Реферат: Управление природными взаимодействиями

По средам в 18.45 по московскому времени, один раз в три недели

Международный клуб ученых, Международный физический конг­ресс и Shaping Digital Network начи­нают программу встречных дискус­сий ученых по программе “ОСОЗНА­НИЕ ЗНАНИЯ".

Диспуты по наиболее злободнев­ным научным проблемам будут про­водиться среди заинтересованных ученых в Интернете, по адресу: http://www.shaping.ru.

Их цель - ознаком­ление широкой общественности с идеями, поднимающими сознание на более высокую ступень 8 бесконеч­ном процессе познания мира и са­мого Человека, поддержка новых ро­стков в науке. Жители Санкт-Петер­бурга смогут участвовать в дискус­сиях непосредственно.

Справки по телефонам: (812) 3128565, 2519913.

Приглашаем к участию всех же­лающих.

Программа на 1999 год:

· Физика как она есть. Её проблемы и корни кризиса.

· Пути выхода из кризиса в науке и образовании.

· Математика на службе наук и ее проблемы,

· Утраченная определенность мате­матики и выход из лабиринта заб­луждений,

· Физхимия и химфизика. Вопросы в достижениях.

· Химия на пути познания живого. Заблуждения и коллизии.

· Биология: чего мы не знаем. Про­блемы живого и жизни.

· Новые представления в биологии.

· Медицина на пути к немедикамен­тозному лечению. Состояние и про­блемы.

· Новые подходы к познанию дея­тельности живого организма.

· Человек - его проблемы и воз­можности.

· Красота и духовность в обновлен­ном человеке.

http://www.shaping.ru/disput/spisok.htm

В своих исследованиях автор ис­ходил только из одного факта суще­ствования природного единства "вещество – пространство – время". Об этом хорошо знали еще древние, когда говорили, что в Природе нет ничего, кроме беспрестанно движу­щейся во времени и в пространстве материи (которая представляет собой вещество и образуемые им перемен­ные электромагнитные и гравитаци­онные поля). Механическое обраще­ние планеты вокруг движущегося Сол­нца, происходящее в переменных термодинамических условиях по стро­го фиксированной (т.е. – квантованной) во времени и пространстве вин­товой эллиптической траектории, есть не что иное, как наблюдаемое нами тысячелетиями изо дня в день прояв­ление этого природного единства.

В работах автора [1–5] показано, что дифференциальные законы механики и химической термо­динамики образуют систему из­начально квантовых законов хи­мической термомеханики в нью­тоновской форме записи, опи­сывающих одновременные из­менения параметров, присущих всем указанным взаимодействи­ям. Это достигается введением в за­коны механики безразмерного пара­метра, связывающего воедино про­странство, время, а также химичес­кий состав, физико-химические свой­ства и термодинамическое состояние вещества. На протонно-электронном уровне строения вещества этот пара­метр является управляющим и управ­ляемым одновременно. Он зависит только от величины главного кванто­вого числа и определяет форму тра­ектории тела в зависимости от тер­модинамического состояния тела или окружающей среды (т.е. является функцией давления и абсолютной температуры). Для различных форм траекторий заряженных и незаряжен­ных микрочастиц в атоме и его ядре параметр имеет различные выраже­ния и пределы изменения. В силу же того, что он безразмерен, параметр при­меним для описания любых процес­сов, происходящих как в макро-, так и в микромире. Наконец, поскольку этот параметр, фактически, в самой полной мере отражает все составля­ющие природного единства "веще­ство – пространство – время", то его от­сутствие в какой-либо теории макро- или микромира служит прямым ука­занием на то, что эта теория дей­ствует за рамками этого природного единства и потому подлежит пере­смотру. Этого параметра не оказа­лось ни в одной (!) физико-химичес­кой теории макро- и микромира за исключением уравнения П. Лапласа, применяемого в термодинамике для предельно точных (что вовсе не слу­чайно) расчетов величины скорости звука в твердых, жидких и газооб­разных веществах. Отсюда очевидны истинные масштабы кризиса нашего естествознания, а также его много­численных практических приложений, являющихся главными источниками экологических катастроф в промышленно развитых государствах мира. Одним из важнейших явлений микромира, открытым Г. Гер­цем, исследованным А. Г. Сто­летовым, А. Эйнштейном, Н. Бо­ром и др., является фотоэф­фект. Различают внешний и внутрен­ний фотоэффекты. Внешним фотоэф­фектом принято называть процесс ис­пускания электронов веществом под воздействием света (т.е. потока фо­тонов). С внутренним фотоэффектом связан скачкообразный процесс пе­рехода электрона в атоме с одной ус­тойчивой орбиты на другую, который сопровождается поглощением энер­гии фотона. Обратные переходы элек­трона при внутреннем фотоэффекте сопровождаются рождением фотона первоначальной энергии. Совершен­но аналогичные явления (только с уча­стием в них g-квантов) происхо­дят и в ядре атома. С целью нагляд­ного отображения особенностей внешнего и внутреннего фотоэффек­тов автором разработана принципи­ально новая (управляемая) модель атома и его ядра в графическом ее представлении. В этой модели ука­занные взаимодействия протекают при фотоэффекте одновременно в за­висимости от величины главного кван­тового числа. Для модели определе­ны возможные формы траекторий за­ряженных и незаряженных микрочас­тиц в атоме и его ядре при устано­вившихся и скачкообразных их дви­жениях, а также влияние форм этих траекторий и величин главного кван­тового числа на изменения различ­ных параметров взаимодействий, в том числе — на изменения геометрии атома и его ядра.

