Engineering Research Group




"ERG"







"Наука и Жизнь" 1991 №7

ЭФФЕКТ ГУБЕРА И ЛЕТАЮЩИЕ ТАРЕЛКИ

(см 3-ю стр. цветной вкладки)

Если еще недавно в нашем обществе господствовала абсолютная вера во всемогущество современной науки, то сейчас во многих умах ее сменило не менее твердое убеждение в бесполезности научного знания (этим отчасти объясняется нынешний всплеск интереса к необычному, необъяснимому). Понять, что обе эти точки зрения, как всякие крайности, весьма далеки от истины, — нетрудно; труднее точно определить границу возможностей науки. Ведь даже в простых на первый взгляд явлениях обнаруживается множество эффектов, каждый из которых в отдельности известен науке, но результат совместного действия которых часто не предугадаешь.

В конце 50-х годов швейцарский инженер Ж.Губер обнаружил, что если к паре железнодорожных колес, соединенных стальной осью, подвести по рельсам ток, на них начинает действовать небольшая сила. Сила возникает только когда колеса катятся по рельсам и всегда направлена в сторону их движения. Она не зависит ни от места подключения источника к рельсам, ни от того, постоянный или переменный ток подводится к колесам. С повышением скорости движения колес сила заметно уменьшается, а с увеличением силы тока растет. Губеру удалось использовать обнаруженный эффект для сортировки и сцепки вагонов на железнодорожных горках.
Видимо, с экономической точки зрения новшество было не слишком оправданным, и дальнейшего развития идея Губер а не получила. Но, во всяком случае, реальность и даже работоспособность эффекта Губера была доказана на практике. Экспериментально новый эффект был изучен швейцарским инженером очень тщательно. А вот теоретически объяснить наблюдаемую силу оказалось гораздо сложнее. Ж.Губер считал очевидным, что она имеет электродинамическую природу, поскольку возникает только при наличии тока, а значит, магнитного поля, и только при движении колес, то есть пересечении ими силовых линий этого поля. Однако при более подробном анализе вопросы все же возникают. Ни одна из реальных электромагнитных сил (см. 3-ю стр. цветной вкладки) не совпадает по направлению с силой, проявляющейся в эффекте Губера. Так, сила Ампера, объясняющаяся взаимодействием текущего по колесам тока с магнитным полем, создаваемым токами в других участках цепи, действует лишь в одном направлении — она отталкивает колеса от источника питания. Эта сила не должна лежать в основе эффекта Губера еще и потому, что возникает даже тогда, когда колеса неподвижны. Впрочем, при движении колес может возникать и другая электромагнитная сила — сила Лоренца. Это связано с тем, что в колесах, пересекающих силовые линии магнитного поля, индуцируется дополнительный ток, который, в свою очередь, начинает взаимодействовать с существующим магнитным полем. Но сила Лоренца всегда направлена против скорости движения проводника; она способна только тормозить колеса, а не разгонять их, как происходило в экспериментах Губера. Наконец, нужно еще сказать о силах, возникающих вследствие действия закона Ленца. Обобщенно этот закон формулируется так: в проводящем контуре всегда возникают или стремятся возникнуть токи, препятствующие любому изменению магнитного потока, пронизывающего такой контур. Этот закон может проявляться и в виде механических сил, мешающих движению проводников в магнитном поле. Однако из самой формулировки закона Ленца ясно, что подобные силы опять-таки могут только останавливать движение колес. Но если эффект Губера нельзя объяснить электродинамическими силами, в чем же его истинная причина? Свой ответ на этот вопрос предложили новосибирские исследователи В.В. Косырев, В.Д. Рябко и Н.Н. Вельман, которые в 60-х годах независимо от Губера наблюдали похожие явления. В 1963 г. они получили авторское свидетельство на необычайно простой электродвигатель, состоящий всего-навсего из подшипника качения, в котором между внутренним и внешним кольцами пропускается ток в несколько ампер. Такое нехитрое устройство приходит в движение после первоначального толчка и с одинаковым успехом вертится в любую сторону со скоростью до 1000 оборотов в минуту. Независимо от Ж.Губера и группы новосибирских исследователей эффект наблюдал и английский физик Р.Мильрой. В 1967 г. он предложил свой, более удобный вариант электродвигателя — вал из проводящего материала, продетый сквозь два подшипника, к внешним обоймам которых подводится ток (см. 3 стр. цветной вкладки). Нетрудно догадаться, что подшипники вращаются благодаря эффекту Губера, только роль вагонных колес играют шарики или ролики, а рельсов — кольца. В описании изобретения новосибирские авторы так объясняют принцип действия двигателя: «Подвижная часть вращается в результате упругой деформации деталей при нагреве последних протекающим по ним электрическим током». Иными словами, в месте электрического контакта между кольцом и шариком металл нагревается, расширяется и подталкивает шарик, который перекатывается на новый, еще не нагретый участок кольца, а там все повторяется сначала. Возникает бегущая волна теплового расширения, которая постоянно преследует катящийся шарик. Увы, предположение о тепловой природе эффекта при более тщательном рассмотрении тоже оказывается неубедительным. Если бы оно было справедливым, величина эффекта Губера сильно зависела бы от материала, из которого сделаны подшипник, рельсы и колеса. Скажем, в меди и латуни температура различных участков выравнивается очень быстро, а в стали перегревы рассасываются гораздо медленней. Поэтому стальной подшипник вообще не должен вращаться со скоростью 1000 оборотов в минуту — при столь быстром вращении температура должна быть одинакова по всей поверхности кольца. А медные и латунные подшипники, наоборот, не должны вращаться медленно. Да и вообще при токах силой в несколько ампер нагрев металла ничтожно мал.

