растворе сахара). Предположим что таким способом удалось повернуть плоскость на 90 градусов используя 8 вибраторов. Каждый маленький поворот равен 0,2 радиана. Синус такого малого угла примерно равен самому углу, то есть 0,2. Квадрат синуса 0,04. CosCos = 1 - 0,04 = 0,96. Нам надо перемножить восемь косинусов или 4 пары. На каждую пару косинусов теряется 4 процента. Значит за весь поворот потеряется 16 процентов амплитуды.
Если сделать не 8, а 16 шагов по 0,1 радиана, квадрат синуса будет 0, 01, квадрат косинуса будет 1 – 0,01 = 0,99. Перемножить придётся теперь 16 косинусов или 8 пар. На каждую пару теряется теперь только 0,01 процента. А на весь поворот только 8 процентов.
Значит чем больше будет число поворотов, тем меньше станут потери. Большим числом шагов потери и вовсе можно свести их к нулю.

Возникает вопрос: Какое отношение всё это имеет к проблеме упорядочения света?
-- А вот какое. Свет, это тоже электромагнитная волна, только очень малой длины.
Представьте себе тонкую плёнку покрытую микроскопическими вибраторами, расположенными хаотично. Понятно, что никакого существенного воздействия на свет они не окажут. Растянем немного эту плёнку. Вибраторы развернулись на небольшой угол вдоль силы. Световые плоскости следуя направлениям вибраторов тоже повернутся, и свет станет частично поляризованным. За ней ещё одна плёнка под небольшим углом к первой -- поляризация станет сильнее. И так далее до полной поляризации.

А как практически? Не напылять же на скотч кусочки проволоки?!
Практически это можно сделать с помощью паров йода оседающих на поливиниловую плёнку как об этом говорится в книге К. Касс "Практическая стереофотография".

Ну хорошо, допустим изотропный свет мы превратили в поляризованный (причём весь!).
-- Теперь проще. Впустили его через поляроид, в парник. Там он деполяризуется и назад выйдет в лучшем случае только половина. ( Так и вспоминается Пушкин: "Царь велел себя раздеть. Два раза перекрестился, бух в котёл, и там сварился". А смелый всё же был мужик!)
Так вот, если в состоянии теплового равновесия обратное излучение уменьшится вдвое, абсолютная температура должна стать в корень четвёртой степени из 2-х (на 20 процентов) больше. По Цельсию это примерно на 60 градусов.

Но свет можно изменять и дальше.
В каждом последующем слое поляроидов можно постепенно усреднять длину вибраторов. Вынужденные колебания от слоя к слою постепенно сравняются и мы получим монохроматический свет.
А если расположить вибраторы рядами с одинаковыми расстояниями в пол волны, то сравняются и фазы. Кроме того, ряды вибраторов составят антенну типа "линейка излучателей" с острейшей направленностью несравнимой ни с каким радиотелескопом.
Фактически должен получиться монохроматический когерентный луч, подобный лучу лазера.
Это конечно лишь предположение, но по-видимому, будущее принадлежит микроструктурам, которые позволят делать со светом всё что угодно.

P.S. Для тех, кого заинтересовала тема, в этом дневнике
https://www.liveinternet.ru/users/alexandr_elizarov/
в разделе "НЕПОНЯТНАЯ ФИЗИКА" есть статейка "ПАРАДОКС СТЕКЛЯННОГО ШАРА".
Это ещё один способ сконцентрировать рассеянный свет.


МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ЭТЮДЫ

Вторник, 12 Апреля 2016 г. 16:32 + в цитатник
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ЭТЮДЫ .

СОДЕРЖАНИЕ .

1). Геометрия целочисленных отрезков.
О естественных углах (Фараон и еретик).
2). Теорема Стюарта в целых числах.
3). Внутренняя точка треугольника.
4). Треугольники с центральной точкой.
5). Как Природа конструирует формулы.
6). Три карты.
7). Простой способ экстраполяции.
8). О дискретности и больших числах.
9). В окружении сомнений.
10). Логика дефектов.
11). Уравнения в целых числах.
12). Эллипс и луч.
13). Тайна креста.

ГЕОМЕТРИЯ ЦЕЛОЧИСЛЕННЫХ ОТРЕЗКОВ.

О ЕСТЕСТВЕННЫХ УГЛАХ.
Мне иной раз хочется взглянуть на привычные вещи “нетрадиционным” взглядом.
Ну, вот например плоское пространство. Мы умеем его измерять, делить на части, для этого у нас есть и циркули и транспортиры. Но с умозрительной точки зрения, чего-то в этом не достаёт. Мне всегда хотелось найти более “естественные” способы измерения.

Вот например полный угол, -- это естественная мера, полный оборот вокруг самого себя. Развёрнутый угол, -- его половина, -- пробег взглядом по небу от горизонта до горизонта. Очень красивый цветок рисует циркуль при делении окружности на шесть частей.
Эти меры известны с глубокой древности.

Многие тысячи лет трудолюлюбивые египтяне возделывали плодородные земли вблизи Нила. Но каждый год река разливалась, смывая границы участков, и их приходилось городить заново. Участки были разной формы, и, хотя сборщики налогов и определяли приблизительно площадь, как половину произведения диагоналей, всё равно возникало много споров. Наконец фараону это надоело и он приказал впредь нарезать только прямоугольные участки земли. Появились гарпедонапты, которые умели строить прямой угол 90 градусов, натягивая верёвочный треугольник со сторонами 3,4,5. (В последствии правильность этого способа была подтверждена теоремой Пифагора.)

Получается, что естественных мер известно не так уж много: 360 градусов, 180, 90, 60, ну, ещё 30 и 45 градусов. И это всё?!
А нельзя ли, пользуясь только целыми отрезками, отгородить от полного оборота угол укладывающийся в нём целое число раз? Или на худой конец несколько углов, которые заполнили бы его целиком? И как-то сам собой сложился у меня такой пародийный фантастический сюжетик.

Поздний вечер. К фараону приходит его старый приятель – начальник тайной охраны.
-- Привет Фараоныч! Давай тяпнем по маленькой, пока не вернулся из поездки наш хрыч первосвященник. У меня тут кое-что припрятано (бульканье).
-- Слыхал, вчера мы еретика поймали, отмерял верёвками неправильные участки? Уж мы ему воздали должное!
-- А где он?
-- Эй, стража, тащите сюда заключённого!
(Фараон) -- Да не сюда, а то он мне все сандалии перепачкает. Вот, на табуретку. Да придержите, а то сейчас упадёт!
Так говоришь можно построить из верёвок целочисленный треугольник, и найти в нём узел отстоящий от вершин на целое число мер?
-- Да, о божественный.
-- Хорошо, я отпущу тебя, если ты докажешь, что это действительно так. А если нет ! …

Вряд ли когда нибудь происходил подобный разговор, но вот машина нашла несколько таких фигур.
4х1а (700x441, 33Kb)

Ни один древний геометр, вооружившись точнейшим циркулем и линейкой, не нашёл бы погрешности длин, потому что компьютер вычислил их с точностью 1000 знаков.
Но, к сожалению, нет такой теоремы Пифагора, чтобы доказать это абсолютно точно.

Может быть кто-то из молодых энтузиастов заинтересуется этой задачей?
А вот ещё две фигуры, у которых все центральные углы одинаковые, по 120 градусов каждый.


2х1а (700x496, 31Kb)

Можно конечно задать вопрос: “Для чего это всё нужно и какая от этого польза “трудящым” ?
-- Что ж, в науке не всё видно наперёд. Может быть и целочисленная геометрия когда-нибудь понадобится. Например в таких областях техники, где используются волновые свойства вещества.
Но не в этом дело. Тяга к красоте – вот что движет исследователями, подобными тому несчастному еретику. Впрочем, почему несчастному?

* * *
-- Ну кто там ещё? -- недовольно спросил фараон, откладывая папирус в сторону.
А, это ты, и он повернулся к вошедшему начальнику стройки.
Почему до сих пор не выполнили распоряжение первосвященника?! Ещё неделю назад вы должны были построить выгул для священных баранов и священных волков!
Рабов я вам выделил, верблюдов дал, решётки для ограды -- даже с запасом! Чего вам не хватает?
-- Но мы ..., мы не можем его построить…!
-- Это ещё почему? -- в голосе фараона послышалось удивление.
-- Первосвященник потребовал построить ограду в виде треугольника по 100 одинаковых решёток на каждой стороне, и башенки между ними.
-- Ну и что, вы не можете соорудить простой загон?! У вас кроме этого ещё куча дел!
-- Да, но первосвященник приказал разгородить его пополам таким же забором из вершины угла , чтобы отделить священных волков от священных баранов. Но сколько мы ни старались, нам никак не уложить в нём целое число решёток.
-- А что говорит наш новый гарпедонапт, которому я поручил курировать строительство?
-- О божественный, он осмелился внести поправки в чертежи! Он предлагает сделать ограду по 112 решёток на сторону. Тогда в перегородке уложится ровно 97 решёток, а сторона разделится на части 55 и 57. Но первосвященник воспротивился, так как число 112 не соответствует его священным канонам.
-- И что, не нашли выхода из положения?
-- Куратор предложил увеличить загон так, чтобы на каждой стороне было по 300 башенок. Тогда в перегородке окажется ровно 259 решёток.
-- Вот пусть так и строят, место есть, материалы найдём!
-- Но божественный, первосвященник всё равно недоволен. При этом ограда разделится в отношении 144 к 155, и один участок станет заметно больше другого.
-- Так, хватит !! В большей половине пусть разводит баранов. Дадим ему породистых производителей. Хоть какая-то польза будет!
Прошу простить, о божественный! Куратор попросил ещё передать папирус. Вот он.
В нём он изложил способ находить неисчислимое множество других вариантов.
-- Давай сюда, я посмотрю. Иди, работай!
* * *
Время безжалостно уничтожает исторический мусор, и ветер перемен уносит его истлевшие клочки в небытиё . И вместе с ошибками прошлого бесследно исчезают многие драгоценные находки, которые по каким-то причинам не успели лечь кирпичиками в золотую пирамиду человеческого разума. Пирамиду которая уже неподвластна времени ибо она растёт быстрее, чем время её разрушает.
Не дошёл до нас и упомянутый папирус, впрочем вполне возможно что его и вовсе не было.
Но как-то раз, в бумагах моего старого приятеля, я обнаружил листок, привезённый им из одной научной экспедиции. Это была копия наскального рисунка. На ней был изображён равносторонний треугольник и наклонная, опущенная из вершины на основание. Формулы были почти стёрты, так что их удалось прочесть с большим трудом:
(mm + 3mn + 3nn) и (2mn + mm) + (2mn + 3nn) .
Не составило труда догадаться, что первая формула выражает длину наклонной, а вторая суммирует части на которые распадается основание. Как выяснилось, с помощью этих формул можно строить равносторонние треугольники с разделяющей их наклонной, причём все отрезки оказываются целыми.
Но нельзя жить только древними находками. Современная техника позволила найти решение не только для равносторонних , а и для любых целочисленных треугольников.
Об этом я уже писал в начале этого дневника.