Для этой модели ньютоновская система квантовых законов химичес­кой термомеханики приводится к си­стеме квантовых законов электромаг­нитного и гравитационного полей, в которых и протекают все указанные взаимодействия одновременно в квантовано изменяющихся условиях по р , Т , влияющих на химическую ак­тивность атома и механику движений микрочастиц в нем и его ядре. Сис­тема законов электромагнитного поля Д.Максвелла также допускает кван­тование и совместно с ньютоновской системой законов образует единую систему квантовых законов электро­магнитного и гравитационного полей. Данная система законов впервые до­пускает возможность детального опи­сания изменений любых параметров любых взаимодействий, происходя­щих в атоме и его ядре при внешнем и внутреннем фотоэффектах. Расче­ты, выполненные на основе этой сис­темы законов, количественно и каче­ственно согласуются как с многочис­ленными экспериментальными дан­ными атомной и ядерной физики, так и с опытными результатами по изме­нению веса макротел вследствие различных внешних энерговоздейсвий на них. С помощью этой модели стало оче­видным, что атом и его ядро пред­ставляют собой энергетически взаи­мосвязанную квантовую приемопере­дающую фазово-амплитудно-частот­ную систему, постоянно обмениваю­щуюся энергоинформацией о своем состоянии с окружающей средой. Пе­реносчиками энергоинформации слу­жат фотоны в атоме (g-кванты — в ядре атома), которые представляют собой электромагнитные волны (т.е. – свет), обладающие широчайшим спект­ром частот, фаз и амплитуд, что сви­детельствует о том, что вся Вселен­ная фактически состоит из света и управляется также светом. Исследо­вания модели показали, что между разноименно заряженными микроча­стицами атома и его ядра действуют строго сбалансированные в любой момент времени кулоновские и гра­витационные силы (также кулоновского происхождения). Так называемых «ядерных сил» (порожденных исклю­чительно фантазиями современной квантовой механики) в Природе не су­ществует. Оказалось, что в получен­ной таким способом совмещенной системе ньютоновских и максвелловских законов составляющие её вспо­могательные законы являются избы­точными по отношению к квантовому закону сохранения полной энергии, также содержащему параметр, отра­жающий единство вещества, про­странства и времени. Это вовсе не удивительно, если учесть, что все вспомогательные законы этой систе­мы выполняются одновременно с за­коном сохранения полной энергии, причем каждый из них описывает лишь присущую только ему одному сторону одного и того же процесса, происходящего при фотоэффекте. Это обстоятельство непосредственно ука­зывает на то, что, на самом деле, всеми взаимодействиями в При­роде управляет один-единственный квантовый закон сохранения полной энергии, который всегда может быть представлен в форме за­писи, соответствующей тому или ино­му виду природного взаимодействия. Одновременно это указывает на то, что единственным принципом функ­ционирования окружающего макро- и микромира Вселенной является прин­цип фотоэффекта. Формулы же, опи­сывающие любые спектральные ха­рактеристики атомов и их ядер, при фотоэффекте (как внутреннем, так и внешнем) могут быть получены толь­ко на основе закона сохранения пол­ной энергии. Таким образом, все без исключения наши физико-химические знания об окружающем макро- и мик­ромире живой и неживой Природы содержатся в концентрированном виде именно в этом единственном квантовом законе. В связи с этим, спектральные характеристики атомов и ядер различных химических элемен­тов, содержащие предельно точную информацию обо всех деталях про­исходящих в них процессов при фо­тоэффекте, приобретают значение ес­тественных программных данных, ко­торые можно (и необходимо) исполь­зовать не только для определения ус­ловий протекания желательных или нежелательных внутриатомных и внут­риядерных процессов, но также и для непосредственного управления эти­ми процессами с помощью автома­тики. При соблюдении необходимых условий по температуре и давлению представляется вполне реальным ис­кусственно изменять химическую при­роду любого элемента таблицы Д. И. Менделеева в желаемом для опера­тора темпе времени. Это открывает самые широкие перспективы для раз­работки и создания в недалеком бу­дущем действующих по единому принципу управления принципиаль­но новых экологически чистых и пре­дельно дешевых безотходных техно­логий, производств, мощных источ­ников энергии, средств транспорта, связи, видения, вычислительной тех­ники, лучевых устройств, систем кон­троля и управления физическими, хи­мическими, технологическими про­цессами, в том числе — процессами, происходящими на уровне живых кле­ток организмов и растений. Учи­тывая возможные интересы читатель­ской аудитории журнала, остановлюсь лишь на некоторых наиболее важных, с моей точки зрения, прикладных ас­пектах предлагаемого способа.

