Возможности выделения энергии связи при вращении тел

Выводы и предвидения предыдущего раздела были изложены в книге [9], автор которой при ее написании полагал, что путь к реализации этих идей будет весьма долгим и многотрудным. Полагал так потому, что релятивистское обобщение теоремы вириала (4.18) было известно еще с 20-х годов, а до 90-х никто не только не объявил об открытии электромагнитных излучений или других проявлений выделения энергии при ускорении вращения макроскопических тел, но никто даже не ставил вопрос о необходимости таких исследований.
Думается, что такое невнимательное отношение к данному вопросу было обусловлено тем, что релятивистские эффекты считались заметно проявляющимися лишь при скоростях движений, соизмеримых со скоростью света С. Например, при движении электронов в атоме, где дефект массы, обусловленный энергией связи электронов с ядром атома, - давно известен и измерен. А вот при технических (до 1000 м/сек) и даже при космических (~ 10-4(10 в минус четвертой степени) м/сек) скоростях движений тел квадрат релятивистского фактора ß = V/C настолько мал, что обусловленные релятивистскими эффектами изменения массы тел исчезающе малы и немыслимы для измерения.
И хотя в последние годы некоторые исследователи объявляли о зафиксированных ими изменениях веса гироскопов при их взвешивании, но объясняли это эффектами "антигравитации" или экранирования гравитации [34]. Они были убеждены, что фиксируют изменения веса, а не массы тела. Никому и в голову не приходило искать релятивистские эффекты изменения масс тел при технических скоростях движений.
Но давайте оценим какого энерговыделения следует ожидать по формуле (4.23) при ускорении вращения тела технических размеров до технических скоростей вращения. Для этого воспользуемся известной формулой приближенного вычисления 2 [35]. Подставив данное значение вместо ут в выражение (4.23), получим:

(2.28)

Рис. 4.1. Изменения энергии связанной системы тел
при ускорении ее вращения с техническими скоростями
и последующим торможением.

