Żarówka pali się wbrew prawom fizyki

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Zasady działania żarówek wydają nam się tak jasne i oczywiste, że prawie nikt nie myśli o mechanice ich pracy. Niemniej jednak za tym zjawiskiem kryje się ogromna tajemnica, która nie została jeszcze do końca rozwiązana.

Najpierw przedmowa o tym, jak powstał ten artykuł.

Jakieś pięć lat temu zarejestrowałem się na jakimś forum studenckim i opublikowałem tam artykuł o tym, jakie błędy popełnia nasza nauka akademicka w interpretacji wielu podstawowych przepisów, jak te błędy są korygowane przez naukę alternatywną i jak nauka akademicka walczy z alternatywą, naklejając etykietę do niego „pseudonauka” i oskarżanie go o wszystkie grzechy śmiertelne. Mój artykuł wisiał w domenie publicznej przez około 10 minut, po czym został wrzucony do studzienki. Natychmiast zostałem skazany na bezterminowy zakaz i zabroniono mi stawić się z nimi. Kilka dni później postanowiłem zarejestrować się w innych witrynach studenckich, aby spróbować ponownie z publikacją tego artykułu. Okazało się jednak, że jestem już na czarnej liście na wszystkich tych stronach i moja rejestracja została odrzucona. O ile rozumiem, między forami studenckimi następuje wymiana informacji o niechcianych osobach, a bycie na czarnej liście na jednej stronie oznacza automatyczne odejście od wszystkich innych.

Potem postanowiłem przejść do magazynu Kvant, który specjalizuje się w artykułach popularnonaukowych dla uczniów i studentów. Ale ponieważ w praktyce pismo to jest jeszcze bardziej zorientowane na publiczność szkolną, artykuł musiał zostać znacznie uproszczony. Wyrzuciłem stamtąd wszystko o pseudonauce i zostawiłem tylko opis jednego zjawiska fizycznego i nadałem mu nową interpretację. Oznacza to, że artykuł zmienił się z dziennikarstwa technicznego w czysto techniczny. Ale nie czekałem na odpowiedź redakcji na moją prośbę. A wcześniej odpowiedź z redakcji pism przychodziła do mnie zawsze, nawet jeśli redakcja odrzuciła mój artykuł. Z tego doszedłem do wniosku, że w redakcji również jestem na czarnej liście. Więc mój artykuł nigdy nie ujrzał światła dziennego.

Minęło pięć lat. Postanowiłem ponownie skontaktować się z redakcją Kvant. Ale pięć lat później nie było odpowiedzi na moją prośbę. Oznacza to, że nadal jestem na ich czarnej liście. Dlatego postanowiłem już nie walczyć z wiatrakami i opublikować artykuł tutaj na stronie. Oczywiście szkoda, że nie zobaczy go przytłaczająca większość uczniów. Ale tutaj nic nie mogę zrobić. Oto sam artykuł….

Dlaczego świeci się światło?

Prawdopodobnie na naszej planecie nie ma takiej osady, w której nie będzie żarówek elektrycznych. Duże i małe, fluorescencyjne i halogenowe, do kieszonkowych latarek i potężnych szperaczy wojskowych – tak mocno zadomowiły się w naszym życiu, że stały się tak znajome jak powietrze, którym oddychamy. Zasady działania żarówek wydają nam się tak jasne i oczywiste, że prawie nikt nie myśli o mechanice ich pracy. Niemniej jednak za tym zjawiskiem kryje się ogromna tajemnica, która nie została jeszcze do końca rozwiązana. Spróbujmy rozwiązać go sami.

Miejmy basen z dwiema rurami, przez jedną z których woda wpływa do basenu, przez drugą wylewa się z niego. Załóżmy, że co sekundę do basenu wpada 10 kilogramów wody, a w samym basenie 2 z tych dziesięciu kilogramów jest magicznie zamieniane na promieniowanie elektromagnetyczne i wyrzucane. Pytanie: ile wody opuści basen inną rurą? Zapewne nawet pierwszoklasista odpowie, że na sekundę zbierze 8 kilogramów wody.

