La lampadina brucia contro le leggi della fisica

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

I principi di funzionamento delle lampadine ci sembrano così chiari e ovvi che quasi nessuno pensa alla meccanica del loro lavoro. Tuttavia, questo fenomeno nasconde un enorme mistero, non ancora del tutto risolto.

Innanzitutto, una prefazione su come è nato questo articolo.

Circa cinque anni fa, mi sono registrato a un forum di studenti e ho pubblicato un articolo su quali errori commette la nostra scienza accademica nell'interpretare molte disposizioni di base, come questi errori vengono corretti dalla scienza alternativa e come la scienza accademica combatte contro l'alternativa, attaccando un'etichetta ad essa "pseudoscienza" e accusandolo di tutti i peccati mortali. Il mio articolo è rimasto di pubblico dominio per circa 10 minuti, dopodiché è stato gettato nella coppa. Sono stato immediatamente mandato a un divieto a tempo indeterminato e mi è stato proibito di apparire con loro. Pochi giorni dopo, ho deciso di registrarmi ad altri siti studenteschi per riprovare con la pubblicazione di questo articolo. Ma si è scoperto che ero già nella lista nera di tutti questi siti e la mia registrazione è stata negata. Per quanto ho capito, c'è uno scambio di informazioni su persone indesiderate tra i forum degli studenti e l'essere nella lista nera su un sito significa una fuga automatica da tutti gli altri.

Poi ho deciso di andare alla rivista Kvant, specializzata in articoli di divulgazione scientifica per scolari e studenti universitari. Ma poiché in pratica questa rivista è ancora più orientata al pubblico scolastico, l'articolo doveva essere notevolmente semplificato. Ho buttato via tutto ciò che riguarda la pseudoscienza da lì e ho lasciato solo una descrizione di un fenomeno fisico e gli ho dato una nuova interpretazione. Cioè, l'articolo è passato da un giornalistico tecnico a uno puramente tecnico. Ma non ho aspettato nessuna risposta dalla redazione alla mia richiesta. E prima mi arrivava sempre la risposta dalle redazioni delle riviste, anche se la redazione rifiutava il mio articolo. Da ciò ho concluso che in redazione sono anche nella lista nera. Quindi il mio articolo non ha mai visto la luce del giorno.

Sono passati cinque anni. Ho deciso di contattare nuovamente la redazione di Kvant. Ma cinque anni dopo, non ci fu risposta alla mia richiesta. Ciò significa che sono ancora nella loro lista nera. Pertanto, ho deciso di non combattere più con i mulini a vento e di pubblicare un articolo qui sul sito. Certo, è un peccato che la stragrande maggioranza degli scolari non lo veda. Ma qui non posso fare nulla. Quindi, ecco l'articolo stesso….

Perché la luce è accesa?

Probabilmente, non esiste un tale insediamento sul nostro pianeta dove non ci saranno lampadine elettriche. Grandi e piccoli, fluorescenti e alogene, per torce tascabili e potenti proiettori militari: sono diventati così saldamente radicati nelle nostre vite che sono diventati familiari come l'aria che respiriamo. I principi di funzionamento delle lampadine ci sembrano così chiari e ovvi che quasi nessuno pensa alla meccanica del loro lavoro. Tuttavia, questo fenomeno nasconde un enorme mistero, che non è stato ancora del tutto risolto. Proviamo a risolverlo da soli.

Facciamo una piscina con due tubi, attraverso uno dei quali l'acqua scorre nella piscina, attraverso l'altro ne fuoriesce. Supponiamo che 10 chilogrammi d'acqua entrino nella piscina ogni secondo, e nella piscina stessa, 2 di questi dieci chilogrammi vengono magicamente convertiti in radiazione elettromagnetica ed espulsi. Domanda: quanta acqua uscirà dalla piscina attraverso un altro tubo? Probabilmente, anche un primo selezionatore risponderà che ci vorranno 8 chilogrammi di acqua al secondo.

