RU2003113351A — Способ получения электрической энергии из эфира и устройство эфиродинамического генератора — Google Patents
Publication number RU2003113351A RU2003113351A RU2003113351/09A RU2003113351A RU2003113351A RU 2003113351 A RU2003113351 A RU 2003113351A RU 2003113351/09 A RU2003113351/09 A RU 2003113351/09A RU 2003113351 A RU2003113351 A RU 2003113351A RU 2003113351 A RU2003113351 A RU 2003113351A Authority RU Russia Prior art keywords magnetic field ether transformer energy electric energy Prior art date 2003-05-12 Application number RU2003113351/09A Other languages English ( en ) Other versions RU2261521C2 ( ru Inventor Владимир Акимович Ацюковский Original Assignee Владимир Акимович Ацюковский Filing date 2003-05-12 Publication date 2004-11-20 2003-05-12 Application filed by Владимир Акимович Ацюковский filed Critical Владимир Акимович Ацюковский 2003-05-12 Priority to RU2003113351/09A priority Critical patent/RU2261521C2/ru 2003-05-12 Priority claimed from RU2003113351/09A external-priority patent/RU2261521C2/ru 2004-11-20 Publication of RU2003113351A publication Critical patent/RU2003113351A/ru 2005-09-27 Application granted granted Critical 2005-09-27 Publication of RU2261521C2 publication Critical patent/RU2261521C2/ru
Links
- Espacenet
- Global Dossier
- Discuss
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 230000002269 spontaneous Effects 0.000 claims 1
Claims ( 2 )
1. Способ получения электрической энергии с помощью магнитного поля, образованного импульсным током с короткими фронтами, с использованием трансформатора, отличающийся тем, что создают магнитное поле вокруг первичной катушки трансформатора путем пропускания импульсного тока, получая магнитное поле с высоким градиентом напряженности, по окончании создания магнитного поля возникает самопроизвольный процесс сжатия магнитного поля давлением окружающего эфира, приводящий к увеличению энергии магнитного поля, при этом магнитное поле создает ЭДС индукции во вторичной катушке, которая и становится источником электроэнергии, таким образом обеспечивают преобразование потенциальной энергии давления эфира в электрическую энергию.
2. Устройство для получения электрической энергии, состоящее из источника высоковольтного напряжения, зарядного конденсатора, разрядника, бессердечникового трансформатора, первичная обмотка которого подключена к цепи разрядник — зарядный конденсатор, отличающееся тем, что, с целью обеспечения работы устройства как эфиродинамического генератора электроэнергии, вторичная обмотка настроена в резонанс с разрядом, при этом для обеспечения положительной обратной связи выход вторичной обмотки трансформатора подключен через выпрямитель к зарядному конденсатору.
RU2003113351/09A 2003-05-12 2003-05-12 Устройство для получения электрической энергии RU2261521C2 ( ru )
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003113351/09A RU2261521C2 ( ru ) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | Устройство для получения электрической энергии |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003113351/09A RU2261521C2 ( ru ) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | Устройство для получения электрической энергии |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003113351A true RU2003113351A ( ru ) | 2004-11-20 |
| RU2261521C2 RU2261521C2 ( ru ) | 2005-09-27 |
Как получать энергию из эфира
Экспериментально показано, что получать электроэнергию из атмосферы можно, используя параметрические процессы, возникающие в атмосфере при электрической поляризации молекул воздуха. Вертикальный градиент электрического поля Земли при этом не играет роли, поэтому антенну можно располагать вблизи поверхности Земли, что существенно упрощает приёмник электроэнергии.
поляризация молекул
уединённый конденсатор
приёмник электроэнергии
1. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. – М.: Наука, 1985. – С. 165, 167.
2. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. – М.: Наука, 1985. – С. 250.
3. Apparatus for the Utilization of Radiant Energy. N. Tesla. Patent USA № 685, 957. Patented Nov. 5, 1901.
4. Седов А.Н., Верёвкин В.Н. Способ аккумулирования атмосферной электроэнергии: патент России № 2293451 от 20.7.2004.
