Доктор технических наук, профессор Владимир Николаевич Самохвалов

Изложены результаты экспериментальных исследований динамического взаимодействия в вакууме механически не связанных, вращающихся с высокой угловой скоростью дисков. Установлено, что эффект возникновение массодинамических сил, вызывающих интенсивную вибрацию и искривление поверхности дисков в процессе вращения, не зависит от электрических и магнитных характеристик материалов дисков. Описан эффект возбуждения бесконтактного принудительного вращения одного диска другим, вращающимся диском, при различном сочетании материалов дисков.

Публикация является продолжением изложения результатов экспериментальных исследований динамического (массодинамического) взаимодействия вращающихся в вакууме не ферромагнитных масс [1-4].

В ранее проведенных экспериментах использовались диски, изготовленные из алюминиевого сплава марки АМг3М толщиной 0.9 mm. Установлены следующие эффекты силового взаимодействия дисков при их вращении в вакууме:

1) возникновение крутящего момента и возбуждение принудительного вращения в вакууме первоначально неподвижного диска другим, вращающимся с высокой угловой скоростью диском, механически с ним не контактирующим;

2) взаимное возбуждение колебаний (высокоамплитудной вибрации) и изгиба (закрутки) поверхности тонкостенных дисков, при их одновременном вращении;

3) взаимное торможение дисков при их одновременном вращении.

Целью настоящих экспериментов было исследование качественного влияния электрических характеристик материалов дисков на выше установленные эффекты.

В экспериментах использовалось устройство (рис. 1) и оборудование, подробно описанное в [3, 4]. На роторах электродвигателей, установленных на стальных плитах, жестко закреплялись два диска диаметром 165 mm: а) оба диска из плотного картона толщиной 2,5 mm (рис. 1a); б) нижний диск из картона (2,5 mm) или из плотной бумаги (0,3 mm), а верхний из алюминиевого сплава АМг3М толщиной 0.9 mm (рис. 1b).

Рисунок 1 - Общий вид устройства для исследования динамических эффектов:

a – оба диска из картона, b – верхний диск из алюминиевого сплава, нижний из картона

Расстояние между дисками задавалось за счет параллельного перемещения плит крепления электродвигателей по четырем стальным колонкам, с их последующей жесткой фиксацией. Расстояние от дисков до плит было не менее 20 mm. При этом в опытах задавалось как преднамеренный перекос осей дисков относительно осей их электродвигателей, создающий при вращении дисков переменный квадрупольный момент, так и обеспечивалась максимально возможная параллельность дисков и их динамическая сбалансированность. Начальный зазор между дисками изменялся от 1 до 4 mm. Была исключена возможность первоначального механического контакта дисков в момент начала вращения с учетом их несбалансированности.

Устройство устанавливалось в вакуумной камере с внутренним диаметром 300 mm и толщиной стенки 15 mm и жестко фиксировалось. Воздух из камеры откачивался форвакуумным насосом до остаточного давления около 1 Pa.

Производилась фото и видеосъемка процессов взаимодействия дисков в процессе их вращения. Некоторая размытость приведенных ниже фотографий обусловлена проведением фотосъемки через фланец на торце вакуумной камеры, выполненный из оргстекла толщиной 40 mm, и бликами на нем от вспышки цифрового фотоаппарата.

В первой серии экспериментов оба диска были выполнены из плотного картона толщиной 2,5 мм. Верхний диск хорошо динамически сбалансирован, у нижнего диска имелся значительный динамический дисбаланс. Зазор между дисками 1,5 мм.

Как показали эксперименты, при использовании обоих дисков из диэлектрического материала, качественно повторяются все эффекты силового взаимодействия дисков, изготовленных из алюминия, описанные в [1-4]. Различия обусловлены большей жесткостью картонных дисков, вследствие значительно большей их толщины (2,5 mm), чем у алюминиевых дисков (0.9 mm), их большей массой и, вследствие этого, меньшей частотой вращения при одном и том же напряжении питания электродвигателей. Это обусловлено малой мощностью, использовавшихся в экспериментальном устройстве, электродвигателей Д-14ФТ2с.

