Рис. 1. Передняя часть гелиосферы.
Хорошо видна ударная волна (белые чёрточки – «Вояджеры»).
© Вл.П. Глушко, Вл.Вл. Глушко, Вит.Вл. Глушко.
ТОО «Физико-техническая лаборатория Глушко»
1. Низкое значение коэффициента полезного действия (КПД).Ракеты, как системы преобразования энергии топлива, запасённого на её борту, в кинетическую энергию движения корабля очень неэкономичны. Например, при старте с поверхности Земли и выводе корабля на околоземную орбиту примерно 95-97% энергии сгоревшего топлива уносится струёй раскалённых газов, а при полёте к Юпитеру уже 99,97%. Такова реальность.
Объяснение этому факту простое: чем меньше масса ежесекундно отбрасываемых газов и чем больше их скорость истечения из дюз ракетного двигателя, тем большую часть энергии сгоревшего топлива газы уносят с собой. Этот факт следует из закона сохранения импульса.Для ясного понимания сделанного утверждения уместна простая аналогия между работой ракетного двигателя и стрельбой из пистолета, где под пистолетом подразумевается сама ракетная система, а под вылетевшей пулей – газы, выбрасываемые ракетным двигателем в течение 1 секунды.
Известно, что при выстреле из пистолета подавляющая часть энергии сгоревшего пороха уносится пулей в виде кинетической энергии её движения. Чем больше разность масс взаимодействующих тел, тем большая часть энергии взаимодействия приходится на энергию движения малого тела.В пистолетном варианте отношение массы пули к массе пистолета равно, примерно, 1%. Эта величина характеризует собой и распределение энергии между пулей и пистолетом. Для современных ракет это отношение между массой ракеты и ежесекундно отбрасываемой массой раскалённых газов составляет уже от несколько сотых до десятых долей процента (на начальном этапе полёта). При этом необходимо помнить и о том, что почти 50% энергии сгоревшего топлива уходит на нагрев выбрасываемых газов.
Если массу пули уменьшать (при сохранении всех других параметров пистолета и массы пороха), то скорость её вылета из ствола увеличится. И на это увеличение скорости будет тратиться дополнительная энергия, поскольку зависимость кинетической энергии пули от её массы имеет прямо пропорциональную зависимость, а от скорости – квадратичную.В пределе, уменьшая массу газа (пули) до «нуля», можем прийти к гипотетическому фотонному двигателю, поскольку масса покоя фотонов света точно равна нулю. Но вот энергия, затраченная на получения фотонной тяги, уже будет в десятки тысяч раз больше, чем у ракетных систем с химическими двигателями.
У ракетчиков есть показатель «качества» двигателей ракетной системы, который называется «цена тяги». По сути это мощность (кВт), которая необходима для создания тяги в 1 килограмм силы (кгс). Таким образом, появляется возможность делать сравнение различных движителей между собой.В качестве примера укажем, что у современных химических ракетных движителей цена тяги равна примерно, 35 кВт/кгс., тогда как для идеального фотонного движителя это значение равнялось бы 3 000 000 кВт/кгс. Иными словами, чтобы создать фотонную тягу в 1 килограмм силу, нужна электрическая мощность 2 современных крупных гидростанций (типа ДнепроГЭСов).
2. Использование рабочего тела.Использование рабочего тела относится ко второму недостатку ракетных систем. Действительно, поскольку для получения реактивной тяги необходимо отбрасывать «рабочее тело» (без этого ракетное движение попросту невозможно), то оно в необходимом количестве должно быть запасено на борту космического аппарата («рабочее тело» ракет – это газы от сгоревшего топлива). Только поэтому создаются гигантские ракетные системы, у которых полезная нагрузка (космический корабль) составляет всего лишь единицы процентов от их стартовой массы (см. числа Циолковского).
Именно этим обстоятельством объясняется громадный вес ракетных систем на стартовом столе, причём самых лучших из них. Например: американской «Спейс шаттл» (или аналогичной ей российской системы «Энергия») при общей массе системы в 2050 тонн масса корабля не превышает 105 тонн. Они, образно говоря, являются современными «техническими динозаврами».Согласно расчётам, выполненным английскими инженерами, масса «рабочего тела» ракеты, предназначенной для экспедиции к звезде Альфа Центавра (ближайшей к нашей планете), станет сравнима с массой всей Солнечной системы. В расчётах длительность полёта в один конец берётся равной 60 годам: – 30 лет производится разгон корабля с ускорением в 1g и 30 лет его торможение. О КПД здесь и говорить не приходиться, поскольку он ничтожно мал и в целом составляет около 10-30 %.
Если же, в силу традиции, как это делается сейчас, лететь туда по инерции, разогнавшись до 3 космической скорости, то полёт будет длиться около 100 тысяч лет (заметим, что от Рождества Христова прошло чуть более 2 тысяч лет).Об указанных выше недостатках ракетных систем уже открыто говорят руководители космических агентств России, США, Китая и Европы, связывая их с идеей полёта человека на Марс. Так представители NASA, отказываются называть даже приблизительные сроки отправки американской экспедиции на Марс. При этом заметим, что те технологии, над которыми сегодня упорно работают инженеры NASA (которые выложены на сайте этой организации), могли бы сократить продолжительность полёта к Красной планете с нескольких лет до нескольких месяцев. Конечно же, это будет выполнимо только при условии, если они будут работать.