5. Касьянов Г.Т., Касьянова И.Г., Касьянов В.Г. Атмосферный источник электроэнергии: патент России № 120830 от 11.1.2012.
6. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М., Фейнмановские лекции по физике. – М.: Мир, 1966. – Т.5. – С. 209.
7. Зернов Н.В., Карпов В.Г., Теория радиотехнических цепей. – М.: Энергия, 1972. – С. 779.
Общеизвестно, что диэлектрики в электрических схемах далеко не всегда играют роль изоляторов. Реально они содержат не меньшее количество зарядов, чем проводники, но все заряды в диэлектриках закреплены на своих местах внутренним электрическим полем, т.е. уравновешены, а свободно перемещающихся, как в проводниках, нет. Поэтому нет и электрических токов проводимости – потоков зарядов, управляемых напряжением. Отсюда и вытекает, что диэлектрик – изолятор.
Однако, существуют условия, при которых равновесие зарядов в диэлектриках может быть нарушено, и тогда они могут выполнять роль проводников. Всем известный пример – плёнки диэлектриков, используемых в конденсаторах. Плёнки прекрасно проводят переменный электрический ток. Однако этот ток – не поток зарядов, как в проводниках, а лишь смещение множества зарядов из своего закреплённого состояния. И всё равно, такое движение зарядов – тоже электрический ток. Хотя и обладающий несколько иными свойствами, чем ток проводимости. Это – ток поляризации.
Явление поляризации возникает в любом диэлектрике, если его поместить во внешнее электрическое поле. Под действием этого поля в нём образуются электрические диполи, при этом на граничных поверхностях диэлектрика возникают нескомпенсированные электрические заряды [1]. Естественно, если напряжённость внешнего поля менять, например, по периодическому закону, то в диэлектрике возникает поляризационный ток, изменяющийся по тому же закону [2]. Такое явление возникает в любом диэлектрике, лишь бы он находился во внешнем электрическом поле.
Используя это физическое явление, можно объяснить, например, такой феномен, как работа однопроводных (незамкнутых) электрических цепей, примеры которых подробно описал сто с лишним лет назад гениальный экспериментатор Никола Тесла. При работе в этих цепях ток проводимости в местах разрыва цепи можно легко (технологии Теслы) превратить в ток поляризации, распространяющийся в диэлектрической среде, и с помощью уже такого тока цепь может быть замкнута и реально работать на полезную нагрузку.
При изменении внутренней структуры диэлектрика с образованием электрических диполей в нём возникает ряд интересных и перспективных явлений. Одно из них – генерация с помощью атмосферы (диэлектрик!) электроэнергии при выполнении экспериментатором определённых физических условий. Н. Тесла был первым, кто понял, что это вполне реально. Он создал «тесловские» трансформаторы и построил башни с уединёнными полусферическими конденсаторами на вершине, которые как бы «раскачивали» атмосферу и заставляли её выделять громадное количество энергии. Впрочем, Тесла опередил своё время и его многие открытия, как и работы более поздних его последователей, оказались невостребованными: в то время ещё далеко было до глобального энергетического кризиса…
Запатентованные тесловские устройства по утилизации атмосферного электричества требовали размещения крупной металлической пластины (антенны) на большой высоте. Антенна соединялась с землёй через кабель и конденсатор большой ёмкости. Наверху антенна заряжалась электричеством до больших величин, после чего с помощью прерывателя, соединённого с конденсатором, заряд превращался в переменный ток, годный к употреблению. Но что заряжало антенну? Убеждённый в существовании эфира, Тесла полагал, что это были мелкие частицы эфира, а также космическое и солнечное излучения [3].
Позднее в научном сообществе всякие ссылки на эфир были изъяты из исследовательских работ, поэтому в современных патентах, описывающих устройства по утилизации атмосферного электричества (например, [4]), принцип действия устройств авторами объясняется существованием вертикального градиента электрического поля Земли. Между антенной на высоте и электрическими схемами внизу существует разность потенциалов, вот её и пытаются использовать для утилизации энергии. Впрочем, поднимать громоздкую антенну на несколько сот метров вверх, как рекомендуется в патентах, и затем работать с ней там длительное время, невзирая на погоду, – задача сама по себе не из самых простых.
