Вечный двигатель реальности для цивилизации: Вечный двигатель. Гипотезы и заблуждения, о которых должен знать современный человек

Вечный двигатель. Гипотезы и заблуждения, о которых должен знать современный человек

Вечный двигатель

Идея создания механизма с замкнутым энергетическим циклом, способного производить полезную работу вечно, будучи лишь однажды приведенным в движение, будоражила умы людей с самых отдаленных эпох. Нужно отметить, что и в настоящее время даже среди серьезных ученых находятся те, кто абсолютно уверен, что перпетуум-мобиле — это не утопия, а вполне достижимая цель.

Что же движет этими искателями? Ведь еще в 1775 г. Парижская академия наук приняла решение даже не рассматривать поступающие проекты вечного двигателя, поскольку ученые считали саму идею изначально утопичной. Все мы помним простое школьное доказательство невозможности создания вечного двигателя, однако люди продолжают искать, находя в процессе поиска решения этой проблемы новые истины, открывая неведомые законы природы.

Что же будет значить для современного человечества изобретение перпетуум-мобиле? Во-первых, это, конечно, переворот всех существующих ныне физических теорий и создание новой, имеющей идеальный КПД экономической основы развития человеческой цивилизации, навсегда решив проблему нехватки природного сырья для обеспечения энергетических нужд населения планеты. А сколько перспектив открылось бы в сфере освоения космического пространства! Одним словом, перпетуум-мобиле — это голубая мечта изобретателя, имеющая грандиозное практическое значение для всего человечества. В данном разделе мы попытаемся рассмотреть объективно проблему вечного двигателя.

Что же подразумевается под красиво звучащим словом «перпетуум-мобиле»? С позиции физической науки это машина, работающая без потерь и преобразовывающая всю переданную ей в качестве пусковой энергию в полезную работу или другой вид необходимой для каких-либо нужд энергии. Физический вечный двигатель основан на использовании физического явления, например закона Архимеда, силы тяжести, капиллярного натяжения жидкостей и пр. От физического перпетуум-мобиле отличают естественный вечный двигатель, работа которого поддерживается циклически повторяющимися природными явлениями или механикой небесных тел.

Первые упоминания о вечном движении, способном воспроизводиться неким механизмом, относятся к XII в. Идея зародилась в Индии. Поэт, математик и астроном Бхаскара в своем стихотворении приводит описание колеса на оси, по ободу которого косо крепились узкие сосуды, наполовину заполненные ртутью. Колесо на оси, закрепленное на двух неподвижных опорах, было способно непрерывно вращаться.

Вечный двигатель в представлении индийского поэта, математика и астронома Бхаскара

Неслучаен выбор именно круга в качестве модели вечного движения. Древнеиндийская мифология считала колесо символом божественного начала, регулярно повторяющихся событий, составляющих основу жизни каждого человека, да и просто передавало очертания основных небесных светил — Солнца и Луны. Таким образом, колесо было принято в качестве символа движения. Нужно отметить, что многие религиозные и философские атрибуты древних перенимались как эталоны для создания деталей механизмов, и это нельзя считать слепым следованием религиозной догме, поскольку мудрость и глубокий смысл высказываний, запечатленные в священных книгах древнего Востока, начинают только-только приоткрываться «смертным» европейцам.

Конечно, для человека начала второго тысячелетия движения небесных светил не могли не стать непреложной истиной, божественным образцом вечного движения. И христианские философы искали формы вечного движения. Так, Августин Блаженный описал как модель перпетуум-мобиле вечную лампу, которая никогда не заправлялась, и тем не менее ее яркое пламя невозможно было загасить.

Интересно то, что эта лампа действительно существовала в храме Венеры. Описаны и другие загадочные перпетуум-мобиле, например светильник на могиле дочери Цицерона Туллии, не гаснувший 1,5 тыс. лет. Что же это? Человеческий гений, не искавший славы и признания, или непостижимое людским разумом вмешательство высших сил?

Итак, первое письменное свидетельство о перпетуум-мобиле относится к XII в. Но неужели античные мыслители, предвосхищавшие огромное количество открытий на тысячи лет вперед, не постигли саму идею вечного двигателя? Конечно, в это трудно поверить, и при внимательном изучении трудов и изобретений древних греков находятся убедительные свидетельства того, что и здесь античные искатели оставили след.