На несовершенство обеих гипотез — и электродинамической, и тепловой — обратили внимание сотрудники Московского энергетического института К.М. Поливанов, А.В.Нетушил и Н.В Татаринова. Они провели множество экспериментов с различными системами, в которых возникает эффект Губера, и выдвинули новую гипотезу: причина движения — электрическая искра, проскакивающая между катящейся деталью (колесом, шариком) и направляющей (рельсом, кольцом). Дело в том, что искровой разряд при качении несимметричен — он возникает главным образом позади точки касания. Мгновенно нагревая воздух в узком зазоре между металлическими деталями, искра вызывает резкое повышение давления, толкающее колесо или шарик вперед. Кроме того, при искровом разряде с поверхности металла вырываются потоки ионов и электронов, и реактивная сила их отдачи также способствует движению колес или подшипника. В общем, системы, в которых проявляется эффект Губера — это искровые или, говоря современным языком, плазменные двигатели. Чтобы доказать справедливость своей гипотезы, Moсковские ученые поставили несложны й опыт — поместили двигатель Мильроя под вакуумный колпак. Когда воздух был из-под него откачан, двигатель остановился. Никаких проявлений эффекта Губера в вакууме обнаружить не удалось. Это достаточно убедительно говорит о роли искрового разряда, возникающего в воздушной среде. Ведь на электродинамические силы откачка воздуха практически не влияет, а тепловые эффекты в вакууме, когда уменьшается тепло отдача от нагретой поверхности, могут только возрасти. Группа профессора Поливанова закончила исследования еще в 1971 году и об их результатах опубликовала небольшую статью в специальном журнале. С тех пор мало кто интересовался эффектом Губера и даже вообще слышал о нем: важных практических применений этого явления предложено не было, и оно рассматривалось скорее как забавный физический фокус. И лишь недавно один из исследователей, профессор А.В.Нетушил, работающий сейчас в Московском институте тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова, вспомнил об этом любопытном эффекте. Заставила его это сделать целая серия публикаций в немецком журнале «Раум унд Цайт», посвященная фантастическим изобретениям англичанина Джона Сирла. Джон Сирл называет себя создателем «гравитационных летающих дисков». В 1947 г. в возрасте 14 лет он начал работать на одном из электротехнических предприятий Бирмингема в качестве ученика электромонтера. Долгое время ему пришлось заниматься созданием постоянных магнитов. Он утверждает, что ему удалось обнаружить новое физическое явление Сирл-эффект, на основе которого он разработал особые генераторы, позволяющие без всяких затрат энергии получать сверхвысокие электрические токи и напряжения. В 1950 г. он начал эксперименты по созданию вращающихся планирующих дисков диаметром около метра. Позже, собрав группу единомышленников и заручившись поддержкой нескольких небольших фирм, Сирл расширил масштаб исследований. По его словам, 30 июня 1968 г. был успешно испытан первый управляемый летающий диск, за несколько минут совершивший перелет по маршруту Лондон — Корнуэлл и обратно (около 600 км) без всякого внешнего источника энергии. Позже были изготовлены более крупные диски (самый большой имел диаметр более 10 м и собственный вес около 6 т). Утверждается, что они после предварительной раскрутки с помощью стационарного двигателя отрывались от него и, вращаясь все быстрее и быстрее, улетали в неизвестном направлении.