Zmieńmy trochę przykład. Niech zamiast rur będą przewody elektryczne, a zamiast basenu żarówka elektryczna. Rozważ sytuację ponownie. Jeden przewód do żarówki zawiera powiedzmy 1 milion elektronów na sekundę. Jeśli założymy, że część z tego miliona jest zamieniana na promieniowanie świetlne i emitowana z lampy do otaczającej przestrzeni, to mniej elektronów opuści lampę przez drugi przewód. Co pokażą pomiary? Pokażą, że prąd elektryczny w obwodzie się nie zmienia. Prąd to przepływ elektronów. A jeśli prąd elektryczny w obu przewodach jest taki sam, oznacza to, że liczba elektronów opuszczających lampę jest równa liczbie elektronów wchodzących do lampy. A promieniowanie świetlne to rodzaj materii, która nie może pochodzić z doskonałej pustki, ale może pochodzić tylko z innego rodzaju. A jeśli w tym przypadku promieniowanie świetlne nie może powstać z elektronów, to skąd pochodzi materia w postaci promieniowania świetlnego?

Zjawisko jarzenia żarówki elektrycznej jest również sprzeczne z jednym bardzo ważnym prawem fizyki cząstek elementarnych - prawem zachowania tzw. ładunku leptonowego. Zgodnie z tym prawem elektron może zniknąć wraz z emisją kwantu gamma tylko w reakcji anihilacji z jego antycząstką, pozytonem. Ale w żarówce nie może być pozytonów jako nośników antymaterii. I wtedy dochodzi do wręcz katastrofalnej sytuacji: wszystkie elektrony wchodzące do żarówki jednym przewodem opuszczają żarówkę innym przewodem bez żadnych reakcji anihilacyjnych, ale jednocześnie w samej żarówce pojawia się nowa materia w postaci promieniowania świetlnego.

A oto kolejny ciekawy efekt związany z przewodami i lampami. Wiele lat temu słynny fizyk Nikola Tesla przeprowadził tajemniczy eksperyment dotyczący przekazywania energii przez jeden przewód, który powtórzył w naszych czasach rosyjski fizyk Avramenko. Istota eksperymentu była następująca. Bierzemy najzwyklejszy transformator i łączymy go z uzwojeniem pierwotnym do generatora elektrycznego lub sieci. Jeden koniec drutu uzwojenia wtórnego po prostu dynda w powietrzu, drugi koniec przeciągamy do sąsiedniego pomieszczenia i tam podłączamy go do mostka czterech diod z żarówką elektryczną pośrodku. Podłączamy napięcie do transformatora i zapaliło się światło. Ale w końcu rozciąga się do niego tylko jeden przewód, a do działania obwodu elektrycznego potrzebne są dwa przewody. Jednocześnie, według naukowców badających to zjawisko, przewód prowadzący do żarówki w ogóle się nie nagrzewa. Nie robi się tak gorąco, aby zamiast miedzi czy aluminium można było użyć dowolnego metalu o bardzo wysokiej rezystywności, a i tak pozostanie zimny. Co więcej, możliwe jest zmniejszenie grubości drutu do grubości ludzkiego włosa, a mimo to instalacja będzie działać bezproblemowo i bez wytwarzania ciepła w drucie. Do tej pory nikomu nie udało się wytłumaczyć bez strat tego zjawiska przesyłania energii jednym przewodem. A teraz postaram się wyjaśnić to zjawisko.