Но как и прежде, и в этом случае речь идёт о создании новых двигательных электрореактивных установок. В основном это ионные движители, а проще – ускорители заряженных частиц. Такие электротехнологии отличаются друг от друга только конкретными механизмами ускорения ионов. Но, тем не менее, это всё та же ракетная технология с присущими ей недостатками.Заявления руководителей Роскосмоса так же не отличаются оптимизмом. По их мнению, поскольку полёты на Марс (на современных ракетных двигателях) займут очень много времени (не менее 3 лет), то необходимо создание ядерной двигательной установки, уменьшающей массу рабочего тела ракетной системы. При этом особо отмечается (а, по сути, пиарится), что Россия обладает всем необходимым для создания двигателя подобного класса, работа над которым будет «закончена» в 2019 году. Стоимость проекта оценена в 17 миллиардов рублей. Известно, что между Роскосмосом и НАСА планируется кооперация по этим работам.
Заметим, что самой идеи создания ядерного двигателя уже более 80 лет (впервые предложена советским конструктором О. Бартини), которая активно, с 50 годов прошлого столетия, стала воплощаться в жизнь одновременно в СССР и США. Но необходимо отметить, что это всё же ракетная технология и присущие ей недостатки, в совокупности с проблемами использования ядерной энергии и радиационной безопасности, остановили её развитие уже тогда, в восьмидесятые годы прошлого века, подобное произойдёт и сейчас.На наш взгляд, это последняя дань человечества уходящей в Лету великой ракетной технологии. Технологии, которая выполнила свою задачу уже тем, что вывела человека в космос и доказала принципиальную возможность и перспективы освоения вселенной. Она показала то положение (соотнесение), которое по праву занимает человек во вселенной, как одна из частичек её разума. Она создала материальную базу космической отрасли и многое другое, всего не перечесть. Хвала и честь ей!!!
И как говорили древние «всё на Земле когда-то зарождается и в своё время исчезнет с её лика». При этом, как для отдельного человека, так и для техники, важным является только то, что после них (как от первого, так и от второго) остаётся на Земле людям и какая будет новая «поросль», выросшая на их месте. И эта поросль новой космической техники уже есть – это неракетные технологии передвижения в космическом пространстве.Поэтому, несмотря на все громадные успехи, уже достигнутые технической космонавтикой, приходиться констатировать, что перспектив у современной ракетной техники, для осуществления пилотируемых полётов внутри Солнечной системы, не говоря уже о межзвёздных путешествиях, нет вовсе! Тогда как неракетный способ перемещения в пространстве сулит слишком явные выгоды, чтобы пренебрегать любой попыткой с целью овладеть им и занять лидирующее положение в гонке освоения космического пространства.
Например, недавно НАСА «представила» (обозначила) концепт космического корабля с варп-драйвом, в котором используется «кривизна пространства». (подробнее об этом см. http://nnm.me/blogs/emoyo/nasa-predstavlyaet-koncept-kosmicheskogo-korablya-s-varp-drayvom/).На решение этой проблемы в России можно указать, что специалисты НИИ космических систем (филиал ГКНПЦ им. Хруничева) уже провели в космосе испытания инерционного движителя без выброса реактивной массы. Это скандально известные эксперименты со спутником «Юбилейный».
Скандал был запущен комиссией по борьбе с лженаукой, существующей при РАН. Цель скандала достаточно прозрачна, она связана с необходимостью оправдать свою научную несостоятельность (импотенцию) в разработке новых способов передвижения в пустом космическом пространстве. Действительно, за всё время своего существования в РАН не было сделано ни одного открытия, которое можно было бы положить в основание создания новой космической техники перемещения в космосе. Не было предложено ни одной реальной новации, которая устранила бы недостатки ракетного способа. Не было ни только реальных открытий, но даже и не было предложено ни одной научной идеи (мысли), решающей указанную проблему.И на этом фоне академического благополучия и усиленного потребления денег на «развитие» фундаментальной науки и пространных рассуждений значимости деятельности её носителей, вдруг, как чёрт из табакерки, появляется фундаментальная экспериментальная работа неизвестного инженера, поднимающая вопрос о природе сил инерции.
Сил, которые «академики» считают фиктивными, тогда как инженер-первопроходец использует их для перемещения в пространстве. Так почему же барину от науки не пожурить «выскочку» инженера, но, тем не менее – новатора в науке, затмевающего своей новацией их бездеятельное «высокоблагородие».Действительно, мираж бозона Хигса не «впрячь» в реальную конструкцию движителя космических аппаратов, тогда как конструкции Толчена дают объективную возможность построить физический механизм сил инерции и приводить в движение космические корабли.
Заметим, что другой движитель аналогичного типа, разработанный корпорацией РКК «Энергия» (но тщательно укрываемый от бдительного ока комиссии), был установлен в корпусе грузового корабля «Прогресс» и испытывался в «геофизических экспериментах», после расстыковки корабля с МКС. Но результаты этого эксперимента, как и конкретные данные опыта со спутником «Юбилейный», по вполне понятным причинам не доводятся до сведения научной общественности.Видимые перспективы неракетного способа передвижения в космическом пространстве.