Именно в геометрии человечество впервые столкнулась с несоизмеримыми величинами. Действительно, не существует никакой, даже самой маленькой, меры длины, которую можно было бы уложить целое число раз на стороне квадрата, и на его диагонали. И подобные случаи встречаются очень часто. Чтобы преодолеть это неудобство, родилась мысль заняться геометрией, в которой длины всех отрезков выражались бы только целыми числами.
Возможно такой раздел математики уже существует, но если и существует, то сведения на эту тему весьма скудные. Кажущаяся простота целых чисел обманчива. Всё связанное с алгебраическими соотношениями целых чисел даётся очень трудно. Одной из первых находок в истории геометрии был прямоугольный треугольник со сторонами 3, 4 и 5. Веками собирало человечество крупицы случайных находок, однако общий ключ к задачам подобного рода так и не найден. Целые числа привлекали ещё древних греков, но путь проб и ошибок для невооружённого ума был непосильным. Кроме того, практическая жизнь легко обходилась и без целочисленных решений, и развитие математики пошло по другому пути.
Однако очарование целых чисел не исчезло, оно и поныне привлекает искателей красоты. На помощь им пришли компьютеры. Перебирая миллионы вариантов, машина отыскивает среди них верные. Обобщая эти немногочисленные находки, иногда удаётся увидеть закономерности и представить их в виде формул. Если бы Природа была одушевлённым существом, зашифровавшим свои тайны, такой метод был бы равносилен грубому взлому, без попытки разобраться в устройстве замка. И лишь после того как замок разобран, становится ясен принцип его работы. Этим методом, в основном, и были получены результаты, представленные в данной статье.
Углы
Углы всегда определяются, как элементы какого-нибудь треугольника по известной теореме косинусов: CosC = (a2 + b2 - c2) / (2ab) . Но в целочисленной геометрии длины всех отрезков выражаются только целыми числами. Поэтому выражение косинуса должна всегда представлять собой рациональную дробь, числитель и знаменатель которой всегда являются целыми числами. (В дальнейшем числитель и знаменатель будем соответственно обозначать буквами p и q).
Например углы 60, 90, 120 градусов имеют косинусы p/q , равные: 1/2, 0/1, -1/2 .
К удивлению некоторых читателей, в целочисленной геометрии не существуют такие распространённые углы, как 30 и 45 градусов. Косинусы их иррациональны, и их не может образовать ни один целочисленный треугольник. С точки зрения целочисленной геометрии эти углы являются выдумкой, и человечество пользуется на практике только их приближением.
Сложение и вычитание углов

Обычная геометрия позволяет сложить любые два угла
А + В = С.
Но целочисленной геометрии далеко не всегда получается такой суммарный угол,
которому соответствовал бы новый целочисленный треугольник.
Если задан угол А , у которого
CosA = p/q ,
то к нему можно прибавлять только те углы, косинусы которых определяет формула
CosB = (m2 – kn2) / (m2 + kn2) .
Только тогда суммарный угол С будет целочисленным. Его косинус определится, как
CosC = (pm2 – kpn2 - 2kmn) / q(m2 + kn2) .

Этот же угол В можно отнять от угла А:
А - В = С ,
но тогда получится угол С, у которого в выражении косинуса вместо минуса в числителе появится знак плюс:
CosC = (pm2 – kpn2 + 2kmn) / q(m2 + kn2) .

Равные углы
Один и тот же угол могут иметь совершенно разные целочисленные треугольники.
Например угол 60 градусов может быть представлен бесчисленным множеством .вариантов.
1 (209x207, 5Kb)

Если косинус угла между сторонами a и b задан рациональной дробью p/q , то для этого угла можно получить целое семейство треугольников со сторонами:
a = 2qmn ,
b = q(m2 - n2) - p(m - n)2 ,
c = q(m2 + n2) - p(m2 - n2) .
Переменные m и n во всех трёх формулах одни и те же, но выбирать их можно произвольно. Однако, чтобы избежать появления отрицательных значений, лучше брать m > n. Например, для получения угла 60 градусов ( p = 1, q = 2) можно взять m = 2, n = 1, тогда получится простейший треугольник со сторонами a = 8, b = 5, c = 7. (На чертеже он самый маленький.)
Попробуем теперь конструировать фигуры.
Разложим, например, угол A = 90 градусов на два составляющих.
По приведённой выше формуле CosA = p/q . Косинус 90 градусов равен нулю,
поэтому можно принять p = 0, q = 1, а вычисленное k = 1.
Определим сначала угол В, который можно вычесть из прямого угла.
По формуле CosB = (m2 - kn2) / (m2 + kn2) , в случае если мы выберем m = 2, n = 1, получим: CosB = 3/5.
Аналогично, по третьей формуле CosC = (pm2 - kpn2 + 2kmn) / q(m2 + kn2) получим косинус разности углов CosC = 4/5 . (Не забывайте про знак плюс в числителе!)
Зная косинусы, можно теперь построить и сами треугольники, составляющие прямой угол.
Для этого воспользуемся формулами для равных углов, приведёнными выше:
a = 2qmn,
b = q(m2 - n2) - p(m - n)2,
c = q(m2 + n2) - p(m2 - n2) .
Ограничиваясь простейшим случаем m = 2, n = 1, для первого треугольника (p = 3, q = 5) получаем стороны: 20, 12, 16, а для второго (p = 4, q = 5) : 20, 11, 13.
Из этих треугольников нетрудно сложить фигуру, имеющую прямой угол.

2 (185x153, 3Kb)


ТЕОРЕМА СТЮАРТА В ЦЕЛЫХ ЧИСЛАХ

Пусть в треугольнике с боковыми сторонами В и С проведена наклонная D, которая делит основание А на части M + N. Известно равенство, связывающее все элементы треугольника: (M+ N)(D2 + MN) = MB2 + NC2 . Это известная теорема Стюарта. Однако, при попытке выразить какой-нибудь элемент через другие, обычно получаются дроби, что не всегда удобно на практике. Оказалось возможным представить это равенство так, чтобы длины всех отрезков представлялись только целыми числами. Если косинус альфа задать произвольной рациональной дробью p/q , то все элементы фигуры можно определить по формулам: C = q(m2 + n2) + p(m - n)2 , B = q(m2 + n2) - p(m - n)2 , D = 2qmn , M = q(m2 - n2) + p(m - n)2 , N = q(m2 - n2) - p(m2 - n2) , A = M + N = = 2q(m2 - n2) . Переменные m и n выбираются произвольно, но для удобства лучше брать m > n . Переменные q и p тоже произвольные, но p < q, так как косинус не должен быть больше 1. Приведённые выражения B, C, D, M, N -- это элементы формулы Стюарта, выраженные исключительно в целых числах. В качестве примера ниже приведён чертёж для q = 2, p = 1, m = 2, n = 1, на котором все отрезки целые.

Пусть в треугольнике с боковыми сторонами В и С проведена наклонная D, которая делит основание А на части M + N. Известно равенство, связывающее все элементы треугольника: (M+ N)(D2 + MN) = MB2 + NC2 . Это известная теорема Стюарта. Однако, при попытке выразить какой-нибудь элемент через другие, обычно получаются дроби, что не всегда удобно на практике. Оказалось возможным представить это равенство так, чтобы длины всех отрезков представлялись только целыми числами. Если косинус альфа задать произвольной рациональной дробью p/q , то все элементы фигуры можно определить по формулам: C = q(m2 + n2) + p(m - n)2 , B = q(m2 + n2) - p(m - n)2 , D = 2qmn , M = q(m2 - n2) + p(m - n)2 , N = q(m2 - n2) - p(m2 - n2) , A = M + N = = 2q(m2 - n2) . Переменные m и n выбираются произвольно, но для удобства лучше брать m > n . Переменные q и p тоже произвольные, но p < q, так как косинус не должен быть больше 1. Приведённые выражения B, C, D, M, N -- это элементы формулы Стюарта, выраженные исключительно в целых числах. В качестве примера ниже приведён чертёж для q = 2, p = 1, m = 2, n = 1, на котором все отрезки целые.


01 Стюарт1 (342x251, 10Kb)

ВНУТРЕННЯЯ ТОЧКА ТРЕУГОЛЬНИКА .

Пусть имеется треугольник и точка внутри него.


01 Точка1 (256x168, 5Kb)

Нужно найти связь между сторонами Ao,Bo,Co, и расстояниями ao,bo,co, от этой точки до вершин треугольника.
Выразим косинус каждого центрального угла, как косинус суммы двух других смежных углов. Каждый косинус выразим через стороны соответствующего треугольника , используя обычную теорему косинусов. Сложим три полученных уравнения.
Обозначим ao2 = a, bo2 = b, co2 = c, Ao2 = A, Bo2 = B, Co2 = C .
Внимание. Эти обозначения введены для краткости, и в дальнейших расчётах не следует забывать, что мы имеем дело с квадратами длин отрезков, а не с самими длинами.

После группировки членов, получим уравнение:

+ (Abc + aBc + abC + ABC) –
- (a + A)( - aA + bB + cC) -
- (b + B)( + aA - bB + cC) -
- (c + C)( + aA + bB - cC) = 0 .

Это уравнение можно написать и по-другому:

+ (Abc + aBc + abC + ABC) –
- aA( - (a + A) + (b + B) + (c + C) ) -
- bB( + (a + A) - (b + B) + (c + C) ) -
- cC( + (a + A) + (b + B) - (c + C) ) = 0 .