Во-первых, идея цикличности и кругового движения основных природных процессов развивалась и в античные времена. Однако исследования условий, необходимых для поддержания круговых движений, привели древних греков к выводу, исключающему всякую возможность реального воспроизведения в условиях Земли вечного движения, поскольку любое тело при этом ускорялось бы центростремительно, неизбежно останавливаясь через определенный промежуток времени. Остановившись на этом этапе в деле поиска вечного двигателя, древние греки все же изучили и открыли миру простые механизмы, которые в последующем и будут основными деталями перпетуум-мобиле: рычаг, клин, блок, зубчатое колесо и др.

Средневековая Европа познакомилась с идеей вечного двигателя в начале XIII в. в связи с развитием торговых и политических отношений со странами Востока. Французский архитектор В. д’Оннекур предложил свою модель перпетуум-мобиле, напоминавшую машину Бхаскара и арабских изобретателей, с той лишь разницей, что вместо сосудов по окружности вращающегося колеса были размещены 7 молоточков.

Некоторые изобретатели пытались использовать действие магнитных сил для создания вечного двигателя. В то время данных о природе и источнике магнетизма было ничтожно мало, поэтому предложить основательную и выверенную модель магнетического перпетуум-мобиле не удалось.

Первая европейская модель перпетуум-мобиле В. д’Оннекура

Выдающимся исследователем эпохи Возрождения считают Леонардо да Винчи. Гениальный изобретатель и инженер изобрел и сконструировал множество механизмов, имеющих непосредственное практическое значение. Именно с позиции практического применения он и занимался проблемой создания вечного двигателя. В основе его решений лежали проекты водяных колес и мельниц — гидравлического перпетуум-мобиле, использовавшего воду в качестве рабочего тела. Интересна и другая модель вечного двигателя — с лабиринтом, заполненным металлическими шарами, в качестве центрального устройства; движения этих шаров должны были вызывать изменения центра тяжести двигателя, приводя его в движение.

Самыми «наполненными» идеями о вечном двигателе и богатыми на самые разнообразные модели были, пожалуй, XVII–XVIII вв. Это было время наплыва шарлатанов, с завидным постоянством возвещавших об открытии наконец-то перпетуум-мобиле для привлечения к себе внимания. Однако были и серьезные изобретения, оказавшие существенное влияние на развитие механики.

Одним из таких устройств были «вечные» часы, сконструированные К. Маркграфом. В часах Маркграфа имелась специальная винтовая канавка, огражденная двумя проволоками, по которой скатывался за строго фиксированное время шарик. Когда шарик проходил весь «проволочный путь», срабатывал механизм, запускающий новый шарик, синхронно с шариками работал счетчик, показания которого отражались на циферблате. Однако описания механизма, поднимавшего шарики снизу на верхний уровень винтовой канавки, не сохранилось.

Все модели, предлагавшиеся в те века, можно разделить на две основные группы: механические и гидравлические двигатели. При моделировании механических вечных двигателей очень часто использовался вышеописанный прием с замкнутым движением неуравновешенных шаров, которые поставлялись наверх с помощью различных устройств, в т.  ч. архимедова винта, ленты с черпаками, шарнирно-сочлененных рычагов и т. д.

Таким образом, в основе механических вечных двигателей лежал принцип гравитации. Механизмы, использовавшиеся при этом, были чрезвычайно разнообразны: рычаги, ремни, противовесы и зубчатые передачи сочетались самым различным образом. Единственным человеком, принципиально отличавшимся от прочих искателей перпетуум-мобиле, был Джеймс Форгюсон, соорудивший собственную модель, для того чтобы раз и навсегда опровергнуть сам принцип построения вечного двигателя.

Пример модели механического перпетуум-мобиле, в котором подъем шаров осуществлялся с помощью ленты с черпаками

Модель этого изобретателя состояла из звездообразно расположенных рычагов и набора грузов, передвигавшихся перпендикулярно своему рычагу и по касательной к оси вращения колеса в специальных каретках. Невозможность совершить движение этой машиной, должна была подчеркнуть бессмысленность исканий его коллег. Время показало, что опыт Форгюсона не стал причиной прекращения дальнейших поисков.