W fizyce jest takie pojęcie - próżnia fizyczna. Nie należy jej mylić z próżnią techniczną. Próżnia techniczna jest synonimem pustki. Kiedy usuniemy wszystkie cząsteczki powietrza z naczynia, tworzymy próżnię techniczną. Próżnia fizyczna jest zupełnie inna, jest rodzajem analogu wszechprzenikającej materii lub środowiska. Wszyscy naukowcy pracujący w tej dziedzinie nie wątpią w istnienie fizycznej próżni, ponieważ jego realność potwierdza wiele znanych faktów i zjawisk. Spierają się o obecność w nim energii. Ktoś mówi o niezwykle małej ilości energii, inni są skłonni myśleć o niezwykle dużej ilości energii. Nie da się podać dokładnej definicji próżni fizycznej. Ale możesz podać przybliżoną definicję poprzez jego cechy. Na przykład tak: próżnia fizyczna to specjalny wszechprzenikający ośrodek, który kształtuje przestrzeń Wszechświata, wytwarza materię i czas, uczestniczy w wielu procesach, ma ogromną energię, ale nie jest dla nas widoczna z powodu braku niezbędnych narządy zmysłów i dlatego wydaje nam się pustką. Należy to szczególnie podkreślić: fizyczna próżnia nie jest pustką, tylko pozornie pustką. A jeśli zajmiesz tę pozycję, wiele zagadek można łatwo rozwiązać. Na przykład zagadka bezwładności.

Co to jest bezwładność, nadal nie jest jasne. Co więcej, zjawisko bezwładności jest nawet sprzeczne z trzecim prawem mechaniki: akcja równa się reakcji. Z tego powodu siły bezwładności czasami nawet próbują być uznane za iluzoryczne i fikcyjne. Ale jeśli wpadniemy pod wpływem sił bezwładności w ostro hamowanym autobusie i uderzymy w czoło, jak iluzoryczne i fikcyjne będzie to uderzenie? W rzeczywistości bezwładność powstaje jako reakcja próżni fizycznej na nasz ruch.

Kiedy siedzimy w samochodzie i naciskamy na gaz, zaczynamy poruszać się nierównomiernie (przyspieszamy) i tym ruchem pola grawitacyjnego naszego ciała deformujemy strukturę otaczającej nas fizycznej próżni, dodając jej energii. A próżnia reaguje na to, tworząc siły bezwładności, które ciągną nas do tyłu, aby pozostawić nas w spoczynku i tym samym wyeliminować wprowadzone przez nią deformacje. Do pokonania sił bezwładności potrzeba dużo energii, co przekłada się na duże zużycie paliwa na przyspieszenie. Dalszy ruch jednostajny w żaden sposób nie wpływa na próżnię fizyczną, a zatem nie wytwarza sił bezwładności, dlatego zużycie paliwa dla ruchu jednostajnego jest mniejsze. A kiedy zaczynamy zwalniać, znów poruszamy się nierównomiernie (wolniej) i ponownie deformujemy próżnię fizyczną swoim nierównomiernym ruchem, a ona ponownie na to reaguje, tworząc siły bezwładności, które ciągną nas do przodu, aby pozostawić nas w stanie jednostajnego ruchu prostoliniowego gdy nie ma deformacji próżni. Ale teraz nie przekazujemy już energii próżni, ale ona nam ją oddaje, a ta energia jest uwalniana w postaci ciepła w klockach hamulcowych samochodu.

Taki przyspieszony-równomiernie-zwolniony ruch samochodu to nic innego jak pojedynczy cykl ruchu oscylacyjnego o niskiej częstotliwości i ogromnej amplitudzie. Na etapie przyspieszania energia jest wprowadzana do próżni, na etapie hamowania próżnia oddaje energię. A najbardziej intrygujące jest to, że próżnia może wydzielać więcej energii niż wcześniej od nas otrzymywała, ponieważ on sam posiada ogromny zapas energii. W tym przypadku nie dochodzi do naruszenia prawa zachowania energii: ile energii da nam próżnia, dokładnie taką samą ilość energii, jaką z niej otrzymamy. Ale ze względu na to, że fizyczna próżnia wydaje nam się pustką, wyda nam się, że energia powstaje znikąd. I takie fakty pozornego naruszenia prawa zachowania energii, gdy energia pojawia się dosłownie z pustki, są od dawna znane w fizyce (na przykład przy każdym rezonansie uwalniana jest tak ogromna energia, że obiekt w rezonansie może nawet zapaść się).

