Dlaczego świeci żarówka?
Zasady działania żarówek elektrycznych wydają nam się na tyle jasne i oczywiste, że prawie
nikt nie zastanawia się nad mechaniką ich pracy. Niemniej jednak, w zjawisku tym kryje się
ogromna zagadka, która nie została jeszcze w pełni rozwiązana.
Na początek wprowadzenie jak w ogóle ukazał się ten artykuł.
Jakieś pięć lat temu zarejestrowałem się na jakimś forum studenckim i opublikowałem tam
artykuł o tym, do jakich błędów dopuszcza nasza nauka akademicka w traktowaniu wielu
podstawowych pojęć, jak te błędy próbuje naprawiać nauka alternatywna i w jaki sposób
nauka akademicka walczy z alternatywną, przylepiając jej etykietę  pseudonauki oraz
oskarżając ją o wszystkie śmiertelne grzechachy. Mój artykuł dostępny tam był koło 10
minut, po czym został wyrzucony do poczekalni. Sam natomiast zaraz po tym dostałem bana i
zakaz pojawiania się u nich. Po kilku dniach postanowiłem zarejestrować się na innych
studenckich witrynach, żeby ponownie opublikować mój artykuł. Ale okazało się, że znajduję
się na czarnej liście wszystkich tych witryn i odmówiono mi rejestracji. Zrozumiałem, że fora
studenckie zajmują się wymianą informacji o niepożądanych personach i trafienie na czarną
listę jednej witryny skutkuje automatycznym zakazem na wszystkich pozostałych.
Wtedy postanowiłem pójść do pisma  Kwant , specjalizującego się w popularyzowaniu
artykułów naukowych dla uczniów i studentów. Ale ponieważ w praktyce pismo to w
większości zorientowane jest na audytorium szkolne, artykuł należało znacznie uprościć.
Wyrzuciłem stamtąd wszystko to co dla pseudonauki i zostawiłem opis tylko jednego
zjawiska fizycznego i dałem mu nową interpretację. Oznacza to, że artykuł ewoluował z
techniczno-dziennikarskiego w czysto techniczny. Na moje zapytanie nie doczekałem się
żadnej odpowiedzi od redakcji do dziś. Wcześniej zawsze dostawałem odpowiedzi od
redakcji pism nawet jeśli redaktorzy odrzucali mój artykuł. Wyciągnąłem stąd wniosek, że
najwyraz
niej w tych redakcjiach również znajduję się na czarnej liście. Tak więc mój artykuł
nigdy nie ujrzał tam światła.
Upłynęło pięć lat. Postanowiłem jeszcze raz zwrócić się do redakcji  Kwant . Ale od pięciu
latach nie otrzymałem odpowiedzi na moje zapytanie. Wynika z tego, że nadal znajduję się u
nich na czarnej liście. Dlatego postanowiłem nie walczyć z wiatrakami i opublikować artykuł
na tej witrynie. Oczywiście szkoda, że zdecydowana większość uczniów go nie przeczyta. Ale
nie mogę nic z tym zrobić. Tak więc, oto sam artykuł & .
Dlaczego świeci żarówka?
Z pewnością, niema takiego zaludnionego miejsca na naszej planecie, gdzie nie znajdziemy
żarówek elektrycznych. Duże i małe, luminescencyjne i halogenowe, do latarek
kieszonkowych i o wielkiej mocy reflektory wojskowe  są one tak mocno zakorzenione w
naszym życiu, że przyzwyczailiśmy się do nich jak do powietrza, którym oddychamy. Zasady
działania żarówek elektrycznych wydają się nam tak jasne i oczywiste, że prawie nikt nie
myśli o mechanice ich pracy. Niemniej jednak, w tym fenomenie kryje się ogromna zagadka,
która dotychczas nie została rozwiązana do końca. Spróbujemy rozwikłać ją sami.
Mamy basen z dwoma rurami, jedną z nich wlewamy wodę do basenu a z drugiej rury się
wylewa. Przyjmijmy, że do basenu w każdej sekundzie wlewa się 10 kilogramów wody, a w
samym basenie 2 kilogramy z tych dziesięciu jakimś czarodziejskim sposobem przeistacza się
w promieniowanie elektromagnetyczne i wychodzi na zewnątrz. Pytanie: ile wody wypłynie z
basenu z drugiej rury? Być może nawet pierwszoklasista na to odpowie, że wyjdzie 8
kilogramów wody na sekundę.
