Кушелєв А.Ю.
Введення
У цей час увага фізиків сфокусовано на проблемі отримання енергії з вакууму. Зокрема робляться спроби використати ефект Казимира (Hendrick BG Casimir). У 1948 Казимир показав існування притягання між двома пластинами у вакуумі, що були результатом електромагнітного взаємодії з навколишнім чашки вакуумом. MJ Sparnaay виявив, що сили, що діють на пластини виникли не тільки від теплової енергії, але також і, від іншого типу випромінювання тепер відомий як "нульові коливання вакууму". Sparnaay вирішив, що енергія електромагнітного поля нульових коливань зберігається навіть в температурі абсолютного нуля. Нульові коливання вакууму однорідні і ізотропні. Інтенсивність енергії на будь-якій частоті пропорційна до куба частоти. Проблема отримання енергії з вакууму розглядається в Огляді HE Путоффа [1]. Ми використовуємо терміни "ефір", "вакуум", і "наносвіт" як синоніми. Термін "наносвіт" використовується, щоб підкреслити перехід на 25 порядків вглиб матерії в порівнянні з розмірами атомів, елементів мікросвіту. Ми використовуємо модель наносвіту, в якій двовимірна модель максвеллівський ефіру вдосконалена до трьох вимірів (рис. 1).
Рис. 1A
Рис. 1B
Малюнок 1. Модель структури наносвіт в різних проекціях
A - в ортогональній проекції; B - в шестигранною проекції.
У цій моделі, частки наносвіту представлені закільцьованими променями хвиль динамічної деформації ефіру другого порядку (пікоміра). Згідно з розрахунками Макса Планка, діаметр частинки наносвіту - 10-35 м. Щільність внутрішньої енергії структури наносвіту - приблизно 10 в 114 ступеня джоулів на кубометр, що перевищує щільність енергії ядерного палива 93 - 96 порядків. Відповідно до моделі Максвелла, електромагнітні хвилі - коливання ефіру (наносвіту). Ми пропонуємо схему пристрою, перетворюючого внутрішню енергію наносвіту в енергію електромагнітних хвиль, придатних для використання споживачем. Це суттєво відрізняється від інших пристроїв, які пропонуються в даний час для отримання енергії з вакууму.
Методи
Схема пристрою, що використовується в наших експериментах представлена в рис. 2.
Рис. 2
Малюнок 2. Схема перетворювача внутрішньої енергії наносвіту.
1 - генератор електромагнітних коливань; 2 - хвилевід; 3 - резонатор; 4 - осцилограф; 5 - детектор; A - пилоподібний сигнал розгортки осцилографа, використовується для синхронного зміни частоти генератора; B - постійний струм використовується споживачем енергії.
Резонатор збуджувався генератором хитається частоти в 8-міліметровому діапазоні.
Особливість резонаторів, розроблених у нашій лабораторії полягає у формуванні системи стоячих електромагнітних хвиль, зсунутих один щодо одного по фазі. Зсув фази досягається зрушенням граней резонатора відносно один одного. Ми використовували резонатори двох типів: плоскогранние і з різьбою (рис. 3). Втрати енергії в резонаторі з різьбленням на сфері, в порівнянні з втратами енергії в сферичному (циліндричному) резонаторі були розраховані за формулою: (E1 - E2) / E2 · 100%. E1 - втрати енергії в сферичному (циліндричному) резонаторі, E2 - втрати енергії в резонаторі з різьбленням.
Результати
Ми зафіксували зменшення втрат енергії на 15% в резонаторі з різьбленням по порівнянні з сферичним (циліндричним) резонатором того ж розміру.
Обговорення
Ми створили систему стоячих електромагнітних хвиль, зсунутих відносно один одного по фазі в діелектричному резонаторі. Такий зсув фази створює градієнт внутрішньої енергії наносвіту. Частина внутрішньої енергії наносвіту перетворюється в енергію електромагнітних коливань у пучностях стоячій хвилі, що знижує рівень внутрішньої енергії наносвіту в області пучності, в порівнянні з рівнем внутрішньої енергії у вузлі. Це створює умови, які збільшують амплітуду стаціонарної хвилі в резонаторі в кожному циклі коливань за рахунок вирівнювання внутрішньої енергії наносвіту у вузлах і пучностях стоячих хвиль.
Механізм перетворення внутрішньої енергії наносвіту в енергію електромагнітних хвиль наступні.
Розгляньте різниця умов у вузлах і пучностях стоячих хвиль. У пучностях частина енергії обертання елементів наносвіту перетвориться в енергію їх коливань. Тому, рівень внутрішньої енергії в пучностях опускається нижче середнього рівня енергії наносвіту. Навпаки, в області вузлів енергія обертання перевищує середній рівень.
Розташування пучностей однієї стоячій хвилі проти вузлів інший, ми створюємо умови для вирівнювання швидкостей обертання елементів наносвіту. Як результат вирівнювання, частина енергії обертання перетвориться в енергію коливань. Це перетворення відбувається за рахунок позитивного зворотного зв'язку, яка пов'язана з затримкою процесу перетворення енергії обертання в енергію коливань.
Головні труднощі у створенні перетворювача енергії полягає в тому, що в кожному циклі коливань, прирощення енергії становить приблизно 0.001% від енергії електромагнітного поля, накопиченої резонатором. У наших експериментах, втрати в резонаторі з різьбленням виявилися меншими, ніж у резонаторі без різьблення.
Зниження втрат до критичного значення 0.001% може призвести до процесу генерації. Резонатор в цьому випадку може стати перетворювачем внутрішньої енергії наносвіт в енергію електромагнітних коливань.
Наші експериментальні дані вказують, що втрати потужності в резонаторі залежать від кутової та лінійної точності їх виготовлення. За нашими розрахунками втрати зменшаться до 0.001% при досягненні кутовий точності виготовлення резонатора в інтервалі 1 ... 10 кутових секунд і лінійної точності в інтервалі 0.1 ... 10 мікрона, при розмірах резонатора десять міліметрів. Для цього необхідно використовувати монокристали сафріра, вирощені зі швидкістю 2 - 4 мм за годину.
В даний час нам вдалося знизити втрати до 0.001%. Для запуску генерації необхідно створити початковий градієнт внутрішньої енергії наносвіту. Для цього потрібно порушити резонатор з допомогою потужного магнетрона. Виготовлений нами резонатор налаштований на частоту імпульсного магнетрона, потужністю 50 кіловат з точністю до п'ятого десяткового знака. Залишилося вирішити проблему формування когерентної хвилі збудження довжиною приблизно 100 000 періодів. Виробники магнетрона готові вирішити цю проблему, яка в даний час переведена в розряд фінансової.
Малюнок 3. Резонатори.
Рис. 3