Текст книги "Теория физического вакуума в популярном изложении"

Автор книги: Г. Шипов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 9 страниц)

4.3. Воздействие торсионных полей на воду и растения.

Одним из источников статического торсионного поля является постоянный магнит. Действительно, собственное вращение электронов внутри намагниченного ферромагнетика порождает суммарное магнитное и торсионное поле магнита (см. рис. 40).

^{Рис. 40. Торсионные поля, создаваемые: а) отдельным электроном; б) постоянным магнитом.}

Связь между магнитным моментом ферромагнетика и его механическим моментом была обнаружена американским физиком С. Барнеттом в 1909 г. Рассуждения С. Барнетта были очень простые. Электрон заряжен, следовательно, его собственное механическое вращение создает круговой ток. Этот ток порождает магнитное поле, образующее магнитный момент электрона (см. рис. 40 а). Изменение механического вращения электрона должно приводить к изменению его магнитного момента. Если взять не намагниченный ферромагнетик, то в нем спины электронов ориентированы в пространстве хаотически. Механическое вращение куска ферромагнетика приводит к тому, что спины начинают ориентироваться вдоль направления оси вращения. В результате такой ориентации магнитные моменты отдельных электронов суммируются, и ферромагнетик становится магнитом.

Опыты Барнетта по механическому вращению ферромагнитных стержней подтвердили правильность высказанных выше рассуждений и показали, что в результате вращения ферромагнетика у него возникает магнитное поле.

Можно провести обратный опыт, а именно, изменить суммарный магнитный момент электронов в ферромагнетике, в результате чего ферромагнетик начнет механически вращаться. Этот опыт успешно был проведен А. Эйнштейном и де Гаазом в 1915 г.

Поскольку механическое вращение электрона порождает его торсионное поле, то любой магнит представляет собой источник статического торсионного поля (см. рис. 40 б). Проверить это утверждение можно, действуя магнитом на воду. Вода является диэлектриком, поэтому магнитное поле магнита воздействия на нее не оказывает. Другое дело торсионное поле. Если направить северный полюс магнита на стакан с водой так, чтобы на нее действовало правое торсионное поле, то через некоторое время вода получает «торсионный заряд» и становится правой. Если поливать такой водой растения, то их рост ускоряется. Было также обнаружено (и даже был получен патент), что семена, обработанные перед посевом правым торсионным полем магнита, увеличивают свою всхожесть. Обратный эффект вызывает действие левого торсионного поля. Всхожесть семян после его воздействия уменьшается по сравнению с контрольной группой. Дальнейшие эксперименты показали, что правые статические торсионные поля оказывают благоприятное действие на биологические объекты, а левые поля действуют угнетающе.

В 1984-85 гг. в России были выполнены эксперименты, в которых изучалось воздействие излучения торсионного генератора на стебли и корни различных растений: хлопчатника, люпина, пшеницы, перца и т. д.

В экспериментах торсионный генератор устанавливался на расстоянии 5 метров от растения. Диаграмма направленности излучения захватывала одновременно стебли и корни растения. На рис. 41представлены результаты экспериментов по измерению относительной дисперсной проводимости (ОДП) тканей растения – стебля и корня хлопчатника в диапазоне частот генератора от 1 до 512 кГц. Результаты экспериментов показали, что под воздействием торсионного излучения изменяется проводимость тканей растения, причем у стебля и корня различным образом. Во всех случаях воздействие на растение производилось правым торсионным полем.

^{Рис. 41. Результаты измерения ОДП хлопчатника в диапазоне частот 1-512 кГц. Временной интервал между кривыми 2 мин. Нулевое значение ОДП соответствует отсутствию воздействия торсионного излучения.}

4.4. Проявление торсионных взаимодействий в механике.

В разделе «Относительность сил и полей инерции» было показано, что торсионные поля в механике проявляют себя через силы инерции. До сих пор силы инерции оставались загадкой для физиков, начиная с ньютоновских времен. Дело в том, что в отличие от всех других сил, наблюдаемых в механике, силы инерции:

а) не удовлетворяют третьему закону механики Ньютона (закону действия и противодействия), поскольку неизвестно со стороны каких тел они приложены;

б) являются сразу и внешними и внутренними по отношению к некоторой изолированной механической системе (см. рис. 42);

в) все четыре силы инерции порождены вращением материи;

г) в общем случае последовательное описание сил инерции требует введения десятимерного пространства событий, наделенного геометрией Вайценбека.