В основании нового способа лежит техническая идея замены рабочего тела ракет, которое необходимо возить с собой, на материю межзвёздной среды. Например, для получения тяги может быть использована космическая пыль и даже космические частицы, которые, хоть и в незначительном количестве, но всё же есть в космическом пространстве.Самые большие надежды возлагаются на взаимодействие с электромагнитными и гравитационными полями, а так же с силами инерции, являющимися основными материальными «наполнителями» космической пустоты. В этом случае предлагается взаимодействовать с самим космическим пространством, как с материальным телом, считая электромагнитное поле и поле сил тяготения, а так же силы инерции основными атрибутами пространства, как это предполагали многие исследователи природы, в числе которых были и такие гиганты науки, как, Ньютон, Фарадей, Максвелл, а так же Эйнштейн и его последователи.
Изучение материальных свойств пространства стимулируется не только необходимостью создания неракетных систем передвижения в космической пустоте, но и наземными проблемами земной цивилизации. Например, желанием решить проблему энергетического кризиса Человечества.Космическое решение энергетической проблемы очевидно, поскольку известно, что любые движители являются обратимыми машинами. Иными словами, если к движителю подводить электрическую энергию, то он трансформирует её в кинетическую энергию движения космического корабля. Но можно и наоборот, превращать энергию движения корабля в электрический ток (рекуперация). Связывая движитель-генератор с любым движущимся телом вселенной и тормозя его, можно превращать энергию его движения в электрический ток.
Наиболее простой для понимания сути и сопоставимый по принципу действия аналог указанному выше явлению – это режим торможении трамвая, троллейбуса или иного другого электропоезда, при подходе к остановке, когда его электродвигатель, включенный в режим рекуперации, производя торможение, превращает кинетическую энергию движения электропоезда в электрический ток.А поскольку вся материя Вселенной (звёзды, планеты, астероиды и т.д.) находится в движении, то скрепляя с ней генераторы космокинетической энергии можно получать электрическую энергию в неограниченных количествах. Таким образом в будущих звёздных экспансиях человека в другие звёздные миры о проблемах энергетики космических экспедиций можно просто забыть. Тот движитель-генератор, который перенесёт экспедицию на выбранную планету любой звезды, будет вырабатывать электрический ток, тормозя её движение.
Физическими экспериментами, проведёнными в лабораториях разных стран мира, твёрдо установлен следующий научный факт: Солнце (вместе с Землёй) движется относительно реликтового излучения (а по сути – физического вакуума) со скоростью 600 км/с по направлению из созвездия Водолея к созвездию Льва. Расчёты показывают, что кинетическая энергия движения Земли относительно физического вакуума, имеет величину порядка 3*1035 джоулей (Дж).Это огромная цифра, её можно оценить, сравнив со следующими данными. Так, среднегодовое потребление энергии всем человечеством в 1991 г., по данным 12 конгресса Мировой энергетической конференции, составило около 2*1020 дж. Следовательно, если производить преобразование кинетической энергии движения Земли в электроэнергию, с величиной потребления на уровне 1991 г., то человечество может пользоваться этим чистым, в экологическом отношении, источником энергии в течение тысяч миллиардов лет, причём без видимых последствий со стороны динамики движения планет Солнечной системы. Сравним эту цифру с периодом равным, примерно, 200 годам использования электроэнергии на планете в промышленных масштабах.
Необходимость исследования субстанциональности пространства побуждается и другой причиной – отсутствием должной космической связи. Масштабы Вселенной невообразимы для человеческого сознания, а поэтому их характеризуют только числами. Расстояние до ближайшей к нам звезды свет (или радиоволна) преодолевает за 4,2 года. Нашу Галактику «Млечный путь» свет пересекает за 100 000 лет.До ближайшей к нам галактики «Туманность Андромеды» расстояние составляет, примерно, 2,5 миллионов световых лет. Тогда как наблюдаемая вселенная простирается на 13 – 14 миллиардов световых лет. Представить объект такого масштаба просто невозможно. Именно эти невообразимые размеры Вселенной порождают непростые вопросы поддержания связи Человечества Земли со своими звёздными экспедициями.
Эта же проблема инициирует и другой злободневный вопрос: каким образом (способом) цивилизации других разумных существ ведут активный диалог между собой на таких немыслимо огромных расстояниях? Какое физическое явление или процесс они используют в качестве переносчика сигнала для связи между собой? Поскольку для космической связи (при таких огромных расстояниях) радиоволна (свет) как носитель сигнала слишком тихоходна.Действительно, для возможных разумных соседей по нашей Галактике промежуток времени между посылкой радиосигнала и приёмом ответа на него будет равняться, даже не сотням, а тысячам или десяткам тысяч лет. А если разумные существа живут в другой галактике, то указанное время будет измеряться уже миллионами лет, которое сродни продолжительности становления разума на нашей планете.