Nieznacznie zmieńmy przykład. Niech zamiast rur będą to przewody elektryczne, a zamiast
basenu żarówka elektryczna. Ponownie to rozpatrzmy. Jednym przewodem do żarówki
wchodzi, powiedzmy, 1 milion elektronów na sekundę. Jeżeli część tego miliona przekształci
się w promieniowanie świetlne i wyjdzie z lampy do otaczającej przestrzeni, wtedy drugim
przewodem powinno wyjść z lampy mniej elektronów. A co pokazują pomiary? Pokażą, że
prąd elektryczny w układzie nie zmienia się. Prąd  to przepływ elektronów. I jeżeli prąd jest
taki sam dla obydwu przewodów to znaczy, że ilość wychodzących z lampy elektronów
równa jest ilości elektronów wchodzących do żarówki. Promieniowanie świetlne  to rodzaj
materii, który nie może pojawić się z pustki, ale tylko z innej przemiany. A jeśli w tym
przypadku emisja światła nie może pochodzić od elektronów, to skąd się bierze materia w
formie promieniowania świetlnego?
Fenomen świecenia żarówki jest sprzeczny również z bardzo ważnym prawem fizyki cząstek
elementarnych  prawem zachowania tzw. ładunku leptonowego. Zgodnie z tym prawem,
elektron może zniknąć z emisją promieniowania gama-kwant tylko w reakcji anihilacji ze
swoją antycząstka pozytronem. Ale w żarówce żadnych pozytronów jako nośników
antymaterii być nie może. Mamy taką sytuację: wszystkie elektrony wchodzące do żarówki
jednym przewodem, bez reakcji anihilacji wychodzą z żarówki innym przewodem, do tego w
samej żarówce powstaje nowa materia w formie promieniowania świetlnego.
I jeszcze inny ciekawy efekt związany z przewodami i lampami. Wiele lat temu znany fizyk
Nikola Tesla dokonał tajemniczego eksperymentu przesyłu energii pojedynczym przewodem,
który w naszych czasach powtórzył rosyjski fizyk Awramienko. Istota eksperymentu była
następująca. Bierzemy najzwyklejszy transformator i pierwotnym uzwojeniem podłączamy go
do generatora lub sieci. Jeden koniec przewodu wtórnego uzwojenia po prostu wisi w
powietrzu, drugi koniec przeciągamy do sąsiedniego pomieszczenia i tam podłączamy do
mostka z czterech diod z żarówką w środku. Dajemy napięcie do transformatora i żarówka się
zaświeca. Potrzeba do tego jednego przewodu, a przecież do pracy obwodu elektrycznego
potrzeba dwóch. Przy tym jak twierdzą badający ten fenomen naukowcy, idący do żarówki
przewód całkowicie nie nagrzewa się. Na tyle nie nagrzewa się, że zamiast miedzi lub
aluminium można wykorzystać dowolny metal o bardzo dużej rezystancji (oporze), a on
pomimo wszystko zostanie zimny. Mało tego, można grubość przewodu zmniejszyć do
grubości ludzkiego włosa i wszystko będzie działać bez problemów i bez nagrzewania
przewodu. Do tej pory nikt nie potrafi wytłumaczyć tego fenomenu przesyłania energii
jednym przewodem bez jakichkolwiek strat. Postaram się wyjaśnić te zjawisko.
Jest w fizyce takie pojęcie jak próżnia fizyczna. Nie należy jej mylić z próżnią techniczną.