Однако, как показывают наши эксперименты, антенну в подобных устройствах вовсе не обязательно поднимать вверх.
В настоящей работе мы опишем действующую модель устройства, получающего электроэнергию из атмосферы с помощью антенны, расположенной, однако, на столь малой высоте, что с её помощью использовать разность потенциалов земного электрического поля не имеет смысла [5].
Устройство представляет собой незамкнутую (однопроводную) электрическую цепь, на одном конце её включена антенна (в терминах электротехники – уединённый конденсатор), которая изолирована от земли, но расположена на столь же малой высоте, что и приёмник электроэнергии. Антенна-уединённый конденсатор представляет собой либо металлическую (можно металлизированную) пластину (в описываемом устройстве – площадью около одного квадратного метра), либо металлическую решётку той же площади. На уединённый конденсатор с помощью повышающего трансформатора приёмника электроэнергии подаётся переменное напряжение амплитудой 800–1000 Вольт и частотой в несколько десятков килоГерц (рисунок). На низковольтную обмотку этого трансформатора работает генератор периодического напряжения, питающийся от автомобильного аккумулятора. К другому контакту повышающей обмотки трансформатора подсоединена нагрузка – резистор величиной в несколько десятков килоОм, второй контакт которого заземляется.
Модель устройства, получающего электроэнергию из атмосферы с помощью антенны:1 – антенна (уединённый конденсатор), 2 – генератор переменного напряжения с питающим аккумулятором, 3 – повышающий трансформатор, 4 – нагрузка, 5 – заземление
Таким образом, в схеме создана цепь для заряда/разряда уединённого конденсатора, соединённая с землёй, при этом ток заряда/разряда протекает через нагрузку, выделяя в ней полезную энергию. Эксперимент показывает, что этот ток и полезная энергия в нагрузке возрастают при увеличении площади уединённого конденсатора-антенны. Заметим, что конструктивная ёмкость конденсатора-антенны относительно земли в происходящих процессах роли не играет: она слишком мала и, кроме того, если эту ёмкость ещё уменьшить, например, поднимая уединённый конденсатор выше, ток заряда/разряда не только не уменьшится, а наоборот, имеет тенденцию к увеличению.
Практически в схеме, изображённой на рисунке, при описанных выше параметрах удавалось получить на выходе более 20 Ватт электроэнергии при затратах аккумулятора, не превышающих 9,5 Ватта. Кроме резистора в нагрузке были использованы и работали цепочки светодиодов и небольшие лампы накаливания. Возможно также подключение (через согласующие трансформаторы) заряжающих устройств для мобильных телефонов и других схем.
Если отключить уединённый конденсатор от повышающего трансформатора при работающем генераторе, ток через нагрузку уменьшается на четыре-пять порядков. Приёмник без антенны перестаёт получать дополнительную энергию извне – из атмосферы.
Каким образом можно объяснить процесс извлечения электрической энергии из атмосферы с помощью антенны и генератора периодического напряжения? Вертикальный градиент электрического поля Земли в нашем случае не играет роли. О существовании мелких частиц эфира в доступной нам научной литературе никаких сведений нет.
Посмотрим ещё раз на рисунок. Антенна, соединённая с высоковольтной обмоткой трансформатора, практически не излучает в пространство радиоволны на частоте колебаний генератора напряжения, поскольку длина волны колебаний, производимых генератором, выбирается порядка 10–15 километров, а длина антенны, удовлетворяющая условию мобильности и малогабаритности описываемого устройства, выбирается в тысячи раз короче. Но антенна возбуждает в локальной области пространства вокруг себя переменное высоковольтное электрическое поле. Поле поляризует молекулы воздуха, превращая их в электрические диполи (см. [1]). Поляризованные молекулы выстраиваются вдоль линий напряжённости поля, при этом поворот осей симметрии поляризованных молекул вдоль линий напряжённости увеличивает силу взаимодействия их с источником внешнего поля (антенной). В итоге происходит процесс пространственного упорядочивания электрических диполей в организованной внешним полем среде.