И уже сейчас инженеры твёрдо осознают то, что это будет не сегодняшняя земная связь, осуществляемая с помощью радиоволн, а принципиально иная техника связи, основанная на другого рода физических принципах и природных явлениях. При этом несомненно одно, что скорость распространения её сигналов должна на много порядков превышать скорость света, иначе она будет бессмысленна в масштабах вселенной.Именно высочайшая скорость распространения сигнала, в миллиарды раз превышающая скорость света, будет основной отличительной особенностью этой, воистину космической, технологии связи. А для осуществления этой идеи нужно изучать материальные свойства пространства, поскольку именно оно является средой распространения такой волны.
Научные основания для такого утверждения есть. В динамике сплошных (упругих) сред хорошо изучены механизмы образования волновых процессов, связанных с распространением в них как продольных, так и поперечных волн. Эти процессы зиждятся на понятии «деформации» тела. При этом речь идёт об отношении сил, действующих на единичный объём вещества среды при продольной деформации вещества тела и при его сдвиге. То есть об отношение модуля упругости вещества к модулю сдвига. Именно это отношение определяет отношение скоростей распространения продольной и поперечных волн в среде. Заметим, что при этом скорость распространения продольной волны всегда выше скорости распространения поперечной волны.В случае физического вакуума это будет отношение между электрическими и магнитными силами, которые вызывает (инициирует) заряд одной и той же величины. Иными словами, это будет отношение (число) электромагнитных единиц заряда (системы СГСМ) к одной электростатической единице заряда (системы СГСЭ). Из теории электричества известно, что это отношение равно (по абсолютной величине) квадрату скорости света, то есть оно равно 9*1016. Следовательно, во столько же раз скорость электрической (продольной) волны выше скорости магнитной (поперечной) волны (или скорости света).
Разница огромная. Так, если свет (магнитная волна) пересекает нашу галактику «Млечный путь» за 100 000 лет, то продольная электрическая волна – 3,5 миллисекунды. Приведённое выше рассуждение является достаточной теоретической основой для принятия решения о начале исследований и работ по созданию эффективной системы космической техники связи.Физические основы неракетного способа
Ниже приведено описание физического явления из области электромагнетизма – явления взаимодействия токов проводимости с электромагнитной волной. Этот физический эффект представляет собой прямое доказательство наличия материальных свойств у пустого пространства (физического вакуума), а также как свидетельство существования конкретного силового механизма взаимодействия с ним.Общеизвестно, что электромагнитные волны (свет, радиоволны и т.п.), попадая на проводники, вызывают в них движение зарядов – индуцированный электрический ток проводимости. Эта часть явления описывается законом электромагнитной индукции Фарадея и лежит в основе техники всех видов радиосвязи. Взаимодействие индуцированного электрического тока с магнитной составляющей этой же самой электромагнитной волны приводит к возникновению механических сил, действующих на проводник. Эта же часть явления подчиняется общеизвестному закону Ампера, на котором базируется работа всех электрических моторов.
Согласно электромагнитной теории света именно так описывается механизм взаимодействия электромагнитной волны с проводником, который лежит в объяснении эффекта давления света на поверхность. В согласии с гипотезой о корпускулярно-волновой природе электромагнитных волн, давление света на преграду объясняется результатом передачи фотонами своего импульса атомам (или молекулам), расположенным на поверхности тела.По обоим представлениям (волновой и корпускулярной) расчёты величины светового давления на преграду численно совпадают. При этом расчёты и эксперименты показывают, что индуцированные электромагнитной волной даже значительной мощности, электрические токи проводимости ничтожно малы (10-12 - 10-9 ампер). Именно этим обстоятельством объясняется незначительная величина силы светового давления. Та же мизерная величина давления следует и из квантовой теории света, поскольку в ней сила давления пропорциональна величине мощности излучения, делённой на величину скорости света. Только по этой причине гипотетические фотонные ракеты фантастов не будут востребованы практикой.
Открытие нового физического эффекта было обнаружено при ответе на следующий вопрос. Какова будет величина силы Ампера, если электрический ток, индуцированный электромагнитной волной в проводнике, усилить, например, до значений 10-3 ампера (примерно в миллиард раз)? Это можно сделать с помощью стороннего источника ЭДС точно так, как это делается в обычных радио- и телеприёмниках, причём с сохранением первоначальной частоты и фазы волны. Существующие радиотехнические средства позволяют довольно просто производить подобное усиление.В теоретических построениях (расчётах) и прямых экспериментах было установлено, что, в соответствии с законом Ампера, на проводник со стороны электромагнитной волны будет действовать электродинамическая сила, прямо пропорциональная величине электрического тока. В результате усиления индуцированного электрического тока сила давления на проводник оказалась на много порядков больше силы, рассчитанной в рамках квантовой теории света и измеренной в знаменитых опытах Лебедева (на девять порядков). Именно это обстоятельство представляет собой суть физического явления взаимодействия токов проводимости с электромагнитной волной.