В гидравлических машинах ведущим было водяное колесо с лопатками, приводимыми в движение рабочим телом — водой. В настоящее время огромное количество устройств использует водяное колесо, значит, отсутствие вечного двигателя не стало трагедией для изобретателя этого устройства, поскольку само по себе водяное колесо нашло бесконечное количество практических применений в деятельности человека.

Одной из интересных моделей гидравлического вечного двигателя является устройство, совмещающее в себе гидро- и пневмоэлементы. Его строение можно представить следующим образом: в бак с жидкостью помещается ротор с 6 трубчатыми рычагами, заканчивающимися полыми пузырями. Сам ротор вращается на валу с полым стержнем в центре. При движении ротора воздух из вала попадает в рычаги, заставляя их вращаться, избыточное же давление создается мехом, расположенным под баком. Для регулирования выхода и задержки воздуха на полых пузырях и рычагах сконструированы специальные кулачки.

Пример модели гидравлического вечного двигателя

С развитием науки, открытием и исследованием свойств магнетизма новые открытия сразу же стали использоваться в качестве основы «запускания» вечного двигателя. Примером одной из относительно недавно предложенных моделей магнитного вечного двигателя является механизм, состоящий из ступенчато расположенных магнитов, приводящих в движение по наклонному лотку стальные шарики. Достигнув вершины лотка, шарики попадали по специальному желобку на рабочее колесо, приводя его в движение.

Итак, за почти тысячелетнюю историю поиска вечного двигателя и предложений бесчисленного множества моделей желанной машины так и не удалось построить реальный механизм. Постепенно научный мир пришел к пониманию недостающего звена, способного объяснить бесплодность всяких попыток в этом направлении. Безусловно, самым значимым открытием того времени было открытие закона сохранения и превращения энергии, впервые сформулированного немецким естествоиспытателем Юлиусом Робертом Майером. Понимание того, что энергия замкнутой системы не изменяется, а лишь переходит из одной формы в другую, является классическим опровержением того, что первоначальная порция энергии, сообщенной вечному двигателю, станет источником производства бесконечного количества энергии.

Экспериментально подтвердить правомерность закона постоянства энергии удалось по мере открытий в термодинамике, обнаружения механического эквивалента тепла. Было экспериментально и теперь уже теоретически подтверждено то, что без внешнего источника энергии любая машина работать не сможет. Правомерность этого закона доказывает в принципе вся наша жизнь, но вместе с этим попытки нахождения вечного двигателя продолжаются.

Что же поддерживает оптимизм современных искателей перпетуум-мобиле? Дело в том, что закон сохранения постоянства энергии в замкнутой системе не опровергает тот факт, что энергия может без потерь переходить из одной формы в другую. Впервые модель подобного идеального преобразователя описал немецкий физик Вильгельм Оствальд, назвав свою машину перпетуум-мобиле Н-го типа. Его исследования подняли новую волну интереса к проблеме вечного двигателя, однако все поиски оказались также тщетны, поскольку без потерь обеспечить преобразование одного вида энергии в другой и обратно в реальности не удавалось.

Все модели, предлагаемые изобретателями, объединяла статичность. С появлением первой паровой железной дороги в 1825 г. поиск вечного двигателя переключился на самоходные машины. Одной из идей этого направления была самокатная подземная железная дорога, предложенная отечественным инженером А. А. Родных. Суть его модели заключается в том, что в туннеле, вырытом с наклоном, под действием сил гравитации будет двигаться поезд без локомотива по принципу маятниковой системы, стремясь все время к нижнему краю. Однако в реальности этот «маятник» неизбежно уравновешивается весом вагона, направленным параллельно колее рельс.

Самокатная подземная железная дорога

Справедливости ради следует отметить, что существуют области, где мечты об изобретении перпетуум-мобиле, возможно, в будущем превратятся в реалии (однако оговоримся, что это не утверждение, а всего лишь смелое предположение). Прежде всего это относится к радиотехнике. Хотя в этой области до недавнего времени вообще не существовало никаких традиций создания вечных двигателей, уже первый проект выглядит достаточно занимательно, если не сказать — убедительно.