Проблемы современной

энергетики

Данные спектрального анализа свидетельствуют о том, что фактичес­ки любые атомы таблицы Д. И. Мен­делеева содержат огромные количе­ства энергии. Однако современная ядерная физика рассматривает лишь два возможных (с её точки зрения) способа извлечения этой энергии — посредством синтеза легких либо де­ления тяжелых ядер. Тем самым вне досягаемости для атомной энергети­ки оказались практически все хими­ческие элементы (и химические соеди­нения), за исключением лишь изотопа водорода (дейтерия и трития), а также урана и плутония. Совершенно очевидно, что существует промежуточ­ный (притом — наиболее безопасный) способ достижения этой цели. Он зак­лючается в предельно точном управ­лении внутриатомными и внутриядер­ными процессами без необходимости синтеза или деления ядра атома. Это достигается посредством искусствен­ного управления параметром взаимо­связи "вещество – пространство – вре­мя" на основе банка данных спектраль­ного анализа атомов и ядер различ­ных химических элементов. С помо­щью этого способа могут быть созда­ны принципиально новые экологичес­ки чистые источники электроэнергии практически любой потребной мощ­ности. Но первым шагом на пути к это­му является создание электрогенера­тора переменного тока, способного работать на несинусоидальных токах, имеющих характеристики, соответству­ющие тем формам гармоник, которые сопровождают работу любого совре­менного генератора. Борьба с этими гармониками, которую безуспешно ве­дут проектанты современных электрогенераторов, свидетельствует о недо­статочно полном понимании физики реальных процессов, происходящих в рабочих частях машин. Было бы бо­лее разумным поставить эти гармони­ки на службу действительному про­грессу электроэнергетики. Ибо, как это стало очевидным из модели атома и его ядра, гармоники переменного тока имеют вполне определенную физичес­кую природу (и вовсе не являются только чисто математическими обра­зами современной электродинамики, описываемыми с помощью преобра­зований Фурье).