Какое написание более удобное, пусть решит сам читатель.
Для лучшего запоминания, надо заметить, что строки в этом уравнении симметричны относительно переменных, поэтому знак минус в скобках постепенно смещается вправо.

Проверим действие этого уравнения на конкретном примере.

02 Пример1 (277x173, 6Kb)

o= 17, bo = 14, co=6; Ao = 8, Bo = 22, Co = 19.
a = 289, b = 16, c=36; A = 64, B = 484, C = 361.
aA =18496, bB = 7744, cC = 12996,
(a + A) = 353, (b + B) = 500, (c + C) = 397,

Abc = 64*16*36 = 36864,
aBc = 289*484*36 = 5035536,
abC = 289*16*361 = 1669264,
ABC = 64*484*361 = 11182336.

Сумма положительных членов уравнения: Abc + aBc + abC + ABC =17924000.
Сумма отрицательных:
aA( - (a + A) + (b + B) + (c + C) ) = 18496(-353+500-397) = 10061824,
bB( + (a + A) - (b + B) + (c + C) ) = 7744(-353+500-397) = 1936000б,
cC( + (a + A) + (b + B) - (c + C) ) = 12996(-353+500-397) = 5926176.
10061824 + 1936000б + 5926176. =17924000.
Эти суммы оказались равными, значит уравнение сработало верно.

На практике, возможно, удобнее будет воспользоваться формулами для некоторых частных случаев.

1. Равносторонний треугольник со сторонами равными единице.
В этом случае, уравнение сильно упрощается:

(a2 + b2 + c2) – (ab + ac + bc) – (a + b + c) + 1 = 0.
Заменив условные обозначения на квадраты истинных длин элементов,
получим его в окончательном виде:
(ao4 + bo4 + co4) – (ao2bo2 + ao2co2 + bo2co2) – (ao2 + bo2 + co2) + 1 = 0.

2. Равнобедренный прямоугольный,
ao = 1, bo = 1, co = корень из двух:
(a2 + b2) / 2 + c – (a + b)(c + 1) + 1 = 0 , или

(ao4 + bo4)/2 + co2 – (ao2 + bo2)(co2 + 1) + 1 = 0 .

3. Египетский прямоугольный,
ao = 2, bo = 3, co = 5:
9a2 + 16b2 + 25c2 – 288(a + b) – 2c( 9a + 16b) + 3600= 0 , или

9ao4 + 16bo4 + 25co4 – 288(ao2 + bo2) – 2co2( 9ao 2 + 16bo2) + 3600= 0.


ЦЕЛОЧИСЛЕННЫЕ ТРЕУГОЛЬНИКИ С ЦЕНТРАЛЬНОЙ ТОЧКОЙ .

Получить целочисленный треугольник, внутри которого точка удалена на целочисленные расстояния до вершин, вполне возможно без тупого перебора фигур.
Для этого можно использовать формулы сложения целочисленных углов.
Возьмём угол f1 (примерно 70,5 градусов), у которого косинус выражается рациональной дробью: cos f1 = 1/3. Числитель дроби p1 = 1, а знаменатель q1 = 3. Вспомогательная величина (она часто будет использоваться в расчётах) k = q12 – p12 = 8.

Найдём косинус угла f2, который в целочисленной геометрии разрешается прибавить к f1, чтобы получился угол f3, на котором возможно построить целочисленный треугольник.
Этот косинус тоже представляет собой рациональную дробь: cos f2 = p2/q2 .
По известным формулам
p2 = m2 – kn2,
q2 = m2 + kn2 .
Произвольные переменные m и n возьмём наугад: m = 4, n = 3, тогда
p2 = 42 – 8*9 = -56,
q2 = 42 + 8*9 = 88,
cos f2 = -56/88 = -7/11 . (f2 ~ 129,5 градусов).

Итак , первые два угла получены. Построим теперь на них треугольники.
Зная cos f1, по формулам равных углов построим на нём семейство треугольников со сторонами:
a1 = 2q1 m1 n1 ,
b1 = q1 (m12 – n12) – p1 (m1 – n1)2 ,
c1 = q1 (m12 + n12) – p1 (m12 – n12) .
Переменные возьмём наугад: m1 = 2, n1 = 1 .
a1 = 2*3*2*1 = 12 ,
b1 = 3*(22 - 12) – 1*(2 – 1)2 = 8 ,
c1 = 3*(22 + 12) –1*(22 – 12) = 12.
После сокращения имеем:
a1 = 3, b1 =2, c1 = 3 .

Аналогично, зная cos f2 , построим семейство треугольников, соответствующее теперь этому углу:
a2 = 2q2 m2 n2 ,
b2 = q2 (m22 - n22) – p2 (m2 – n2)2 ,
c2 = q2 (m22 + n22) – p2 (m22 – n22) .
И снова возьмём наугад m2 =8 , n2 = 3 .
Получим стороны:
a2 = 2*11*8*3 = 528 ,
b2 = 11*(82 - 32) + 7*(8 – 3)2 = 780 ,
c2 = 11*(82 + 32) +7*(82 – 32) = 1188.
После сокращения:
a2 = 44, b2 =65, c2 = 99 .

Чтобы получить искомую фигуру, совместим стороны b1 и a 2 .
А чтобы их длины совпали, умножим 1-й треугольник на 22.
Получится целочисленная фигура, изображённая на чертеже.

01 Фигура1 (336x210, 9Kb)
Но длина замыкающей стороны с3 пока неизвестна. Вычислим её.
Косинус третьего центрального угла
сos f3 = cos (f1 + f2) = -1/3 * 7/11 – корень(( 1 – (1/3)2 )*( 1 – (-7/11)2 ) ) = -31/33 .
(Угол f3 ~ 160 градусов ).
По теореме косинусов, с3 = 652 + 662 + 2*65*66*(31/33) = 129.
Как видим, все элементы фигуры получились целыми.
Значит поставленная задача выполнена.

Но существуют и другие варианты. Взяв другие переменные, например:
p1 =1, q1 = 3, m = 2, n = 1, m1 = 5, n1 = 1, m2 = 7, n2 = 1 ,
Получим фигуру, у которой “центральная” точка окажется на одной из сторон треугольника.

02 Фигура2 (372x230, 5Kb)
А если взять : p1 =1, q1 = 2, m = 9, n = 4, m1 = 3, n1 = 1, m2 = 9, n2 = 1 ,
“центральная” точка вообще выйдет за пределы контура, так как замыкающая сторона 185 третьего треугольника 43-152-185, пересечёт первые два треугольника. 43-43-43 и 43-152-147 .

03 Фигура3 (216x198, 6Kb)
Но надо сознаться в том, что я всё же обманул читателя. Произвольные переменные , которые мы брали “наугад”, были заранее подобраны. На самом деле, произвольный выбор переменных далеко не всегда дают целую замыкающую. И хотя на третьем угле f3 всегда можно построить семейство целочисленных треугольников, ни у одного из них может не оказаться нужного соотношения боковых сторон, чтобы он вписался в отведённое ему место. Поэтому переменные всё-таки приходится подбирать. Это легче, чем перебирать случайные фигуры, но выявить между ними взаимосвязь пока не удалось.
Вот некоторые сочетания переменных, найденных машиной, которые дают сравнительно небольшие треугольники с точкой внутри.

p1 q 1 m n m1 n1 m2 n2 a1 – b1 – c1 a2 – b2 – c2 a3 – b3 – c3

1 3 4 3 2 1 8 3 66 - 44 - 66 44 - 65 - 99 66 - 65 - 129
1 4 9 7 5 3 9 1 34 - 17 - 34 17 – 124 - 138 34 - 124 – 152
1 5 8 3 3 1 6 1 35 - 42 - 49 42 – 170 – 196 35 - 170 - 203
1 6 7 2 8 5 5 2 96 - 45 - 99 45 - 57 - 88 96 - 57 - 151
5 9 7 4 7 4 7 2 54 - 27 - 45 27 - 65 - 90 54 - 65 - 115
5 9 2 1 7 1 9 4 27 - 54 - 45 54 - 65 – 115 27 - 65 - 90

Возможно кому-нибудь из читателей удастся найти в них закономерность.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
СЛОЖЕНИЕ ТРЕУГОЛЬНИКОВ 3х120 ГРАДУСОВ .

Для тех, кто не читал предыдущих статей, напомню некоторые основные положения.

Свойства целочисленных углов
1. В целочисленной геометрии рассматриваются углы, косинусы которых представляют собой дробь, числитель и знаменатель которой – целые числа. На таком угле всегда можно построить треугольник, у которого все стороны выражаются целыми числами
(в противном случае это невозможно). Например, если Cos A = p/q , то на нём можно построить целочисленный треугольник с боковыми сторонами :
b = 2qmn , c = q(m^2 – n^2) – p(m – n)^2 , и стороной a = q(m^2 + n^2) – p(m – n)^2 ,
лежащей напротив угла A. Здесь в качестве m и n , можно брать любые целые числа.

2. К углу A, всегда можно прибавить угол B, но только такой, у которого
Cos B = (m^2 – k n^2) / (m^2 + k n^2) . Здесь обозначение k = q^2 - p^2 введено для краткости.
В результате сложения всегда получается угол С, у которого
CosC = (pm^2 - 2kmn – kpn^2) / q( m^2 + kn^2) .

3. На углах B и C можно строить свои семейства целочисленных треугольников, как мы это делали для угла A , считая числители и знаменатели их косинусов аналогами чисел p и q .

Сложение треугольников
Однако, если мы попытаемся приложить друг к другу два наугад взятых треугольника из этих двух семейств (домножая их, если нужно, до совпадения нужных сторон), замыкающая сторона полученного большого треугольника (она обозначена пунктиром), далеко не всегда оказывается целой.
Роза21 (421x214, 7Kb)
А ведь умение складывать треугольники, это основа основ целочисленной геометрии!

