Энергоинверсия. Две причины запрета

25 октября 1967 года в Москве при Центральном правлении Научно-технического общества приборостроения был создан Общественный Институт по проблеме Энергетической Инверсии. Создателем и бессменным руководителем ОИ ЭНИН являлся заслуженный деятель науки и техники РСФСР, обладатель многих других научных званий, доктор технических наук профессор Павел Кондратьевич Ощепков. Тысячи изобретателей, увлечённых идеей энергоинверсии, съезжались со всей нашей огромной страны в Москву на конференции, проводимые ОИ ЭНИН, чтобы сообщить единомышленникам о своих идеях и разработках. Известный авиаконструктор О.К.Антонов называл Павла Кондратьевича  одним из самых выдающихся советских изобретателей и писал о нём: «Это действительно подвижник, посвятивший всю жизнь реализации своих блестящих изобретений. Теперь он отдаёт все свои способности ЭНИНу – обществу, стремящемуся найти пути к преодолению самого неприступного закона природы – второго начала термодинамики. В результате человечество получит безграничное количество энергии без нарушения экологического баланса, без вредного влияния на окружающую среду. Благороднее стремления нет!»

Более тридцати лет прошло со времени активной деятельности ОИ ЭНИН. Поколение… Родились и выросли дети… Мы живём уже в другой стране.

                                                                      К 108-летию П.К.Ощепкова

1. Энергоинверсия. Две причины запрета

    Говорят, что история человечества – это история войн. Войны разгораются там, где возникает конфликт интересов социальных групп. Более ста пятидесяти лет не прекращается идеологическая война вокруг второго начала термодинамики, его запрета на получение энергии из рассеянной в окружающем пространстве теплоты, т.е. запрета на энергоинверсию. Конечно, энергоинверсию запрещает не второе начало, а люди, ссылающиеся на него. Люди, имеющие на это причины…

Одним из полководцев в этом великом историческом противостоянии был доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, заслуженный изобретатель РСФСР, профессор Павел Кондратьевич Ощепков (24.06.1908 – 01.12.1992). Он же ввёл в оборот термин «энергоинверсия». «Энергоинверсия – это обобщённое понятие о новых методах получения энергии за счёт инверсии, т.е. за счёт перемещения (перестановки) тепла окружающего пространства». (П.К.Ощепков. «Жизнь и мечта», изд. «Московский рабочий», 1984 г., стр. 308)

Современная «официальная» наука энергоинверсию не признаёт так же, как в своё время она не признавала генетику и кибернетику и называла их «реакционными лженауками».  С генетикой и кибернетикой уже «разобрались». С энергоинверсией вопрос открыт и поныне.

Отголоски этой войны идей мы встречаем на страницах газет:

chudo-ne-sostoyalos

https://yadi.sk/i/huHT7OjqvZXBk

Газета «Правда», 22 июня 1987 г.

Такова  позиция руководителей науки, в руках у которых административные и финансовые рычаги. Руководителей, не нашедших возможности встретиться с заслуженным изобретателем и учёным, выслушать его, попытаться понять, предложить поддержку. Руководителей, шестьдесят лет обещающих стране осуществить управляемый термоядерный синтез и создать «рукотворное Солнце», затративших на это астрономические суммы народных денег – с  весьма сомнительной отдачей, но не выделивших, как говорится, ломаного гроша на альтернативные исследования в области энергетики.  Позиция понятна: «Зачем утруждать себя, помогая конкурентам?» Проще высмеять заслуженного учёного, обвинив его в незнании элементарных вещей, понятных любому школьнику. С сожалением приходится констатировать, что за прошедшие после этой публикации тридцать лет характер «академической» дискуссии со сторонниками других путей развития энергетики, да, собственно,  и науки в целом, существенно не изменился.

По мнению академиков, только недоучки и отщепенцы могут заниматься созданием устройств, преобразующих рассеянную теплоту в работу вопреки второму началу термодинамики, открытому великим Рудольфом Клаузиусом. Но неужели уважаемые академики не знают, что исследованиями в этой области всерьёз занимались такие учёные, как Джеймс Клерк Максвелл, Альберт Эйнштейн, Лео Сцилард, Константин Эдуардович Циолковский и другие мыслители, которых никто не посмеет обвинить в некомпетентности? А они не считали, что вопрос о правомерности второго начала термодинамики закрыт и больше не подлежит обсуждению.