Иными словами давление электромагнитной волны на преграду зависит от величины электротока, протекающего в ней. Это обстоятельство разительно отличается от квантовых представлений о сущности электромагнитных волн. Действительно, по квантовым представлениям, сила взаимодействия волны с преградой не может превышать двойной величины суммарного импульса всех фотонов, которые сталкиваются с преградой за 1 секунду.Первоначально предполагалось, что точно такая же по величине сила (в соответствии с третьим законом Ньютона) должна действовать и на электромагнитную волну со стороны тока проводимости, что должно приводить к изменениям её характеристик. Однако в результате специальных исследований выяснилось, что во взаимодействии участвует не сама электромагнитная волна как таковая, поскольку после «взаимодействия» с токами проводимости её характеристики не изменялись, а область пространства, в которой вектор напряжённости магнитного поля этой волны был не равен нулю.
Из этого обстоятельства следовало, что сама волна в таком взаимодействии играла своеобразную роль «катализатора» взаимодействия токов проводимости с пространством. Действительно, если электромагнитная волна представляет собой особый вид материи, который отделён от пустого пространства, то при взаимодействии с токами проводимости волна должна была бы изменить свои характеристики. Например: частоту или амплитуду (количество фотонов), но этого в опытах не наблюдалось.Следовательно, электромагнитная волна «жёстко связана» с пространством и может являться её характеристикой. Именно это обстоятельство позволяет понять физику процесса электродинамического взаимодействия с «пустотой», приводящего к появлению дополнительного импульса у материальной системы тел, по которым протекают токи проводимости. И оно же является очередным существенным шагом к пониманию физической природы массы материальных тел.
Само явление положено в основание конструкции вакуумной электромагнитной движительной установки ВЭМДУ. Необходимо отметить, что конструкция разработанной ВЭМДУ не является некой разновидностью фотонного движителя, который по своей сути представляет собой ракетный движитель, поскольку в нём рабочим телом является «фотонный газ». ВЭМДУ представляет собой подвижный элемент линейного электрического двигателя (ротор), у которого статором служит физический вакуум.Напомним, что у фотонного движителя поток фотонов электромагнитной волны соотносится с вакуумом точно так же, как и «рабочее тело» ракет, то есть как газ от сгоревшего топлива соотносится с пустотой. При этом распределение энергии между взаимодействующими телами в сравниваемых движителях указывает на огромную эффективность нового движителя в сравнении с фотонным. Действительно, у фотонного движителя максимальное значение величины тяги ограничено значением отношения мощности направленного потока излучения к величине скорости света. Так, для создания тяги величиной в 10 ньютон (1 кг силы), мощность светового потока фотонного движителя должна составлять 3 миллиарда Ватт (это электрическая мощность примерно 5 Днепрогэсов, такие сравнения были приняты во времена СССР).
У вакуумной электромагнитной движительной установки величина силы тяги зависит как от мощности электромагнитного излучения, инициирующего взаимодействие с пространством, так и от значения величины электрического тока в проводниках его силовой конструкции. Поэтому тяга ВЭМДУ значительно превышает тягу фотонного. Реальные стендовые испытания вакуумных электромагнитных движителей показали, что значения цены тяги у испытанных конструкций не превышали величины 0,25 Вт/мгс (250 кВт/кгс), тогда как для идеального фотонного движителя это значение равнялось бы 3 миллионам кВт/кгс.Для сравнения укажем, что у современных химических ракетных движителей цена тяги примерно равна 35 кВт/кгс. Это в 7 раз ниже, чем у электромагнитного вакуумного, однако последний, для получения тяги, не расходует «рабочее тело». В этом его бесспорное превосходство над ракетными движителями, которое позволит в будущем осуществлять полёты, как внутри Солнечной системы, так и галактические путешествия.
Разработанные и построенные в нашей лаборатории вакуумные электромагнитные движители создают пока небольшую тягу, не превышающую 10-4 Н, но даже сейчас они могут быть использованы в качестве движителей коррекции орбит геостационарных спутников. Здесь важен первый шаг и он уже сделан. В будущем эти электрические машины соответствующей тяги, скреплённые с космическими кораблями, имеющими ядерные энергетические установки, вырабатывающие электрический ток, стартуя с поверхности Земли, унесут человека в Большой Космос, в этот удивительный мир, искрящейся звёздами «пустоты» Вселенной.Движители, работающие на силах инерции
А поскольку в основании ОТО лежит идея эквивалентности сил инерции и сил гравитации, то и силы инерции представляют собой проявление тех же самых материальных свойств пустого пространства, что и у сил гравитации. Поэтому использование сил инерции для приведения механической системы в движение (которое производится без выброса рабочего тела), является ничем иным, как взаимодействием с материальным пространством, осуществляемым в соответствии с законом сохранения импульса.Иными словами, в природе в принципе нет замкнутых систем отсчёта, поскольку силы инерции проявляют себя в любой точке пространства и в то же самое мгновение, когда на тело начинают действовать сторонние силы. Прежде чем утверждать антинаучность идеи инерционных движителей на том основании, что при этом якобы нарушается закон сохранения импульса, необходимо, как минимум, «развенчать» общую теорию относительности Эйнштейна, которая узаконивает физическую материальность пустого пространства.
Вот такой каламбур получается. Представители академической науки отвергают инерционную технологию, считая её лженаукой (по крайней мере так информирует общественность комиссия РАН по борьбе со лженаукой), но в тоже время их знаменем является общая теория относительности Эйнштейна, идеи которой лежат в основании этих самых инерцойдов.Главной целью на современном этапе развития инерционной технологии является конкретизация физической сущности сил инерции, как научной основы неракетного способа перемещения в пустом космическом пространстве.