Чтобы разобраться в этой проблеме, я начал с простейшего случая, попытался сложить два треугольника с углами А и В по 120 градусов.
У каждого из них Cos 120 = -1/2 , значит p = -1 , q = 2 .
По приведённым выше формулам, на угле 120 градусов можно строить множество треугльников с целыми боковыми сторонами : ( 4mn ) и (3m^2 – 2mn – n^2 ). При этом замыкающая сторона тоже будет целой (3m^2 + n^2).
Можно совместить чётные стороны двух разных треугольников из этого множества. Но чтобы сделать их равными, надо ввести ещё одну переменную t .
Получится вот такой чертёж :

Роза 22 (570x408, 18Kb)
Замыкающие стороны Lxz = m (3n^2 + t^2) и L yz = n (3m^2 + t^2) заведомо целые. А вот отрезок L xy выражается через корень.

Чтобы этот корень всегда извлекался нацело, я предположил, что m, n, t сами состоят из более мелких частей. Таких составляющих вообще-то должно быть три, но из-за сложности вычислений,ограничился двумя: u и r .

Машина нашла два варианта решений:
1) m = (- u^2 - u r + r^2 ) , n = (+ u^2 + u r - r^2) , t = (+ u^2 + u r + r^2) .
2) m = (+ u^2 - u r + r^2) , n = (- u^2 + u r - r^2) , t = (+ u^2 + u r + r^2) .

Их можно объединить в один:
m = (+/-)u^2 – u r + r^2 ,
n = - m ,
t = + u^2 + u r + r^2 .

Задавая различные значения u и r , можно вычислить m, n, t .
А зная m, n, t , можно найти x, y, z и замыкающие отрезки xy, xz, yz .

Вот некоторые численные значения, расчитанные по этим формулам:

Роза23 (653x152, 14Kb)
В этой таблице x,y,z сокращны на общий множитель w .
Отрезок z всегда получается отрицательным, и на чертеже направлен вниз.
Например для случая u = 2, r = 1, получается вот такая фигура :

Роза 24 (287x383, 7Kb)
Но, поскольку во всех случаях Lxy = Lxz = Lyz , то предложенные формулы позволяют получать фигуры, у которых общая вершина складываемых углов, находится на целых расстояниях от вершин некоего равностороннего треугольника (в данном примере 19,19,19).
Лично мне не встречалось решение такой задачи.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
КАК ПРИРОДА КОНСТРУИРУЕТ ФОРМУЛЫ.

Началось с того, что у меня собралось несколько похожих формул.
1 Похожие формулы (560x508, 55Kb)
Не правда ли, в их похожести кроется какая то загадка?
Надо будет придумать другие похожие формулы, и подумать, каким фигурам они могут принадлежать.
Но главное, попытаться выяснить, по какому принципу Природа конструирует подобные формулы.

ПЛОЩАДЬ ТРЕУГОЛЬНИКА.
Возьмём, к примеру, площадь треугольника. Обычно мы пользуемся формулой S = ah/2.
Почему она такая? -- Строгое доказательство через паралллелограмм дано в учебнике.
А представим себе, что мы древние геометры, которые ещё не знают, что такое площадь.
Интуиция подсказывает, что формула должна характеризовать “охватность” некой арки между суммой двух сторон
и замыкающим основанием : (a + b - c) . Чем больше эти элементы, тем больше должна быть эта мифическая величина.
Но стороны в этой формуле неравноправны, и это не очень хорошо.
В формулу "охватности" должны входить все три выражения: (a + b - c) , (a + c - b) , (b + c - a) .
Если их все сложить, и сумму разделить на три, то получим треть периметра.
Но периметр, как верёвочное кольцо, он может хватить и много и мало. Надо пробовать как-то по-другому.
В качестве одного из вариантов можно попробовать перемножить все три выражения, и извлечь кубический корень.
Тоже получится какая-то мера . ( О размерностях тогда ещё ничего не знали.)
Но интуиция подсказывает, что в этих трёх выражениях чего-то недостаёт до полной симметрии.
А! … Понято чего – периметра (a + b + c) . Ведь он такой же, только с плюсами!
Вот теперь можно перемножить четыре выражения. Только очень уж сложно извлекать корень четвёртой степени.
Попробуем сначала извлечь квадратный. Получается формула:
Корень ( (a + b + c) (a + b - c) (a + c - b) (b + c - a) ) . Чтобы упростить вычисления, найдём сначала периметр P,
и будем от него отнимать стороны, так будет быстрее: Корень ( P (P-2a) (P-2b) (P-2c) .
А ещё проще, это разделить каждое выражение на два: Корень ( 16 p (p-a) (p-b) (p-c) ).
А зачем нам лишняя четвёрка перед корнем? Пусть мера площади будет помельче: Корень ( p (p-a) (p-b) (p-c) ).
И вот перед нами предстала знаменитая формула герона Герона. Она симметрична относительно всех элементов,
и поэтому смотрится красиво.

Но как смогли бы древние геометры доказать её практичекую правильность?
-- Наверно только опытным путём. Но опыт всегда оставляет сомнения.
В древние времена, площадь четырёхугольника измеряли половиной произведения диагоналей.
Это нередко приводило к абсурду. А уж от сложной формулы Герона землевладельцы просто передрались бы.
Так что Эвклид действовал не так красиво, зато строго доказуемо.

ОБЪЁМ ПРОИЗВОЛЬНОГО ТЕТРАЭДРА .
Действуя подобным способом мне удалось получить симметричную формулу объёма произвольного тетраэдра.
(Об этой формуле я говорил в начале этого дневника.)
Как я это сделал? – Да тривиально. Просто вычислил этот преславутый определитель! Пробовал сначала сам.
Часа два провозился, запутался, и плюнул. К счастью в “Математике4” оказалась для этого специальная функция.
Она щёлкает определители, как орешки. Результатом был 20-тичлен шестой степени!
Разбирался я с ним долго. И понял, что он несимметричен относительно сторон тетраэдра. Некоторых элементов не хватало.
На помощь пришла простая идея – поменять обозначения рёбер. Действительно, ведь за основу можно взять любую из 4-х вершин! Переставил буквы, и получил четыре страшных многочлена для четырёх вершин. Если их сложить и поделить на четыре,
то формула должна стать симметричной. Но что за чудовище тогда получится?!
Однако, когда машина сложила их вместе, выражение получилось не такое уж сложное. Но разложить на множители компьютер его не смог.
А раз не смог, то дело кислое. Он такое разлагает, что и во сне не приснится! Значит надо группировать какую-нибудь сумму покрасивее.
И получилось!
V = (1/12) Корень ( Aa(P – 2(A+a)) + Bb(P – 2(B+b)) + Cc(P – 2(C +c)) )) – (abc + aBC + AbC + Abc) ), где
P = (A+a)+(B+b)+(C+c) – сумма квадратов всех рёбер,
A, B, C -- квадраты боковых рёбер.
a, b, c -- квадраты рёбер основания.
Причём рёбера A-a, B-b и C-c не соприкасаются концами, они как бы противоположны друг другу.
Это очень важно, чтобы не сделать ошибки.

Действие частей формулы понять трудно. Главное тут – противоположные рёбра. Это те, что лежат наперекрест и друг друга не касаются.
Произведения их квадратов (Aa,Bb,Cc) стоят перед первыми тремя скобками.
В скобках подобие ”арок ”, как в случае с “охватностью” треугольников. Только тут фигурируют квадраты отрезков.
И от всего этого этого отнимаются произведения сторон треугольников, являющихся гранями тетраэдра.
Почему их нужно отнять от полученной суммы, я не знаю.

ТЕТРАЭДРЫ С ЦЕЛОЧИСЛЕННЫМИ ОБЪЁМАМИ И ПЛОЩАДЯМИ ГРАНЕЙ.

Хотел получить ответ на вопрос, существуют ли целочисленные тетраэдры, у которых объём выражался бы тоже в целых числах?
Оказалось такие тетраэдры существуют. Правда явление это очень редкое – примерно 1 на 100 000 . Но, поскольку количество вариантов определяется шестой степенью ребра , то уже при размере тетраэдра в 10 единиц, их число превышает полтора десятка.

2 Целые объёмы_ (658x434, 48Kb)

Возникает вопрос, а существует хотя бы один тетраэдр , у которого площади всех четырёх граней были бы целыми? Оказалось, что существуют! И тоже много.


3 Целые площади_ (610x126, 19Kb)

О вот существует ли такой тетраэдр, чтобы одновременно и площади граней и объём были целыми?
Машина перебрала все комбинации рёбер длинами до сорока. Пока ни одного варианта не нашлось.

ТРЕУГОЛЬНИКИ С ЦЕЛОЧИСЛЕННЫМИ ПЛОЩАДЯМИ
Ещё в начале лета меня заинтересовал вопрос о том, существуют ли формулы, по которым можно вычислять целочисленные треугольники с заведомо целыми площадями. Я имею в виду не пифагоровы, а все возможные косоугольные фигуры.
Тупым машинным перебором удалось получить несколько десятков таких треугольников .
На одном и том же небольшом основании их можно построить не так уж много, несмотря на то, что боковые стороны достигают очень больших значений.
Вот например то, что удалось построить на основании длиной три единицы.

4 Треугольники с целыми площадями (221x117, 7Kb)

А вот на основании 1 и 2 не удалось построить ни одного треугольника.
Интересно то, что при неограниченном увеличении, боковые стороны в конечном счёте становятся почти равными друг другу, и отличаются только на единицу. Не подумай, что треугольники получались вертикальные и почти равнобедренные. Они были сильно наклонёнными, а высота падала мимо основания.
По опыту предыдущих работ, мне казалось, что стороны треугольников должны определяться тремя независимыми переменными, и по полученным цифрам я пытался угадать формулу для каждой стороны. Ничего не получилось. Попытки подобрать формулы машиной так же ни к чему не привели. И я уже почти отчаялся. Однако решение пришло неожиданно, и разочаровало своей прозаичностью.
В самом деле, если основание целое, и площадь целая, то и высота должна быть целая. Боковые стороны тоже по условию целые. Значит весь треугольник должен состоять из двух прямоугольных целочисленных треугольников. Это пифагоровы треугольники.
Их катеты определяются формулами 2mn, m^2 - n^2 и 2pq, p^2 - q^2 .
Задавая произвольные натуральные числа m > n, можно легко получать различные прямоугольные треугольники. Например, если взять m = 2, n = 1, мы получим треугольник со сторонами 3, 4 и 5.
Состыковывать треугольники мы должны их вертикальными катетами (их перемножением).
Тут возможны три варианта : Чётный к чётному, чётный к нечётному, и нечётный к нечётному.
Соответственно и вариантов формул сторон треугольников с целыми площадями будет три.
1). Общая высота 2 mn 2pq , основание (m^2 – n^2) 2pq +/- (p^2 – q^2) 2mn .
2). Общая высота 2 mn (p^2 - q^2) , основание (m^2 – n^2) (p^2 – q^2) +/- 2pq 2mn .
3). Общая высота (m^2 – n^2) (p^2 – q^2) , основание 2mn(p^2 –q^2) +/- 2pq (m^2 – n^2) .