Далее происходит следующее. Принципиальное отличие уединённого конденсатора-антенны от конденсатора обычного, с параллельными пластинами и однородным электрическим полем между ними, состоит в том, что уединённый конденсатор конечных размеров создаёт вокруг себя в диэлектрике (в нашем случае – в атмосфере) неоднородное по напряжённости электрическое поле; действительно, напряжённость поля уменьшается при удалении от уединённого конденсатора, следовательно, поле неоднородно.
Известно, что диполи, находящиеся в неоднородном электрическом поле, втягиваются в сторону б. Ольшей его напряжённости [6]. Поэтому в начале каждого периода заряда уединённого конденсатора атмосферные диполи будут стремиться расположиться как можно ближе к его поверхности с силой, пропорциональной градиенту напряжённости поля. Таким образом, во время заряда за счёт неоднородности поля увеличивается объёмная (и поверхностная) плотность электрических зарядов у поверхности уединённого конденсатора. Естественно, увеличение плотности зарядов вблизи поверхности вызывает увеличение общего заряда Q уединенного конденсатора. В соответствии с известной формулой
где С – ёмкость конденсатора, U – напряжение на нём.
При неизменной амплитуде напряжения U на конденсаторе, задаваемой генератором, увеличение заряда Q эквивалентно увеличению ёмкости С уединённого конденсатора. При увеличении ёмкости увеличивается и зарядно/разрядный ток, определяемый по формуле:
Увеличение тока ведёт к возрастанию мощности в нагрузке.
Обратим внимание на следующее. Изменение ёмкости уединённого конденсатора происходит синхронно с процессами его заряда и разряда, т.е. привязано к периодическому напряжению U, выдаваемому генератором. Если это напряжение имеет по форме и положительную, и отрицательную полуволны за период колебания, то изменение ёмкости будет происходить в два раза чаще частоты повторения колебаний генератора: атмосферные диполи будут поворачиваться к поверхности конденсатора то одним, то другим своим зарядом в течение одного периода. Но периодический процесс с изменением ёмкости в два раза чаще, чем частота колебаний основного генератора, с точки зрения теории электрических цепей с переменными параметрами имеет признаки одного из вариантов параметрического процесса [7], и в нём источником накачки, для нашего случая, является сама атмосфера. Мы полагаем, что сумму энергии генератора и энергии накачки, отдаваемой атмосферой, как раз и выделяет приёмник, описанный в этой работе.
Вероятно, роль источника накачки для устройств, подобных описанному здесь, может играть не только атмосфера, но и другие диэлектрики. Так ли это и какие из диэлектриков могли бы выполнять эту роль наиболее эффективно – должен показать опыт.
Расположение антенны уединённого конденсатора вблизи поверхности земли рядом с приёмником электроэнергии существенно упрощает и делает более надёжным способ получения энергии из атмосферы. Понятно, что при практическом использовании это позволит во много раз снизить затраты на производство таких устройств и, следовательно, удешевить стоимость получаемой электроэнергии.
Бесплатная энергия из эфира
Человечество много лет ищет источники энергии, которые будут давать дешевое электричество в неограниченном количестве, т. к. традиционное электричество с каждым годом становится все дороже. Нас окружает бездонное море бесплатной эфирной энергии, но как всегда то, что лежит у нас под ногами мы просто не замечаем.
Показать больше
Войдите , чтобы оставлять комментарии
ЭФИР ВОЗВРАЩАЕТСЯ?
Доктор философии в области физики К. ЗЛОСЧАСТЬЕВ. (Национальный автономный университет Мексики, Институт ядерных исследований, кафедра гравитации и теории поля).