^{Рис. 42. Силы инерции проявляют себя одновременно как внутренние и внешние по отношению к некоторой изолированной (в механическом смысле) системе: а) – два маятника с длиной подвеса Lприкреплены с внешней и внутренней стороны ящика; б) – при движении ящика с постоянным ускорением Wоба маятника отклоняются на одинаковый угол a.}

Перечисленные свойства сил инерции выводят их за рамки механики Ньютона и некоторые теоремы, доказанные в этой механике, оказываются неприменимыми к системам, где действуют силы инерции.

Напомним, что силы инерции порождены полями инерции, которые аналитически описываются кручением пространства Вайценбека, т.е. являются торсионными полями. Свойства сил инерции и их необычное проявление связано с торсионной природой этих сил. Поэтому торсионные взаимодействия можно определить как процессы, в которых решающую роль играют силы инерции.

Наиболее ярким примером проявления торсионных взаимодействий в механике является обобщение закона сохранения линейного импульса

m ₁V ₁+ m ₂V ₂= const

который выполняется в механике Ньютона при упругом столкновении двух не вращающихся масс m ₁и m ₂, движущихся со скоростями V ₁и V ₂соответственно. С точки зрения теории физического вакуума изменение скоростей тел после столкновения вызвано ускорением, которое в десятимерном пространстве событий геометрии Вайценбека описывается как вращение в пространственно-временных плоскостях (см. рис. 3). Поэтому закон сохранения линейного импульса оказывается ограниченным, поскольку во вращении участвую только три псевдоевклидовых угла.

^{Рис. 43. Косой удар без проскальзывания двух вращающихся шарообразных тел. Векторы угловых скоростей трехмерного вращения перпендикулярны плоскости чертежа.}

Самый общий закон сохранения импульса следует из модели шестимерного вращения. Реальная ситуация, которая демонстрирует шестимерное вращение при ударе вращающихся тел, изображена на рис. 43. На нем представлен косой удар двух вращающихся шарообразных тел массы m ₁и m ₂с радиусами r ₁и r ₂, угловыми скоростями w ₁и w ₂. При ударе тел происходит обмен не только линейными, но и угловыми скоростями. Если направить ось хпо линии, соединяющей центры сталкивающихся тел, то в этом случае обобщенный закон сохранения выглядит следующим образом:

m ₁V ^x ₁+ m ₂V ^x ₂= const

J ₁w ₁+ m ₁V ^y ₁R + J ₂w ₂+ m ₂V ^y ₂R = const

В частном случае, когда удар прямой, компоненты V ^yобращаются в нуль, и из второго равенства мы получаем известный закон сохранения углового импульса:

J ₁w ₁+ J ₂w ₂= const

В общем случае компоненты V ^yотличны от нуля, что приводит к обмену между вращательными и поступательными импульсами системы, т.е. к нарушению закона сохранения линейного импульса механики Ньютона.

Эксперименты, показывающие нарушение закона сохранения линейного импульса были проведены российским ученым Н.В. Филатовым. В эксперименте исследовалось столкновение двух вращающихся в разные стороны гироскопов, установленных на тележке, с массивным телом (см. рис. 44).

^{Рис. 44. Схема опыта Филатова по столкновению двух гироскопов с массивным телом: а) – вид сбоку; б) – вид сверху.}

Для того, чтобы удар был без проскальзывания по ободу гироскопов, установлены короткие стержни, по которым массивное тело наносило удар. Кроме того, гироскопы были установлены в кардановых подвесах и могли прецессировать.

В многочисленный экспериментах Филатова удалось установить, что в том случае, когда после удара гироскопы начинали прецессировать, линейный импульс системы не сохранялся. Происходил обмен между (внутренним) вращательным и (внешним) поступательным импульсами системы, что приводило к изменению скорости центра масс системы после удара.

4.5. Четырехмерное вращение и четырехмерный гироскоп.

Изучение свойств торсионных полей и порождаемых ими сил инерции принципиально невозможно без привлечения пространства событий в виде десятимерного многообразия со структурой геометрии Вайценбека. Напомним, что в четырехмерном многообразии трансляционных координат существует шесть вращательных степеней свободы. Поэтому термин «четырехмерное вращение» означает вращение в трех пространственных углах и в трех пространственно-временных. Соответственно, термин «четырехмерный гироскоп» применяется к устройству, которое вращается одновременно в пространственных и пространственно-временных углах.

