Как B.A.S.E.–джампер из Тулы фундаментальные основы физики попрал, доказав, что вечный двигатель возможен.
B.A.S.E. – is only the beginning
История эта началась довольно давно и ее повествование происходит от первого лица. Все началось еще в 2008 году. Я тогда увлекался парашютным спортом и постепенно занялся B.A.S.E.-джампингом: прыжки с парашютом с домов (B-building), антенн (А — antenna), пролета моста (S – span), гор (E-earth).
Ранее считалось: чтобы быть бэйс-джампером, необходимо прыгнуть хотя бы по одному разу с каждого из типов B.A.S.E. – объектов. А на сленге бэйсеров прыгнуть с объекта – это его пошатать. Ведь когда ты от объекта отталкиваешься, хоть на нанометр – ты его расшатываешь. Отсюда и понятие – пошатать объект.
Я шатал дома. Фото отсутствует, т.к. тогда у меня даже камеры еще не было.
Шатал антенны. На фото объект А-120 (антенна 120м).
Виадук Мийо – в то время самый большой мост в мире – я шатал.
И горы тоже шатал.
Но с чего бы я не прыгал, я всегда понимал, что с этого объекта кто-то прыгал до меня раньше.
Мне же хотелось пошатать что-то такое, что до меня еще никто не шатал. Или сделать что-то, что до меня еще никто не делал. А еще круче – сделать что-то такое, что во всем мире считается и вовсе сделать невозможным! И очень желательно – принести еще при этом и пользу обществу. Ведь какая польза обществу от моих прыжков? Кроме развлечения — никакой! Вот я и искал альтернативные возможности для приложения своего ума.
А что во всем мире считается сделать невозможным? Конечно же – создать вечный двигатель! Какая в нем польза обществу? Очевидно: бесплатная и экологически чистая энергия!
Если мне удастся это сделать, то я смогу пошатать тем самым не какой-то ржавый бэйс-объект, а сразу всю мировую науку и сознание сразу всего мирового сообщества!
Сказано – сделано!
Я погрузился в просмотр видео, где всякие Бедини и Капанадзе демонстрировали свои якобы бестопливные генераторы.
Вооружившись проводами и кучей транзисторов, я начал проводить свои эксперименты, пытаясь повторить их устройства. Но у меня ничего не получалось. Спустя несколько лет я понял, что бестопливный генератор не создать. Для его работы обязательно нужен источник энергии. Устройство, которое производит энергию, но при этом ее не потребляет, является вечным двигателем первого рода. Невозможность его создания основана на законе сохранения энергии. Закон сохранения энергии лежит в основе мироздания. Его не попрать!
Я было отчаялся. Время шло, ничего достойного у меня не получалось, и я уже приготовился на свою затею забить.
И вдруг в конце декабря 2012 года, находясь в городе Лаутербруннен (Швейцария), где в ходе очередного прыжка я чуть не погиб, я вспомнил, что невозможность создания вечного двигателя описывается не только законом сохранения энергии (первое начало термодинамики), но также и вторым началом термодинамики.
Я вернулся домой и стал изучать данное направление. А вернее сказать – начался процесс постепенного переосмысления термодинамики, как раздела физики, в целом. Чем больше я погружался в науку, тем реже прыгал. Вплоть до того, что в какой-то момент вообще перестал прыгать бэйс и свое снаряжение продал. А на смену увлечению бэйс-джампингом пришло увлечение термодинамикой и физикой. Но что интересно: полученные знания из области парашютного спорта и авиации помогли мне впоследствии в области физики.
Изучая термодинамику, стало понятно, что второе начало термодинамики основано на двух постулатах: постулате Кельвина (1851г.) и Клаузиуса (1850г.).
Постулат Кельвина
Второе начало термодинамики не отрицает необходимость наличия источника энергии. Оно отрицает возможность создания теплового двигателя без холодильника! Постулат Кельвина: невозможен круговой процесс, результатом которого было бы совершение работы за счет охлаждения теплового резервуара. Под этой формулировкой имеется ввиду: если взять в роли теплового резервуара (источника тепловой энергии) воду в реке, и превратить ее тепло в работу (например, энергию вращения колеса), то с одной стороны, количество тепловой энергии в реке уменьшится, и вода охладится («охлаждение теплового резервуара»), с другой стороны, мы получим работу – вращение колеса.