Переменные m, n и p,q -- произвольные натуральные числа.
Знак “ +/- “ появляется из-за того, что треугольники могут располагаться рядом друг с другом, или накладываться один на другой как бы при перегибании листа по общему катету. И тот и другой вариант одинаково правомерны.
Справедливости ради, надо заметить, что традиционные формулы не дают кратных треугольников, и чтобы охватить всё множество фигур, имеющихся в природе, следует каждую формулу домножить ещё на произвольный коэффициент.
Я не стал тут этого делать, чтобы не усложнять картину. Если нужно, каждый желающий легко сделает это самостоятельно.
Вот и всё. Теперь нет необходимости искать целые площади трудоёмким перебором. Кстати, теперь понятно, почему на основании длиной меньше трёх единиц нельзя построить треугольник с целой площадью. Даже если взять m = 1, n = 1, s = 2, t = 1, то минимальное основание будет равно 3, ещё меньшее значение невозможно.

“ ТРИ КАРТЫ ”.
Если одна точка находится на расстоянии двух радиусов, а вторая в полурадиусе от центра окружности, то отношение расстояний от них до любойточки окружности всегда равно двум.
6 Три карты 1a (332x113, 12Kb)
Точно так же, расстояние от окружности до точки , лежащей в трёх радиусах, втрое больше, чем от точки, отстоящей на треть радиуса.
8 Три карты 4a (624x188, 15Kb)
Для любого другого соотношения это свойствовыполняется. Внешняя точка как бы отражается в зеркальном ёлочном шарке,
чем дальше он уходит в бесконечность, тем ближе её “изображение” приближается к центру шара.
Просто нужно запомнить “три карты” : 1/k, 1, k .
Всё это сказано для единичной окружности. Для других радиусов, понятно, всё надо соответственно умножить.

Если расстояние до первой точки должно быть равно 1, а соотношение расстояний должно быть равным k ,
то радиус окружности тоже надо сделать равным k, а вторую точку удалить на расстояние k^2 от центра.
5 Три карты 0а (623x230, 16Kb)
Особенно легко находить точки, если взять отрезок длиной, равной квадрату нужного нам соотношения, например 49 см .
Тогда на одном конце строим окружность диаметром 7см , первая точка будет в 1 см от него, а вторая на другом конце отрезка.
7 Три карты 2a (700x278, 9Kb)
Это очень удобно. Для любых таких длин, первая точка всегда будет располагаться на расстоянии 1 от конца отрезка.

ЭКСТРАПОЛЯЦИЯ ПРИРАЩЕНИЯМИ.
Этот метод удобен в тех случаях, когда шаг измерений наблидаемой величины постоянен.

Пусть имеется последовательность чисел: 0, 1, 2, 3. Надо узнать, каким будет следующее число.
Но нам и так ясно, что следующим будет число 4. А почему? -- А потому, что идёт простое приращение на единицу.

Ну, а если последовательность: 0, 1, 4, 9, 16 ? -- Не трудно догадаться, что 25.
Тут приращения : 1,3,5,7 -- неодинаковые. Но приращение приращений всегда 2.
Значит приращение приращения для следующего числа будет 7 + 2 = 9, а само число 16 + 9 = 25.

В любой проследовательности можно находить приращения приращений приращений до тех пор, пока не получится одно число.
С помощью этого числа можно сделать следующий шаг, а потом ещё один, и ещё ...

На бумаге это удобно делать “треугольником”. Если например дан ряд чисел: 0, 1, 8, 27, 64, то этот реугольник будет выглядеть так:


0
6 6
6 12 18
1 7 19 37
0 1 8 27 64

Его можно продолжить.

0
0 0
6 6 6
6 12 18 24
1 7 19 37 61
0 1 8 27 64 … -- Нетрудно вычислить следующее число 125 .


Этот метод применим к любым рядам, даже к курсам биржевых бумаг.

Я даже написал простенькую программку на компьютерной системе "Математика 4" и опробовал. Получается!
Вот она.

9 Gora (700x197, 17Kb)
Ряд чисел “ Т ” можно задавать любой. Число “ n “ обозначает, на сколько шагов вперёд нужно продолжить данный ряд.
В данном случае машина вычислила значение на 1 шаг вперёд. Но можно задать и два , и три.
Чем длиннее заданный ряд, тем на большее число шагов можно делать расчёт.
По-видимому исходная последовательность не может быть очень малой.
Я пробовал последовательность из десяти чисел. Это был ряд значений синуса от 0 до 90 градусов через каждые 10 градусов.
Она позволила правильно предсказать все дальнейшие синусы от 90 до 180 градусов.


В ОКРУЖЕНИИ СОМНЕНИЙ.
Как говорил Иосиф Бродский, глядя на “выщербленную лестницу познания”, человек иногда начинает сомневаться даже в основных истинах.
Сколь ни совершенной наукой является современная математика, есть в ней некоторые стороны, которые меня удивляют. Вот например числовая ось. Она имеет два направления – положительное и отрицательное. Чтобы знать, в какую сторону производится отсчёт, число помечается знаком плюс или минус. Из положительного числа можно извлечь квадратный корень, при этом получится положительное число. Но вот корень из отрицательного числа не есть число отрицательное.
Как же так?! Ведь “житель” отрицательной полуоси, считает её положительной, и ему совершенно непонятно, почему ему не удаётся извлечь корень из его, как ему кажется, таких же нормальных чисел, как у его зеркального соседа. А квадраты его чисел и вовсе находятся на противоположной полуоси, тогда как там с этим всё в порядке!
Чтобы как-то выйти из положения, математики придумали мнимую ось, “положительные” числа на которой и есть корни из обычных отрицательных. Что касается корня из мнимых отрицательных чисел, тут положение становится ещё более запутанным.
Но так или иначе, мнимую ось всё-таки ввели, и пометили её, значком “i”, чтобы отличить её от обычной действительной.
Мнимые числа нельзя просто так складывать с обычными, так же, как нельзя складывать красное и солёное, или горькое с горячим. В результате всё равно получается некий комплексный бутерброд типа: “-A + iB “ . (Не правда ли, странноватая запись для новичка?)
В связи с этим напрашивается мысль, что в пространстве вообще нет отрицательных полуосей. Ведь все направления равноправны и уникальны! Тогда логично было бы пользоваться координатами, состоящими только из положительных чисел, отсчитываемых от некоего нулевого центра, а перед числом, вместо знака плюс или минус, ставить знак соответствующей полуоси. Например число, обозначающее положение в комплексном пространстве, обозначалось бы: + xA + yB + zC + iD . При таком написании, знак “+” использован только для разделения составляющих.
В математическом пространстве, “мнимая” ось “i”, ничуть не хуже первых трёх, и лишь определяет ещё одно направление. Механически независимых (перпендикулярных) направлений в реальном пространстве много. Все они воспринимаются нами, как ВРЕМЯ, которое мы привыкли обозначать одной буквой ”Т”. На самом деле это целый букет осей. Корень из суммы квадратов этих осей и есть абсолютная величина времени. Когда-нибудь человечество научится отличать компоненты времени друг от друга. А может быть и перемещаться по ним.
Изменение направление во времени наверно происходит в тех местах пространства, где энергия переходит из одной формы в другую. Наверняка при взрывах, осколки разлетаются не только в нашем действительном пространстве, ведь закон отдачи Ньютона должен действовать и по отношению к мнимым осям.
К сожалению, всё это очень непривычно, и я даже представить себе не могу, как это можно осуществить. Наверно в будущем, будут разработаны какие-то способы, а пока придётся пользоваться тем, что есть.

Молодым легче привыкать к новому, и поэтому им легче сделать шаг вперёд.
А с возрастом даже основные математические истины становятся для меня всё менее очевидными.
Грани кристалла. Число ножек у табуретки. Количество коров на лугу. – Всё это типичные предметы, поддающиеся счёту. С этого, собственно, и начиналась арифметика.
В чём тут можно сомневаться?
Но всё меняется, когда число предметов становится очень большим. Если взять горсть песчинок, и поручить пересчитать их электронному устройству, оно каждую секунду будет выдавать разные цифры в последних разрядах. И нет никакого способа узнать сколько же частиц существует на самом деле. Создаётся впечатление, что число песчинок не только дробно, а ведёт себя как живое существо.
А может быть большие числа вообще теряют дискретность? Так может быть и число Пи в своей основе состоит из целых чисел?
Одно сомнение порождает другое. Теперь я не уверен, что для наблюдателя, живущего в мире с дробным числом измерений, число ножек табуретки окажется целым. Вот почему я сомневаюсь в точности теоремы Пифагора, а следовательно и числа Пи. Тут нужна другая, более точная логика. Наша логика приблизительная, она была необходима на первых этапах познания принеся огромную пользу, и одновременно стала своим могильщиком вымостив дорогу к более полному знанию.

ЛОГИКА ДЕФЕКТОВ.
Мы живём в мире НЕДОСТАТОЧНОСТИ. Природа на каждом шагу обсчитывает и обвешивает нас. Ни в одном процессе к.п.д. никогда не достигает 100 процентов. Образно говоря, при каждой сделке, рубль всегда теряет хотя бы одну копейку.

То же происходит и при арифметических действиях. Каждая единица на самом деле меньше самой себя на ничтожную величину k. На какую – мы не знаем, пусть на одну миллиардную, и фактическая её действенность лишь 0,999 999 999. Поэтому каждое исходное число как бы содержит заранее заложенный скрытый дефект, который проявляется после арифметической операции.