«Пятый элемент»: история и современный взгляд.Противоречит ли эфир теории относительности Эйнштейна? Гипотеза эфира, «пятого элемента» некой невидимой субстанции, наполняющей Вселенную, господствовала в философии и науке более чем две тысячи лет — до 1905 года, когда Альберт Эйнштейн опубликовал свою первую работу по теории относительности (ТО). Из теории, в частности, следовало, что эфир — вещь для электродинамики в принципе необязательная, и лезвие бритвы Оккама неприятно сверкнуло над горлом некогда столь незыблемого «пятого элемента». Эксперименты Майкельсона — Морли и их последователей (кстати, продолжающиеся и в настоящее время) не выявили каких-либо проявлений эфира, и теории, которые на нем базировались, постепенно перекочевали со страниц серьезных научных изданий в труды непризнанных гениев-изобретателей, поэтов, бродячих философов и оккультных служителей лохотрона, где и деградировали окончательно. Но не рано ли зачитан некролог, а что, если пациент скорее жив, чем мертв? Эта статья о направлении в фундаментальной физике, которое стало особенно популярным в последние два-три года, — о гипотезе релятивистского эфира (Einstein Aether) и нарушении Лоренц- и cpt -инвариантности, то есть о теоретических предсказаниях и экспериментальных поисках отклонений от теории относительности и Стандартной модели.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Аристотель ввел понятие «эфир» в дополнение к четырем первоэлементам — земля, воздух, вода и огонь.
Французский физик и математик Рене Декарт (1596-1650) ввел понятие «тонкой материи», некий аналог эфира древности.
Эфир и Солнечная система. Угол между осью вращения Земли и направлением эфира должен непрерывно меняться.
Интерферометр Майкельсона — Морли. Если эфир существует, он должен воздействовать на два луча (обозначенные синим и зеленым цветом) по-разному и таким образом создавать анизотропию.
ЕХАЛ ГРЕК А. ЧЕРЕЗ РЕКУ
Первоначально словом эфир (aether) в греческой мифологии обозначали «божественно чистый свежий воздух», находящийся высоко в небе и доступный для дыхания лишь живущим в нем богам, в отличие от обыкновенного воздуха (aer), которым дышат простые смертные. Древние греки ассоциировали эфир с одноименным божеством, сыном богини ночи Никс и ее брата — первобога тьмы Эребуса. Позднее Аристотель (384-322 до н. э.) ввел эфир как пятый элемент ( квинтэссенция ) в систему классических элементов (изначально четырех: земля, воздух, вода и огонь), изобретенную Ионической философской школой. Он мотивировал свое нововведение тем, что четыре земных элемента находятся в непрерывном изменении и могут двигаться по прямым линиям, тогда как небесные тела казались ему вечными и неизменными и двигались исключительно по округленным траекториям. Таким образом, эфир в представлении Аристотеля не имел обычных физических свойств и какой-либо внутренней структуры, не был подвержен изменениям и двигался исключительно по окружностям.
В Средние века философы-схоласты, Роберт Флудд (1574-1637) и другие, дополнительно наделили эфир плотностью, при этом разумно предположив, что плотность вещества, из которого сделаны небесные тела, должна быть больше плотности эфира. Парадокса, что более плотные тела могут столетиями столь устойчиво «плавать» в менее плотном эфире, похоже, никто не заметил, а может, все списали на божественную силу, понимание которой недоступно простым смертным.
НОЧНОЙ ЗЕФИР СТРУИТ ЭФИР
Скудость эмпирической информации об эфире вкупе с его изначально божественным происхождением сделали эфир своего рода мистическим идолом человеческой цивилизации и «красным словцом» литературы, будоражащим беспокойные умы и поныне. Наиболее поэтически настроенные из них не смирились с отсутстви ем наблюдаемых данных о предмете познания и решительно двинулись вперед. Одни сразу же наделили эфир богатой внутренней структурой, имеющей первостепенное значение для зарождении Вселенной:
И над вами сиять
будет вечно подвижный эфир,
Полный ангельских крыл,
Создающих пространство и пламя.
А. Шохов
Автор, впрочем, не вдавался в разные несущественные детали, например, откуда берется энергия на такого рода спецэффекты и почему мы их на данный момент не видим. Другие занялись вопросами рождения-уничтожения и вообще измерения эфира как такового:
И возрождают вновь эфир
Всевышним посланные бури.
Нет меры и предела нет
Эфиру, коим мир одет.
В. Кюхельбекер
При этом Вильгельм Карлович, естественно, не уточнил, какие именно бури имеются в виду, какое математическое определение меры и предела используется и т. д. Третьи попытались заняться исследованием геометрических характеристик эфира:
И райский свет, и воздух, и эфир,
И текстов Неба ангельские строчки
Оберегают наш с тобою мир
Подобием овальной оболочки.