Сегодня человечество получает энергию в основном варварским способом, сжигая углеводородное или ядерное топливо для привода тепловых машин. Уже очевидны недостатки этого способа. Энергосистема уязвима, поскольку централизована. Электроэнергию и энергоносители приходится транспортировать на большие расстояния посредством ЛЭП, трубопроводов, танкеров, железнодорожного и автомобильного транспорта, а это дорого, ненадёжно и чревато авариями. Запасы углеводородного топлива подходят к концу. Выброс продуктов сгорания приводит к глобальным экологическим и климатическим катаклизмам. Ядерная энергетика связана с рисками техногенных катастроф и терроризма, проблемами захоронения радиоактивных отходов и пр. За энергию человечество платит слишком большую цену, поэтому нужно найти альтернативный способ получения энергии.

А энергии вокруг – сколько угодно! Это тепловая энергия, рассеянная в окружающей среде. Причём её невозможно израсходовать. Эта энергия, как вода – ведь воды меньше на Земле не становится из-за того, что мы её расходуем, поскольку она участвует в круговороте. Можно ли эту энергию превращать в полезную работу, электричество и пр.? Нельзя, запрещено! Но кем… и почему?!

Очевидны две причины запрета энергоинверсии

1. С точки зрения классической термодинамики, постулаты которой изложены в университетских учебниках и исповедуются по сей день официальной наукой, все процессы, происходящие в природе и технике, сопровождаются превращением различных видов энергии (механической, электрической, химической, ядерной, энергии света и пр.) в теплоту, которая рассеивается в окружающей среде, и этот процесс необратим. Для превращения этой рассеянной теплоты в полезную работу тепловой двигатель непригоден, т.к. ему для этого необходимы «горячий источник» и «холодный источник» теплоты. Окружающая среда могла бы быть таким «горячим источником», но…  нет подходящего «холодного источника». Таким образом, энергия, рассеянная в виде теплоты в окружающей среде, для нас потеряна. Так нам говорили в средней школе и в вузе, так сегодня мы говорим нашим ученикам и студентам. А в результате мы похожи на жертв кораблекрушения, погибающих от жажды в океане воды и ничего не предпринимающих, чтобы напиться.

Попытки сделать паровой двигатель без «холодного источника» не увенчались успехом.  Ну и что? Это не означает, что никогда не могут быть найдены другие принципы превращения теплоты в полезную работу без необходимости сброса части теплоты в «холодный источник». Зачем же частную неудачу навечно возводить в ранг второго начала термодинамики и объявлять законом природы? Никто ведь не говорит, что шаровую молнию создать невозможно, потому что никому это пока не удалось. Так же обстоят дела со сверхпроводимостью при комнатной температуре. Ровно такая же ситуация и с самим управляемым термоядерным синтезом – «рукотворным Солнцем».  Однако появляются новые знания, открываются новые возможности. То, что сегодня кажется чудом, завтра может стать привычным и повседневным. В окружающей нас действительности подобных примеров предостаточно.

Посудите сами. Второе начало было сформулировано Рудольфом Клаузиусом  в 1850 году, т.е. задолго до современного понимания строения вещества, до открытия электрона, до создания физики полупроводников. Например, периодический закон Д.И.Менделеев сформулировал в 1869 году, т.е. через девятнадцать лет, электрон Джозеф Томсон открыл в 1897 году, т.е. почти через полсотни лет после формулировки второго начала термодинамики. Зонная теория – основа физики полупроводников – была заложена Ф.Блохом, Л.Бриллюэном и Р.Пайерлсом в 1928-1931 годах. Так почему же сегодня мы обязаны следовать запрету Рудольфа Клаузиуса?! Откуда он мог знать в 1850 году, какими знаниями и возможностями будет располагать наука через полторы сотни лет, в 21 веке?

В природе нет разделения на энергии высшего или низшего качеств.  Рассеянная тепловая энергия – это энергия движения микрочастиц вещества, и её нужно научиться превращать в другие формы энергии. Второе начало термодинамики, запрещающее это делать,  это величайшее заблуждение, которое, по мнению П.К.Ощепкова, задержало научно-техническое развитие лет на сто, и поставило цивилизацию сегодня на грань экологической катастрофы. Каким образом, как это происходит? Тривиально. Предлагаешь руководителям науки или их экспертам грамотное, разумное решение, а получаешь ответ: «Неправильно, поскольку это решение противоречит второму началу термодинамики». И всё! Круг замкнулся: решение, опровергающее второе начало ошибочно, поскольку противоречит второму началу!  Теперь можешь самостоятельно строить свой энергоинвертор на даче после работы – без нормальной лаборатории, без денег, материалов, приборов, станков и другого оборудования. И всё равно потом ничего никому не докажешь!