Ruch obwodowy jest również rodzajem ruchu nierównego, nawet ze stałą prędkością, ponieważ w tym przypadku zmienia się położenie wektora prędkości w przestrzeni. W konsekwencji taki ruch deformuje otaczającą próżnię fizyczną, która reaguje na to wytwarzając siły oporu w postaci sił odśrodkowych: są one zawsze skierowane w taki sposób, aby wyprostować trajektorię ruchu i uczynić ją prostoliniową przy braku próżni odkształcenie. Aby przezwyciężyć siły odśrodkowe (lub utrzymać próżnię wywołaną obrotem), trzeba wydać energię, która trafia do samej próżni.

Teraz możemy wrócić do zjawiska jarzenia się żarówki. Do jego działania w obwodzie musi znajdować się prądnica (nawet jeśli jest akumulator, to był on i tak ładowany z prądnicy). Obrót wirnika generatora elektrycznego odkształca strukturę sąsiedniej próżni fizycznej, w wirniku powstają siły odśrodkowe, a energia do pokonania tych sił opuszcza turbinę pierwotną lub inne źródło wirowania w próżnię fizyczną. Jeśli chodzi o ruch elektronów w obwodzie elektrycznym, ruch ten zachodzi pod działaniem sił odśrodkowych wytwarzanych przez próżnię w obracającym się wirniku. Kiedy elektrony wejdą we żarnik żarówki, intensywnie bombardują jony sieci krystalicznej i zaczynają ostro wibrować. W trakcie takich drgań struktura fizycznej próżni ponownie ulega deformacji, a próżnia reaguje na to emitując kwanty światła. Ponieważ sama próżnia jest rodzajem materii, wcześniej zauważona sprzeczność dotycząca pojawiania się materii znikąd została usunięta: jedna forma materii (promieniowanie świetlne) powstaje z innej tego rodzaju (próżnia fizyczna). Same elektrony w takim procesie nie znikają i nie przekształcają się w coś innego. Dlatego ile elektronów wpada do żarówki przez jeden przewód, dokładnie taka sama ilość wyjdzie przez drugi. Naturalnie energia kwantów jest również pobierana z fizycznej próżni, a nie z elektronów wchodzących do włókna. Energia prądu elektrycznego w samym obwodzie nie zmienia się i pozostaje stała.

Tak więc do luminescencji lampy potrzebne są nie same elektrony, ale ostre wibracje jonów sieci krystalicznej metalu. Elektrony są tylko narzędziem, które wprawia jony w wibracje. Ale narzędzie można wymienić. A w eksperymencie z jednym przewodem dokładnie tak się dzieje. W słynnym eksperymencie Nikoli Tesli z przekazywaniem energii przez jeden przewód takim instrumentem było wewnętrzne zmienne pole elektryczne przewodu, które nieustannie zmieniało swoją siłę i w ten sposób wprawiało jony w wibracje. Dlatego wyrażenie „przeniesienie energii przez jeden drut” w tym przypadku nie jest udane, a nawet błędne. Żadna energia nie była przesyłana przez drut, energia była uwalniana w samej bańce z otaczającej fizycznej próżni. Z tego powodu sam drut nie nagrzewał się: nie można ogrzać obiektu, jeśli nie zostanie do niego dostarczona energia.

W efekcie rysuje się dość kusząca perspektywa gwałtownego spadku kosztów budowy linii energetycznych. Po pierwsze, możesz obejść się jednym drutem zamiast dwóch, co natychmiast zmniejsza koszty kapitałowe. Po drugie, zamiast stosunkowo drogiej miedzi można użyć dowolnego najtańszego metalu, nawet zardzewiałego żelaza. Po trzecie, sam drut można zredukować do grubości ludzkiego włosa, a wytrzymałość drutu pozostawić bez zmian, a nawet zwiększyć, zamykając go w osłonie z trwałego i taniego tworzywa sztucznego (przy okazji to też ochroni drut z opadów atmosferycznych). Po czwarte, dzięki zmniejszeniu całkowitego ciężaru drutu, możliwe jest zwiększenie odległości między podporami, a tym samym zmniejszenie liczby podpór dla całej linii. Czy to realistyczne? Oczywiście, że to prawda. Byłaby wola polityczna kierownictwa naszego kraju, a naukowcy was nie zawiodą.