Для тех, кто хотя бы немного знаком с радиотехникой, объяснять, что такое колебательный контур, не нужно. В самых простых приборах он состоит из конденсатора и индукционной катушки. Собственная частота элементов контура определяется величинами их индуктивности и емкости. Известно также, что при возбуждении контура колебания с частотой, которая равна его собственной, возникает явление резонанса. Часть энергии резонирующего контура авторы проекта и предлагают использовать для стабилизации частоты и амплитуды колебаний, в результате чего необходимость во внешних источниках энергии исчезает.

Еще большие возможности в создании перпетуум-мобиле открываются в области изучения и использования сверхпроводимости. Еще в 1911 г. (этот год считается годом открытия сверхпроводимости) голландский физик Камерлинг-Оннес, измеряя омическое сопротивление различных металлов, заметил, что при температуре проводников, близкой к -273° С, их сопротивляемость падает практически до нуля. Например, если электрическую цепь, изготовленную из свинца, отключить от источника питания, но при этом постоянно поддерживать ее температуру около -270° С, ток в цепи продолжает протекать в течение 90–96 ч. Правда, следует отметить, что свойством сверхпроводимости обладают не все металлы и сплавы, но достаточно большое их количество (24 металла и более 1000 сплавов). Причем сверхпроводимость при снижении температуры до значения, близкого к абсолютному нулю, характерна для тех материалов, которые в нормальных условиях являются относительно плохими проводниками (например, олово, цинк, уже названный свинец). Те же металлы, которые считаются наилучшими проводниками (серебро, золото и др.), при снижении температуры либо не изменяют свои токопроводящие показатели, либо ухудшают их и в состояние сверхпроводимости не переходят.

Из сказанного понятно, что сверхпровдящие контуры будут идеальным (вечным) источником энергии. Однако на пути изобретателей перпетуум-мобиле в области использования сверхпроводимости возникли серьезные проблемы. Во-первых, затраты энергии, необходимой для поддержания сверхнизких температур проводников, почти приравниваются к количеству получаемой таким способом энергии. Решение этой проблемы видится в поиске веществ, которые обладали бы сверхпроводимостью при обычных температурах.

И во-вторых, оказалось, что сверхпроводник способен переходить в свое обычное состояние не только в результате увеличения температуры, но даже самое слабое магнитное поле может в значительной степени ухудшить его проводимость. В решении этой проблемы уже сделаны определенные шаги и получены обнадеживающие результаты: в рамках научно-исследовательских разработок американской фирмой «Бел телефон» было получено соединение олова с ниобием, которое не теряет своих сверхпроводящих характеристик даже в сильных магнитных полях. А это уже вселяет кое-какую надежду на возможность создания перпетуум-мобиле в необозримом будущем.

Пока же проекты электрических, химических, электромеханических и других вечных двигателей ежегодно десятками приносятся на суд управлений по делам изобретений всех стран мира, оцениваются и вновь отвергаются, входя в противоречие с элементарными законами физики. Следовательно, перпетуум-мобиле с позиций законов, определяющих жизнь в текущий период времени, является заблуждением.

Вечный змий

Вечный змий
О том, что народ наш пьет часто и много, Александр знал еще с детства и, подобно многим своим сверстникам, чье отрочество пришлось на «лихие 90-е» и которые после распада «великой державы» имели возможность лицезреть более тяжкие социальные пороки, нежели

Двигатель 2110 и работа по впрыску

Двигатель 2110 и работа по впрыску
В этой главе будет рассказано об этапном для завода событии – переходе от карбюраторных двигателей к двигателям, оборудованным системой впрыска топлива.Случилось это в ходе разработки двигателя для семейства 2110, так что эти две истории

10.

 Вечный сиделец

10. Вечный сиделец
— Почему вы все так на волю рветесь? Разве там лучше, чем в тюрьме? — спросил нас однажды Сергей Владимирович Пронин.В первый момент мы, от удивления, не нашли ответа на этот, более чем странный, для заключенных вопрос. Потом заговорили наперебой:— Но

Вечный город

Вечный город
Просматривая газеты на пути через Атлантику в Европу, Николай Савин наткнулся на статью, где говорилось о низкой боевой готовности итальянской кавалерии, конница которой остро нуждалась в обновлении.В Риме аферист предстал перед итальянским правительством