Cambiamo un po' l'esempio. Lascia che ci siano fili elettrici invece di tubi e una lampadina elettrica invece di una piscina. Considera di nuovo la situazione. Un filo in una lampadina contiene, diciamo, 1 milione di elettroni al secondo. Se assumiamo che una parte di questo milione venga convertita in radiazione luminosa ed emessa dalla lampada nello spazio circostante, allora meno elettroni lasceranno la lampada attraverso l'altro filo. Cosa mostreranno le misurazioni? Mostreranno che la corrente elettrica nel circuito non cambia. La corrente è un flusso di elettroni. E se la corrente elettrica è la stessa in entrambi i fili, significa che il numero di elettroni che escono dalla lampada è uguale al numero di elettroni che entrano nella lampada. E la radiazione luminosa è un tipo di materia che non può provenire da un vuoto perfetto, ma può provenire solo da un altro tipo. E se, in questo caso, la radiazione luminosa non può apparire dagli elettroni, allora da dove viene la materia sotto forma di radiazione luminosa?

Questo fenomeno del bagliore di una lampadina elettrica entra anche in conflitto con una legge molto importante della fisica delle particelle elementari: la legge di conservazione della cosiddetta carica leptonica. Secondo questa legge, un elettrone può scomparire con l'emissione di un quanto gamma solo nella reazione di annichilazione con la sua antiparticella, un positrone. Ma in una lampadina non possono esserci positroni come portatori di antimateria. E allora otteniamo letteralmente una situazione catastrofica: tutti gli elettroni che entrano nel bulbo attraverso un filo lasciano il bulbo attraverso un altro filo senza alcuna reazione di annientamento, ma allo stesso tempo nuova materia appare nel bulbo stesso sotto forma di radiazione luminosa.

Ed ecco un altro effetto interessante associato a cavi e lampade. Molti anni fa, il famoso fisico Nikola Tesla eseguì un misterioso esperimento sul trasferimento di energia attraverso un filo, che fu ripetuto ai nostri tempi dal fisico russo Avramenko. L'essenza dell'esperimento era la seguente. Prendiamo il trasformatore più comune e lo colleghiamo con l'avvolgimento primario a un generatore o rete elettrica. Un'estremità del filo di avvolgimento secondario penzola semplicemente nell'aria, tiriamo l'altra estremità nella stanza successiva e lì la colleghiamo a un ponte di quattro diodi con una lampadina elettrica nel mezzo. Applichiamo tensione al trasformatore e la spia si accende. Ma dopotutto, solo un filo si estende ad esso e sono necessari due fili per far funzionare il circuito elettrico. Allo stesso tempo, secondo gli scienziati che stanno studiando questo fenomeno, il filo che va alla lampadina non si surriscalda affatto. Non diventa così caldo da poter utilizzare qualsiasi metallo con una resistività molto elevata al posto del rame o dell'alluminio, e rimarrà comunque freddo. Inoltre, è possibile ridurre lo spessore del filo allo spessore di un capello umano, e comunque l'installazione funzionerà senza problemi e senza generare calore nel filo. Fino ad ora, nessuno è stato in grado di spiegare questo fenomeno di trasmissione di energia attraverso un filo senza perdite. E ora cercherò di dare la mia spiegazione di questo fenomeno.