Techniczna próżnia  to synonim pustki. Kiedy usuniemy ze zbiornika wszystkie molekuły
powietrza to stworzymy próżnię techniczną. Fizyczna próżnia  to zupełnie coś innego, to
niejako analog wszech przenikającej materii lub środowiska. Wszyscy naukowcy pracujący w
tej dziedzinie nie wątpią w istnienie próżni fizycznej, ponieważ jej istnienie potwierdza wiele
dobrze znanych faktów i zjawisk. Istnieje spór co do obecności w niej energii. Jedni mówią o
wyjątkowo małej ilości energii, inni mówią o ogromnej ilości energii. Nie da się dokładne
określić próżni fizycznej. Ale można podać jej charakterystykę. Na przykład taką: próżnia
fizyczna  to szczególne wszech przenikające środowisko, które kształtuje przestrzeń
wszechświata, tworzy substancję i czas, bierze udział w wielu procesach, posiada ogromną
energię, ale nie widoczną dla nas z powodu braku odpowiednich zmysłów i dlatego wydaje
nam się pustką. Należy szczególnie podkreślić: próżnia fizyczna nie jest pustką, ona się tylko
taką wydaje. I jeżeli założymy, że tak jest, to rozwiązanie bardzo wielu zagadek będzie dość
łatwe. Na przykład, zagadka inercji.
Co to jest inercja dotychczas nie zostao wyjaśnione. Co więcej, zjawisko inercji jest sprzeczne
z trzecią zasadą mechaniki: akcja równa się reakcji. Z tego powodu siły inercyjne nie raz
próbowano ogłosić iluzorycznymi i fikcyjnymi. Ale jeżeli gwałtownie w autobusie
upadniemy z powodu działania sił inercji i nabijemy sobie guza na czole, to na ile będzie ten
guz iluzorycznym i fikcyjnym? W rzeczywistości inercja powstaje jako reakcja próżni
fizycznej na nasz ruch.
Kiedy siedzimy w samochodzie naciskając na gaz, zaczynamy poruszać się nierównomiernie i
poprzez taki ruch pola grawitacyjnego swojego organizmu deformujemy strukturę otaczającej
nas fizycznej próżni, oddając jej część energii. A próżnia reaguje na to utworzeniem sił
inercji, które ciągną nas do tyły żeby pozostać w stanie spoczynku i tym samym usunąć z niej
deformację. Do przezwyciężenia siły inercji potrzeba dużo energii, co skutkuje wysokim
zużyciem paliwa na rozpęd. Ponadto równomierny ruch nie ma wpływu na fizykę próżni i nie
tworzy sił inercji, dlatego nakłady paliwa przy równomiernym ruchu są mniejsze. Kiedy
zaczynamy hamować, jesteśmy ponownie przesuwani nierównomiernie i znów deformujemy
swoim nierównomiernym ruchem fizykę próżni, a ona ponownie reaguje na to stworzeniem
sił inercji, które pchają nas do przodu żeby pozostać w stanie równomiernego ruchu, kiedy
deformacja próżni jest nieobecna. Ale teraz już nie oddajemy energię próżni a ona oddaje ją
nam, a ta energia uwalniana jest w formie ciepła w szczękach hamulcowych samochodu.
Takie przyspieszenie jednostajnie opóz
nione samochodu jest niczym innym, jak
jednostkowym taktem ruchu wahadłowego o niskiej częstotliwości i ogromnej amplitudzie. W
fazie przyspieszania energia wchodzi w próżnię, w stadium spowolnienia próżnia oddaje
energię. Najbardziej intrygujące jest to, że próżnia może dać więcej energii niż wcześniej
otrzymała od nas, ponieważ ona sam posiada ogromny zapas energii. Przy tym nie występuje
tu żadne naruszenie prawa zachowania energii: ile energii odda nam próżnia, tyle samo
energii z niej otrzymamy. Ale na skutek tego, że fizyka próżni wydaje się nam pustką,
będziemy myśleli, że energia pojawia się z niczego. I taki fakt pozornego naruszenia prawa
zachowania energii, kiedy energia pojawia się dosłownie znikąd, w fizyce jest od dawna
znany (na przykład, przy dowolnym rezonansie tworzy się tak ogromna energia, że
rezonujący przedmiot może nawet się rozpaść).
Ruch po obwodzie także jest odmianą ruchu nierównomiernego przy stałej prędkości, tzn.
tym przypadku wektor prędkości zmienia położenie w przestrzeni. Tak więc, taki ruch
deformuje otaczającą fizyczną próżnię, która reaguje na to stworzeniem sił oporu w formie sił
odśrodkowych: zawsze one skierowane są tak, żeby wyprostować trajektorię ruchu i zrobić ją
prostoliniową, kiedy deformacja próżni jest nieobecna. Oraz do przezwyciężenia sił
odśrodkowych (lub do podtrzymania wywoływanej przez obrót deformacji próżni) aby wydać
energię, która idzie w samą próżnię.