11. Двигатель в дне корабля

11. Двигатель в дне корабля
Дело было на Севморзаводе в Севастополе. На ремонте стояла база китобойной флотилии. Такой корабль имеет длину более двухсот метров, его высота от ватерлинии — двадцать метров и метров десять осадка. А промысел ведут маленькие корабли — десять

Вечный сюжет

Вечный сюжет
И глина любит гончара,
когда ваяет он богиню.
Ты создал женщину вчера
из белой равнодушной глины.
В твоих горячечных руках,
тяжелых и неутомимых,
метался дух, горел очаг,
рождалась женщина из глины.
И родилась, и вознеслась,
спросила: — Ты ли — мой

Страница истории РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С

Страница истории
РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С
9 апреля 1946 года было принято совершенно секретное («Особая папка») Постановление Совета Министров СССР № 805–327 сс. В нем говорилось:
«1. Реорганизовать сектор № 6 Лаборатории № 2 АН СССР в конструкторское бюро при Лаборатории № 2

«Реактивный двигатель С»

«Реактивный двигатель С»
9 апреля 1946 года было принято совершенно секретное («Особая папка») Постановление Совета Министров СССР № 805–327 сс. В нем говорилось:«1. Реорганизовать сектор № 6 Лаборатории № 2 АН СССР в конструкторское бюро при Лаборатории № 2 АН СССР по

Где купить низкооборотный дизельный двигатель

Где купить низкооборотный дизельный двигатель
Низкооборотных дизельных двигателей типа Lister и его аналогов[45] в США, к сожалению, не импортируют. Однако двигатели этого вида можно найти на вторичном рынке. Обратите внимание: далеко не все продавцы оперируют правильными

Великий двигатель торговли

Великий двигатель торговли
Не обманешь – не продашь!
В прибывшем вчера из России пароходном грузе сибирского масла, адресованном здешней фирме «Зунд и Петерсен», снова оказалось несколько бочек, наполненных вместо масла камнями, землей и льдом.
Российское телеграфное

Страница истории РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С

Страница истории
РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С
9 апреля 1946 года было принято совершенно секретное («Особая папка») Постановление Совета Министров СССР № 805–327 сс. В нем говорилось:
«1. Реорганизовать сектор № 6 Лаборатории № 2 АН СССР в конструкторское бюро при Лаборатории № 2

И ВЕЧНЫЙ БОЙ!..

И ВЕЧНЫЙ БОЙ!..
И вечный бой!..
          Покой нам только снится.
Эти поэтические строки Александра Блока стали как бы жизненным девизом молодого литовского парня, шахтера и сына шахтера Владимира Жабо. Короткие, полные глубокого философского смысла, они выражали

Главный двигатель

Главный двигатель
Если и существует что-то определенно не привлекающее венчурных капиталистов, так это научные эксперименты. Однако «научные эксперименты» являются неотъемлемой составляющей прогресса. Стив Чу во время вручения ему Нобелевской премии назвал

2. Двигатель войны набирает обороты

2. Двигатель войны набирает обороты
Итак, принципиальное решение о нападении на СССР было принято в июле 1940 г. С тех пор все усилия гитлеровской верхушки были направлены на всестороннее осуществление этого решения. Прежде всего усиленно разрабатывались и проводились в

Мегареактор или Появится ли наконец «вечный двигатель»?

Ещё в 60-х наши учёные демонстрировали ошеломляющие результаты в области термоядерного синтеза. Появится ли наконец «вечный двигатель» — термоядерный реактор?

Как Солнце — вечный?

В отличие от нынешних технологий ядерной энергетики, основанных на реакции распада, когда из более тяжёлых ядер образуются более лёгкие, при термоядерном синтезе, наоборот, лёгкие атомные ядра соединяются, образуя более тяжёлые.

Долго ли ждать результата?  

При создании таких тяжёлых ядер освобождается значительная энергия, которую раньше атомы тратили на взаимодействие друг с другом. Вот её-то и стремятся получить в разных странах уже много лет. Термоядерный синтез не создаёт проблем с накоплением радиоактивных отходов. К тому же он станет вожделенным «вечным двигателем», яркий пример которого у нас над головой: светило, согревающее нашу Землю, представляет собой естественный термоядерный реактор.