Современные электроэнергетические устройства действуют на прин­ципе использования в них синусои­дальных токов. Это является основ­ной причиной возникновения в элек­троэнергетике, по крайней мере, сра­зу двух нерешенных проблем. Пер­вая из них связана с чрезвычайно низ­кой эффективностью передачи электроэнергии на дальние расстояния. Фактический КПД современной стан­дартной схемы передачи электро­энергии (тепловой двигатель – элек­трогенератор – повышающий транс­форматор – линия электропередачи – понижающий трансформатор – потре­битель электроэнергии) не превыша­ет значений 0,14¸0,16. Это объясня­ется тем, что истинные формы тра­екторий электронов в рабочих обмот­ках задающего элемента схемы — электрогенератора — весьма далеки от тех условий, которые задают их работе синусоидальные токи. В ре­зультате в обмотках электрогенера­тора возникают электромагнитные би­ения, сопровождаемые выделением теплоты, которую необходимо отво­дить в окружающую среду. Аналогич­ные явления происходят и в осталь­ных рабочих частях генератора. Вто­рая проблема непосредственно свя­зана с первой. Она заключается в том, что электромагнитные поля, возбуж­даемые синусоидальными токами, оказывают крайне вредное воздей­ствие на живые организмы и расте­ния. Эта проблема особенно остра для крупных городов мира. Обе эти проблемы могут быть решены одно­временно на основе предлагаемого способа посредством перевода элек­трогенератора в режим работы на несинусоидальных токах. При этом ожи­даемый КПД передачи электроэнер­гии может составить 0,35¸0,4. Кроме того, такая система позволит осуще­ствлять беспроводную передачу элек­троэнергии на сколь угодно дальние расстояния в пределах земного шара при очень низких потерях.