pix 1


Следующий период жизни изобретателя не вполне ясен. Известно только, что в течение нескольких лет он работал в Калифорнии, где даже получил патент на свой генератор. В 1985 г. местная электротехническая компания предъявила ему иск за пользование электроэнергией на столь большую сумму, что он от уплаты отказался (Сирл затратил orромное количество энергии на свои эксперименты; непонятно, как соотнести это с утверждением, что генераторы Сирла позволяют получать электричество из ничего). После этого, по его словам, группа неизвестных разгромила его лабораторию. Вскоре компания обратилась в суд, и Сирл получил 15 месяцев тюрьмы. Выйдя на свободу, он обнаружил, что его дом сожжен дотла, а все документы исчезли. С тех пор, опасаясь дальнейших преследований, он как можно чаще меняет место жительства. К сожалению, из описаний и чертежей, приведенных в журнале «Раум унд Цайт», невозможно понять ни конструкцию летающих дисков, ни устройство генератора на Сирл-эффекте, ни даже суть самого этого эффекта. Зато изобретатель подробно рассказывает о серии мистических снов, которые помогли ему сделать открытие, и о сложной алгебре магических цифр и квадратов, подсказавшей оптимальные размеры аппаратов. Наряду с традиционным нежеланием автора раскрыть существо своего изобретения и ссылками на коммерческую тайну в статьях можно обнаружить уже не менее традиционные утверждения об ограниченности возможностей современной науки и ее непригодности для описания необычных явлений. Разумеется, проводится и параллель между летающими дисками Сирла и НЛО. Как отнестись к этим удивительным сведениям? Единственное подтерждение их реальности — рассказы нескольких очевидцев, и потому проще всего в них не поверить. Однако профессор А.В.Нетушил, не отрицая сомнительности очень многих утверждений английского изобретателя, обратил внимание на детали, которые могут вполне реалистически объяснить хотя бы часть описанного. Как можно понять из публикаций, и генераторы, и летающие диски представляют из себя конструкции из нескольких колец или цилиндров, между которыми помещены ряды намагниченных роликов. В таких системах вполне может проявляться эффект Губера. Даже если внешнего источника электричества нет, токи между кольцами могут возникать за счет электромагнитной индукции при движении проводников в поле', создаваемом постоянными магнитами (роликами). Самопроизвольное ускорение вращения дисков, когда внешний привод после предварительной раскрутки отключается, тоже не противоречит законам физики. Это, например, возможно за счет положительной обратной связи между скоростью движения роликов и наводящимися в них токами (так ая связь действительно возникает при некоторых способах намагничивания роликов). А если кольца имеют специальный профиль, то при их вращении может возникнуть аэродинамическая подъемная сила, и раскрутившийся диск вполне способен взлететь. Наконец, можно предложить ответ и на самый главный eonpoc: откуда берется энергия, необходимая для полета диска, если внешние ее источники отключаются, когда он еще не набрал необходимой скорости? Химический анализ роликов-магнитов, которые Сирл изготавливает по одному ему известной технологии, показал, что в их состав входят железо, алюминий, кремний, титан, неодим, сера и иногда даже нейлон. При высокой температуре в плазме искрового разряда 'многие из этих веществ способны окисляться с выделением значительного количества тепла, и в этом случае искра будет толкать ролики с дополнительной энергией. Иными словами, не исключено, что источник энергии для полета — сам материал диска, постепенно сгорающий в электрических искрах. Впрочем, нужно ли искать объяснения событиям, которых, возможно, в действительности и не было? Ведь теперь даже редакция журнала «Раум унд Цайт», рассказавшего об изобретателе, не уверена в обоснованности его заявлений. Профессор Нетушил, направивший в журнал письмо с просьбой привести дополнительные доказательства реальности полетов дисков или хотя бы дополнительные подробности об их устройстве, получил любезный ответ, в котором обращают на себя внимание следующие фразы: «На эти и другие конкретные вопросы мы не смогли получить точных ответов, несмотря на все наши старания (Джон Сирл был в течение недели нашим гостем). На основании этого мы прекратили публикацию дальнейших сообщений до тех пор, пока не будет представлена функциональная модель, как бы интересны и многообещающи ни были идеи Джона Сирла». И все же попытка профессора Нетушила найти рациональные объяснения хотя бы части рассказов о летающих дисках представляется не только интересной, но и оправданной. В сущности, это лучший ответ тем, кто отрицает пользу научного знания, зачастую даже точно не зная его возможностей. Неизвестно, на самом ли деле удалось Сирлу с помощью волшебных снов построить свои летающие тарелки, но похоже, что, опираясь лишь на известные физические законы, действительно можно создать нечто подобноекак и многие более важные и эффектные устройства. Во всяко м случае, нужно быть благодарным Сирлу хотя бы за то, что он заставил вспомнить об эффекте Губера и дал повод лишний раз убедиться: в мире физической реальности достаточно удивительного, чтобы не искать разгадки непонятных явлений за пределами человеческого опыта.

П. ДЕМИН.









Copyright MyCorp © 2017 | Make a free website with uCoz