Заметим, что в своё время сам Ньютон отказался решать проблему физической сущности сил инерции. Он указал лишь на абсолютный характер ускорений (свойство сил инерции), как на опытный факт, который может быть объяснён только материальностью пространства. В аналитической механике того времени, отмечается ещё одна особенностьсил инерции, отличающая их от так называемых «обычных» сил взаимодействия. Она состоит в том, что к ним неприменим третий закон Ньютона, поскольку нельзя указать конкретное тело, со стороны которого эти силы действуют. Действительно, «невозможно» найти тело, которое разорвало быстро вращающийся маховик, если для объяснения не привлекать парадигму субстанционального пространства.Заметим, что была попытка решения этой проблемы Э. Махом, который в своей «Механике» попытался примирить абсолютность ускорений и принцип относительности, придя к пониманию природы сил инерции как к индуцированному явлению, которое «наводилось» на любое тело всей массой звёзд вселенной. Но как показала история развития физики, положение о «наведении инерции» не согласуется с парадигмой современной физической науки о конечной скорости распространения любого взаимодействия.
Действительно, Э. Мах возвращает в физику принцип дальнодействия, то есть мгновенность передачи действия на расстоянии, поскольку силы инерции возникают одновременно с действием на тело сторонней силы. Тогда как «индукция» всех звёзд вселенной, в виде ответной реакции на этот процесс, всегда будет запаздывать, поскольку звёзды находятся на громадных расстояниях от тела, которые измеряются миллиардами лет движения света.Идея А. Эйнштейна связать в один клубок принцип относительности и эквивалентность сил инерции и гравитации была так же далека от решения этой проблемы, поскольку эти положения постулируются в общей теории относительности, а не выводятся из теории, как одна из её теорем. Иными словами, физическую природу сил инерции невозможно выяснять в её рамках, они вводятся в теорию априори, как данность.
Таким образом и в ОТО всё сводилось к прежнему положению об инерции, как к способности тела сохранять равномерное движении, но уже вдоль геодезической линии, при условии отсутствия действия на него сторонних сил. Т.е. к тому определению инерции, которое когда-то сформулировал ещё Галилей. Других попыток решения проблемы физической сущностисил инерции в истории физики больше не было.В наших предшествующих исследованиях были выявлены ещё несколько новых особенностей сил инерции, которые не обсуждались в научной печати, но их всестороннее изучение может указать на пути подхода к решению проблемы их физической сущности.
Конкретными задачами наших исследований являлось углублённое изучение обнаруженных свойств сил инерции. Они достаточно «неожиданные», в смысле «все смотрели, но не видели», и это обстоятельство является основанием для того, чтобы привести их в этой статье в качестве наглядного примера того, как делаются открытия в физике.Одно из таких свойств заключается в том, что вся энергия движения тела (кинетическая энергия) сосредоточена в самом теле, т.е. её нет в окружающем пространстве. Тогда как энергия всех известных силовых полей: гравитационного, электромагнитного, ядерного (слабого и сильного) присутствует в объёме пространства, в котором расположен соответствующий заряд.
В связи с чем не представляется возможным говорить о «поле сил инерции», как таковом (прямое противоречие с исходными положениями ОТО). Такого поля сил просто нет в природе. Только поэтому ещё со времён Ньютона считали, что «механизм» образования сил инерции заключён в инертной массе тела и проявляет себя во взаимодействии тела с субстанциональным пространством, то есть с пространством, которое обладает физическими свойствами материального тела. В абсолютно пустом пространстве, лишённом каких-либо физических свойств (математическом), нет оснований для возникновения сил инерции, то есть, не взаимодействуя ни с чем, тело не может «сопротивляться» действию сторонней силы, изменяющей его состояние движения.Известно, что в процессе столкновения тел изменяется их кинетическая энергия (перераспределяется), которая и обеспечивает действие силы инерции. Образно говоря – без энергии нет силы. При передаче импульса передающее тело проходит больший путь, чем принимающее тело. Поскольку энергия передаётся с высокого энергетического уровня на низкий, то, учитывая абсолютный характер ускорения, при перераспределении энергии между сталкивающимися телами не выполняется принцип относительности. Иными словами системы отсчёта, связанные со сталкивающимися телами, не равнозначны. Опосредованным доказательством данного положения является открытие явление не сохранения чётности, обнаруженное при распаде частиц, т.е. с участием сил слабого ядерного взаимодействия.
Самое удивительное то, что мощность сил инерции на много порядков превышает мощность всех известных сил взаимодействия: гравитационного, электромагнитного, слабого и сильного ядерного. Например, в Большом адронном коллайдере при столкновении протонов силы инерции превосходят как силы кулоновского барьера отталкивания (электромагнитные силы), так и барьера отталкивания ядерных сил коров (или центров ядер) сталкивающихся нуклонов.Заметим, что взаимодействие различных зарядов происходит через созданные ими силовые поля, а результатом взаимодействия является перераспределение в состоянии движения самих зарядов (изменение кинетической энергии), то возможно предположить существование единого физического «механизма», обеспечивающего действие всех сил природы (на основе модели «механизма» сил инерции).