При подаче на оба электродвигателя напряжения 30 V для вращения дисков в одну сторону была сильная вибрация обоих электродвигателей, сильный шум подшипников, но значительной вибрации самих дисков не наблюдалось.

При подаче на оба электродвигателя напряжения 30 V для вращения дисков в противоположные стороны была сильная, визуально наблюдаемая, вибрация обоих дисков. Однако амплитуда колебаний была много ниже, чем при использовании алюминиевых дисков. Частота вращения картонных дисков была порядка 80-90 1/s, что значительно ниже, чем, при этом напряжении, у алюминиевых дисков – 100-120 1/s [4].

В моменты максимальной амплитуды вибрации дисков наблюдалось сильное торможение обоих электродвигателей, вследствие касания дисками друг друга периферийными частями. Это приводило к замедлению вращения и к прекращению вибрации дисков. Электродвигатели вновь раскручивались до максимальных оборотов, вновь возникала сильная вибрация дисков, и весь процесс повторялся.

При подаче на нижний электродвигатель напряжения питания 30 V, при отключенном, но расторможенном верхнем электродвигателе, после максимальной раскрутки нижнего диска начиналось вынужденное вращение верхнего диска (вместе с отключенным электродвигателем) в сторону вращения нижнего диска. Для торможения вынужденного вращения на верхний электродвигатель необходима была подача напряжения 9 V, для его вращения в сторону противоположную нижнему электродвигателю.

При увеличении зазора между картонными дисками до 2,5 mm вынужденное вращение и вибрация дисков не наблюдались. В тоже время, в случае с алюминиевыми дисками [4], вследствие большей частоты вращения, при том же зазоре, скорость вынужденного вращения дисков была значительной.

Те же эксперименты, проведенные на воздухе (при нормальном атмосферном давлении в камере) показали, что вынужденного вращения в этом случае практически нет, даже при минимальном зазоре между дисками. Было только еле заметное проворачивание верхнего диска в сторону вращения нижнего диска, т.е. результат был аналогичен тому, что и в случае с алюминиевыми дисками [4].

Во второй серии экспериментов верхний диск был алюминиевый (толщиной 0,9 мм), хорошо динамически сбалансированный, а нижний из картона (толщиной 2,5 мм), с большим динамическим дисбалансом. Начальный зазор между дисками 1,5 мм. Вышеописанное силовое взаимодействие дисков повторилось, с учетом того, что более легкий алюминиевый диск раскручивался до большего числа оборотов, чем картонный.

При подаче на оба электродвигателя напряжения 30 V для вращения дисков в противоположные стороны, после максимальной раскрутки электродвигателей начиналась сильная вибрация обоих дисков (рис. 2). Особенно выраженной вибрация была у верхнего, тонкого алюминиевого диска (рис. 2b, 2c, 2d). Как видно на фотографиях, верхний диск как бы отталкивался от более жесткого нижнего диска – его деформация была в основном в сторону от нижнего диска. Амплитуда изгибных колебаний торцов диска достигала 2-3 мм. Амплитуда колебаний нижнего диска (более жесткого) была многократно ниже, но хорошо наблюдалась, что особенно четко видно при видео просмотре. В моменты максимальной вибрации диски резко, кратковременно тормозились за счет механического контакта по периферий дисков и вибрация прекращалась. Затем, процесс снова повторялся, аналогично описанному выше, как в случае двух картонных дисков.