C'è un tale concetto in fisica: vuoto fisico. Non va confuso con un vuoto tecnico. Vuoto tecnico è sinonimo di vuoto. Quando rimuoviamo tutte le molecole d'aria dal recipiente, creiamo un vuoto tecnico. Il vuoto fisico è completamente diverso, è una sorta di analogo della materia o dell'ambiente che tutto pervade. Tutti gli scienziati che lavorano in questo campo non dubitano dell'esistenza di un vuoto fisico, perché la sua realtà è confermata da molti fatti e fenomeni noti. Discutono sulla presenza di energia in esso. Qualcuno parla di una quantità di energia estremamente piccola, altri sono inclini a pensare a una quantità di energia estremamente enorme. È impossibile dare una definizione esatta del vuoto fisico. Ma puoi dare una definizione approssimativa attraverso le sue caratteristiche. Ad esempio, questo: il vuoto fisico è un mezzo speciale onnipervadente che forma lo spazio dell'Universo, genera materia e tempo, partecipa a molti processi, ha un'energia enorme, ma non è visibile a noi per la mancanza del necessario organi di senso e quindi ci sembra il vuoto. Va sottolineato in particolare: il vuoto fisico non è vuoto, sembra solo vuoto. E se prendi questa posizione, molti enigmi possono essere facilmente risolti. Ad esempio, l'enigma dell'inerzia.

Che cosa sia l'inerzia non è ancora chiaro. Inoltre, il fenomeno dell'inerzia contraddice addirittura la terza legge della meccanica: l'azione è uguale alla reazione. Per questo motivo le forze d'inerzia a volte tentano addirittura di essere dichiarate illusorie e fittizie. Ma se cadiamo sotto l'influenza delle forze d'inerzia in un autobus frenato bruscamente e riceviamo un urto sulla fronte, quanto sarà illusorio e fittizio questo urto? In realtà, l'inerzia nasce come reazione del vuoto fisico al nostro movimento.

Quando ci sediamo in macchina e premiamo il gas, iniziamo a muoverci in modo non uniforme (accelerato) e con questo movimento del campo gravitazionale del nostro corpo deformiamo la struttura del vuoto fisico che ci circonda, dandogli un po' di energia. E il vuoto reagisce a questo creando forze d'inerzia che ci tirano indietro per lasciarci a riposo e quindi eliminare la deformazione da esso introdotta. Per vincere le forze d'inerzia è necessaria molta energia, che si traduce in un elevato consumo di carburante per l'accelerazione. Un ulteriore moto uniforme non influenza in alcun modo il vuoto fisico, e quindi non crea forze d'inerzia, quindi, il consumo di carburante per moto uniforme è inferiore. E quando iniziamo a rallentare, ci muoviamo di nuovo in modo non uniforme (più lento) e deformiamo nuovamente il vuoto fisico con il suo movimento irregolare, e di nuovo reagisce a questo creando forze inerziali che ci spingono in avanti per lasciarci in uno stato di movimento rettilineo uniforme quando non c'è deformazione sotto vuoto. Ma ora non trasferiamo più energia al vuoto, ma ce la dà, e questa energia viene rilasciata sotto forma di calore nelle pastiglie dei freni dell'auto.

Un tale movimento accelerato-uniforme-decelerato dell'auto non è altro che un singolo ciclo di movimento oscillatorio di bassa frequenza e grande ampiezza. Nella fase di accelerazione, l'energia viene introdotta nel vuoto, nella fase di decelerazione, il vuoto cede energia. E la cosa più intrigante è che il vuoto può sprigionare più energia di quanta ne ricevesse in precedenza da noi, perché lui stesso possiede un'enorme riserva di energia. In questo caso non si verifica alcuna violazione della legge di conservazione dell'energia: quanta energia ci darà il vuoto, esattamente la stessa quantità di energia che riceveremo da esso. Ma poiché il vuoto fisico ci sembra essere vuoto, ci sembrerà che l'energia nasca dal nulla. E tali fatti di un'apparente violazione della legge di conservazione dell'energia, quando l'energia appare letteralmente dal vuoto, sono noti da tempo in fisica (ad esempio, a qualsiasi risonanza, viene rilasciata un'energia così grande che un oggetto risonante può persino crollare).