Teraz możemy wrócić do fenomenu świecenia żarówki. Do jej pracy powinien być obecny
generator (nawet jeśli to będzie bateria, kiedyś była ona naładowana przez generator). Obrót
wirnika generatora deformuje strukturę sąsiedniej fizycznej próżni, w wirniku pojawiają się
siły odśrodkowe a energia na przezwyciężenie tych sił opuszcza pierwotną turbinę lub inne
z
ródła obrotu w fizycznej próżni. Co do ruchu elektronów w obwodzie elektrycznym, to ruch
ten odbywa się pod wpływem tworzonych przez próżnię sił odśrodkowych w obracającym się
wirniku. Kiedy elektrony wchodzą w nić żarnika żarówki elektrycznej, to intensywnie
bombardują jony sieci krystalicznej a te zaczynają gwałtownie się zmieniać (falować, wahać).
Przy wejściu takich wahań struktura próżni fizycznej znowu się deformuje i próżnia reaguje
na to wydzielaniem świetlnych kwantów. Tak jak sama próżnia jest odmianą materii, tak
zauważona wcześniej sprzeczność pojawienia się materii z znikąd odchodzi: jedna forma
materii (promieniowanie świetlne) powstaje z innej jej odmiany (próżni fizycznej). Same
elektrony w takim procesie nie znikają i nie transformują się w coś innego. Dlatego tyle samo
ile elektronów do żarówki wejdzie z jednej strony żyłki przewodu, tyle samo wyjdzie z
drugiej. Naturalnie, że energia kwantów także bierze się z próżni fizycznej, a nie od
wchodzących w nić rozgrzanych elektronów. Sama natomiast energia prądu elektrycznego w
układzie nie zmienia się i pozostaje stała.
Tak więc, do świecenia lampy potrzebne są nie elektrony same w sobie, a ostre falowania
(wahania) jonów sieci krystalicznej metalu. Elektrony grają co najwyżej rolę narzędzia, które
sprawia, że jony falują. Ale instrument można zamienić. W eksperymencie z jednym
przewodem akurat tak się dzieje. W słynnym eksperymencie Nikoli Tesli po przesłaniu
energii jednym przewodem i tym samym instrumentem występowała wewnętrzna zmiana
pola elektrycznego przewodu, które stale zmieniało swoje napięcie i tym samym powodowało
że jony oscylowały. Dlatego wyrażenie  przesył energii pojedynczym przewodem w tym
przypadku jest nie właściwe, nawet błędne. Żadna energia nie była przenoszona przez
przewód, energia brała się w żarówce z otoczenia próżni fizycznej. To z tego powodu
przewód nie nagrzewał się: nie da się ogrzać przedmiotu, jeżeli nie doprowadzimy do niego
energii.
W związku z tym rysuje się dość kusząca perspektywa gwałtownego obniżenia kosztów
budowy linii przesyłu energii elektrycznej. Po pierwsze, możliwe jest zastosowanie tylko
jednego drutu a nie dwóch, co natychmiast zmniejsza koszty inwestycyjne. Po drugie, można
zastąpić stosunkowo drogą miedz
każdym innym nawet najtańszy metalem, choćby
rdzewiejącym żelazem. Po trzecie, można zmniejszyć sam przewód do grubości ludzkiego
włosa, a wytrzymałość przewodu pozostawić niezmienioną lub nawet ją zwiększyć zamykając
w powłoce wykonanej z wytrzymałego i taniego tworzywa sztucznego (to także ochroni
przewód przed opadami atmosferycznymi). Po czwarte, ze względu na zmniejszenie
całkowitej masy drutu można zwiększyć odstęp pomiędzy podporami i tym samym obniżyć
ich ilość na całej linii. Czy jest możliwe aby to wdrożyć? Oczywiście, że tak. Jeśli będzie
wola polityczna przywódców naszego kraju to uczeni też nie zawiodą.
z
ródło
z
ródło 2