Например любой геометрический отрезок “a” фактически меньше заявленной величины на “ka”.
Купленный отрезок ткани размерами “ab” на самом деле короче на “bk” и уже на “ak” единиц. При этом он теряет в площади “akb + bka = 2abk”.
Квадрат урежется с двух сторон каймой шириной “ak”, и площадь станет меньше на “2ak”.
Куб (при усушке) потерял бы с трёх граней слой “3aaak” и т.д.
Вот и простейшие формулы логики дефектов:
ab = ab – k2ab

aa = aa – k2aa
aaa = aaa – k3aaa
aaaа = aaaа – k3aaaа
………………….
По аналогии корень квадратный из “а” равен Sqrt(a) – k/2Sqrt(a).

Пусть имеется сумма квадратов (aa + bb). Её дефект по вышеприведённым формулам составит 2k(aa + bb).
Если мы теперь захотим извлечь корень из этой суммы, то K = k2(aa + bb) послужит дефектом подкоренного выражения, и мы получим
C = Sqrt(aa + bb) – k2(aa + bb)/2Sqrt(aa + bb) = (1- k)Sqrt(aa + bb)
Так выглядела бы теорема Пифагора в свете логики дефектов.

А чтобы получить новое число Пи, можно воспользоваться формулой удвоения
a2=Sqrt(2-Sqrt(4-a^2)).
Дефект внутреннего подкоренного выражения 4k+2ka^2 = 2k(2+a^2).
Дефект внешнего подкоренного выражения 2k+ 2k(2+a^2)/Sqrt(4-a^2).
Новая длина a2 = Sqrt(2-Sqrt(4-a^2)) – 2k(1+ (2+a^2)/Sqrt(4-a^2))/ Sqrt(2-Sqrt(4-a^2)).
Физическую константу “k” мы конечно не знаем, но вдруг да удастся подобрать такое её значение, чтобы число Пи получилось если не целым, то хотя бы дробным. Правда тогда само k может стать иррациональным, но это лишь пример построения иной логики, и можно придумать что-нибудь и поинтересней.
Попробовал считать машиной взяв различные значения k Но вышло не всё так гладко как хотелось. Сначала значение периметра достигло некоторого потолка под истинным Пи, и на нём застыло на некоторое число шагов, а затем стало совершать хаотические скачки. Видимо задача превысила возможности компьютера. А может быть “логика дефектов” и вправду оказалась дефектной.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Уравнения в целых числах

Продолжая тему о целых числах, предлагаю Вам готовые решения некоторых целочисленных уравнений в параметрической форме. Эти решения получены всё тем же методом “компьютерного взлома”.
Подставляя в соответствующие формулы произвольные целые значения m, n, s, t, получим целые значения неизвестных x, y, z , удовлетворяющие данному уравнению.
В некоторых случаях, коэффициенты a,b,c,p,q при неизвестных не могут быть любыми числами, а некоторым образом зависят от остальных. В этих случаях их тоже нужно вычислять по представленным ниже формулам.
Начнём с уравнений 1-й степени. Они так просты, что я не хотел приводить их решения. Но для соблюдения общего порядка я всё же решил включить их в общий список.

x + y = z
x = m
y = n
z = m + n

ax + y = z
x = m
y = n
z = am + n

ax + by = z
x = m
y = n
z = am + bn

ax + by = сz
x = cm
y = cn
z = am + bn

Уравнения 2-й степени.

x^2 + y^2 = z^2
x = m^2 - n^2
y = 2mn
z = m^2 + n^2

x^2 + cy^2 = z^2
x = m^2 - cn^2
y = 2mn
z = m^2 + cn^2

x^2 + bxy + y^2 = z^2
x = m^2 - n^2
y = 2mn + bn^2
z = m^2 + bmn + n^2

x^2 + bxy + cy^2 = z^2
x = m^2 - cn^2
y = 2mn + bn^2
z = m^2 + bmn + cn^2

ax^2 + (ab)xy + cy^2 = z^2
x = m^2 - cn^2
y = a(2mn + bn^2)
z = m^2 + bmn + cn^2

ax + (p) = cz^2
x = acm^2 + 2csm – t
z = am + s
p = at + cs^2

x^2 + y^2 = (p)z^2
x = s(m^2 - n^2) + t(2mn)
y = t(m^2 – n^2) – s(2mn)
z = m^2 + n^2
p = s^2 + t^2

x^2 + cy^2 = (p)z^2
x = s(m^2 - cn^2) + ct(2mn)
y = t(m^2 – cn^2) – s(2mn)
z = m^2 + cn^2
p = s^2 + ct^2

x^2 + bxy + y^2 = (p)z^2
x = s(m^2 - n^2) + t(2mn) + btm^2
y = - t(m^2- n^2) + s(2mn) + bsn^2
z = m^2 + bmn + n^2
p = s^2 + bst + t^2

x^2 + bxy + cy^2 = (p)z^2
x = s(m^2 - cn^2) + c t(2mn) + btm^2
y = - t(m^2 – cn^2) + s(2mn) + bsn^2
z = m^2 + bmn + cn^2
p = s^2 + bst + ct^2

(a^2)x^2 + (ab)xy + cy^2 = (p)z^2
x = s(m^2 - cn^2) + c t(2mn) + btm^2
y = a(- t(m^2 – cn^2) + s(2mn) + bsn^2)
z = a(m^2 + bmn + cn^2)
p = s^2 + bst + ct^2

Уравнения 3-й степени

x^3 + y^3 = z^2
x = m(m^3 + n^3)
y = n(m^3 + n^3)
z = (m^3 + n^3)^2

x^2 + y^2 = z^3
x = n( 2m^2 + (m^2 - n^2) )
y = m( 2n^2 - (m^2 - n^2) )
z = m^2 + n^2

ax^3 + (q)x^2 = z^2
x = am^2 + 2sm – t
z = x(am + s)
b = s^2 + at

x^3 + y^3 + z^3 = t^3
x = n(3m^2 + mn + n^2)
y = m(3m^2 - mn + n^2)
z = 3m^3 + 2mn^2 - n^3
t = 3m^3 + 2mn^2 + n^3


Не берусь утверждать, что кроме этих формул не существуют и другие решения, но по крайней мере хоть какие-то решения можно получить. (Особенно последнее, оно должно содержать три независимые переменные. Но третьего я пока не нашёл.)

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ЭЛЛИПС И ЛУЧ .

О свойствах сферических и параболических поверхностей известно довольно много, а вот об эллипсоидные используются мало. Эллипс это попросту сплющенный круг. В нём есть две замечательные точки. Луч света, выйдя из одной такой точки и отразившись от эллипса, обязательно попадёт в другую.
Это свойство использовали древние архитекторы создавая помещения с удивительными звуковыми эффектами. Существует даже картинка – в старинном сводчатом зале сидят два заговорщика, а в дальнем углу спиной к ним сидит агент инквизиции и всё слышит!

Точки эти называются фокусами. Если поместить в один из фокусов зеркального эллипсоида горящую свечку или ледышку, то в другом отметим соответствующее изменение температуры (Я. Перельман, «Существуют ли лучи холода?»).

Но есть ещё одно удивительное свойство. Продолжите движение луча от фокуса к фокусу, хотя бы два-три раза. И вы убедитесь, что луч всё более и более прижимается к большой оси.
Вставим в эллипсоид где-нибудь сбоку зеркальную трубочку, так чтобы её конец оказался в фокусе. Любой луч, выйдя из трубочки, обязан пересечь второй фокус и вернуться обратно. Однако угол, под которым он вернётся будет значительно меньше первоначального.
э1 (449x259, 1Kb)

Если проделать в торце эллипсоида маленькую дырочку, то пучок света выйдет через неё в виде тончайшей иглы. Со всеми вытекающими последствиями.
Всё бы хорошо, но это касается только тех лучей, которые проходят точнёхонько через фокус. Остальные или вовсе через него не проходят или перестают проходить из-за неизбежных неточностей формы зеркала.
Возникает вопрос, как поведут себя эти другие лучи?
Недолго думая я сел за машину. Программа получилась громоздкой, но красивых теорем об эллипсе я не знал. Относительно точности беспокоиться не приходилось -- все вычисления машина делает в буквенной форме, а числа подставляет только в конце, если это требуется. Правда в аналитическом виде результат может не поместится на целом рулоне, поэтому я просто задал точность 100 знаков, и через несколько десятков отражений картина стала понятной.
Как и следовало ожидать никаких гиперболоидов не получилось.
Луч просто летает внутри избегая заходить в некоторые области.

Если первоначальный луч был пущен между фокусами, то у торцов эллипса образуются две мёртвые зоны напоминающие две половинки гиперболоида.

э2 (290x176, 8Kb)
А если он изначально не проходил между фокусами, то никогда и не пройдёт. Он просто бегает внутри, образуя сетку.
э3 (290x176, 5Kb)
В середине остаётся пустота ограниченная огибающей. Создаётся впечатление, что приблизиться к центру лучу не даёт некое подобие центробежной силы, или ему просто не хватает потенциала отлететь далеко от зеркала и он падает на него обратно.

А что будет, если луч пройдёт не точно через фокус, а очень близко от него?

э4 (290x176, 6Kb)
В этом примере первоначальный луч прошёл на 1/10 000 длины большой полуоси левее левого фокуса. Мёртвая зона получилась очень узкой, а вокруг неё всё пространство зачернено. Значит около оси намного “светлее”, и если проделать в торце дырочку, то эллипсоид хоть и не даст тонкого луча, всё же будет светить подобно фонарику.

Но самое интересное в том, что луч проходящий близко к фокусу начинает пульсировать около большой оси, то прижимаясь к ней, то расходясь веером, то снова сжимаясь в плотный жгут. Так происходит через каждые 7-14 отражений(эллипсом служила окружность сплющенная вдвое ).
На приведённой ниже гистограмме можно видеть как меняется наклон луча (в градусах) относительно большой оси после каждого отражения.


э5 (604x286, 0Kb)
Удивляет ритмичность этих колебаний. Через каждые четыре отражения получается всплеск. Это наверно зависит от формы эллипса, а может от начального угла.

Тогда вопрос возникает. Если впустить в эллипсоид короткий импульс света,
не начнут ли отверстие выдавать серию вспышек? Например если эллипсоид сделать длиной 3 метра, должна получиться частота порядка 100 МГц .