Мы из поколения в поколение повторяем, что ситуация безнадёжна, ссылаясь на технический опыт и научные наблюдения за природными процессами во Вселенной, игнорируя тот факт, что само существование Вселенной опровергает этот вывод. Вселенная сложнее всех наших представлений о ней, но решение проблемы наверняка можно найти, если искать. Для этого нам дан пытливый и изобретательный ум.

Итак, первая причина запрета энергоинверсии – это косность мышления, слепая вера в «авторитетные» утверждения.

2. К сожалению, есть вторая, и пожалуй, более серьёзная причина запрета энергоинверсии, и лежит она в социально-экономической плоскости. Цена вопроса высока. Появление энергетической альтернативы заденет интересы крупного бизнеса и отразится на мировой политике.

Тепловая (паровая) машина была создана во второй половине 18-го века (Иван Ползунов, 1763 и Джеймс Уатт, 1769). Изобретение было востребовано промышленностью и транспортом. Появился новый бизнес: добыча топлива, сжигание его в тепловых машинах с продажей полученной энергии, производство и продажа самих тепловых машин и топлива и т.п. За прошедшие с тех пор двести лет образовался топливно-энергетический комплекс и ассоциированные с ним могущественные финансово-промышленные группы со своими, естественно, групповыми интересами. Появление бестопливной энергетики не входит в планы этих групп. Ведь если энергия будет доступной и бесплатной, как воздух и солнечный свет, то никто не станет покупать у них бензин, газ, уран, электричество и тепло. Рассчитывать на их помощь нам не стоит. Наоборот, весьма вероятно, что своё влияние и финансовое могущество эти группы направят на то, чтобы подавить исследования в области энергоинверсии.

Очевидно, что создание энергоинверторов приведёт к глобальным социальным изменениям, а возможно – к смене мировых элит и краху государств, строящих свою экономику «на нефтяной и газовой трубе». Подобных примеров в мировой истории предостаточно.

Но в целом перед человечеством откроются фантастические перспективы!

Следовательно, вторая причина запрета энергоинверсии – сопротивление финансово-промышленных групп, для которых существующий топливно-энергетический комплекс является основой их бизнеса.

2. Магнитоградиентный «демон Максвелла»

    Простой, наглядный и убедительный эксперимент раз и навсегда поставил бы точку в затянувшемся споре о правомерности второго начала термодинамики и судьбе энергоинверсии.

В 1871 году Джеймс Клерк Максвелл предложил провести мысленный эксперимент, вошедший в науку под названием «демон Максвелла». В этом эксперименте «демон» –  некое воображаемое существо или устройство – сортирует, упорядочивает молекулы газа, находившегося первоначально в термодинамическом равновесии, что приводит к нарушению равновесия, появлению разницы температур, давлений или концентраций, что означает нарушение второго начала термодинамики.

Можно ли создать такого «демона» практически? Можно. Функцию «демона» в отношении газа, состоящего из электрически заряжённых частиц – ионов и свободных электронов, может выполнить градиентное постоянное магнитное поле.  Аналогичным образом, кстати, действуют скрещенные электрическое и магнитное поля.

Представим себе некий объём, заполненный заряжёнными частицами, находящимися в хаотическом тепловом движении. При помощи внешнего источника – постоянного магнита – в этом объёме создано магнитное поле. Как известно, заряжённая частица в однородном постоянном магнитном поле под действием силы Лоренца движется по окружности или спирали, радиус которой зависит от напряжённости поля. Ось, вокруг которой обращается частица, параллельна вектору магнитного поля и не перемещается со временем. Если же это постоянное магнитное поле является неоднородным, градиентным, т.е. его напряжённость плавно изменяется в направлении, перпендикулярном вектору поля, то частица периодически проходит области поля различной напряжённости, радиус кривизны её траектории тоже периодически изменяется. В результате ось, вокруг которой обращается частица, перемещается. Возникает так называемый градиентный дрейф со средней скоростью formula Вектор скорости дрейфа образует с векторами напряжённости и градиента напряжённости постоянного  магнитного поля тройку взаимно перпендикулярных векторов. (См., например, кн.: Свирский М.С., «Электронная теория вещества», М., «Просвещение», 1980 г., стр. 258.)