С 50-х гг. прошлого столетия учёные занимаются тем, чтобы сделать термоядерный синтез управляемым. С 1961 г. регулярно, раз в два года, Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) проводит представительные конференции по этой теме. Так когда же? Когда появится конкретный результат, выраженный в джоулях или ваттах?

На XXV конференции МАГАТЭ, состоявшейся на прошлой неделе в Санкт-Петербурге, учёные из разных стран были единодушны: теоретическая и проектная база для создания первого реактора разработана. Это подтвердил и Александр Бычков, заместитель гендиректора МАГАТЭ: «От теоретических вопросов работа переходит к инженерным, материаловедческим и прочим практическим решениям».

Около 600 ведущих учёных-термоядерщиков собрались вместе. Они приехали в российскую Северную столицу из 43 стран мира. Самые представительные делегации, конечно, из самых продвинутых в этой области стран — России, Японии, США. Солидными были и делегации Германии, Франции, Южной Кореи, Китая, Италии.

Конечно, заявления о готовности проекта не означают, что в этой теме теоретикам больше делать нечего. Вопросов для обстоятельных обсуждений им хватило на неделю. Залы не пустели после обеда, как это часто бывает на таких мероприятиях. Каждый день до вечера участники конференции слушали своих коллег, задавали вопросы, дискутировали.

Уже не мечта?

И всё же одной из главных тем стал международный проект ИТЭР — строительство экспериментального термоядерного реактора во французском исследовательском центре Кадараш, в 60 км от Марселя. В нём участвуют ЕС, Россия, США, Япония, Китай, Южная Корея, Индия. Это и будет первая термоядерная установка, вырабатывающая  тепловую энергию в промышленных масштабах — 500 МВт.

За основу взят наш токамак (тороидальная камера с магнитными катушками), появившийся ещё в 1954 г. В нём магнитное поле удерживает разогретую плазму, не позволяя ей касаться стенок камеры, которые не выдержат столь высоких температур. После 1968 г., когда на токамаке T-3 в Курчатовском институте удалось разогреть плазму до 10 млн градусов и англичане подтвердили этот факт, такие установки начали строить в разных странах.

Но токамак ИТЭР будет всем токамакам токамак! По проекту он 30-метровой высоты. Расположится на площадке в 1 км длиной и 400 м шириной.

Вячеслав Першуков, директор блока по управлению инновациями, заместитель генерального директора Госкорпорации «Росатом», при поддержке которой и прошла конференция в С.-Петербурге, привёл важные цифры. Среди всех научных публикаций в области термоядерного синтеза, технологии, которая используется в проекте ИТЭР, посвящено существенно более половины.

Неудивительно, что Осаму Мотоджима, генеральный директор Международной организации ИТЭР, был одним из самых популярных и востребованных участников конференции. «На наших глазах проект прошёл путь от бумаги до бетона, — сказал он. — И это демонстрирует, что термоядерная энергия — уже не мечта, а реальная задача».

Почему сдвигают сроки?

Когда проект начинался, предполагали, что строительство термоядерного реактора завершится в 2016 г. Но, к сожалению, некоторые участники свои обязательства не выполнили, а потому окончание «ядерной стройки», очевидно, произойдёт уже после 2021 г.

«Нельзя относиться к переносу сроков слишком жёстко, — считает Олег Филатов, руководитель Научно-исследовательского института электрофизической аппаратуры им. Д. В. Ефремова, который выполняет большую часть российских работ по проекту и координирует работы других «росатомовских» организаций в рамках ИТЭР. — Если бы мы строили серийный ядерный реактор, то всё было бы понятно: как управлять, в какие сроки укладываться. Но ИТЭР — первый! Никто такого ещё не строил. Предсказать срок — это очень трудно, если вообще возможно. Мы все эти вопросы обсуждаем на научно-техническом комитете проекта. Так вот, с точки зрения научно-технической всё делается правильно».

Кроме технических сложностей, есть и элементарная инфляция. С тех пор, как производилась оценка работ, только медь на мировом рынке подорожала в несколько раз. И хотя у ИТЭР нет общего бюджета в какой бы то ни было валюте (он рассчитан в условных единицах, и участие каждой страны «натурализировано» конкретными работами или оборудованием), потянуть изрядно «потяжелевшую» ношу под силу не всем.