Выше говорилось о том, что понятие «масса тела» было введено в физику Ньютоном, который сначала определил её через «количество материи» в физическом теле. Затем он вводит массу в законы физики: сначала во 2 закон механики – как меру инерции, а затем – во Всемирный закон тяготения, как источник тяготения.Считалось, что масса тела не зависит ни от каких внешних факторов, например, от скорости движения тела и от того, какие внешние силы на это тело действуют. Однако опыты по изучению движения заряженных частиц в магнитных и электрических полях показали увеличение их масс с ростом скорости. Общепринятое объяснение данного явления связано с релятивистским эффектом специальной теории относительности.
При этом следует обратить внимание на факт, что в экспериментальных установках (с помощью которых был открыт эффект изменения массы), движение заряженных частиц происходило по криволинейным траекториям, то есть сопровождалось ускорением. При этом увеличение скорости движения частиц приводило и к существенному увеличению центробежных ускорений, возникающих при движении частиц в магнитном поле.Налицо действия на частицы одновременно двух факторов: скорости и ускорения, а опытов по их разграничению не проводилось. Тогда как естественней всего предположить функциональную зависимость массы от ускорения, а не от скорости, поскольку масса – это связующее звено между силой и ускорением.
Установление такой зависимости прямо следует из субстанциональности пространства и именно это обстоятельство даёт физическую, а, следовательно, и техническую возможность получения движения без отбрасывания рабочего тела.Необходимо отметить, что ни один из НИИ АН РФ (как и зарубежные научные центры), никогда не занимались изучением сил инерции с точки зрения решения проблемы установления их физической сущности. В научной печати со времени создания теории относительности нет ни одной их публикации по данной тематике. Тогда как значимость решения указанной проблемы огромна для науки в целом (помимо практики освоения космического пространства). Действительно, установление физической сущности сил инерции и «механизма» их действия представляет собой огромное значение для главного раздела физики – теоретической и практической механики.
Удивительно то, что до настоящего момента времени силы инерции считались фиктивными. И по сути, им отказано было быть в ранге сил природы (т.е. называться силами, как таковыми), поскольку не было возможности указать тело, со стороны которого они действовали. Претендентом на это тело, по нашим представлениям, является субстанциональное пространство (физический вакуум).Весь вопрос сил инерции заключается в проблеме замены феноменологии (описания наблюдаемых свойств этих сил) их конкретным физическим механизмом. Вся беда современной физике состоит в том, что её математический феноменализм чурается разработки наглядных физических механизмов исследуемых явлений. Тогда как инженеры работают только с ними, создавая образцы техники по аналогии с разработанными моделями явлений.
Действительно, из математической записи закона тяготения Ньютона гравиталёта не изобретёшь, а вот если бы была наглядная модель этого явления, то люди давно бы поставили гравитацию себе на службу. Так и с силами инерции, поскольку здесь нет даже намёка на их внутреннее устройство. Одно лишь описание их свойств есть феноменология в первозданном виде. Заметим, что любое математическое отражение природного явления, есть не что иное, как всё та же феноменология.За математическими теоремами ОТО, как и за математической записью 2-го закона Ньютона, модель сил инерции не разглядеть. Но тем не менее она, модель этого явления, непременно есть. Эта модель позволяет решить важные научные проблемы, как прикладной механики (особенности работы механизмов машин, сопровождающихся явлением возникновения сил инерции), так и всей теоретической физики (понятия массы тела, взаимосвязь материи и пространства, физическая основа силовых полей, строение Вселенной и т.п.).
При решении этой проблемы не следует «сбрасывать с весов», что на основе физической сущности сил инерции возможна разработка механического способа определения абсолютного движения тел, например, скорости движения нашей планеты.Действительно, большинство физических процессов, происходящих в природе, обратимы. Можно подводить энергию к системе, чтобы получать движение, а можно и наоборот – вырабатывать энергию путём торможения системы. А это и есть способ измерения абсолютного движения тел, то есть скорости их движения относительно пространства. Это обстоятельство позволяет измерить абсолютную скорость нашей планеты.
Способ существенно отличается от известных способов её измерения, связанных с использованием электромагнитных волн (опыты Майкельсона, Сидерхольма, Троутона-Нобла и др.), которые являлись своеобразными вехами, когда развитие физики круто меняло своё направление. Но что здесь особенно важно – на этой основе возможна разработка способа промышленного производства электроэнергии, т.е. создание инверторов, способных превращать кинетическую энергию движения космических аппаратов, а, следовательно, и нашей планеты, в электрический ток. Это есть экологически чистое производство электроэнергии в неограниченном количестве и решение энергетического кризиса земной цивилизации.Особо отметим то, что абсолютность (субстанциональность) пространства позволяет качественно по иному делать прогноз геофизических явлений (изменение активности землетрясений и вулканизма, особенности изменения климата планеты), ставя их в соответствие со свойствами космического пространства, которое проходит планета при своём движении по орбите вокруг Солнца. Основанием данного положения является факт сезонной активности землетрясений и вулканизма, что не находит объяснения в рамках современной геофизики, сейсмологии и вулканологии. А так же вести учёт влияния космического климата на психофизиологическое состояние организма человека.