Это не что иное, как с точностью до знака классическая формула для кинетической энергии тела, вращающегося или обращающегося с тангенциальной скоростью V, Из этого мы еще раз делаем вывод, что на каждый вложенный во вращение тела Джоуль энергии должно выделяться до двух Джоулей внутренней энергии тела (два а не один, потому что выделяется энергия Еv = 2Е∆) Но это же не только вполне измеримая, а вообще огромная величина! Просто в экспериментах надо измерять не изменения массы тела (они ничтожны), а соответствующие этим
изменениям массы энерговыделения из вращающегося тела, рассчитываемые по
эйнштейновской формуле
Если формула (4.28) подтвердится экспериментально для тел технических размеров при технических скоростях вращения, то это будет величайшей находкой для человечества, открытием нового неиссякаемого источника фактически даровой энергии. Энергетический выход процесса ускорения вращения тел на первый взгляд не превышает 200%. Но не надо забывать, что и энергия, вкладываемая извне во вращение тела, тоже не теряется (если не учитывать потерь на трение) и может быть возвращена, если вращающееся тело потом затормозить. Итого максимальная эффективность всего процесса в принципе может достигать 300%.
Столь высокая эффективность позволяет вести речь о создании электростанций, работающих на внутренней энергии, высвобождаемой при вращении тел, без подпитки этих электростанций от сторонних источников энергии. Ибо возвращая часть (например половину) вырабатываемой энергии обратно в систему и расходуя эту часть на ускорение вращения рабочих тел и другие внутренние нужды, можно сделать энергопроизводящую систему самоподдерживающейся.
Каким же путем и в виде чего может уходить из вращающейся системы тел разность масс - энергий при Vr увеличении скорости вращения системы? Проще всего сбрасывать "лишнюю" энергию электрически заряженным телам. Как известно, всякое изменение скорости движения электрического заряда, в том числе и изменение направления вектора скорости, ведет к излучению зарядом электромагнитных волн (фотонов), которые и уносят из системы энергию.
Так, например, рождается синхротронное излучение в циклических ускорителях, где заряженная частица летит по кругу, испытывая центростремительное ускорение, но практически не меняя абсолютной величины своей тангенциальной скорости, близкой к скорости света.
Впрочем, "нерелятивист" H.К. Носков из Национального ядерного центра Казахстана в [36] уверяет, что причину синхротронного излучения следует искать не в центростремительном ускорении. Ведь в атоме и в позитронии электрон, летящий по круговой орбите, не излучает!
Носков указывает, что в уравнения классической электродинамики Вебера входит не векторная, а скалярная величина расстояния между заряженными частицами. А это значит, что при обращении электрона по круговой орбите вокруг ядра атома, когда расстояние между ядром и электроном остается неизменным, электрон и не должен излучать!
Не будем вмешиваться в этот спор, а только добавим, что в атоме электрон находится на стационарной равновесной орбите и уже имеет необходимую для равновесия энергию связи с ядром, а система (атом) уже имеет соответствующий этой отрицательной энергии дефект массы. А в циклотроне электрон летит по неравновесной орбите и стремится сбросить "лишнюю" массу-энергию, чтобы перейти на равновесную. Потому и излучает.
Излучать электромагнитные волны при вращении может не только заряженное, но и электрически нейтральное тело, если оно поляризовано. Ибо вращающийся диполь тоже излучает.
Столь же легко излучать энергию в виде фотонов сильно разогретым вращающимся телам, например звездам. В звездах энергия связи - это гравитационная энергия. И если звезда сжимается, то часть потенциальной гравитационной энергии ее вещества превращается в кинетическую энергию теплового движения атомов газа, составляющего звезду. (Так же, как при падении яблока с дерева, переходит в кинетическую энергию полета яблока часть его потенциальной энергии в гравитационном поле Земли). Чем больше звезда сжимается, тем сильнее она разогревается, тем больше энергии в виде фотонов может излучать с единицы своей поверхности. При этом момент количества движения звезды остается неизменным, и в тепло превращается не энергия вращения звезды, а часть внутренней энергии ее вещества. Вращение является как бы катализатором этого процесса превращения массы в энергию. Вращающаяся махина звезды, как жернов огромный мельницы, "перемалывавг" в энергию излучения часть массы звезды. Солнце светит потому, что вращается. А термоядерные реакции, про которые до сих пор большинство ученых полагают, что они являются единственным источником энергии излучения звезд, если и идут в недрах звезд, то являются, по-видимому, лишь вспомогательным механизмом в цепочке превращения массы в энергию, обусловленного вращением вещества звезды.
Читатели напомнят нам, что одного вращения недостаточно, нужно еще ускорение вращения. Но при сжатии звезды происходит ускорение ее вращения в силу действия закона сохранения момента количества движения. Кроме того, на Солнце, как, наверно, и на всякой звезде, наблюдается множество вихрей, вращательное движение в которых ускоренное.
Сложнее дело с излучением излишков энергии обстоит при движении планет по их орбитам или при вращении колеса и других твердых тел. До последнего времени теоретики полагали, что такие вращающиеся системы могут сбрасывать энергию только путем излучения гравитационных волн, теорию которых Эйнштейн начал разрабатывать еще в 1916 г. Но гипотетические гравитационные волны, до сих пор так и не зарегистрированные экспериментаторами, должны были, как показывала теория, излучаться системами типа двойной звезды. Тела же типа колеса или шара при своем вращении вокруг оси симметрии не должны были, согласно этой теории, заметно излучать гравитационные волны.
Тем не менее выведенная выше формула (4.25) требует уменьшения массы-энергии любых вращающихся тел при увеличении скорости их вращения. Можно было бы просто сказать, что когда у системы появляется жесткая необходимость сбросить лишнюю массу-энергию, у природы найдется тысяча способов это сделать. И все же мы зададимся вопросом, во всех ли случаях обязателен уход из вращающейся системы лишней энергии? Или, как и в случае обращения небесных тел по неравновесным эллиптическим орбитам, все вращающиеся системы могут долгое время оставаться и в неравновесном состоянии с некоторым избытком массы-энергии?
По-видимому, могут, как существуют кометы, обращающиеся вокруг Солнца по вытянутым эллиптическим орбитам. Но кометы рискуют в наиболее удаленных от Солнца точках своих орбит сойти с этих орбит в результате любой ничтожной флуктуации и навсегда покинуть Солнечную систему. Это и случается с иными кометами в облаке Оорта [6]. Но если у вращающейся неравновесной системы появляется возможность сбросить лишнюю энергию, она ее тотчас сбрасывает.
Если научиться управлять процессами инициирования сброса избыточной внутренней энергии неравновесной системы при ускорении вращения тел технических размеров, то можно надеяться значительно расширить возможности вихревой энергетики, как мы назовем вчера еще гипотетическую, а ныне уже рождающуюся новую отрасль, которая в ближайшие годы, по-видимому, сможет взять на себя основную нагрузку по обеспечению человечества энергией.