Эллипс и эллипсоид конечно не одно и тоже, но картина скорее всего будет схожая, просто в эллипсе луч вращается в плоскости чертежа, а в эллипсоиде он получит ещё одно бешеное вращение вокруг большой оси.

Можно решить более сложную задачу. Что будет, если поместить внутрь эллипса ещё какую-нибудь фигуру, например круг?

На этот раз я решил взять эллипс с полуосями 5 и 3. Это очень удобно, так как все длины в нём целые. В самом деле, путь от фокуса к фокусу всегда равен большой оси 5+5.
Если сделать этот путь симметричным, то длина стороны равнобедренного треугольника высотой 3, равна полуоси 5, а отрезок под ней 4-м. Значит фокус этого эллипса лежит точно на расстоянии 4 от центра и 1 от края. Круг я решил взять радиусом 1, и сдвинуть его вправо и вверх на 1, чтобы он касался осей.

Выпустив луч из левого полюса на окружность, через 10 отражений (от эллипса), я получил замысловатую траекторию. Кружочками в ней помечены начало и конец пути.

э6 (339x176, 5Kb)
После 100 отражений (от эллипса) , картина усложнилась.
э7 (339x176, 11Kb)
Различные изменения угла наклона и положения начальной точки луча, не выявили никакой закономерности, но при тангенсе 0.25 стали происходить странные вещи.
Сначала картина была хаотической.

э8 (339x176, 0Kb)
А начиная с 17-го шага траектория стала упорядочиваться образуя веерообразные пучки.

э9 (339x176, 9Kb)
Однако после сотни отражений снова возник хаос.
э9а (339x176, 11Kb)
Вот пока всё, что могу сказать о зеркальном эллипсе.

Остаётся ещё один волнующий меня вопрос. У эллипса два фокуса. Планеты движутся по эллипсам. В одном фокусе – Солнце, а в другом что? Что это это за таинственная точка?
Если сфотографировать положения планеты на один негатив через равные промежутки времени, то увидим, что они гораздо гуще располагаются в отдалении от солнца, там где она движется медленнее, и как раз вблизи второго фокуса ( 2-й закон Кеплера). Планета как бы отталкивается от светила.
У меня возникало сильное подозрение, что центр массы всех ежесекундных положений планеты расположен как раз в этом втором фокусе. Просчитал на компьютере. – Нет, к сожалению центр масс находится заметно ближе к центру эллипса. Но я чувствую, что в этой точке что-то должно быть. Не знаю что, но есть!

Но во время расчёта выявились другие чудеса. -- Орбита тела, брошенного чуть мимо планеты, не замыкается вопреки дифференциальному уравнению. Оно хоть и огибает массу в непосредственной близости, но не выплёвывается на ту же высоту, а продолжает двигаться по раскручивающейся спирали. Это не является погрешностью вычислений. Результат был один и тот же, какую бы большую точность я не задавал!

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ТАЙНА КРЕСТА.

Глядя на церковь снова обратил внимание на крест. Вернее на маленькие лучики из проволоки , исходящие из его середины. Я так раньше и думал, что это как бы лучи солнца. Но что означает косая перекладина? Возможно это просто тупое перенесение плоского рисунка из библии. Но тогда сам рисунок должен представлять аксонометрическое изображение отрезка, уходящего вглубь чертежа, а крест с перекладиной это три координатных оси, символизирующие трёхмерность нашего пространства!
Ага, значит пространство! Легче всего его представлять в виде шахматной декартовой сетки наподобие кристалла поваренной соли. В узлах её шарики-атомы.
Конечно перекладины креста в этом пространстве логичнее расположить в тех направлениях, где атомы выстроились в ряд. Плотность их расположения там наибольшая. Но есть и другие направления, например под углом 45 градусов. Расстояния между атомами там примерно в полтора раза больше, и плотность их размещения в полтора раза меньше. В направлении три атома по горизонтали и два по вертикали плотность ещё меньше. И так по убывающей.
1 (390x387, 8Kb)
А что если принять плотность в главных направлениях за единицу и вычислить плотности в других , какую картину дадут векторы плотностей в соответствующих направлениях?
Пишу программу для компьютера. Кроме биссектрисы 45 градусов беру ещё два направления: 1:2, и 2:1. И вот перед нами картина, нарисованная машиной.

2 (281x281, 5Kb)
Не правда ли напоминает церковный крест?! И длины и направления лучей, всё очень похоже! Маленькие лучи длиной 0,45 (единица делённая на корень из пяти) расположены под углами 27 и 64 градуса. Ну, а тот, что под 45 градусов, конечно имеет длину 0,707, --как раз пол диагонали единичного квадрата.
Беру ещё несколько направлений: 1:1, 1:2, 3:2, 2:5, …

3 (293x293, 4Kb)
Теперь, машина нарисовала даже те мелкие лучики, которых на церковном кресте не было, вероятно из-за сложности изготовления.
А что если соединить концы ближайших векторов?

4 (293x293, 6Kb)
Ба , да это же “роза ветров”, какие рисовали на древних географических картах!
А как бы всё это выглядело в 3-х измерениях? – А вот так.

5 (353x347, 10Kb)
Жаль, что плоскую картинку нельзя покрутить в объёме, но я кажется и так выбрал неплохой ракурс. Кроме главных перпендикуляров и большой диагонали видны ещё три наклонных вектора. Это векторы, так сказать, третьего порядка. У плоского креста их четыре под углом 45 градусов.
И всё же картина слишком сложна. Лучше уж посмотреть картину расположения векторов в какой-нибудь другой удачно выбранной плоскости.
Известно, что проведя плоскость через середины рёбер куба, можно получить правильный шестиугольник.

6 (512x384, 10Kb)
Шарики-атомы в этой плоскости располагаются в виде пчелиных сот.
На ней мы отчётливо видим шестиугольную звезду

7 (512x384, 12Kb)
В иудейской религии она называется вифлеемской или соломоновой звездой, и кажется ещё звездой Давида (извини, в религии я не слишком силён).
Вот эту плоскость мы и рассмотрим.
В ней всё оказалось очень похоже, только пространство разделяется не на 4, а на 6 частей.

8 (341x308, 9Kb)
Количество лучей можно увеличить.
9 (401x366, 13Kb)
И даже нарисовать “розу ветров”.
10 (373x382, 12Kb)
Для каждого луча можно указать направление и длину. Но в данный момент нужды в этом нет, важно другое. Выходит, что главные символы православной и иудейской религии, --крест и звезда, символизируют одно и то же – строение нашего пространства, только в разных плоскостях.
Вот пожалуй и всё, что пока могу сказать на эту тему.
В заключение приведу небольшую таблицу наиболее “сильных” направлений для креста и для звезды.
В двух первых столбцах указаны приближённое и точное значения длины луча, в третьем столбце указано точное значение тангенса угла наклона к горизонтальной оси, и в последнем столбце вычислено приближённое значение этого угла.

11 (297x700, 125Kb)

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Объём тетраэдра через длины рёбер