Л. Никонова
Эти авторы натолкнулись на значительные трудности топологического плана.
Другая группа поэтов-«исследователей» обратилась к изучению физико-химических свойств космического эфира, например, его вибрационных характеристик (сделав при этом ряд правильных выводов, хотя логически не совсем понятным образом):
Горит звезда, дрожит эфир,
Таится ночь в пролеты арок.
Как не любить весь этот мир,
Невероятный Твой подарок?
В. Ходасевич
и его агрегатного состояния:
Таков наш безначальный мир.
Сей конус — наша ночь земная,
За ней — опять, опять эфир
Планета плавит золотая.
А. Блок
Александр Александрович, к сожалению, не уточнил ни температуру плавления, ни прочие параметры фазового перехода предположительно твердого (аморфного? кристаллического?) эфира. Естественно, что эта гипотеза встретила «возражение» других «исследователей», утверждающих, что эфир в нормальных условиях на самом деле находится в жидком состоянии, близком к точке кипения, то есть в состоянии перехода в газ:
Эфир кипит!
Никто не спит!
И. Федина
Автор напоминает о необходимости быть бдительным и не позволять темному облаку непроверенных теорий заслонять солнце истины.
Было также «исследовано» возможное влияние эфира на метеорологические свойства атмосферы и сезонные изменения климата:
Порхает, взлетает, стремится в движенье:
Подвижно-живое чуждается стай.
Пусто, величаво, как диво творенья,
Эфир первородный, рождающий май.
В нем остов не плотный,
но дух без прерывов.
Все сжато снаружи, раздельно внутри.
В нем самобогатство ритмичных порывов,
Без тучки и дымки парит он вдали.
Хуан Юэ
Но сложности с предсказанием погодных явлений были слишком велики, чтобы сделать какие-либо конкретные выводы, что и было замечено одним японским поэтом, имя которого история умалчивает:
Пьянящий аромат травы
После дождя
На луг стрекозы полетели…
Наконец, третья группа «исследователей» оптимистично предположила, что эфир — субстанция по определению здравомыслящая и, возможно, не лишенная музыкального слуха и даже некоторой душевности, ибо
В великий час рождения вселенной,
Когда извлек Всевышний перст
Из тьмы веков эфир одушевленный
Для хора солнцев, лун и звезд…
А. Полежаев (авторская лексика сохранена)
Поэтому лучший способ узнать что-нибудь об эфире — спросить его самого, пойти на прямой контакт, как делают все разумные существа. Начало было многообещающим:
Я дозвонился в эфир,
Эфир наполнен тобой.
Я пью холодный кефир.
Играет нежный гобой.
И. Клиновой
Впоследствии по неизвестным причинам канал связи был безвозвратно утерян, и установить личность существа, наполняющего эфир, и процент самой наполняемости сейчас представляется невозможным. Роли охлажденного кисломолочного продукта и музыкального инструмента в этом процессе также остались невыясненными. Дальнейшие попытки контакта неизменно оканчивались провалом:
Бессловесен эфир меж тобою и мною.
На столе — стеариновый отсвет луны…
А. Габриэль
Но я, затерянный в кудрях
травы летейской,
я, бурей брошенный в эфир глухонемой…
В. Набоков
И разочарованные исследователи даже стали подозревать эфир в подготовке заговора против человечества:
…бесконечный эфир, через который мы несемся […] навстречу неведомому концу, какой-то ужасной катастрофе, подстерегающей нас на последней грани пространства, где мы низвергнемся в какую-нибудь эфирную Ниагару…
Артур К. Дойл. Отравленный пояс
В общем, этот путь не прибавил «исследователям» ни бодрости, ни оптимизма:
Темь-пустота, безликий эфир.
Жизнь — короткая, как доска,
Чего же еще ты хочешь искать?