Российские атомщики — единственные, кто со своими обязательствами справляется в срок. Это подтвердил и Мотоджима-сан, назвавший нашу страну «одной из ведущих сторон проекта». Он надеется, что Европа и США также выполнят свои обязательства.

На участников ложится разная нагрузка. Но независимо от вклада каждого созданный интеллектуальный продукт (а уже сейчас понятно — разрабатываются совершенно уникальные технологии) будет доступен в равной степени всем.   

«Латинское слово с аналогичным звучанием — «итер» — означает «переход», «поход», — говорит Осаму Мотоджима. — Мы пошли в поход, и идти приходится подчас холмистой и ухабистой дорогой, которую невозможно преодолеть быстро. Но в её конце мы должны совершить переход — в этом и заключается наша миссия, которая, возможно, изменит судьбу человечества».

Кстати

И делить, и соединять?

Пока термоядерный реактор прошёл только первую часть пути — от бумаги до бетона, учёные Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», которые всегда задавали тон исследованиям в этой области, представили уже новый проект — гибридный реактор.

Евгений Велихов, президент центра, в своём докладе в С.-Петербурге подробно рассказал о гибридных системах термоядерного синтеза, в котором реакции деления и соединения атомов дополняют друг друга и гармонизируют общий процесс. Такие системы замыкают ядерный цикл, позволяя воспроизводить топливо внутри себя, и становятся частью «зелёной энергетики».

Главная идея гибридных систем, как сформулировал её академик Велихов, основывается на том, что уже достигнуто. «Мы опираемся на результаты ядерной энергетики в целом, — сказал он, — потому что Курчатовский институт всегда рассматривал ядерную энергетику в широком смысле».

Мнение эксперта

Сергей Кириенко, генеральный директор Госкорпорации «Росатом»:

— Термоядерная энергетика, которая в недалёком будущем должна открыть перед человечеством доступ к практически неограниченному источнику энергии, — это одно из наиболее интересных и перспективных направлений современной ядерной физики. Именно в неё российская наука внесла большой и яркий вклад.

В России — четыре «M»

Оператор лазерной сварки держит в руках пульт и посматривает в окошко кабины, где робот выполняет всю работу, уверенно перемещая свой лазерный «глаз». Работа закончена, и на стальной пластине появился тонкий контур неправильной формы — кажется, просто нарисованный.

Кто выполнит операцию?

Каждая операция, которую выполняют в Научно-исследовательском институте электрофизической аппаратуры им. Д. В. Ефремова (НИИЭФА), равно как и других организациях «Росатома», участвующих в ИТЭР, уникальна. Поэтому здесь и заняты люди высочайшей квалификации. Среди них много молодёжи, которой интересно не только получать высокие зарплаты, но и чувствовать сопричастность к мегапроекту современности. Ведь он может открыть невероятные перспективы развития цивилизации. Для всех сотрудников института будущий реактор — не мечта, а реальность, в которой они уже живут.

Однако качественно выполнить операцию — ещё далеко не всё. Вслед за этим — строжайший и многоступенчатый контроль. Например, каждый сваренный шов проходит визуальный контроль, потом — капиллярный, потом — рентгеновский, потом — ультразвуковой… А проварить таким образом предстоит примерно 30 км швов!

Изделия электрооборудования, которое изготавливают для проекта в институте, квалификационные испытания проходят по несколько месяцев — помимо простых необходимы и ресурсные, поскольку очень важно, чтобы оборудование выдержало нереальные доселе нагрузки.

Каков спрос на технологии?

Первая стенка так называемого бланкета ИТЭР — это первая материальная граница с разогретой до 15 млн градусов плазмой. Её площадь — 650 кв. м, 179 панелей этой стенки (40%) изготавливают в НИИЭФА.

