Энергетические системы

Как отмечалось в предыдущей главе, существуют возможности использовать квантово-вакуумные эффекты для управления сила­ми инерции. Решение этой задачи открывает путь к созданию принципиально нового, универсального безопорного двигателя, который может найти самое широкое применение в различных типах транспортных систем — автомобильных, железнодорожных, морских, авиакосмических и др. Важное преимущество таких дви­гателей состоит в их высокой экологической безопасности.

Теоретические и прикладные проблемы создания транспорт­ных систем такого типа исследованы Г. И. Шиповым и В. П. Фи-

ногеевым (Институт теоретической и прикладной физики, Мос­ква) [3, 151].

Анализ учебников по механике позволяет сделать любопытные выводы об отношении их авторов к проблеме сил инерции: 60% авторов считают, что эти силы нереальны и вводятся как фиктив­ные для удобства расчетов, 20% признают их реально существующими, 10% занимают промежуточную позицию и еще 10% стара­ются вообще не отвечать на этот вопрос. Неясность вопроса о силах инерции, сохраняющаяся со временем Ньютона, — это одна из проблем классической механики.

Другая проблема связана с вращением твердого тела. Если в механике материальной точки пространство однородно и изотроп­но, то для вращающегося тела оно становится анизотропным, иными словами, его геометрия перестает быть Евклидовой.

Известны экспериментальные факты, свидетельствующие о не­полноте механики Ньютона. В конце 1960-х годов Н.В. Филатов (Тверской политехнический институт) исследовал столкновение двух массивных тел, установленных на тележках. Одно из этих тел представляло собой пару гироскопов, вращающихся навстречу друг другу с одинаковой угловой скоростью. В результате полный момент этой системы был равен нулю. Гироскопы были закрепле­ны в кардановых подвесах и могли прецессировать.

Двигаясь навстречу друг другу, тележки сталкивались, и про­цесс их столкновения фиксировался на кинопленке. В результате большого числа экспериментов было установлено, что если после удара начиналась прецессия гироскопов, то скорость центра масс системы возрастала.

Результат этого опыта противоречил теореме классической ме­ханики, согласно которой за счет внутренних сил инерции невоз­можно изменить импульс центра масс изолированной системы. Причины нарушения этой теоремы в опытах Филатова состояли в том, что, во-первых, для сил инерции не выполняется третий закон Ньютона, а во-вторых, по отношению к изолированной системе силы инерции оказываются как внутренними, так и внешними. В этих опытах в момент удара происходило взаимодействие различ­ных сил инерции, которые связаны как с поступательными, так и с вращательными степенями свободы.

Вот каким образом комментирует эту ситуацию Г. И. Шипов. Поскольку все тела состоят из частиц, обладающих спином, любое покоящееся массивное тело можно представить как ансамбль мик-

рогироскопов с фиксированными в пространстве и времени на­правлениями осей вращения. Прикладывая к этому телу внешнюю силу, мы пытаемся изменить ориентацию осей этих микрогироско­пов. Взаимодействие этой силы с ансамблем микрогироскопов и воспринимается как сила инерции. Это позволяет раскрыть при­роду сил инерции, которая оказывается связанной с анизотропией вращательного движения частиц, образующих данное инертное

тело.

Поскольку пространство с геометрией кручения неоднородно и анизотропно, законы сохранения в нем по сравнению с их клас­сической формой для геометрии Евклида видоизменяются и при­нимают более общий характер. Практическое приложение этого обобщенного закона сохранения линейного импульса нашел рус­ский инженер В.Н. Толчин (Пермский машиностроительный завод)[133].

Используя этот обобщенный закон, он сконструировал и испы­тал инерцоид — четырехмерный гироскоп с самодействием. Управ­ляя силами инерции внутри изолированной системы, удается при­водить ее в движение и регулировать скорость.

Теория транспортных систем типа инерцоида Толчина разра­ботана Г.И. Шиповым [151]. Он обратил внимание на тот факт, что силы инерции не подчиняются третьему закону Ньютона, посколь­ку нельзя сказать, со стороны каких тел эти силы приложены. Кроме того, для изолированной системы эти силы являются как внутренними, т.е. действующими внутри объема, который ограни­чен стенками этой системы, так одновременно и внешними. По этим причинам вопреки классическому закону сохранения им­пульса центр масс этой системы может двигаться под действием локальных сил инерции, созданных гироскопами внутри самой

системы.

Используя эти теоретические соображения, Шипов предложил механическое устройство, которое может ускоряться за счет взаи­модействия поступательных и вращательных сил инерции. Это устройство, получившее название «четырехмерный гироскоп», состоит из центральной массы М, закрепленной на оси, и двух малых масс, которые синхронно вращаются навстречу друг другу вокруг центральной оси. В точном соответствии с предсказаниями теории на опыте этот гироскоп Шипова приходит в движение.

Гироскоп представляет собой прообраз универсального двига­теля, способного перемещаться в любой среде, включая космичес-

кое пространство, и при этом ничего не выбрасывает в окружаю­щую среду.

Наряду с принципиально новыми транспортными системами, основанными на квантово-вакуумных эффектах, можно рассмат­ривать проблему создания высокоэффективных, безопасных и экологически чистых источников энергии, использующих те же принципы. В расчете на 1 см³ плотность флуктуации энергии квантового вакуума на 80 порядков величины превосходит плотность энергии, которую можно будет получить при управляемых термо­ядерных реакциях. Воспринимая из вакуума часть своей энергии, подобные установки формально могут обладать кпд больше 100%. Теоретические предпосылки создания квантово-вакуумных энергетических установок рассмотрены А.Е. Акимовым и Р.Н. Кузьминым [5].

Возражая против возможности решения этой задачи, обычно вспоминают, что квантовый вакуум по определению является сис­темой с минимальной энергией, а потому не имеет смысла гово­рить о ее извлечении. Такая точка зрения ошибочна, так как при этом упускается из виду, что квантовый вакуум — это динамичес­кая система, обладающая интенсивными флуктуациями энергии. Речь поэтому должна идти о том, чтобы научиться управлять этими флуктуациями. Один из возможных способов решения этой задачи состоит в использовании малых торсионных импульсов для поляризации квантового вакуума, с тем чтобы затем высвободить энергию его квантовых флуктуации.

Парадокс состоит в том, что, хотя теория этих процессов далека от завершения, некоторые энергетические установки этого типа к настоящему времени уже разработаны, запатентованы и успешно испытаны. Одна из таких установок создана в Кишиневе профес­сором Ю.С. Потаповым [106]. Она представляет собой устройство водяной отопительной системы, отличительная особенность кото­рого состоит в том, что циркулирующий в нем поток воды с помо­щью специальных лопаток закручивается в азимутальном направ­лении вдоль движения потока. Установка в разных вариантах по­требляет от 2 до 5 кВт энергии от стандартной электросети, а ее тепловой кпд составляет 120%. Существенно отметить, что извест­ный режим теплового насоса здесь исключен, так как температура окружающего воздуха растет, а не падает.

К числу малопонятных эффектов относится тот факт, что ис­пользуемая в установке обычная водопроводная вода не дает ни-

каких отложений на внутренних стенках, что является слабым местом стандартных водогрейных устройств.

Существенно более эффективный вихревой теплогенератор того же типа изготавливается научно-внедренческим предприяти­ем «Ангстрем» в Твери (директор Р. Мустафаев). Установка по­требляет электроэнергию только для работы двигателя, разгоняю­щего воду по отопительной системе, а ее разогрев осуществляется вследствие квантово-вакуумных эффектов. Отношение тепло­вой энергии к энергопотреблению насоса превышает 150%. Закон сохранения энергии при этом не нарушается, так как это энергоустановка открытого типа. В течение нескольких последних лет предприятие «Ангстрем» изготовило и продало до 100 подоб­ных теплогенераторов, которые успешно эксплуатируются потре­бителями.