Рисунок 2 - Возбуждение высокоамплитудной вибрации алюминиевого и картонного дисков и изгиба их поверхностей при одновременном, противоположном вращении в вакуумной камере: a – начало вращения; b, c, d – вибрация верхнего диска; e, f – изгибная деформация верхнего диска

Частота колебаний дисков составляла порядка 10-20 1/s. В некоторые моменты времени хаотические колебания верхнего диска переходили в относительно стабильную форму - винтовую закрутку поверхности диска, вращающуюся с частотой порядка 1-3 1/s (рис. 2e, 2f), при частоте вращения самого диска порядка 70-80 1/s.

При отключении питания нижнего электродвигателя, и снижении числа оборотов вращения нижнего диска, верхний электродвигатель вместе с алюминиевым диском раскручивался до максимального числа оборотов порядка 140-160 1/s. Таким образом, здесь также имеет место эффект взаимного торможения дисков при их одновременном вращении (без какого либо их механического контакта), как и при вращении двух алюминиевых дисков, отмеченный в [4].

Измерение температуры после большого числа экспериментов и длительной работы устройства (после вскрытия камеры) показало, что температура алюминиевого диска достигала 80 ºС, картонного диска – порядка 50 ºС по всей площади. Плиты устройства также были горячие (60-70 ºС).

При подаче на оба электродвигателя напряжения 30 V для вращения дисков в одну сторону была сильная вибрация обоих электродвигателей, был слышен сильный шум в подшипниках, но, при этом, сильной вибрации самих дисков не наблюдалось.

При зазоре между дисками 2 mm, на нижний электродвигатель подавалось напряжение питания 30 V, при отключенном, но расторможенном верхнем электродвигателе. После максимальной раскрутки нижнего картонного диска начиналось вынужденное вращение верхнего алюминиевого диска (вместе с отключенным электродвигателем) в сторону вращения нижнего диска. То же самое было при подаче питания на верхний электродвигатель, при отключенном, но расторможенном нижнем электродвигателе, т.е. вынужденное вращение нижнего диска. Остановка вынужденного вращения ведомого диска требовала подачи на его электродвигатель напряжения 8-9 V, для вращения его в сторону противоположную ведущему диску. Таким образом, установлено, что эффект возбуждения вынужденного вращения не зависит от вида материала (электропроводности), как ведущего, так и ведомого диска.

При зазоре между дисками более 3 mm, при том же напряжении питания электродвигателей, возбуждения вынужденного вращения здесь не наблюдалось.

В третьей серии экспериментов верхний диск был алюминиевый (толщиной 0,9 мм), а нижний из плотной бумаги (толщиной 0,3 мм). Начальный зазор между дисками 1,5 мм. Вышеописанное силовое взаимодействие дисков повторилось, с учетом того, что более легкий бумажный диск раскручивался до значительно большего числа оборотов (порядка 200 1/s), чем картонный (порядка 80-90 1/s).

Рисунок 3 - Возбуждение высокоамплитудной вибрации алюминиевого и картонного дисков и изгиба их поверхностей при одновременном, противоположном вращении в вакуумной камере:

a – начало вращения; b – вибрация дисков; c, d – изгибная деформация дисков

При варьировании скоростью вращения дисков (путем изменения напряжения питания или кратковременным отключением и последующим включением одного из электродвигателей) достигался перевод хаотических колебаний дисков в их синхронную деформацию в процессе вращения ( изгибная волна, описанная в [1-4]). При этом наблюдалось сильное искривление поверхностей как алюминиевого, так и бумажного дисков. Это видно на полученных фотографиях (рис. 3c и 3d) и особенно наглядно видно при просмотре имеющейся видеосъемки процесса. При этом, не смотря на большую амплитуду вибрации дисков, механического контакта между дисками не возникало. Диски с искривленной поверхностью, вращаясь во встречном направлении, как бы обтекали друг друга

Амплитуда вибрации и амплитуда изгибной волны верхнего алюминиевого диска в этом случае были значительно больше, чем в предыдущей схеме - с картонным диском, что обусловлено более высокими скоростями вращения более легких дисков. Амплитуда вибрации и амплитуда изгибной волны нижнего бумажного диска в этом случае были значительно больше, чем у алюминиевого диска, что обусловлено меньшей его жесткостью (рис. 3c).