Рассмотрим ускоренную локально инерциальную систему отсчета второго рода, связанную с центром масс однородного вращающегося диска (см. рис. 11). Предположим, что в некоторый момент времени с некоторой скоростью V, направленной параллельно оси диска, из диска выбрасывается масса Dm (см. рис. 45). В момент, когда масса Dm симметричным образом покидает вращающийся диск, силы инерции, действующие на центр масс, оказываются не скомпенсированными и он должен изменить свою линейную скорость относительно инерциальной системы отсчета.

Симметричный выброс массы в этом мысленном эксперименте происходит в результате действия каких-либо внутренних сил (например, сил упругости создаваемых пружиной). С позиций механики Ньютона этот эксперимент демонстрирует нарушение закона сохранения линейного импульса в данной изолированной механической системе в результате действия не скомпенсированных сил инерции.

^{Рис. 45. Из однородного вращающегося гироскопа выбрасывается масса Dm, в результате чего силы инерции, действующие на центр масс, оказываются неуравновешенными.}

Вращающийся однородный диск представляет собой трехмерный гироскоп, поскольку вращение происходит в пространственных углах (и в данном случае используется один угол). Для того, чтобы перемещать центр масс трехмерного гироскопа за счет действия внутренних сил необходимо каждый раз выбрасывать массу и создавать таким образом не скомпенсированные силы инерции, действующие на его центр масс. Это напоминает разновидность реактивного движения, но только менее рациональное, чем существующее.

Существует возможность добиться такого же результата без выброса масс, если использовать устройство, представляющее собой четырехмерный гироскоп.

На рис. 46представлена схема четырехмерного гироскопа , у которого вращение происходит по одному пространственному углу фи одному пространственно-временному углу q. Он состоит из центральной массы М, на которой установлена ось О ₁, вокруг которой на стержнях длинной rвращаются массы m. Вращение масс происходит синхронно, т.е. если одна масса повернулась на угол фпротив часовой стрелки, то другая масса повернулась на точно такой же угол по часовой стрелке. Если грузы вращаются вокруг оси О ₁, то тело Мдвижется возвратно-поступательно вдоль оси X. Расчеты показывают, что на центр масс системы действуют две силы:

а) поступательная сила инерции:

F ₁= (М + 2m)х''

б) проекция двух вращательных сил инерции на ось Х:

F ₂= – 2mrw ²cosф – 2mrw' sinф.

^{Рис. 46. Принципиальная схема четырехмерного гироскопа.}

Сумма этих сил равна нулю, поэтому центр масс четырехмерного гироскопа покоится или движется равномерно и прямолинейно, а ускоренная система отсчета, связанная с ним, оказывается локально инерциальной системой второго рода.

Изменить скорость центра масс четырехмерного гироскопа можно двумя способами:

1) подействовать на тело Мвнешней силой, что приведет к изменению силы F ₁и нарушит баланс сил инерции;

2) изменить угловую скорость вращения w, что приведет к изменению силы F ₂и так же нарушит баланс сил инерции.

4.6. Инерциоид Толчина.

Изменение скорости центра масс четырехмерного гироскопа, используя второй способ (без внешнего воздействия), можно осуществить на практике, если смонтировать на теле Мустройство (мотор-тормоз), которое будет менять угловую скорость вращения грузов в нужном секторе углов. Управляя с помощью мотор-тормоза силами инерции внутри четырехмерного гироскопа, мы получим движение его центра масс.

В России подобное устройство было сконструировано инженером В.Н. Толчиным ( рис. 47).

^{Рис. 47. Инерциоид Толчина.}

^{Рис. 48. График не скомпенсированной силы инерции, действующей на центр масс четырехмерного гироскопа.}

^{Рис. 49. Демонстрация результата работы мотор-тормоза. Не скомпенсированная сила инерции F _с, созданная мотор-тормозом, действует на центр масс инерциоида.}

Расчеты показывают, что не скомпенсированная сила инерции наиболее эффективно действует на центр масс инерциоида вблизи углов вращения 0° и 180° (см. рис. 48).

Обычно движение инерциоида начинается из состояния покоя его центра масс и с углов вращения грузов в секторе 180° – 330°. Когда вращающиеся грузы подходят к углу вращения 330° мотор-тормоз начинает ускорять вращение грузов (см. рис 49). Ускорение вращения идет в секторе углов 330° – 360°. В это время, длящееся для реальной модели, изображенной па рис. 47, всего 1/16 сек., тормозная колодка с пружиной действует на ось вращения грузов, нажимая на тормозной кулачек, жестко укрепленный на оси (см. рис. 49). В секторе углов 330° – 360° вращательная сила инерции F ₂= – 2mrw ²cosф – 2mrw' sinфпревосходит поступательную силу инерции F ₁= (М + 2m)х'' и центр масс начинает двигаться под действием не скомпенсированной силы инерции F _с. Далее, в секторе углов 0° – 150° работа мотор-тормоза прекращается, и силы инерции оказываются уравновешенными. В это время, длящееся примерно 0,2 сек., центр масс инерциоида движется с постоянной скоростью порядка 10 см/сек.

Когда угол поворота составит 150°, тормозной кулачек набегает на тормозную колодку. В результате происходит процесс торможения вращения грузов в секторе углов 150° – 180°, что приводит к нарушению баланса сил инерции и появлению не скомпенсированной силы инерции F _с. Эта сила уменьшает скорость движения центра от 10 см/сек. до нуля. Начиная с угла 180°, мотор-тормоз перестает работать, поэтому при вращении грузов в секторе углов 180° – 330° силы инерции, действующие на центр масс, уравновешены, и центр масс остается в состоянии покоя.

^{Рис. 50. Экспериментальный график движения центра масс инерциоида Толчина.}

Начиная с угла 330°, мотор-тормоз вновь ускоряет вращение грузов и весь цикл повторяется. На рис. 50представлен типичный график движения центра масс инерциоида Толчина под действием работы мотор-тормоза. Из графика видно, что скорость центра масс меняется во время работы мотор-тормоза и остается постоянной (в среднем), когда грузы вращаются свободно. Этот факт не удается объяснить действием сил трения между колесами и подстилающей поверхностью, поскольку силы трения пассивны и их направление действия совпадает с одинаковым направлением движения колес и центра масс аппарата. Эксперименты показали, что на участке 2 есть область, где центр масс движется вперед, а колеса и корпус инерциоида движутся назад. Это доказывает непричастность сил трения к движению центра масс инерциоида.

4.7. «Летающая тарелка» земного происхождения.

Работы В.Н. Толчина были продолжены автором на основе научного анализа механических свойств четырехмерного гироскопа и инерциоида, построенного на его основе. Для этого был создан специальный стенд (см. фото II), на котором проводились исследования абсолютно упругого удара корпуса четырехмерного гироскопа о стенку.

^{Фото II. Экспериментальный стенд для изучения абсолютно упругого удара корпуса четырёхмерного гироскопа о стенку. 1 – четырехмерный гироскоп; 2 – ударная плита; 3 – измерительная аппаратура; 4 – компьютер для обработки результатов; 5 – соединительный шлейф.}

В результате исследования было обнаружено, что при абсолютно упругом ударе четырехмерного гироскопа о стенку закон сохранения импульса центра масс обобщается. Закон сохранения импульса при абсолютно упругом ударе в механики Ньютона определяется равенством P' _c= – P _c, где P _c– импульс центра масс до удара, а P' _c – импульс центра масс после удара. Новый закон сохранения гласит:

P' _c =– P' _c(1– 2k ² sin ² ф) + 2К(1– k ² sin ² ф).

Здесь К– угловой импульс вращающихся грузов, ф– угол их поворота и k– приведенная масса гироскопа. Эта формула интересна тем, что она указывает на возможность преобразования поступательного импульса во вращательный и наоборот, что практически осуществляется в инерциоиде.

На фото III, представлен инерциоид, который преобразует электрическую энергию сервомотора в механическую энергию вращения грузов, а она, в свою очередь, преобразуется в поступательную энергию центра масс инерциоида. Закон движения центра масс инерциоида определяется программой, заданной на компьютере.

^{Фото III. Инерциоид, движением которого управляет компьютер.}

Общий вес инерциоида – 2,1 кг, масса вращающихся грузов – 0,35 кг., изменение угловой скорости вращения грузов от 3 рад/сек. до 13 рад/сек., средняя скорость центра масс – 0,3 м/сек. (см. рис. 53), среднее ускорение центра масс – 0,01g (g – ускорение свободного падения). Средняя тяга, создаваемая за счет преобразования вращательной энергии в поступательную составляет величину порядка 20 гр. Заметим, что реактивные двигатели разгонных блоков, используемые для коррекции орбит космических спутников, создают тягу всего лишь 5 гр.

^{Рис. 51. Экспериментальные графики движения инерциоида, управляемого через компьютер.}

На рис. 51представлены экспериментальные графики, которые получены при управлении движением инерциоида с помощью компьютера. На этих графиках: х _с– координата центра масс; х _b– координата корпуса инерциоида; V _с– скорость центра масс; V _b– скорость корпуса; w – угловая скорость вращения малых грузов. Из этих графиков отчетливо видно, что причиной движения центра масс инерциоида является изменение угловой частоты вращения малых грузов. Следует отметить, что, как это видно из графика, корпус инерциоида движется только вперед без остановки. Это означает, что силы трения не являются причиной его движения, поскольку в этом случае они всегда действуют в обратную движению сторону и могут только препятствовать движению инерциоида.

Инерциоид представляет собой движитель принципиально нового типа, который движется за счет управления силами инерции внутри изолированной (в механическом смысле) системы. Такой движитель в будущем позволит создать "летающую тарелку" земного происхождения. Отличительной особенностью транспорта с торсионным движителем является возможность двигаться без внешней опоры и без реакции отбрасываемой массы, как это имеет место при работе реактивного движителя. Поэтому земная "летающая тарелка" не будет иметь крыльев, пропеллеров, ракетных двигателей, винтов или каких-либо других приспособлений, обеспечивающих движение известных транспортных средств. В результате возникает уникальная возможность для передвижения по твердой поверхности, по воде, под водой, в воздухе, в космическом пространстве без вредного воздействия на окружающую среду.

Транспортное средство с торсионным движителем будет способно зависать над Землей на любой высоте, свободно парить, почти мгновенно менять направление движения.

С 1999 года в государственном космическом научно-производственном центре имени М.В. Хруничева ведутся работы по созданию космических движителей нового поколения, основанных на принципах торсионной механики. Модель одного из этих движителей (модель С.М. Полякова) представлена на фото V.

^{Фото V. Торсионный движитель Полякова.}

В качестве рабочего тела, образующего вращательное движение внутри корпуса движителя Полякова, используется ртуть, которая под действием насоса движется по спиральному трубопроводу. При включении насоса ртуть начинает совершать вращательное движение, при этом создается тяга, уменьшающая вес движителя. При общем весе движителя Полякова порядка 40 кгон создает постоянную силу тяги порядка 50-80 гр. В нестационарном режиме, когда движение ртути происходило с ускорением, потеря веса достигала 4 кг.

Подобные работы ведутся и в других научных центрах. В Сарове, например, создан инерциоид (см. фото IV), создающий импульсную тягу порядка 5 кг.

^{Фото IV. Мощный инерциоид с импульсной тягой 5 кг.}

Подобные исследования ведутся во многих странах. Например, американский изобретатель Р. Кук предложил инерционный движитель, в котором используются гироскопические эффекты, вызванные вынужденной прецессией системы трехмерных гироскопов. Исследования Р. Кука ведутся при поддержке американской компании «Боинг». По заявлениям самого Кука, его установка, при собственном весе 100 кг., создает тягу порядка 1 кг. Теоретического описания установки Кука не существует.

Канадский изобретатель Д. Торнсон разработал инерционный движитель, который движется за счет создания внутри его не скомпенсированных сил инерции.

Торнсон установил свой движитель с электромотором, мощностью 60 Вт, на лодку, вес которой составлял 250 кг. Питание мотора осуществлялось от аккумуляторной батареи. В результате работы движителя, установленного внутри корпуса лодки, лодка двигалась со скоростью 1 узел (1 миля в час). Никаких приспособлений, типа весел или винтов, лодка не имела.

В настоящий момент во всём мире предложено и запатентовано около сотни различных видов инерционных движителей. Однако большинство из них либо вообще неработоспособно, либо малоэффективно. Общим недостатком всех этих предложений является отсутствие теоретического обоснования наблюдаемого эффекта реактивного движения без отбрасывания массы. В этом состоит основная причина медленного развития данного направления в технике.