Это справедливо для всех заряжённых частиц, участвующих в хаотическом тепловом движении.  Другими словами, если некий объём, заполненный электронным газом, находящимся в состоянии термодинамического равновесия, внести в градиентное постоянное магнитное поле соответствующей направленности, то  все электроны начнут дрейфовать в одном направлении, что приведёт к макроскопическим последствиям:  появится поток массы, заряда, энергии и, как следствие, возникнет разность потенциалов и температур, появится ток.  Если объём будет заполнен газом из электронов, положительных и отрицательных ионов, то также возникнет ток, причём частицы с противоположными зарядами будут дрейфовать в противоположных направлениях.

princip

Так можно создать магнитоградиентный энергоинвертор, преобразующий теплоту в электрическую энергию без разности температур.  Этот вывод подтверждён автором этих строк экспериментально в июле 1984 года.

Эксперименты проводились с двумя плоскими оксидбариевыми катодами косвенного накала от радиолампы. Катоды закреплены параллельно друг другу при помощи бандажа из кварцевых нитей в стеклянной вакуумированной колбе прибора. Катоды разогревались отдельными, гальванически развязанными источниками питания. Измерялись разность потенциалов и токи между катодами при различных нагрузочных сопротивлениях Rx.

sxema

Ниже приведены некоторые параметры экспериментов.

Площадь каждого катода 6х36 кв. мм. Расстояние между катодами 1 мм. Остаточное давление 10-6 — 10-8 мм. рт. ст. Внешний диаметр стеклянной колбы прибора 20 мм. Для создания постоянного магнитного поля используется ферритовый магнит. Магнит подносится к колбе прибора таким образом, чтобы вектор индукции и вектор градиента индукции постоянного магнитного поля были параллельны плоскости катодов. Индукция постоянного магнитного поля в области катодов составляет в среднем 1,2*10-2 Тл, градиент 1,67 * 10-2  Тл/см.  При температуре катодов 700оС средняя квадратичная скорость электронов 2,1*105 м/с, соответствующий радиус кривизны траектории электронов (радиус ларморовой орбиты) при  данной индукции магнитного поля – приблизительно 10-1 мм.  Скорость градиентного дрейфа электронов 1,45*103 м/с.

1

 

18-03-2008-032

18-03-2008-033

 

 

 

18-03-2008-034

5

 

Эксперименты проводились при равных и неравных значениях температур катодов.

1. В первом эксперименте температуры катодов равны. При равенстве температур катодов и при отсутствии магнитного поля устанавливается электрическое равновесие: поток термоэлектронов через вакуумный промежуток с одного катода на другой катод компенсируется обратным потоком, ток во внешней цепи отсутствует. При внесении градиентного постоянного магнитного поля соответствующей направленности в вакуумном промежутке между катодами возникает градиентный поток электронов, равновесие нарушается, во внешней цепи регистрируется ток. Изменение направления ориентации векторов индукции либо градиента индукции постоянного магнитного поля на противоположное направление приводит к изменению направления тока.

Были сняты вольтамперная и нагрузочная характеристики прибора.

vax

nx

    Второе начало термодинамики накладывает принципиальное ограничение:  для получения электрической мощности из теплоты температуры катодов должны быть различными. Эксперимент же демонстрирует получение электрической мощности из теплоты при одинаковой температуре катодов.

     2. Во втором эксперименте температуры катодов различны. При неравенстве температур катодов и при отсутствии магнитного поля возникает преимущественный поток термоэлектронов с более горячего катода на менее горячий катод, что приводит к появлению тока во внешней цепи. При внесении градиентного постоянного магнитного поля соответствующей направленности возникает градиентный поток электронов с менее горячего катода на более горячий катод. Это приводит к изменению направления тока во внешней цепи, что регистрируется измерительным прибором.

Такой поток электронов с менее горячего катода на более горячий означает перенос теплоты от менее горячего катода к более горячему без совершения внешней работы, поскольку каждый электрон переносит с катода на катод  дополнительную энергию, равную работе выхода электрона из катода. Это приводит к дополнительному охлаждению менее горячего катода и дополнительному нагреву более горячего катода.

    Второе начало термодинамики исключает возможность передачи теплоты от менее горячего тела к более горячему телу без совершения внешней работы. Эксперимент же демонстрирует передачу теплоты от менее горячего тела к более горячему телу без совершения внешней работы.