А. Мансветов
А у некоторых, в конце концов, он даже спровоцировал мысли об уходе из жизни:
Когда же ласточкой взовьюсь я
В тот лучший мир,
Растаю и с тобой сольюсь я
В один эфир…
А. Одоевский
Это не могло не обеспокоить общественность. К счастью, человечество уже приходило к осознанию того, что понимание природы эфира и даже просто само доказательство или опровержение его существования невозможны без предварительного понимания природных явлений, затрагивающих остальные четыре первоэлемента — те, с которыми человек сталкивается в повседневной жизни:
Что зыблет ясный ночью луч?
Что тонкий пламень в твердь разит?
Как молния без грозных туч
Стремится от земли в зенит?
Как может быть, чтоб мерзлый пар
Среди зимы рождал пожар.
Иль в море дуть престал зефир,
И гладки волны бьют в эфир.
Сомнений полон ваш ответ
О том, что окрест ближних мест.
Скажите ж, коль пространен свет?
И что малейших дале звезд?
Неведом тварей вам конец?
Скажите ж, сколь велик творец?
М. Ломоносов
Такая постановка вопроса в свою очередь подразумевает необходимость создания четкой и последовательной структуры мироздания. По времени это совпало с появлением физики — науки о природе, которая должна была стать более мощным инструментом познания наблюдаемой Вселенной, чем мифология, религия и философия, вместе взятые.
ЭФИР, ВЕЗДЕ ОДИН ЭФИР
С открытием Ньютоном законов классической механики началась эра теоретической физики — математической науки, которая позволяла предсказать или отвергнуть возможность существования того или иного феномена до начала попыток его наблюдения и/или соответствующего эксперимента. Люди осознали, что получили интеллектуальный инструмент для исследования того, чего могло и не быть . Однако предположение, что эфир все-таки может существовать, толкал их на разработку теорий, объясняющих те или иные явления с помощью эфира.
Эфир Ньютона . Классическая механика Ньютона легко отняла у Аристотелевой теории «вихревого эфира» статус теории, объясняющей планетарное движение, но полностью отвергнуть эфир Ньютон не смог. Во-первых, классическая механика сама по себе содержала концепции абсолютно го пространства и абсолютного времени, и предполагалось, что взаимодействия между телами распространяются мгновенно. В этом случае эфиром можно было назвать как само абсолютное пространство и время (выделенную систему отсчета — СО*), так и механическую среду, по которой распространяются гравитационные и электромагнитные взаимодействия.
Действительно, в выражение для силы Лоренца, действующей на электрически заряженную частицу в магнитном поле, входит скорость этой самой частицы. Вопрос: скорость частицы относительно чего , то есть, в какой системе отсчета? Значит, необходимо либо найти ту единственную «истинно верную» СО, относительно которой надлежало делать все расчеты, либо перестать считать понятие трехмерного вектора силы фундаментальным (Эйнштейн пойдет по второму пути и добьется подлинного понимания, но до этого должно еще пройти двести лет господства нерелятивистской механики и эфира).
Во-вторых, в попытке дать единое описание света, вещества и гравитации Ньютон пишет книгу «Optiks», где эффекты влияния гравитации и вещества на свет объясняются изменениями скорости света (напоминаем, что скорость света постоянна только в вакууме), в свою очередь обусловленными изменениями плотности эфира. Согласно его теории, частицы света (Ньютон уже тогда предполагал, что свет имеет не только волновую, но и корпускулярную природу!) отклоняются в сторону более высокой плотности или в сторону более сильно притягивающей массы.
Как бы то ни было, теория ньютоновского эфира окончательно рухнула после того, как выяснилось следующее. Во-первых, Ньютон ошибочно предполагал, что свет в веществе притягивается к областям, где он имеет более высокую скорость; во-вторых, величина эффекта «красного смещения» (увеличение длины света при прохождении в окрестности массивного тела), посчитанная согласно теории, отличалась от экспериментально измеренной чуть ли не в два раза.