Панели нельзя будет поменять или отремонтировать, если обнаружатся недочёты. Поэтому тщательнейшим образом в институте определяли материалы для их изготовления. По словам Игоря Мазуля, начальника отдела проектирования обращённых к плазме компонентов, от графита, который по своим характеристикам, в принципе, мог бы использоваться для облицовки обращённой к плазме стороны стенки, отказались в пользу бериллия. Но чтобы от высоких температур он не растрескался, как земля в летний зной, его нарезают небольшими квадратными пластинами — тогда при ожидаемых тепловых нагрузках материалу будет легче «дышать». В процессе работы нашим учёным и специалистам предстоит нарезать 300 тыс. таких бериллиевых квадратиков с точностью до 0,1 мм. Ещё одна серьёзная задача — соединить друг с другом разные материалы: бериллий и бронзу, медь и нержавеющую сталь, вольфрам и медь. Медь наплавляют на вольфрам в вакуумной камере, сталь соединяют с медью методом «сварки взрывом» — на полигоне именно в процессе взрыва медь проникает в сталь, образуя единый металлический блок, который уже невозможно разъединить, в отличие от обычной сварки.

Всё это — новейшие технологии, часть которых рождается прямо в процессе работы. Ими, конечно, хотят овладеть многие страны, чем и объясняется международная кооперация в проекте. Например, производство, уже созданное для изготовления катушек полоидального поля системы питания ИТЭР, можно будет использовать в дальнейшем и для изготовления крупногабаритных магнитных систем сверхпроводниковых накопителей энергии.

«Традиционно считается, что успех проекта решают три «m»: кадры (men), средства (money) и оборудование (machinery), — говорит Осаму Мотоджима. — Но в этом институте, как и вообще в России, есть ещё одно очень важное «m» — mind. Разум, интеллект. Будучи здесь, я ещё раз убедился, что нашему проекту будет сопутствовать успех».

№ 614: Роберт Фладд

Вечный двигатель « KaiserScience

Вечный двигатель — это гипотетическая машина, которая может выполнять работу бесконечно долго без источника энергии.

Термин широко используется в физике, научной фантастике, теориях заговора и мошенничестве.

Можно классифицировать эти предполагаемые вечные двигатели по особому закону термодинамики, который машина пытается нарушить:0014

Производит работу без затрат энергии?

Нарушает первый закон термодинамики!

Вот одна конструкция, которая предположительно работает вечно и производит больше энергии, чем потребляет.

«Неподвижный электромагнитный генератор»

Посмотрите на цифры: выдает больше энергии, чем вкладывает.

Звучит круто, правда? Неправильно — это просто признак инженера, который не понимает термодинамику. Это может сделать каждый, потому что сила — это не то же самое, что энергия!

Конечно, это устройство может временно производить больше энергии, как и любое другое устройство. Но когда вы даете ему поработать какое-то время, вся энергия истощается, а затем он отключается.

–

Самопроизвольно преобразует тепловую энергию в механическую работу.

Теперь, когда тепловая энергия эквивалентна выполненной работе, это не нарушает закон сохранения энергии

– однако

нарушает более тонкий второй закон термодинамики задействован один тепловой резервуар:

Самопроизвольное охлаждение –

без передачи тепла в резервуар-холодильник .

Это преобразование тепла в полезную работу без каких-либо побочных эффектов

нарушает второй закон термодинамики.

http://www.sciencearchive.org.au/
events/sats/sats2003/evans.html

Предположительно полностью устранит трение, чтобы поддерживать движение навсегда.

(Третий, здесь относится исключительно к положению в этой классификационной схеме, а не к третьему началу термодинамики.)

Хотя сделать такую ​​машину невозможно – диссипация никогда не может быть устранена на 100% – тем не менее, можно приблизиться к этому идеалу.

Такая машина не могла служить источником энергии, но могла работать как накопитель энергии.

Этот «вечный двигатель», кажется, использует гравитацию и магниты, чтобы заставить металлический шар двигаться вечно.

Можете ли вы понять, как его подделывают? В видео есть тонкие подсказки.

изображение с http://gizmodo.com/9-gifs-которые-делают-вечные-двигатели-реальностью-5994377

Видео

Почему вечные двигатели никогда не работают? — Нетта Шрамм

«Вечные двигатели — устройства, которые могут работать бесконечно долго без какого-либо внешнего источника энергии — захватили воображение многих изобретателей, потому что они могли полностью изменить наши отношения с энергией.

Есть только одна проблема: они не работают. Почему бы и нет? Нетта Шрамм описывает подводные камни вечных двигателей». Анимация TED-Ed.

План урока Почему вечные двигатели никогда не работают? – Netta Schramm