При подаче на нижний электродвигатель напряжения питания 30 V, при отключенном, но расторможенном верхнем электродвигателе, после максимальной раскрутки бумажного картонного диска начиналось вынужденное вращение верхнего алюминиевого диска (вместе с отключенным электродвигателем) в сторону вращения нижнего диска. Остановка вынужденного вращения ведомого алюминиевого диска требовала подачи на его электродвигатель напряжения 10-12 V, для вращения его в сторону противоположную ведущему бумажному диску. Для начала его вращения в свою сторону (противоположно ведущему диску) требовалась подачи напряжения питания на его электродвигатель более 16 V. Описанное взаимодействие, но более слабое, наблюдалось и при начальном зазоре между дисками 4 mm.

Обратного эффекта не наблюдалось, т.е. при раскрутке верхнего алюминиевого диска нижний диск не начинал вынужденного вращения. Это обусловлено тем, что нижний (бумажный) диск, вследствие малой жесткости, прогибался за счет собственного веса и зазор между поверхностями дисков был более 4-5 mm. Как показано в публикации [4], при таких зазорах между дисками эффект силового взаимодействия (возникновения крутящего момента) не наблюдался и между алюминиевыми дисками.

Однако, если нижний (ведомый) диск предварительно кратковременно раскручивался в сторону вращения верхнего (ведущего) диска и он распрямлялся за счет действия центробежных сил, то затем (после отключения его электродвигателя) продолжалось его вынужденное вращений, за счет массодинамического взаимодействия с верхним диском.

Особый эффект был отмечен, когда нижний диск был изготовлен из эластичного материала (пластик толщиной 0,3 mm). Полностью повторилось взаимодействие при встречном вращении дисков. Однако, через некоторое время пластиковый диск (в процессе вращения) начал обтягивать фланец, на котором он крепился, и опустился вниз, увеличив зазор с верхним диском с начальных 1,5 mm до 5 mm. При этом за счет действия центробежных сил он оставался горизонтальным.

Предположительно, это может быть объяснено действием сил отталкивания, возникающих между дисками при встречном вращении. Действие сил отталкивания объясняет и отсутствие механического контакта при большой амплитуде колебаний (вибрации) поверхностей дисков при их встречном вращении.

Таким образом, экспериментально установлено, что силовое воздействие в вакууме со стороны вращающегося с высокой скоростью ведущего диска на механически не связанный с ним, первоначально неподвижный, ведомый диск, вызывающее его вращение, не зависит от электрических характеристик материалов дисков. Интенсивность вынужденного вращения зависит от скорости вращения дисков. Эффекты силового взаимодействия дисков проявляются при вращении с высокой скоростью в вакууме дисков, как из электропроводных материалов, так и из диэлектриков. С увеличением частоты вращения дисков, растет интенсивность их взаимодействия:

а) растет амплитуда вибрации и изгибной волны при одновременном встречном вращении дисков;

б) увеличивается расстояние возбуждения вынужденного вращения первоначально неподвижного (ведомого) диска, со стороны другого, вращающегося с высокой скоростью, ведущего диска.

Экспериментально установлено, что принудительное (вынужденное) вращение первоначально неподвижного диска является следствием его бесконтактного силового взаимодействия в вакууме с вращающимся диском. При этом первоначальная прецессия или вибрация диска предшествует началу его вынужденного вращения, т.е. вибрация или прецессия это необходимое условие начала взаимодействия дисков [1-4].

Установившаяся вибрация или переменный квадрупольный момент вращающегося ведущего диска это фактически вращающийся с высокой угловой скоростью токовый контур с массовым (гравитационным) током. Вращение гравитационного токового контура (вибрирующего ведущего диска) создает внешнее переменное массодинамическое поле, т.е. массовариационное [5, 6] поле, в ведомом диске.