Для теоретической физики важным здесь является то, что мощность силы инерции (работа, совершённая в единицу времени) на много порядков превосходит все другие силы природы. «Механизм» этой силы универсальный и на его основе возможно объединение всех сил природы в единое физическое явление, а в дальнейшем и всех физических полей, сведя их в атрибуты (свойства) субстанционального пространства.Общеизвестно, что концепция субстанционального пространства находится в прямом противоречии с принципом относительности, как таковым. В связи с чем концептуальные части специальной и общей теории относительности были проанализированы на предмет их соответствия с общепризнанным принципом относительности Птолемея-Коперника, который гласит, что результат любого физического эксперимента не может измениться от смены места наблюдения (истинность данного утверждения не подлежит сомнению).
Анализ показал, что в указанных теориях это положение нарушено. Данное обстоятельство требует пересмотра положения, которое занимает релятивизм в парадигме современной физики. (см. 1. В.П. Глушко и др. Принцип относительности Птолемея-Коперника против принципа относительности Галилея – Эйнштейна», журнал «Демиург» №1 2010 г. 2. В.П. Глушко и др. Несостоятельность специальной теории относительности Эйнштейна. Известия НАН РК. №2 2007г. 3. В.П. Глушко и др. Нарушение принципа эквивалентности инерционной и гравитационной масс. Доклады НАН РК. №1, 2010г.)Можно (а, видимо, и важно) показать актуальность (значимость и перспективность) этих исследований на примере использования инерциойдов малой тяги, например, всего лишь ссилой тяги в 200 – 300 грамм. Такие инерционные движители можно устанавливать внутри корпуса космических аппаратов, поскольку получение тяги происходит без отбрасывания рабочего тела. Поэтому наземные образцы движителей, без дополнительных исследований степени воздействия на их материалы и конструкцию факторов космического пространства, могут непосредственно использоваться для практических целей в космосе, например, монтируя их внутри международной космической станции (МКС).
Работа движителя не только даст возможность поддерживать станцию на заданной высоте, но и маневрировать ею в космосе. Сейчас на МКС для поддержания её орбиты и осуществления манёвров топливо для химических движителей завозится российскими грузовыми кораблями «Прогресс». Около 12 запусков в год. Стоимость одного запуска такой ракеты примерно равна 30 миллионам долларов. Следовательно, в год РКК «Энергия» на этом мероприятии зарабатывает более четверти миллиарда долларов.И это только расчёты по МКС, не говоря уже о миллиардных программах полётов на Луну и Марс. Аналогичные движители необходимы как для аппаратов по уборке околоземного космического мусора, так и для космических транспортёров, работающих в ближайшем космосе вплоть до орбиты Луны.
Эти движители нужны и в борьбе со спутниками-шпионами, и установке геостационарных ретрансляторов (спутников связи) над любой точкой планеты. Сейчас орбиты геостационарных ретрансляторов расположены только в плоскости экватора нашей планеты, где все «лакомые места» уже заняты. Наличие неракетного движителя позволяет компенсировать меридианную составляющую и располагать стационарные спутники над любой точкой планеты, например, непосредственно над Москвой. Так что рынок сбыта таких движителей огромен.И как резюме вышесказанному можно отметить, что не стоит сгоряча, не подумав и не исследовав, рубить «сук» на котором, возможно, «сидит» земная человеческая цивилизация, имея ввиду публичные заявления комиссии РАН по борьбе с лженаукой.
А. К. Циолковский говорил, что «человечество не вечно будет жить на земле», и это правда в свете не только экологических, энергетических, демографических и иных проблем земной цивилизации. Но и скрытой угрозе, которая пока прячется в глубинах космоса. Имеется ввиду не только возможное катастрофическое столкновение планеты с космическими телами, но и те неземные факторы, которые когда-то зародили, ускоряли, задерживали, а то и круто изменяли развитие жизни на нашей планете.Всё выше перечисленное с жесточайшей необходимостью указывает на то, что человечество должно иметь возможность свободного и неограниченного передвижения в пустом космическом пространстве и, в случае возможной неустранимой планетарной катастрофы, вовремя смогло покинуть планету.
А ракеты в принципе не могут решить эту задачу. И если быть мудрым в решении этой проблемы, то не следует отвергать того, чего никогда не изучал и просто не знаешь. И делаешь это недоброе дело в своей строптивой заносчивости профессионала, который не заметил в предложенном искорку настоящего бисера.И если в своём чванливом высокомерии затопчешь росток, который может спасти жизнь, как таковую, то за это благодарности не будет, даже если всё обойдётся и катастрофы сейчас не будет. А время покажет, кто был прав, лишь бы оно (время) было. А если катастрофа всё же грядёт, а, в результате заносчивости барина от науки, уже будет не успеть сделать космическую «лодочку» спасения для человечества, то ему «честному заблудшему» будет искреннее проклятие всего рода человеческого, с тоской смотрящего теперь уже в недоступное спасительное небо.
В
оглавление