Среда, 16 Марта 2016 г. 17:12 + в цитатник
ОБЪЁМ ТЕТРАЭДРА ЧЕРЕЗ ДЛИНЫ РЁБЕР. В любом справочнике можно найти формулу объёма трёхгранной пирамиды – тетраэдра. Это произведение площади основания на одну треть высоты. На практике этой формулой удобно пользоваться , когда известна высота. А как быть, если известны только рёбра тетраэдра? В таком случае вычислить высоту бывает очень непросто. Что же делать, неужели привлекать векторную алгебру или аналитическую геометрию? В справочнике Бронштейна имеется формула вычисления объёма тетраэдра через определитель 5-го порядка. Но, как говорится, хрен редьки не слаще. Со мной согласится тот, кто хоть раз пытался вручную вычислить определитель с порядком выше 3-го. Если 2-й порядок по сложности сравнить с лягушкой, то 5-й -- это уже целый Годзилла! Конечно, компьютеры производят такие вычисления моментально, но как быть, если компьютера нет под рукой, или на нём специальной программы? Да и пока его включаешь ... Хорошо бы иметь достаточно простую запоминающуюся формулу. Довольно удачный вариант такой формулы удалось получить. Возможно она уже существует, но я её нигде не встречал. Предлагаю её Вам в виде последовательности действий, какую может выполнить любой школьник. Пусть имеется тетраэдр с известными сторонами a, b, c, a’, b’, c’, Требуется вычислить его объём. Тетраэдр 1 (278x196, 6Kb) 1). Вычислим сначала квадраты всех рёбер тетраэдра, и обозначим их соответствующими большими буквами: A, B, C, A’, B’, C’. ВНИМАНИЕ! В ДАЛЬНЕЙШЕМ МЫ БУДЕМ ИМЕТЬ ДЕЛО ТОЛЬКО С ЭТИМИ КВАДРАТАМИ. 2). Вычислим сумму всех этих квадратов: P = A + B + C + A’ + B’ + C’. 3). Определим на чертеже пары противолежащих рёбер (их только три): (a,a'), (b,b'), (c,c'). Используя полученные квадраты рёбер, вычислим вот такую сумму: S1 = AA’(P – 2(A+A’)) + BB’ (P – 2(B+B’)) + СС’ (P – 2(C+C’)) . 4). Выделим мысленно на чертеже все грани тетраэдра (их 4 штуки): (a, b, c’), (b, c, a’), (a, c, b’), (a’, b’, c’). Перемножим квадраты сторон каждой грани, и сложим вместе полученные произведения: S2 = ABC’ + BCA’+ ACB’ + A’B’C’. 5). Получив суммы S1 и S2, можно теперь вычислить и искомый объём тетраэдра: 111 (191x73, 0Kb) Для примера вычислим объём “куска куба”. Рёбра тетраэдра: a = b = c = 1, a’ = b’ = c’ = . Квадраты рёбер: A = B = C = 1, A’ = B’ = C’ = 2 . Сумма квадратов: P = 1 + 1 + 1 + 1 + 2 + 2 + 2 = 9 . S1 = 1·2·(9 – 2(1+2)) + 1·28·(9 – 2(1+2)) +1·2·(9 – 2(1+2)) = 18. S2 = 1·1·2 + 1·1·2 + 1·1·2 + 2·2·2 = 14. Объём тетраэдра = (1/12)корень(18-14)=1/6 Этот результат легко проверить, так как углы между единичными рёбрами a, b, c прямые, и любое из этих рёбер можно считать высотой, равной 1. Тогда площадь основания равна 1/2 , а объём 1/2 *1/3 = 1/6. Особенно легко найти объём правильного единичного тетраэдра. Все стороны и все квадраты равны единице. Сумма всех квадратов P = 6. S1 = 1·1·(6-2·(1+1)) * 3 = 6. S2 = 1 ·1 ·1 * 4 = 4. Объём = (1/12) ·корень(6 – 4) = (корень из 2)/12 Ну, вот и всё, не так уж сложно. Надеюсь, что этот способ пригодится не только учителям математики, а разлетится по всему белу свету, чтобы все могли им пользоваться. 333 (383x337, 1Kb) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ЧИСЛО ПИ В МНОГОМЕРНОМ МИРЕ . - Думаю, что корявость числа Пи раздражает многих, в том числе и меня. И я задал себе вопрос: А каким бы я сам хотел видеть число Пи? -- Нет, не равным 3-м конечно. Это было бы чересчур. Пусть оно будет хотя бы рациональной дробью -- в стольких-то окружностях укладывается столько-то диаметров. До настоящего времени, число Пи считают иррациональным, основываясь на известных математических законах. Но Природа всегда богаче, чем законы, установленные человеком. Эти законы для простоты использования всегда огрубляют действительность. Думаю, что число Пи, точнее чем 3, 14159, на практике никто не измерял. И диагональ квадрата тоже никто не измерял точнее нескольких знаков. А виновата в этом теорема Пифагора, вот дались ей эти 1, 414... Доказательство её конечно железобетонное, ни с какой стороны не подкопаешься! Но оно всё рано основано на аксиомах, принятых людьми на свой страх и риск. А вдруг в нашем реальном мире и в самом деле истинным утверждением является не a^2 + b^2 = c^2 , а a^n + b^n = c^n , где n отличается от 2 на очень малую незаметную при измерениях величину? Тогда диагональ вполне может оказаться соизмеримой с катетом. В пользу этого может свидетельствовать то, что кристаллическое тело обычно состоит из кристалликов определённой величины. Например структура гранита видна простым глазом, а структура стали только под микроскопом. Среди прочих причин это можно объяснить и неточностью теоремы Пифагора. Так же, как на глобусе невозможно разместить кружочки в шахматном порядке, так и при увеличении числа атомов, искажения кристаллической решётки становятся всё больше. До некоторого размера кристалл ещё может расти, а при большем числе атомов внутренние напряжения становятся столь велики, что строй атомов ломается, и однородная область отделяется границей зерна. Представьте себе, как удивился бы металлург, если на другой планете ему встретится сталь похожая на гранит! Или геолог вдруг нашёл бы камень со структурой, невидимой простым глазом ! Ему тогда пришлось бы предположить, что или атомы изменили свои размеры, или изменилась кривизна пространства. Предположим, что в нашем пространстве действительно не совсем точно соблюдается теорема Пифагора. Как же поведёт себя диагональ квадрата, если значение показателя степени n отклонится от двух? -- Машина даёт на это приблизительный ответ: ______________________________________________________________________________________________ n = 0,6 c = 3,17481 _________________________________________________________________________________________________ n = 1,0 c = 2,00000 _________________________________________________________________________________________________ n = 1,7 c = 1,50341- _________________________________________________________________________________________________ n = 1,9 c = 1,44025 _________________________________________________________________________________________________ n = 2,0 c = 1,41421 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 2,1 c = 1,39107 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 2,6 c = 1,30551 . --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Вычислить эти значения можно с огромной точностью, но при каком n диагональ станет рациональной, остаётся загадкой. Что касается числа Пи, то меняя показатель степени, можно получать различные его значения. Для вычислений, за основу я взял формулу удвоения мудрого древнего китайца Лю Хуэя. Если сторона вписанного в окружность правильного многоугольника равна An, то после удвоения числа сторон она становится равной A2n = Sqrt( 2 – Sqrt( 4 - An)). Она показалась мне самой удобной, в том смысле, что для её получения, теорема Пифагора используется только два раза. Для наших вычислений формулу Пифагора пришлось откорректировать, изменив в ней показатели степени 2 на n. Из-за этого формула удвоения приняла более сложный вид: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- A2n = (1/2)(a^n + (2 – (2^n – a^n)^(1/n) )^n )^(1/n) . -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Число удвоений я взял равным 100, чтобы сделать точность заведомо большей, чем число получаемых значащих цифр (100). Оказалось, что вблизи обычного n = 2 , число Пи меняется мало. Так при n = 1,9 оно чуть превышает 3,234, а при n = 2,1 оно чуть меньше 3,086. При дальнейшем увеличении n , число Пи продолжает уменьшаться, но никогда не достигает 3. Читателю наверно интересно узнать, какие значения принимает число Пи, если изменять показатель n в более широком диапазоне. Чтож, извольте: -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 0 -- Пи бесконечно велико -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 0–1 -- принимает огромные значения порядка 10^292, в том числе и комплексные. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 1 -- 3, 80* 10^30 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 1,1 -- 2,3*10^8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 1,2 -- 537 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 1,3 -- 26 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 1,4 -- 8,9 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 1,5 -- 5,4 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 1,6 -- 4,23 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 1,7 -- 3,67 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 1,8 -- 3,39 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 1,9 -- 3,23 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 2,0 -- 3,14159 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 2,5 -- 3,01 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 3,0 -- 3, 000 669 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 4,0 -- 3, 000 000 7876 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 10 -- 3 + 2*10^ -38 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 20 -- 3 + 2*10^ -50 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- n = 1000 -- 3 + 2*10^ -50 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Жаль конечно, что Пи никак не дотягивает до тройки, но при определённых значениях n , оно возможно станет рациональным, или даже целым! При каких, этот вопрос пока остаётся открытым. Может быть кому-то из читателей удастся отыскать такое рациональное n , при котором число Пи тоже окажется рациональным. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ПОСЛАНИЕ ИНОПЛАНЕТЯН . В начале 90-х годов, когда у меня появился компьютер "Спектрум", я написал простенькую программку на Бейсике. На осях координат откладывались всевозможные целые катеты, и если гипотенуза оказывалась целая, то в соответствующем месте экрана возникала чёрная точка. Множество таких точек образовывали замысловатые узоры. А когда длина катета стала измеряться сотнями (700 - 800 по горизонтали), появились вот такие картинки. 01 Послание1 (396x297, 24Kb) 02 Послание2 (396x297, 20Kb) На них видны три планеты со спутниками, таинственные иероглифы, и даже фигуры, напоминающие людей в скафандрах (где галочка). К сожалению в те времена фотографировать приходилось с экрана телевизора, поэтому качество неважное. Если это не послание из других миров, то просто муаровый рисунок (экран состоял из 256Х186 пикселей).

Дневник Alexandr_Elizarov

Вторник, 01 Марта 2016 г. 15:05 + в цитатник
РОМАНТИК . ФАНТАЗЁР . ИСКАТЕЛЬ .

ДОРОГИЕ ДРУЗЬЯ !

Мне, как и многим другим людям, хочется поделиться с вами своими мыслями и идеями, возникавшими на протяжении длительного времени. Многие из этих идей покажутся вам неосуществимыми или просто неверными. Возможно так оно и есть, судить вам. Но кое-что из этих фантазий может оказаться кому-то полезным, поэтому, на свой страх и риск, я решил придать их всеобщей огласке. А поскольку отделять фантазию от истины придётся вам, этот блог я назвал бы "Выдумки и находки". Большая часть тем будет носить технический характер, но некоторые затронут мораль, политику, и даже религию. А чтобы не получилась каша, я попытаюсь сгруппировать странички на одну тему хотя бы по несколько штук. Буду рад, если эти небольшие заметки вам понравятся.

ВЫШЕ МОРЕЙ В НЕБЕСА

Основой песни к фильму “Чужестранка” послужила старая народная песня, которая называлась “The Skye Boat Song. Композитор Беар Маккриэри постарался сделать музыку для сериала как можно более точно улавливающей настроение картины. Слова Роберта Стивенсона были немного изменеы. В оригинале было "Sing me a song of a lad that is gone...", но создатели сериала заменили слово lad (мальчик) на lass (девушка), как если бы речь шла о о главной героине фильма. Исполнила песню певица Райе Ярбруг.
https://hitmo.org/song/48131911

OVER THE SEA TO SKYE

Sing me a song of a lass that is gone,
Say, could that lass be I?
Merry of soul she sailed on a day
Over the sea to Skye.

Billow and breeze, islands and seas,
Mountains of rain and sun,
All that was good, all that was fair,
All that was me is gone.

А ВОТ ОНА В МОЁМ ДОСЛОВНОМ ПЕРЕВОДЕ:

Спой мне песню о леди, которая исчезла
Скажи, могла этой леди быть я?
С весёлой душой она улетела однажды
Выше морей в небеса.

Волны и ветер, острова и моря,
Горы дождей и солнце
Всё что было хорошее, всё что было светлое
Всё чем была я исчезло.

СНАЧАЛА Я ЕЁ МЫСЛЕННО ПЕЛ ТАК:

Спой мне э-сонг о лэсс что воз-гон,
Сэй, куд-вэт-лэсс быть я?
С верой в душе она унеслась
Выше морей в небеса

Волны и бриз, айлэндз-энд-сиаз,
Горы дождя и свет,
Всё что воз-гуд, всё что воз фэйр,
Весь этот мир исчез.

НО В ВОЛЬНОМ ПЕРЕВОДЕ МОЖНО ПЕТЬ ВСЁ И НА РУССКОМ:

Тайну открой о девушке той,
Может была это я?
С песней в душе она уплыла
Выше морей в небеса.

Ветер, дожди, солнечный свет,
Горы, моря и лес,
Всё чем жила, всё, что в душе,
Весь этот мир исчез.

В конце концов я стал петь эту песню на английском языке.
В оригинале звучит она как-то ярче.
Но всё же, какой из этих вариантов лучше, решать тебе.


Поиск сообщений в Alexandr_Elizarov
Страницы: [1] Календарь