Это приводит к возбуждению в ведомом диске гравитационных токов (синхронных колебаний молекул) и массодинамической поляризации материала диска (ориентации плоскостей теплового движения молекул относительно силовых линий внешнего массодинамического поля [3]).

Возбуждения синхронных колебаний молекул материала ведомого диска постепенно нарастает (за счет подпитки энергией массовариационного поля ведущего диска) и переходит в механическое колебание всего диска – возбуждается вибрация диска. Т.е. в ведомом диске индуцируется собственный массовой (гравитационный ток). Поэтому процесс возбуждения колебаний и вынужденного вращения диска начинается не сразу, что зафиксировано в экспериментах.

Физический механизм возбуждения вынужденного вращения масс (дисков) аналогичен механизму возбуждения вращения короткозамкнутого электрического контура со стороны вращающегося контура с электрическим током (вращение контуров вокруг одной оси). При сближении рамок в одну плоскость в короткозамкнутом контуре будет возбуждаться вихревой ток с направлением противоположным току в ведущем контуре (и он будет отталкиваться от него), а при удалении - однонаправлено (и он будет притягиваться к удаляющемуся ведущему контуру). Поэтому, вращение ведомого контура (короткозамкнутого) будет в сторону вращения ведущего контура, что установлено в экспериментах. Механизм возбуждения вращения дисков с гравитационными токами, вследствие массодинамической (гравимагнитной) поляризации вещества, описан в работе [1].

Такое взаимодействие, при высокоскоростном вращении масс, приводит к торможению вращения ведущего диска, что установлено в экспериментах, аналогично тому, что имеет место при взаимодействии вращающегося электрического контура с собственным током и короткозамкнутого контура с индуцированным электрическим током.

Причина экспериментально установленного отсутствия эффектов взаимодействия дисков в экспериментах, проведенных при атмосферном давлении, может быть следующая. Во-первых – простое механическое (аэродинамическое) сопротивление воздушной среды препятствует начальному возбуждению вибрации (прецессии) дисков, а это, как показали эксперименты [1-3], является необходимым условием интенсивного взаимодействия дисков. Во-вторых - молекулы воздуха экранируют передачу энергии и силового взаимодействия между дисками. Механизм экранирования следующий. Находясь в массодинамическом поле в зазоре между вращающимися дисками, молекулы воздуха, находящиеся в процессе теплового движения, взаимодействуют с ним. Получив энергию, в результате взаимодействия с переменным массодинамическим (массовариационным) полем [3], они при этом выбрасываются из зазора между дисками центробежными и массодинамическими силами и рассеивают ее в окружающем пространстве, а в зазор, за счет возникающей разницы давлений, проникают другие, “неактивированные” молекулы воздуха. При вращении дисков в вакууме это процесс исключается и имеет место экспериментально установленное энергетическое и силовое взаимодействие между вращающимися дисками.

Исходя из анализа результатов предыдущих и вышеприведенных опытов, можно констатировать следующее:

1. При одновременном высокоскоростном вращении близко расположенных дисков, независимо от материалов дисков, возникает их бесконтактное силовое взаимодействие, приводящее к сильной вибрации или деформации дисков – изгибу поверхностей тонких дисков. Интенсивность вибрации зависит от жесткости дисков и частоты их вращения. Амплитуда вибрации растет с уменьшением жесткости дисков и увеличением частоты их вращения.

2. Силовое взаимодействие в вакууме вращающихся с высокой скоростью дисков проявляется независимо от электрических характеристик материалов дисков. Таким образом, установленные эффекты не носят электромагнитной природы. В их основе лежит взаимодействие, обусловленное относительным движением масс (гравитационных токов).

3. При встречном (противоположном) вращении, между дисками возникают силы отталкивания, препятствующие механическому контакту поверхностей дисков в процессе их высокоамплитудной вибрации и совместной изгибной деформации.

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ НА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВРАЩАЮЩИХСЯ МАСС