Можно ли построить вечный двигатель?

Если забить эту фразу в поисковик, экран высветит тысячи совершенно противоположных ответов и противоположных мнений. Одни яростно доказывают, что невозможно. Другие не менее яростно рассказывают, как именно можно построить (и даже какие-то схемы предлагают).

Я по натуре не практик, а теоретик. У меня хорошая голова, но руки растут из того места, на которое обычно садятся. Поэтому я не стану рисовать схемы вечных двигателей и тем более не стану делать что-то в металле. Я просто расскажу о том, почему вечный двигатель все же построить можно и на основании каких принципов. А те, кто умеет работать руками, должны будут сами сообразить, как эти принципы реализовать на практике.

Академическая наука классифицирует все семейство вечных двигателей по трем видам или родам: вечный двигатель первого рода (сокращенно ВД1), вечный двигатель второго рода (ВД2) и вечный двигатель третьего рода (ВД3). Иногда в сети встречаются упоминания про ВД четвертого и даже пятого рода, но это уже самодеятельность отдельных любителей.

Вечный двигатель первого рода (ВД1) — это такая воображаемая машина, в которой полезная энергия возникает в самом прямом смысле из НИЧЕГО! Из абсолютной пустоты. Существование такого двигателя запрещается законом сохранения энергии или первым началом термодинамики, что одно и то же. Большинство серьезных ученых согласны с этим запретом, хотя я сталкивался и с такими чудаками, которые на полном серьезе отрицают закон сохранения энергии.

Вечный двигатель второго рода (ВД2) — это такая воображаемая машина, которая получает тепло из некоторого внешнего источника и преобразует его в полезную работу с эффективностью 100%, что и отличает ее от обычной тепловой машины, преобразуюшей исходное тепло в полезную работу с эффективностью менее 100%. ВД2 полностью отвечает первому началу термодинамики, но запрещается вторым началом о невозможности полного преобразования тепла в полезную работу. Обратим внимание на то, что для ВД2 речь идет только о тепловой энергии. И при этом источник начальной тепловой энергии вовсе не обязан быть бесконечно огромным, как иногда полагают те, кто не достаточно глубоко знаком с этой проблематикой. Достаточно 100%-ного преобразования начального тепла и ВД2 будет построен. Привлекательность такой машины состоит в том, что для нее не нужно иметь холодильник с более низкой температурой, куда придется сбрасывать часть тепла, не преобразованной в полезную работу.

Вечный двигатель третьего рода (ВД3) — это такая воображаемая машина, в которой имеются обычные нагреватель и холодильник, и при этом холодильник имеет температуру абсолютного ноля. В качестве ВД3 может служить даже паровая машина Джеймса Уатта, если мы сумеем понизить температуру холодильника машины до нуля градусов по Кельвину. Эффективность любой тепловой машины можно в первом приближении оценить по формуле французского инженера Саади Карно: η = 1 — Тхол / Тгор. Если температура холодильника Тхол становится равной нулю, эффективность будет равна 100% и мы получим ВД3. Но достижение абсолютного нуля запрещается третьим началом термодинамики.

На сайтах, посвященных проблематике вечного движения, иногда можно прочитать, будто для постройки вечного двигателя необходимо полностью исключить силу трения, сопротивление воздуха и даже генерацию звуков. Потому что трение, сопротивление и звуки требуют затрат энергии, и это приведет к постепенной остановке двигателя. Сразу должен разъяснить, что трение, сопротивление и звуки не должны учитываться при решении проблемы вечного движения. Учитываться должны только принципиальные вопросы, но не технические. А трение, сопротивление и звуки относятся к вопросам техническим. Если мы сумеем каким-то волшебным способом достичь того, что в устройстве энергия станет появляться из совершеннейшей пустоты, так какая нам будет разница, что там имеется и трение, и сопротивление, и звуки? Главное, чтобы на всё это уходило энергии меньше, чем ее будет появляться внутри устройства.

Итак, мы разобрались с тем, что ВД1, ВД2 и ВД3 запрещаются соответствующими началами термодинамики и потому построены быть не могут. Но почему же я в самом начале написал, что вечный двигатель построить все же можно? А потому, что такой двигатель будет работать действительно вечно (точнее, до тех пор, пока будет существовать Вселенная), и при этом он будет строго соответствовать всем трем началам термодинамики.

Мнение, будто вечный двигатель построить не возможно, обусловлено ограничениями человеческих представлений. Мы в своих органах чувств (зрение, слух, осязание и т. д.) очень сильно ограничены. Например, мы не видим радиоволны и гравитационное поле, не слышим инфра- и ультразвук. В результате этого очень многие протекающие во Вселенной процессы представляем совершенно ошибочно. И эти ощибки препятствуют нам построить не только вечный двигатель, но также межпространственный портал, летающую тарелку на антигравитационном приводе и даже машину времени.

Прежде всего мы не видим то, что в квантовой механике называют физическим вакуумом. Его ни в коем случае нельзя путать с техническим вакуумом, что часто делают те, кто не знаком с основами квантовой механики. Технический вакуум — синоним пустоты: удаляя из сосуда все молекулы воздуха до самой последней, мы создаем в нем технический вакуум. Физический вакуум — это синоним некоторой всеприсутствующей и всепроникающей среды, которая формирует пространство Вселенной и отвечает за все процессы на квантовом уровне.

Раньше вместо термина «физический вакуум» говорили просто «эфир». Но американские физики Майкельсон и Морли не смогли обнаружить эфир в своем знаменитом эксперименте и потому научная общественность сочла эфир не существующим, а Эйнштейн на этом основании создал свою теорию относительности. Однако, развитие квантовой механики потребовало наличия некоей невидимой всепроникающей среды, порождающей элементарные частицы. Так как старое понятие «эфир» было уже скомпрометировано, пришлось искать новое название. Так и появился термин «физический вакуум». Сегодня концепция физвакуума является одним из краеугольных камней всего здания квантовой физики и никто из серьезных ученых от этой идеи не отказывается.

Очень долго считалось, будто физвакуум содержит настолько мало энергии (или даже вообще не содержит), что вытащить из него энергию в принципе не возможно. Но открытие феномена «темной энергии» стало менять ситуацию. Сегодня наиболее признанными являются три гипотезы о природе «темной энергии»: 1) гипотеза космологической постоянной, 2) гипотеза квинтэссенции, 3) гипотеза модифицированной гравитации. Все имеющиеся на сегодняшний день астрономические наблюдения свидетельствуют в пользу первой гипотезы космологической постоянной. Но эта гипотеза требует, чтобы физический вакуум имел ненулевые значения плотности, давления и энергии. Насколько ненулевые, пока общего мнения нет. Астрономы на основании своих наблюдений говорят о плотности «темной энергии» порядка 10(-9) дж/куб.метр. Зато все расчеты по теориям квантового поля дают цифры 10(112) дж/куб.метр. Разница в 120 порядков — это самая огромная разница между расчетами и наблюдениями за всю историю земной науки. И никто пока не может объяснить причину столь огромной разницы. Ясно лишь то, что кто-то может сильно ошибаться, но кто именно: астрономы или физики?

Я обошелся без квантовых заморочек, у меня чистая механика. И вот к каким удивительным результатам пришел. В классической науке с самого ее зарождения были допущены очень серьезные ошибки в форме потенциальной и кинетической энергии. На самом деле вместо потенциальной энергии существует энергия гравитационного поля, а вместо кинетической энергии существует энергия этого самого физвакуума. Когда мы поднимаем тяжелый предмет, мы какое сопротивление преодолеваем? Сопротивление самого предмета? Нет, мы преодолеваем сопротивление гравитационного поля, которое тянет предмет вниз. Значит, совершаем работу над полем и отдаем в него свою энергию. Причем, отдаем в количестве E = mgh. А когда предмет падает, уже поле совершает над ним работу и отдает ему ранее принятую энергию с некоторым добавком, так как оно само имеет огромнейшую энергию, превышающую энергию всех разведанных месторождений углеводородного топлива.

Из комплекса mgh очень легко получить комплекс mv2/2 (его называют кинетической энергией), если воспользоваться самыми простейшими уравнениями кинематики. И вот какой вывод затем следует: если комплекс mgh не является (потенциальной) энергией предмета, а является энергией гравитационного поля, тогда получаемый из него комплекс mv2/2 тоже не может быть (кинетической) энергией предмета. Это тоже либо энергия гравитационного поля (только в какой-то иной форме), либо энергия чего-то иного, связанного с гравитационным полем.

Правильным оказался второй вариант. Когда мы бросаем камень, мы через неравномерное (ускоренное) движение его гравитационного поля деформируем структуру окружающего физвакуума, совершаем над ним работу и отдаем в него энергию mv2/2. А когда камень стукнется о препятствие, он снова деформирует структуру вакуума неравномерным (замедленным) движением своего гравитационного поля, но теперь уже физвакуум совершает над камнем работу и отдает ему ранее принятую энергию mv2/2 с некоторым добавком, так как сам обладает огромнейшей энергией. Насколько велик окажется этот добавок, зависит от соотношения величин ускорения и торможения. Максимальный известный мне результат — 10 000 раз больше по сравнению с начальной энергией броска.

Любой энергетический процесс обязательно сопровождается некими потерями, то есть потребляемая энергия как бы рассеивается в пространстве. Но юмор состоит в том, что такое «рассеяние и потеря» энергии — это всего лишь наше очень ограниченное человеческое представление. А для Вселенной в целом никакого рассеяния энергии в пространстве не существует. Энергия из физвакуума поступает в наш материальный мир и после миллионов актов перехода из одной формы в другую снова возвращается в вакуум, становясь доступной для повторного использования. Иными словами, во Вселенной работает вечно действующий круговорот энергии примерно как круговорот воды в земной природе. И если правильно встроить генератор в этот круговорот, он будет работать до тех пор, пока будет существовать Вселенная. То есть вечно. При этом все законы физики и все начала термодинамики будут строго выполняться. Следовательно, наш генератор не является ВД1, ВД2 или ВД3. Для него придется искать какое-то новое название.

Мы первые демонстрационные образцы такого двигателя малой мощности уже сделали. Они успешно работают в полном соответствии с теми соображениями, что я привел в настоящей статье. Но самым тяжелым оказалось не построить вечный двигатель, а убедить академиков и профессоров, что двигатель работает.