Вращение колеса – это полезная энергия и мы всегда можем превратить ее в другие виды энергии и электроэнергию. Как вы видите из формулировки: в нем нет ни слова о наличии холодильника, температуре, необходимости достижения абсолютного нуля, КПД больше или равном 100% и какой-либо другой дичи, о которой рассказывают нам в школе. Все, что нужно для создания вечного двигателя второго рода – наличие источника тепловой энергии, пусть даже находящегося при низкой температуре и устройства, в котором эта энергия превращается в другой вид энергии – работу. Все! Больше никаких фантазий!
Вот именно создание такого двигателя как раз и считается невозможным!
Это был постулат Кельвина, и мы к нему еще вернемся. Но есть и второй постулат.
Постулат Клаузиуса
Постулат Клаузиуса: невозможен самопроизвольный переход тепловой энергии от более холодного тела к более горячему без компенсации. Данный постулат говорит, что тепловая энергия самопроизвольно может течь только от более горячего тела к более холодному. Под словом без компенсации подразумевается: без каких-либо других затрат энергии. Например, в бытовом холодильнике тепловая энергия движется от более холодного внутреннего пространства холодильника к более теплому наружному. Но для осуществления данного процесса требуется затрачивать энергию. И постулат Клаузиуса не нарушается.
Термодинамика – как религия
Постулаты по определению – это аксиомы, т.е. предположения. Они не доказываются, а воспринимаются на веру. Т.е. это не физика, а скорее религия, — не находите? Если бы они были доказаны, то они бы так и назывались: теорема Кельвина и теорема Клаузиуза. Но как они были никем не доказанными постулатами, так постулатами они навсегда и останутся – об этом ниже.
Чем дольше я копался в этом направлении, тем больше находил процессов в природе, где вроде бы данные постулаты нарушаются. Но «вроде бы, да кабы» – это недостаточные аргументы. Нужны нерушимые доказательства.
Я не буду рассказывать в данной статье весь свой путь длиной в 13 лет только в термодинамике, о собранных мной тепловых двигателях, результатах экспериментов и прочем – на это потребуется целая книга. Расскажу лишь факты.
В 2018 году я обратил внимание на принцип, лежащий в основе работы атомных и теплоэлектростанций (цикл Ренкина). Мне показалось странным, что КПД современных АЭС по-прежнему остается низким. Анализируя причины низкого КПД, я пришел к выводу, что основная причина низкого КПД теплоэлектростанций – неиспользуемая теплота парообразования (энергия фазового перехода), о чем сказано в этой статье.
Это стало поводом изучить этот тип энергии – теплоту парообразования, что постепенно и привело меня к настоящему научному открытию!
Процесс вечного движения
Все реки текут в море, но море не переполняется: к тому месту, откуда реки текут, они возвращаются, чтобы вновь течь.
Екклесиаст, Библия, гл.1, ст.7, ок.V в. до н.э.
Пожалуй, это первое официальное указание на круговорот воды в природе, как на процесс вечного движения.
На первый взгляд он не вызывает никаких вопросов и кажется хорошо изученным. Солнце греет землю, вода с поверхности земли испаряется, пар легче воздуха и поднимается вверх в атмосферу, далее он конденсируется в жидкость за счет теплообмена с более холодными слоями воздуха, образовавшийся конденсат тяжелее воздуха и выпадает на землю в виде осадков. Процесс повторяется. Но на самом деле это не совсем так!
Первое противоречие, которое возникает, если посмотреть на структуру тропосферы и стратосферы. Нижние слои тропосферы имеют температуру +20°С. Но по мере подъема вверх, температура воздуха снижается на 6,5 градусов на каждый километр подъема, пока на высоте около 11 км температура не стабилизируется на отметке -55°С. Далее наступает тропопауза и температура с ростом высоты не меняется до отметки около 25 км. Затем начинается рост температуры и к отметке 46 км температура достигает 0°С.
Таким образом, холодный воздух в тропосфере оказывается зажат между более теплыми нижними слоями тропосферы и между более теплыми верхними слоями стратосферы. А как известно из постулата Клаузиуса, тепло стремится втечь в более холодное пространство. Следовательно, должно происходить выравнивание температуры по всей толще тропосферы. Но этого не происходит и внутри теплого пространства продолжает существовать область с более низкой температурой.
Второе противоречие. Когда вода испаряется с поверхности Земли, образовавшемуся пару сообщается тепловая энергия – теплота парообразования, а поверхность испарения при этом охлаждается. Когда же происходит обратный процесс – конденсация – теплота парообразования высвобождается обратно, что должно приводить к нагреву более холодных участков атмосферы и выравниванию температуры.
Примечание. Кто сомневается – смотрите в сторону принципа, лежащего в основе работы т.н. тепловых трубок, широко применяющихся в системах охлаждения. В основе их работы как раз и лежит принцип переноса тепловой энергии за счет теплоты парообразования.
Расчет ниже показывает, что за счет высвобождения теплоты парообразования при конденсации пара выравнивание температуры по всей толще тропосферы произойдет за 61 день!
Расчет
Давайте оценим, за какой промежуток времени тепло от поверхности Земли нагреет воздух в тропосфере за счет передачи энергии в виде теплоты парообразования.
На тропосферу приходится около 80% массы всей атмосферы Земли. Это порядка m=4,2*1018 кг. Теплоемкость воздуха примем равной c=1000 Дж/кг*°С. Температуру нижних слоев атмосферы примем за 20 °С, а температуру верхних слоев равной -55 °С. Тогда средняя температура тропосферы составит -17,5 °С. Следовательно, температура поверхности Земли на 37,5 °С выше средней температуры атмосферы. Δt=37,5 °С – это именно то значение, на сколько необходимо нагреть весь воздух атмосферы, чтобы произошло выравнивание температуры.
Тогда запас холода в тропосфере по отношению к поверхности Земли составит:
Q1 = c*m*Δt = 1000 Дж/кг*°С 4,21018 кг*37,5 °С = 157,5*1021 джоулей.
С другой стороны, известно, что с поверхности Земли ежесекундно испаряется 13 миллионов тонн воды. При испарении воды у поверхности Земли отбирается теплота парообразования, равная 2,3МДж/кг образовавшегося пара, которая по логике должна высвободиться обратно при конденсации в верхних слоях атмосферы и приводить к их нагреву. Тогда в этот процесс вовлекается:
Q2 = 13*109 кг 2,3106 Дж/кг*сек = 30*1015 Дж/сек
Таким образом, на выравнивание энергии по всей толще атмосферы за счет выделяющейся теплоты парообразования потребуется время:
t = 157,5*1021 Дж / 30*1015 Дж/сек = 5,25*106 сек = 61 день
На самом деле выравнивание температуры произойдет до нескольких раз быстрее, т.к. я не учитывал в расчете, что плотность воздуха уменьшается по мере роста высоты, а, значит, уменьшается и запас холода по мере подъема вверх в тропосфере. А также то, что в системе еще присутствует конвективный теплообмен. Следовательно, и запас холода Q1 будет ниже рассчитанного и энергообмен произойдет быстрее.
Но этого не происходит. Так куда же девается теплота парообразования? Что с ней происходит?
Ответ прост: она превращается в другой вид энергии.
В действительности происходит следующее
Образовавшийся при испарении водяной пар легче воздуха. Он движется в область пониженного атмосферного давления, т.е. в направлении открытого космоса, а по мере своего подъема вверх он расширяется и ускоряется. При расширении газов их внутренняя энергия уменьшается. Но кинетическая энергия пара – энергия его поступательного движения – напротив, увеличивается; пар по мере своего подъема ускоряется. Таким образом, его внутренняя энергия, обусловленная преимущественно теплотой парообразования, превращается в энергию его поступательного движения.
Если бы пар двигался в свободном пространстве, он ускорился бы настолько, что вылетал за пределы орбиты Земли и за считанные дни Земля превратилась бы в безжизненную пустыню.
Но пар движется не в свободном пространстве. Он окружен воздухом. По мере своего движения, пар увлекает за собой воздух, обмениваясь с ним скоростями. Кинетическая энергия воздуха при этом увеличивается, а кинетическая энергия пара уменьшается. В результате пар совершает работу по перемещению огромных масс воздуха.
В итоге получается следующая трансформация: у поверхности Земли отбирается тепловая энергия и передается пару в виде теплоты парообразования, а поверхность Земли при этом охлаждается (охлаждение теплового резервуара); пар начинает двигаться вверх и по мере своего подъема его тепловая энергия превращается в кинетическую энергию его поступательного движения; за счет трения о воздух, пар совершает работу по его перемещению, в результате чего кинетическая энергия пара уменьшается, а кинетическая энергия воздуха увеличивается (совершается работа). Так происходит потеря тепловой энергии, обусловленной преимущественно теплотой парообразования и пар, постепенно ее теряя, конденсируется обратно в жидкость. При этом конденсация происходит без выделения теплоты парообразования, поскольку вся она превращается в работу!
Налицо круговой процесс совершения газом (паром) работы за счет охлаждения теплового резервуара, роль которого выполняет поверхность Земли. Т.е. в данном случае нарушается постулат Кельвина.
Откуда берется холод?
Температура фазового перехода газ-жидкость, жидкость-газ зависит от давления, и при снижении давления температура конденсации смещается в область более низких или даже отрицательных температур. В результате, образующаяся в верхних слоях тропосферы при конденсации жидкость или лед имеет более низкую температуру, чем при испарении. Образовавшийся холодный продукт отбирает тепло у окружающего воздуха, вызывая его охлаждение. Следовательно холод в верхние слои тропосферы «заносится» и образуется там, где согласно второму началу термодинамики его и быть не должно.
Так нарушается и постулат Клаузиуса.
Вечный двигатель возможен!
А поскольку в данном процессе нарушается и постулат Кельвина, и постулат Клаузиуса, то это является доказательством того, что вечный двигатель возможен!
Вот и получается, что термодинамику я тоже пошатал!
Науке известно, что при расширении пара часть теплоты парообразования может быть превращена в работу. Но только часть! Суть сделанного мной открытия можно сформулировать так: «если газу (пару) дать возможность расшириться (предпочтительно в вакуум) с одновременным совершением работы, то он сконденсируется в жидкость или превратится в лед, и теплота парообразования при этом не выделится, поскольку вся она или большая ее часть превратится в работу». Речь идет о вплоть до 100% преобразовании теплоты парообразования в работу! В процессе льдообразования можно ожидать, что в работу превратится еще и теплота плавления.
Обращаю внимание, что в процессе вечного движения на базе круговорота воды в природе участвуют два типа энергии: теплота и гравитация. Первая отправляет воду в атмосфере вверх, вторая возвращает её на землю вниз. Стоит убрать любую из энергий и процесс прекратится. Вода в данном процессе лишь посредник. На самом деле мы видим игру двух типов противоположных по своей сути энергий. Когда одна энергия преобладает над дугой, вода движется вверх; когда берет верх вторая энергия – вода движется вниз. Отсюда можно сделать и второй вывод: процесс вечного движения – это процесс взаимодействия двух противоположных по своей сути энергий.
Терминология
Я бы не стал называть вечным двигателем устройство, в котором описанный процесс природы в будущем будет реализован. Уж слишком много противоречий в умах обывателя вызывает термин «вечный двигатель». Кроме того, вы же не называете вечным двигателем водяное колесо, ветряк, солнечную панель. Но по своей сути они и являются вечными двигателями: не с позиции того, что они никогда не ломаются, а с позиции того, что черпают энергию из вечных и неисчерпаемых источников – энергии гравитации, ветра и Солнца.
Альтернативный источник энергии
Здесь то же самое. Тысячелетия назад человечеством было придумано колесо, которое поместили в поток воды и научились получать энергию за счет движения воды вниз. Суть найденного мной решения заключается в том, чтобы вырабатывать энергию за счет движения воды вверх!
Для реализации описанного процесса природы тоже нужен источник энергии – это тепловая энергия, пусть даже находящаяся при низкой температуре. Поэтому речь идет о самом настоящем альтернативном источнике энергии! Некой разновидности теплового двигателя: низкотемпературной теплоэлектростанции, где в качестве источника энергии по-прежнему будет выступать тепловая энергия, только находящаяся при низкой температуре. Поэтому, я бы назвал устройство, где новый принцип будет реализован в будущем, чем-то вроде: «низкотемпературная энергетика (электростанция) на энергии фазового перехода».
Секрет успеха
Тайна, как мне удалось найти решение предельно проста:
«По вере вашей да будет вам», Евангелие от Матфея (глава 9, стих 29).
Если вы верите в то, что что-то невозможно, то вы не ищете решения. Даже если ответ находится прямо у вас перед глазами, вы его не замечаете! И в результате не найдете его никогда.
Ведь, что ни говори, а ответ на извечный вопрос: «возможен ли вечный двигатель», – все это время находился прямо у вас перед глазами! И первое его упоминание приводится еще в Библии около 2.5 тысячелетий назад! Тысячелетий, Карл!
Ежесекундно с поверхности Земли испаряется 13 миллионов тонн воды, и вся эта масса отправляется на километры вверх в атмосферу вопреки закона всемирного тяготения, еще и увлекая за собой огромные массы воздуха. При испарении килограмма воды, образовавшемуся пару сообщается ок.640Вт*час энергии. В результате за 55 минут в процесс подъема воды на планете вовлекается такое же количество энергии, сколько человечество потребляет за год! Все это буйство энергий находится прямо перед нами. Единственное разумное объяснение, почему все эти годы никто не замечал очевидного в том, что водяной пар оптически прозрачен. А также в том, что большинство беспрекословно верили информации, которая вливалась в их умы еще со школьной скамьи.
Я же начал с того, что не поверил в ложные постулаты и принялся искать решение. Мне потребовалось немало времени, но в итоге решение было найдено!
Проблема климата, новый рынок
Для того, чтобы подступиться к решению, еще в период 2012-2016 годы я занимался изучением процессов преобразования одной энергии в другую, третью и так далее. В общем, изучал все то, на чем основана вся современная энергетика, холодильная техника и криогеника. В ходе анализа я заметил, что какую бы мы не выбрали энергию для генерации, в результате различных трансформаций в конечном итоге она превратится в тепловую энергию. В итоге пришел к выводу, что причина изменения климата – это не производство парниковых газов, а прямой нагрев планеты за счет производимого тепла. Вы можете ознакомиться с этой информацией в моей предыдущей статье. Там вы также узнаете, что не температура на планете зависит от содержания в атмосфере углекислого газа, а наоборот, содержание углекислого газа в атмосфере зависит от температуры мирового океана.
Я также указал, что в связи с новым взглядом на проблему климата открывается новый глобальный рынок в триллионы долларов в год. О чем было сказано в этой статье.
В текущей статье я указал, что попутно с тем, как водяной пар совершает работу, происходит еще и охлаждение как верхних слоев атмосферы, так и поверхности Земли. Если идти в это направление и повторять новый принцип в технике, то открывается путь к технологиям переработки тепловой энергии и производству холода. Если все современные электростанции попутно с производством электроэнергии производят тепло и нагревают планету, то электростанции будущего на новом принципе попутно с производством электроэнергии будут производить холод, как своего рода побочный продукт трансформации. Что в итоге и можно будет применить для охлаждения планеты.
Отсюда и получается логичный вывод: если в основу стратегии развития нашего государства положить борьбу с изменением климата, то мы сможем не только решить общемировую проблему климата, охлаждая всей страной планету и попутно обеспечивая себя недорогой электроэнергией, но и очень хорошо на ее решении заработать, направив поток финансов со всего мира внутрь нашей страны.
Ведь страны, не обладающие такими технологиями, будут вынуждены в будущем нам платить за утилизацию произведенного ими тепла. Если подобное удастся осуществить, то подобный ход сможет сделать Россию самой передовой страной в мире!
Сомневаетесь? Взгляните на Дубай: каким он был в начале 90х и каким он является сейчас. Что изменилось – в начале 90х в регионе были найдены запасы нефти. Это наглядный пример того, как доступный источник энергии может оказать положительное влияние на развитие целой страны!
От теории к практике
«Теория без практики мертва, практика без теории слепа». А.В. Суворов.
Мне было мало найти новый процесс в природе. Надо понять, как повторить его в технике! Миру известно множество случаев, когда в науке делалось открытие, но не было возможности реализовать его в технике. Поэтому я потратил немало времени и сил, чтобы понять, как повторить этот принцип в железе.
Примечание. Даже не пишите в комментариях, будто я предлагаю построить гигантское колесо и поместить его в поток движущегося пара вверх. Это абсурд! Оборудование, которое позволит реализовать новый принцип в технике, будет компактным и внешне будет напоминать обычную теплоэлектростанцию.
Мной была предпринята попытка создать тепловой двигатель, где новый принцип реализуется еще лет 7 назад. Но я тогда мало чего знал. В то время явно поспешил и тупо слил свой двухгодовой бюджет в унитаз. В плане денег опыт был печальный, в плане знаний – бесценный.
Затем прошло несколько лет, полных экспериментов и анализа. В конечном итоге я понял, что необходимо делать и как. Но и потребности возросли. С помощью дендро-фекальной технологии воплотить проект в технике вряд ли получится. С помощью известных технических решений – тоже. Нужны иные подходы и иное оборудование. Если смотреть с позиции здравого смысла, то речь идет о фундаментальных научных исследованиях и довольно серьезных разработках. Обычно цифры начинаются от сотен миллионов рублей и вверх. Можете взглянуть, во что обошелся миру ТОКАМАК. Плюс нужна команда специалистов в отрасли: единомышленники, предприниматели, конструкторы, инженеры, ученые, не говоря уже про металлообработку, инвесторов и много кого еще. В одного проект точно не потянуть. На сумму гранта 5млн.р. однозначно не получится.
Вот и получается: команды нет, инвесторов нет. Оттого и прототипа нет. Не говоря уже о промышленном образце и внедрении.
Сам я уже обо всем этом думать изрядно устал. В одного заниматься этим проектом точно не буду.
Если будет адекватная команда и инвестиции, с удовольствием присоединюсь к разработке и дополню ее своими знаниями.
Пора бы нам уже объединяться и начать думать над тем, как сделать жизнь каждого из нас лучше, воздух чище, среду обитания безопаснее, о том, что останется нашим детям; а не о том, как набить свои карманы цветными бумажками.
Резюме
Речь идет о технологии низкотемпературной генерации, которая со временем сможет стать достойной альтернативой современным тепло- и атомным электростанциям, а также постепенно прийти на смену нефти и газу.
Изначально в качестве источника энергии смогут выступать классические виды топлива с одновременным снижением температуры носителя до 100°С и ниже. А по мере совершенствования оборудования доступными для генерации станут тепловые стоки промышленных предприятий, геотермальное тепло, тепло воды в реке или океане.
Также технология позволит в будущем решить проблему климата и глобального потепления.
Решение найдет применение не только в энергетике, но и в создании холодильных машин на новых принципах, процессах энергоэффективной низкотемпературной дистилляции, ректификации, сублимации; процессах опреснения морской воды.
Если смотреть за горизонт лет на 20-30 вперед, то можно подумать и о криогенике, а там — и над созданием новых типов двигателей для авиации и космоса.
На самом деле, направление очень большое. Я не осветил и малой части из того, что может быть достигнуто в будущем. Но я уже устал стучать по клавиатуре – был бы толк. Пора бы уже начать что-то делать.
Увидимся…
Поскольку эта статья для меня является прыжком веры, то не лишним будет сказать то же, что обычно говорят бэйс-джамперы перед своим прыжком: «See You». Или «увидимся»! Увидимся на площадке приземления…
Продолжение следует…
С уважением, инженер ООО «КриоГаз-Тула», Чекалин Андрей Эдуардович.
23 июля 2026 года.
ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/articles/1062328/