Il movimento circonferenziale è anche un tipo di movimento irregolare, anche a velocità costante, perché in questo caso cambia la posizione del vettore velocità nello spazio. Di conseguenza, un tale movimento deforma il vuoto fisico circostante, che reagisce a questo creando forze di resistenza sotto forma di forze centrifughe: sono sempre dirette in modo da raddrizzare la traiettoria del movimento e renderla rettilinea quando non c'è vuoto deformazione. E per vincere le forze centrifughe (o per mantenere il vuoto causato dalla rotazione), devi spendere energia, che va nel vuoto stesso.

Ora possiamo tornare al fenomeno del bagliore della lampadina. Per il suo funzionamento, nel circuito deve essere presente un generatore elettrico (anche se c'è una batteria, una volta è stata comunque caricata dal generatore). La rotazione del rotore del generatore elettrico deforma la struttura del vuoto fisico adiacente, nel rotore si generano forze centrifughe e l'energia per vincere queste forze lascia la turbina primaria o altra fonte di rotazione nel vuoto fisico. Per quanto riguarda il movimento degli elettroni in un circuito elettrico, questo movimento avviene sotto l'azione di forze centrifughe create dal vuoto in un rotore rotante. Quando gli elettroni entrano nel filamento di una lampadina, bombardano intensamente gli ioni del reticolo cristallino e iniziano a vibrare bruscamente. Nel corso di tali vibrazioni, la struttura del vuoto fisico si deforma nuovamente e il vuoto reagisce emettendo quanti di luce. Poiché il vuoto stesso è una specie di materia, viene rimossa la contraddizione precedentemente notata dell'apparizione della materia dal nulla: una forma di materia (radiazione luminosa) nasce da un'altra del suo genere (vuoto fisico). Gli stessi elettroni in tale processo non scompaiono e non si trasformano in qualcos'altro. Pertanto, quanti elettroni entrano nella lampadina attraverso un filo, esattamente la stessa quantità uscirà dall'altro. Naturalmente anche l'energia dei quanti è presa dal vuoto fisico, e non dagli elettroni che entrano nel filamento. L'energia della corrente elettrica nel circuito stesso non cambia e rimane costante.

Pertanto, per la luminescenza della lampada, non sono necessari elettroni stessi, ma forti vibrazioni degli ioni del reticolo cristallino del metallo. Gli elettroni sono solo uno strumento che fa vibrare gli ioni. Ma lo strumento può essere sostituito. E nell'esperimento con un filo, questo è esattamente ciò che accade. Nel famoso esperimento di Nikola Tesla sulla trasmissione di energia attraverso un filo, tale strumento era il campo elettrico alternato interno del filo, che cambiava costantemente la sua forza e quindi faceva vibrare gli ioni. Pertanto, l'espressione "trasferimento di energia attraverso un filo" in questo caso non ha successo, nemmeno errata. Nessuna energia è stata trasmessa attraverso il filo, l'energia è stata rilasciata nella lampadina stessa dal vuoto fisico circostante. Per questo motivo, il filo stesso non si è riscaldato: è impossibile riscaldare un oggetto se non viene fornita energia.

Di conseguenza, si profila una prospettiva piuttosto allettante di un forte calo dei costi di costruzione delle linee elettriche. Innanzitutto, puoi cavartela con un filo invece di due, il che riduce immediatamente i costi di capitale. In secondo luogo, invece del rame relativamente costoso, puoi usare uno qualsiasi dei metalli più economici, anche il ferro arrugginito. In terzo luogo, puoi ridurre il filo stesso allo spessore di un capello umano e lasciare invariata la resistenza del filo o addirittura aumentarlo racchiudendolo in una guaina di plastica resistente ed economica (a proposito, questo proteggerà anche il filo dalle precipitazioni atmosferiche). In quarto luogo, grazie alla riduzione del peso totale del filo, è possibile aumentare la distanza tra i supporti e quindi ridurre il numero di supporti per l'intera linea. È realistico farlo? Certo che è reale. Ci sarebbe una volontà politica della leadership del nostro paese e gli scienziati non ti deluderanno.