Проблемы современного

транспорта

Современный транспорт — морс­кой, речной, железнодорожный — ос­нащён в основном тепловыми дизель­ными двигателями, обладающими в режимах частичных нагрузок средним значением КПД, не более 0,15. Авто­мобильные карбюраторные двигате­ли, эксплуатируемые в городских ус­ловиях, имеют средний КПД не бо­лее 0,12 и поэтому являются главной причиной экологически неблагопри­ятной обстановки, особенно в столич­ных городах мира. Совершенно не­экономичным, и потому экологичес­ки грязным, является современный авиационный транспорт. Одним из реальных уже в настоящее время спо­собов решения проблем транспорта является создание принципиально но­вого многотопливного теплового дви­гателя, обладающего, при равных с действующими двигателями прочих эксплуатационных качествах, более высоким значением КПД. При реше­нии этой проблемы наиболее перс­пективным представляется двигатель с внешним подводом теплоты, в ко­тором можно организовать плавный (а потому и более эффективный) про­цесс горения топлива любого агре­гатного состояния, либо использовать в качестве источника теплоты солнеч­ное излучение, атомные реакторы или радиоизотопные источники. Автор ви­дит реальную возможность создания такого двигателя на основе паровой турбины или поршневой машины, ра­ботающих по предложенному им тер­модинамическому циклу с ограничен­ным отводом теплоты. Этот цикл именно под таким названием извес­тен уже во многих странах Европы, Африки, Азии, Америки, и, вероятно, неизвестен только в России. Паротур­бинная установка, работающая по это­му циклу, не нуждается в таких гро­моздких и дорогих устройствах, как экономайзерная и испарительная зоны парогенератора, главный кон­денсатор, эжекторы, конденсатно-пи­тательная система с ее насосами, и т.п. По массогабаритным и стоимост­ным показателям она приближается к аналогичным характеристикам газо­турбинной установки равной мощнос­ти, работающей по простому циклу Брайтона. Расчеты показали, что та­кая установка может иметь чрезвы­чайно высокий КПД (0,5¸0,6) при низ­ких (до 5¸6 бар) давлениях пара на входе в двигатель и температурах пара. не превышающих 250¸300 С. При этом установка может содержать лишь минимально необходимое коли­чество воды (исчисляемое, в зависи­мости от ее мощности, литрами или десятками литров) и способна рабо­тать в переменных режимах как с во­дяным, так и с воздушным охлажде­нием. Автор считает, что всережимные установки предлагаемого типа способны в самые короткие сроки (1¸1,5 года) оказаться вне конкуренции с любыми другими типами тепловых двигателей и смогут найти самое ши­рокое применение на средствах мор­ского, речного и наземного транспор­та. включая автомобильный. Другим способом решения проблем транспорта является создание гравитационно управляемого транспортного средства, универ­сального для планетного и меж­планетного его использования. Такой летательный аппарат может иметь любую форму и размеры, об­ладать чрезвычайно высокими манев­ренными характеристиками, недости­жимыми для современных военных реактивных самолетов скоростями и дальностями действия. Принцип ра­боты такого аппарата основан на пре­дельно точном управлении внутри­ядерными процессами, в которых при­нимают участие тяжелые заряженные и незаряженные микрочастицы (про­тоны, частицы, нейтроны, др.), сум­марная масса которых и определяет собой массу самого атома. Исследо­вания показали, что при искусствен­ной организации последовательных переходов всех или большинства тя­желых микрочастиц с одной устойчи­вой орбиты на другую масса атома (а следовательно, и вес состоящего из этих атомов транспортного средства) может уменьшиться в миллионы раз. Поясняя весьма упрощенно, это про­исходит за счет того, что массы тяже­лых микрочастиц переходят в массы окружающих эти частицы (а следова­тельно, весь аппарат) переменных гравитационных полей, обладающих вполне определенными волновыми свойствами. Поэтому решающая роль в реализации этого способа принад­лежит переменным гравитационным полям тех массивных объектов Все­ленной, на волновые характеристики которых (в фазе или противофазе) осуществляется настройка гравитаци­онного поля аппарата. Такой аппарат вовсе не летает, а притягивается либо отталкивается гравитационным полем массивного объекта Вселен­ной. Подобные бескрылые летатель­ные аппараты по мере освоения их производства и особенностей эксп­луатации окажутся способными вы­теснить современную авиационную и космическую ракетную технику. Реа­лизация подобного единичного про­екта с созданием наземного центра управления полетом, по-видимому, возможна в сроки до 5–7 лет. Проблемы экологической безопасности

Эти проблемы особенно ярко выс­ветила трагедия Чернобыля. Сегод­ня на Земле накоплены тысячи тонн радиоактивных отходов, образовав­шихся в результате производства урана, плутония, а также в процессе многолетней эксплуатации атомных судов и атомных подводных лодок. В эту категорию следует включить и те ядовитые отходы, которые связаны с производством и уничтожением хи­мического оружия, а также отходы различных химических и металлурги­ческих производств. Предлагаемый способ управления внутриатомными и внутриядерными процессами позво­ляет сравнительно просто и быстро изменять химический состав любых веществ и переводить их, тем самым, в разряд совершенно безвредных. Этот же способ может быть применен для промышленного производства ма­териалов с наперед заданными свой­ствами, ускоренного выращивания драгоценных кристаллов, производ­ства драгоценных и редких металлов, очистки питьевой воды, обезврежи­вания сточных вод, ускоренной свар­ки и резки металлов и т.п.

Проблемы лучевых уст­ройств

Фактически, все известные типы лу­чевых устройств основаны на принци­пе внутреннего фотоэффекта. Однако главной проблемой здесь являются низкие значения КПД этих устройств. Так, современные твердотельные ла­зеры имеют КПД, не превышающие 0,02¸0,04. Основной причиной этого яв­ляется то, что энергия накачки таких устройств не моделируется в соответ­ствии с теми реальными законами, ко­торыми управляются заряженные и не­заряженные микрочастицы в атомах и в ядрах веществ, из которых изготавли­ваются излучатели этих устройств. В результате, в формировании полезных когерентных излучений принимает уча­стие лишь незначительная доля этих микрочастиц. Подавляющее же их ко­личество совершает вынужденную бес­полезную работу, сопровождаемую вы­делением большого количества тепло­ты, которую приходится отводить в ок­ружающую среду. Посредством надле­жащего управления процессами моду­ляции энергии накачки представляет­ся реальным не только повысить КПД лучевых устройств любых типов до зна­чений, близких к 1,0, но и освободить­ся от вредных излучений, сопровожда­ющих работу современных устройств. Кроме того, для создания таких уст­ройств вовсе не обязательно изготав­ливать их излучатели только из опти­чески прозрачных материалов сверх­высокой чистоты. В связи с этим про­мышленное производство нового по­коления лучевых устройств различного назначения может быть удешевлено.

Сегодня вряд ли можно даже пе­речислить основные направления, ко­торые могут быть реализованы на практике на основе предлагаемого способа в сельском хозяйстве, меди­цине, технологических и химических процессах, при создании устройств и систем сверхдальней связи и виде­ния или устройств вычислительной техники, обладающих неограниченной памятью в объемах, не превышающих размеров спичечного коробка. Для реализации наиболее материалоёмких и дорогостоящих предложений сле­дует разработать специальную про­грамму, рассчитанную на 5¸7 лет, обеспечив ее выполнение достаточ­ным финансированием. Некоторые из предложенных разработок могут быть реализованы в достаточно короткие сроки и частными фирмами по про­филю их деятельности.

Итак, находясь на пороге своего Третьего тысячелетия, человечество получает, наконец, принципиально но­вые знания. Они автоматически уст­раняют все неточности, противоречия и абсурд современной физико-хими­ческой науки. Это не Теория Единого Поля, о которой мечтал А. Эйнштейн, но Единый Закон, управляющий лю­быми взаимодействиями, происходя­щими по Единому Принципу в живом и неживом макро- и микромире Все­ленной. Применение этого закона на практике надежно обеспечено огром­ным Банком Экспериментальных Дан­ных, накопленных человечеством за последние сто лет. Этих трех состав­ляющих вполне достаточно для того, чтобы этот закон заработал в есте­ствознании и его практических прило­жениях в полную силу. Нет сомнения и в том, что со временем этот закон заставит положить конец всякому зна­харству и шарлатанству не только в естествознании, но и в других облас­тях деятельности. Реализация даже доли тех возможностей, которые таит в себе этот закон, станет максималь­но способствовать постепенному пре­образованию всего уклада политичес­кой, экономической, социальной и других сфер жизни населения планеты. С ос­воением же управляемой гравитации человечество навсегда преодолеет энергетический голод и вступит в но­вую, поистине золотую фазу своего ис­торического развития. Дать начало всем этим неизбежно грядущим пре­образованиям, распорядиться новыми знаниями только в справедливых це­лях имеет право, может и должна толь­ко одна, самая многострадальная стра­на мира — Россия.

Литература

1. И. Г. Горячко. О единстве законов Нью­тона, Кеплера, Кулона и начал термодинамики. СПб., в сб. РАН №17, Развитие классических методов исследований в естествознании, 1994, с.426–430.

2. И. Г. Горячко. Термомеханика макро- и микромира. Основы теории, СПб., ВНИИЖ, 1997, 102с.

3. I. G. Goriacnko. On the question about analytical methods those reflect the "Substance-space-time" unity of the nature in the laws of natural science and about main properties of this unity. St. Pbg, HAS, New Ideas in Natural Science, part. 1, "Problems of Modern Physics", 1996, p. 569–573.

4. И. Г. Горячко. К вопросу о существова­нии принципа управления гравитацией. Про­грамма и тезисы международной научной кон­ференции "Пространство, время, тяготение". СПб., РАН, Россия, 23–28 мая 1994 г, с.37.

5. И. Г. Горячко. Концепция фундаменталь­ных физических взаимодействий в естествоз­нании, СПб., ИАнП РАН, а сб. Научное приборо­строение, том 7 № 1–2. Приложение № 1, 1998, с. 6–7.

Post Script. Вы можете заказать по телефону (812) 2519913 копии этих трудов профессора И. Г. Горячко.