Принципы действия электрических лампочек кажутся нам настолько ясными и очевидными, что практически никто не задумывается над механикой их работы. А тем не менее, в этом феномене таится огромная загадка, которая до сих пор не решена в полной мере.
Вначале предисловие о том, как вообще появилась эта статья. Лет пять тому назад я зарегистрировался на каком-то студенческом форуме и опубликовал там статью о том, какие ошибки допускает наша академическая наука в трактовке многих базовых положений, как эти ошибки исправляет альтернативная наука, и как академическая наука воюет с альтернативной, приклеивая ей ярлык "лженауки" и обвиняя во всех смертных грехах. Моя статья провисела в свободном доступе около 10 минут, после чего была скинута в отстойник. Меня же сразу отправили в бессрочный бан и запретили появляться у них. Через несколько дней я решил зарегистрироваться на других студенческих сайтах, чтобы повторить свою попытку с публикацией данной статьи. Но оказалось, что я уже нахожусь в черном списке на всех этих сайтах и в регистрации мне отказывают. Насколько я понимаю, между студенческими форумами происходит обмен информацией о нежелательных персонах и попадание в черный список на одном сайте означает автоматический вылет со всех других.
Тогда я решил выйти на журнал "Квант", специализирующийся на научно-популярных статьях для школьников и студентов ВУЗов. Но так как на практике этот журнал больше ориентируется все же на школьную аудиторию, статью пришлось значительно упрощать. Я выкинул оттуда все про лженауку и оставил только описание одного физического явления и дал ему новую трактовку. То есть статья превратилась из технически-публицистической в чисто техническую. Но на мой запрос никакого ответа из редакции я не дождался. А раньше ответ из редакций журналов мне всегда был, даже если редакция отклоняла мою статью. Отсюда я сделал вывод, что в редакции я тоже нахожусь в черном списке. Так моя статья и не увидела свет.
Прошло пять лет. Я решил снова обратиться в редакцию "Квант". Но и через пять лет на мой запрос ответа не последовало. Значит, я до сих пор нахожусь у них в черном списке. Поэтому я решил больше не воевать с ветряными мельницами, а публикую статью здесь на сайте. Конечно жалко, что подавляющее большинство школьников ее не увидит. Но тут я уже ничего поделать не могу. Итак, вот сама статья....
Почему горит лампочка?
Наверное, не найдется такого населенного пункта на нашей планете-, где не будет электрических лампочек. Большие и маленькие, люминесцентные и галогенные, для карманных фонариков и мощных военных прожекторов - они настолько прочно вошли в нашу жизнь, что стали привычны также, как привычен нам воздух, которым мы дышим. Принципы действия электрических лампочек кажутся нам настолько ясными и очевидными, что практически никто не задумывается над механикой их работы. А тем не менее, в этом феномене таится огромная загадка, которая до сих пор не решена в полной мере. Попробуем разгадать ее сами.
Пусть у нас будет бассейн с двумя трубами, по одной из которых вода вливается в бассейн, по другой она из него выливается. Примем, что в бассейн каждую секунду поступает 10 килограммов воды, а в самом бассейне 2 килограмма из этих десяти каким-то волшебным способом перерабатывается в электромагнитное излучение и выбрасывается наружу. Вопрос: сколько воды уйдет из бассейна по другой трубе- Наверное, даже первоклассник ответит, что будет уходить 8 килограммов воды в секунду.
Немного изменим пример. Пусть вместо труб будут электрические провода, а вместо бассейна электрическая лампочка. И снова рассмотрим ситуацию. По одному проводу в лампочку входит, скажем, 1 миллион электронов в секунду. Если мы полагаем, что часть из этого миллиона преобразуется в световое излучение и выбрасывается из лампы в окружающее пространство, тогда по другому проводу будет уходить из лампы меньшее количество электронов. А что покажут измерения- Они покажут, что электрический ток в цепи не меняется. Ток - это поток электронов. И если электрический ток одинаков в обоих проводах, это означает, что количество уходящих из лампы электронов равно количеству электронов, входящих в лампочку. А световое излучение - это разновидность материи, которая не может появиться из совершенной пустоты, но может появиться только из другой разновидности. И если в данном случае световое излучение не может появиться из электронов, тогда откуда же появляется материя в форме светового излучения?
Этот феномен свечения электической лампочки также вступает в противоречие с одним очень важным законом физики элементарных частиц - законом сохранения так называемого лептонного заряда. Согласно данному закону, электрон может исчезнуть с испусканием гамма-кванта только в реакции аннигиляции со своей античастицей позитроном. Но в лампочке никаких позитронов как носителей антивещества быть не может. И тогда мы получаем буквально катастрофическую ситуацию: все электроны, входящие в лампочку по одному проводу, без всяких реакций аннигиляции уходят из лампочки по другому проводу, но при этом в самой лампочке возникает новая материя в форме светового излучения.
А вот еще интересный эффект, связанный с проводами и лампами. Много лет назад известный физик Никола Тесла выполнил загадочный эксперимент передачи энергии по одному проводу, который в наше время повторил российский физик Авраменко. Суть эксперимента состояла в следующем. Берем самый обыкновенный трансформатор и первичной обмоткой подключаем его к электрогенератору или сети. Один конец провода вторичной обмотки просто болтается в воздухе, второй конец тянем в соседнее помещение и там подсоединяем к мостику из четырех диодов с электролампочкой в середине. Подаем напряжение на трансформатор и лампочка загорелась. Но ведь к ней тянется всего один провод, а для работы электрической цепи нужно два провода. При этом, как утверждают исследующие этот феномен ученые, идущий к лампочке провод совершенно не нагревается. Настолько не нагревается, что вместо меди или алюминия можно использовать любой металл с очень высоким удельным сопротивлением, и он все равно останется холодным. Более того, можно толщину провода уменьшить до толщины человеческого волоса, и все равно установка будет работать без проблем и без выделения тепла в проводе. До сих пор этот феномен передачи энергии по одному проводу без каких-либо потерь так никто и не сумел объяснить. И сейчас я попробую дать свое объяснение данному явлению.
Есть в физике такое понятие - физический вакуум. Его не нужно путать с техническим вакуумом. Технический вакуум - это синоним пустоты. Когда мы удаляем из сосуда все молекулы воздуха, мы создаем технический вакуум. Физический вакуум - это совсем иное, это некий аналог всепроникающей материи или среды. Все ученые работающие в данной области, не сомневаются в существовании физвакуума, т.к. его реальность подтверждается многими хорошо известными фактами и явлениями. Спорят о наличии в нем энергии. Кто-то говорит об исключительно малом количестве энергии, другие склоняются к мысли о сверхогромном количестве энергии. Дать точное определение физвакууму невозможно. Но можно дать примерное определение через его характеристики. Например такое: физический вакуум - это особая всепроникающая среда, которая формирует пространство Вселенной, порождает вещество и время, участвует во многих процессах, имеет огромнейшую энергию, но не видима нами из-за отсутствия нужных органов чувств и потому кажущаяся нам пустотой. Надо особенно подчеркнуть: физвакуум не есть пустота, он только кажется пустотой. И если встать на такую позицию, тогда очень многие загадки достаточно легко решаются. Например, загадка инерции.
Что такое инерция - до сих пор не ясно. Более того, феномен инерции даже противоречит третьему закону механики: действие равно противодействию. По этой причине инерционные силы иной раз даже пытаются объявить иллюзорными и фиктивными. Но если мы в резко тормознувшем автобусе упадем под действием инерционных сил и набьем себе -шишку на лбу, насколько эта шишка будет иллюзорна и фиктивна- В реальности инерция возникает как реакция физвакуума на наше движение.
Когда мы сидим в автомобиле и давим на газ, мы начинаем двигаться неравномерно (ускоренно) и таким движением гравитационного поля своего организма деформируем структуру окружающего нас физвакуума, сообщая ему некоторую энергию. А вакуум реагирует на это созданием сил инерции, которые тянут нас назад, чтобы оставить в состоянии покоя и тем самым исключить вносимую с него деформацию. Для преодоления сил инерции требуется затратить много энергии, что выливается в большой расход топлива на разгон. Дальнейшее равномерное движение никак не действует на физвакуум, и потому он сил инерции не создает, поэтому затраты топлива при равномерном движении меньше. А когда мы начинаем тормозить, мы снова движемся неравномерно (замедленно) и снова деформируем физвакуум своим неравномерным движением, и он снова реагирует на это созданием сил инерции, которые тянут нас вперед, чтобы оставить в состоянии равномерного прямолинейного движения, когда деформация вакуума отсутствует. Но теперь уже не мы передаем энергию вакууму, а он отдает ее нам, и эта энергия выделяется в форме тепла в тормозных колодках автомобиля.
Такое ускоренно-равномерно-замедленное движение автомобиля является не чем иным, как единичным тактом колебательного движения низкой частоты и огромной амплитуды. На стадии ускорения в вакуум вносится энергия, на стадии замедления вакуум энергию отдает. И самое интригующее состоит в том, что вакуум может отдать энергии больше, чем ранее принял ее от нас, т.к. он сам обладает огромным запасом энергии. При этом никакого нарушения закона сохранения энергии не происходит: сколько энергии вакуум нам отдаст, ровно столько энергии мы от него получим. Но вследствие того, что физвакуум кажется нам пустотой, нам будет казаться, что энергия возникает из ниоткуда. И такие факты кажущегося нарушения закона сохранения энергии, когда энергия появляется буквально из пустоты, в физике давно известны (например, при любом резонансе выделяется настолько огромная энергия, что резонирующий предмет может даже разрушиться).
Движение по окружности также является разновидностью неравномерного движения даже при постоянной скорости, т.к. в этом случае меняется положение вектора скорости в пространстве. Следовательно, такое движение деформирует окружающий физвакуум, который реагирует на это созданием сил сопротивления в форме центробежных сил: они всегда направлены так, чтобы распрямить траекторию движения и сделать ее прямолинейной, когда деформация вакуума отсутствует. И для преодоления центробежных сил (или для поддержания вызываемой вращением деформации вакуума) приходится тратить энергию, которая уходит в сам вакуум.
Теперь можно возвратиться к феномену свечения лампочки. Для ее работы в цепи обязательно должен присутствовать электрогенератор (даже если будет батарея, она все равно когда-то заряжалась от генератора). Вращение ротора электрогенератора деформирует структуру соседнего физвакуума, в роторе возникают центробежные силы, а энергия на преодоление этих сил уходит от первичной турбины или иного источника вращения в физвакуум. Что касается движения электронов в электрической цепи, это движение происходит под действием создаваемых вакуумом центробежных сил во вращающемся роторе. Когда электроны входят в нить накаливания электрической лампочки, они интенсивно бомбардируют ионы кристаллической решетки, и те начинают резко колебаться. В ходе таких колебаний структура физвакуума снова деформируется, и вакуум реагирует на это испусканием световых квантов. Так как сам вакуум является разновидностью материи, отмеченное ранее противоречие появления материи из ниоткуда снимается: одна форма материи (световое излучение) возникает из другой ее разновидности (физический вакуум). Сами же электроны в таком процессе не исчезают и не трансформируются во что-то иное. Поэтому сколько электронов в лампочку войдет по одному проводу, ровно столько же выйдет по другому. Естественно, что энергия квантов также берется из физвакуума, а не от входящих в нить накаливания электронов. Сама же энергия электрического тока в цепи не меняется и остается постоянной.
Таким образом, для свечения лампы нужны не электроны сами по себе, а резкие колебания ионов кристаллической решетки металла. Электроны играют всего лишь роль инструмента, который заставляет ионы колебаться. Но инструмент можно заменить. И в эксперименте с одним проводом как раз это происходит. В знаменитом эксперименте Николы Тесла по передаче энергии через один провод таким инструментом выступало внутреннее переменное электрическое поле провода, которое постоянно меняло свою напряженность и тем самым заставляло ионы колебаться. Поэтому выражение "передача энергии по одному проводу" в данном случае не удачно, даже ошибочно. Никакой энергии через провод не передавалось, энергия выделялась в самой лампочке из окружающего физвакуума. Вот по этой причине и сам провод не нагревался: невозможно нагреть предмет, если энергию к нему не подводить.
В итоге вырисовывается довольно заманчивая перспектива резкого снижения стоимости строительства линий электропередачи. Во-первых, можно обойтись одним проводом вместо двух, что сразу снижает капитальные затраты. Во-вторых, можно вместо сравнительно дорогой меди использовать любой самый дешевый металл, хоть ржавое железо. В-третьих, можно уменьшить сам провод до толщины человеческого волоса, а прочность провода оставить неизменной или даже повысить, заключив его в оболочку из прочного и дешевого пластика (кстати, это также защитит провод от атмосферных осадков). В-четвертых, из-за снижения общей массы провода можно увеличить расстояние между опорами и тем самым снизить количество опор на всю линию. Реально ли это осуществить- Конечно реально. Была бы политическая воля руководства нашей страны, а ученые не подведут.