Светоносный эфир . Джеймс Максвелл в 1864 году выводит свои уравнения, объединившие электричество и магнетизм, и утверждает, что свет есть электромагнитная волна, которая может распространяться в вакууме исключительно с фиксированной скоростью — 310 740 км/с. В механике Галилея — Ньютона это могло выполняться только в какой-то одной системе отсчета, и поэтому такая гипотетическая выделенная система отсчета была объявлена сопутствующей эфиру как среде, в которой распространяется свет. Таким образом, эфир должен быть неподвижен и одинаков в любой точке наблюдаемой Вселенной, иначе скорость света должна изменяться в пространстве. Теоретические расчеты и существующие на то время экспериментальные данные уже позволяли сказать, какими свойствами должен обладать светоносный эфир, чтобы удовлетворять всем требованиям теории. Эти свойства оказались совершенно сверхъестественными: он должен быть текучим, как жидкость или газ, чтобы равномерно наполнять пространство, и вместе с тем в миллион раз тверже, чем сталь, чтобы поддерживать высокие частоты электромагнитных волн. Кроме того, эфир должен быть безмассовым и с нулевой вязкостью, чтобы минимизировать собственное влияние на орбиты планет, а также полностью прозрачным, несжимаемым, нерассеивающим и непрерывным вплоть до самых малых масштабов. Такой эфир выходил за все рамки здравого смысла и становился вопросом веры.
КАРЕТА ПОДАНА, СЭР!
Девятнадцатый век поднял технологию на новую ступень и освободил человечество от многих догм прошлого. Физики тоже расширили свои экспериментальные возможности, с успехом использовав новые технологии для получения ответов на вопросы, ранее считавшиеся недоступными для рационального объяснения. Существование глобального светоносного эфира было едва ли не самым важным из них…
Земля движется по орбите со скоростью около 30 км/с; таким образом, она должна ощущать «эфирный ветер», угол падения и величина которого в заданной точке поверхности планеты станут меняться в зависимости от времени года и суток. Влияние эфирного ветра на свет должно быть подобно влиянию обычного ветра на звуковые волны, то есть скорость распространения света в различных направлениях будет различной, согласно нерелятивистскому закону сложения скоростей.
В 1881-1887 годы Альберт Майкельсон (Michelson) и Эдвард Морли (Morley) осуществили один из наиболее важных экспериментов в истории физики, идея которого используется до сих пор из-за достигаемой высокой точности. Луч света из источника попадает на частично посеребренное зеркало, где разделяется на два луча (обозначенные на рисунке зелеными и синими стрелками), которые направляются в разные стороны. Там они отражаются от зеркал (отстоящих от центрального на одинаковом расстоянии) и в конце концов попадают в один детектор — экран. Если скорость света различна в этих двух направлениях, то один из лучей должен прийти с запаздыванием, и в детекторе должна наблюдаться интерференционная картина**.
Эксперимент показал, что никаких сезонных эффектов не наблюдается. И даже если эфир существует, его скорость относительно прибора не может превышать 8 км/с. Последующие эксперименты подобного рода, проведенные в XX веке Миллером (Miller), Томашеком (Tomascheck), Кеннеди (Kennedy), Иллингворсом (Illingworth), Пиккардом (Piccard), Стаелем (Stahel), Джусом (Joos), Таунсом (Townes) и другими, к 1959 году снизили этот порог до 25 мм/с. Наконец, эксперимент Брилле — Холла (Brillet — Hall), проведенный в 1979 году, поставил рекорд: разница между скоростями двух лучей, испущенных гелий-неоновым лазером в противоположных направлениях, не превышала по порядку величины одной тысячной миллиметра в секунду. Но в принципе все было понятно задолго до 1979 года: в 1905 году Альберт Эйнштейн предложил устранить парадоксы электромагнетизма, отказавшись от гипотезы абсолютного пространства, абсолютного времени и силы, мгновенно передающейся на расстояние. Механику Ньютона и теорию относительности Галилея вобрала в себя релятивистская теория относительности, эфир стал не нужен и был отправлен в изгнание.
Комментарии к статье
* Системой отсчета называется система линеек (координат) и часов для измерения соответственно пространственных и временных интервалов между событиями.
** Интерференция возникает, когда два монохроматических луча света приходят со сдвигом по фазе. Тогда их накладывающиеся амплитуды (а значит, и светимости) могут то усиливать, то гасить одна другую, что создает чередование темных и светлых полос или кругов на экране.