    Итоги:

  1. Проведены эксперименты, демонстрирующие, что в равновесном газе заряжённых частиц, находящемся в градиентном постоянном магнитном поле, существуют макроскопические потоки массы, заряда, энергии. Показана возможность использования этих потоков для получения разности потенциалов и температур, а также электрического тока.
  2. Эти эксперименты демонстрируют, что равновесный газ заряжённых частиц в градиентном постоянном магнитном поле может служить источником энергии (работы). Важно отметить то, что, вопреки второму началу термодинамики, в этом источнике теплота преобразуется в работу без разности температур.
  3. Это прямые эксперименты, опровергающие второе начало термодинамики.

Магнитоградиентный энергоинвертор работает при высокой температуре, необходимой для образования газа, состоящего из заряжённых частиц, поэтому он непригоден для непосредственного использования рассеянной теплоты окружающей среды.  И всё же он представляет значительный практический интерес, особенно для создания электрогенераторов на радиоизотопных тепловыделяющих элементах и ядерных реакторах.  Поскольку ему не нужно сбрасывать часть теплоты в «холодный источник», к.п.д. преобразования теплоты в электрическую энергию зависит только от качества теплоизоляции преобразователя и приближается к 100 %.

Впрочем, всё-таки существует возможность использовать рассеянную теплоту окружающей среды для работы магнитоградиентного энергоинвертора.  Принцип работы такой установки, состоящей из магнитоградиентного энергоинвертора и высокотемпературного теплового насоса, понятен из рисунка.

energoinvertor-i-teplovoj-nasos

Энергоинвертор способен преобразовывать в электрическую энергию всю поступающую в него теплоту. Этот факт открывает нам уникальную возможность применить специальный тепловой насос для «закачивания» теплоты окружающей среды Q в высокотемпературную рабочую зону энергоинвертора. В этой рабочей зоне в виде теплоты выделяется не только энергия Q, но и энергия e, которую потребляет тепловой насос для своей работы. Эту теплоту Q+e энергоинвертор преобразует в электрическую энергию. После преобразования энергия e в форме электричества вновь направляется для работы теплового насоса. Электрическая энергия E, равная теплоте Q, направляется потребителям.

 

Выводы, которые позволяют сделать приведённые рассуждения и результаты экспериментов:

    Не существует закона природы, запрещающего получать энергию из рассеянной в окружающем пространстве теплоты.

  1. Когда человеческий разум окончательно освободится от морока под названием «второе начало термодинамики», тогда свободная от запретов и догм творческая мысль найдёт множество способов осуществления энергоинверсии – получения неограниченного количества энергии из окружающего нас неисчерпаемого океана рассеянной теплоты.
  2. Для своего энергетического обеспечения человечеству нужно направить научную, техническую, экономическую мощь не только на освоение запасов угля, нефти, газа и строительство новых АЭС, но и на развитие энергоинверсии. Цена тоталитаризма в энергетике –  это не только астрономические суммы народных денег, потраченные на добычу и сжигание углеводородов, на строительство ГЭС и на атомные проекты. Если бы в своё время П.К.Ощепкову на создание проблемной лаборатории энергоинверсии выделили одну миллионную часть средств, потраченных с весьма сомнительным результатом на токамак, то вполне возможно, что давно уже были бы созданы энергоинверторы. И мы сегодня жили бы в совершенно другой реальности – более чистой, справедливой и безопасной – без огромного количества нефтяных скважин, нефтепроводов, газопроводов и ЛЭП,  без нефтяных и газовых войн, без загрязнения почвы, морей и атмосферы, без проблем с климатом, без залитых плотинами ГЭС полей и городов, без выхлопных труб,  без атомных аварий и катастроф. В реальности, в которой перед человечеством открыты невероятные, фантастические возможности для жизни и развития в гармонии с нашей прекрасной голубой планетой. И только от нас зависит, окажемся ли мы в этой реальности!

__________________________

Вячеслав Заборонский

Гомель-Москва

05.07.1984 — 20.04.2016

Написать автору:   newen@yandex.ru

Материал: Вячеслав Заборонский
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем VZABORONSKY на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@proru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

Читайте также:

Кстати, по этому поводу сразу вспомнилось: Каждый вечер у меня с женой прямая линия. На вопрос, когда я куплю ей греческую норковую шубу, отвечаю: в самое ближайшее время мы постараемся решить этот вопрос импортозамещением и купим ей фуфайку.
Сортировать по:   новые | старые
Небритое прямоходящее
Небритое прямоходящее

Косвенные ассоциативные связи как основа глобальных теорий, а вместе с постоянным употреблением «мы» выглядит достаточно симптоматично.

Proper
Proper

Тащемта количество тегов кагбэ намекает.

wpDiscuz