Вечный двигатель третьего рода

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Схема плотины гидроэлектростанции. ГЭС производит полезную работу неопределённо долгое время (до износа своих составных частей), за счёт силы гравитации.

Вечный двигатель третьего рода (лат. perpetuum mobile, буквально — вечно движущееся) — это реально действующее устройство, способное производить полезную работу[1] неопределённо долго (до износа своих составных частей) и без вмешательства человека за счёт энергии гравитационного и/или электромагнитного поля[2].

С точки зрения доминирующей научной парадигмы, физическая система[3] Вселенной является замкнутой (не обменивается с внешней средой ни энергией, ни материей), поэтому у физических полей отсутствуют источники энергии[4]. Исходя из этих обстоятельств, физические поля, а вслед за ними и вечные двигатели третьего рода получают энергию из ниоткуда.[5]

Необходимость введения в научный оборот нового термина вызвана наличием потребности легализировать реально существующие вечные двигатели, такие как гидроэлектростанции, фонтан Герона, водяные колёса (энергия вырабатывается за счёт неоднородности гравитационного поля[6]), вечные двигатели Белецкого, «Магнитная горка»[7][8] (энергия вырабатывается за счёт неоднородности электромагнитного поля[9]) и др.

Экспериментальная проверка работоспособности вечных двигателей показывает, что:

  1. вечный двигатель первого рода[10] (концептуально, неограниченно долго действующее устройство, способное бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов) не способен функционировать;
  2. работа вечного двигателя второго рода[11] (концептуально, неограниченно долго действующая тепловая машина, которая, будучи пущена в ход, превращала бы всю работу в тепло, а затем всё тепло в работу) прекращается после того, как одноразово подведённая для его запуска энергия оказывается полностью израсходована на производство полезной работы и преодоление сил трения;
  3. вечный двигатель четвёртого рода — это реально действующее устройство, способное производить полезную работу[1] неопределённо долго (до износа своих составных частей) и без вмешательства человека за счёт энергии процессов, идущих в пространстве Вселенной[12] [13]. Примерами таких двигателей являются ветрогенераторы, часы «Атмос» швейцарской фирмы Jaeger-LeCoultre (использует энергию перехода из жидкого состояния в газообразное и обратно под воздействием суточных колебаний температуры) и др.

В отличие от выше упомянутых видов вечных двигателей, вечный двигатель третьего рода в собранном, готовом к работе состоянии находится под влиянием постоянно действующего внешнего физического поля. Если движущие силы превосходят силу трения покоя[14], эта физическая система[3] самостоятельно переходит из состояния покоя в состояние движения. После некоторого ускорения, силовое воздействие физического поля либо уравновешивается силой кинетического трения[15], после чего система переходит в равновесное состояние, продолжая функционировать с постоянной скоростью до износа своих составных частей, либо разрушает установку в результате перегрузки.

Настоящая статья является оригинальным исследованием — содержит новые эмпирическое данные, гипотезы и интерпретации известных научных феноменов.

История формирования понятия «вечный двигатель»[править]

Действующая модель копьеметалки.

Скорость развития человеческих сообществ, среди прочего, зависит от доступности потребляемых ресурсов. Размеры ареала расселения, климатические и географические условия, демография, полезные ископаемые, социальные отношения, степень развития техники и технологии — вот неполный перечень условий, которые в первую очередь влияют на возможность удовлетворения постоянно растущих потребностей людей.

Методичное использование огня возникает, примерно, от 400 до 350 тыс лет назад, практически, одновременно на территории современных Франции, Италии, Ближнего Востока, Африки, Китая.[16]

Современная неработоспособная модель вечного двигателя первого рода. Моменты сил справа и слева от оси вращения уравновешивают друг друга.

Сведения о существовании инженерии[17], не в современном её понимании, а как примитивной способности человека управлять взаимодействием материальных тел, обнаруживаются на стоянках ранних людей задолго до появления письменности (наиболее древние — 300-350 лет назад). В верхнем палеолите (от 40–42 до 10–11 тысяч лет назад) были изобретены орудия для охоты и метательное оружие (копьё, капканы, ловушки и др.), приспособления для рыболовства (гарпун, рыболовные крючки, запруды, плетёные ловушки и др.), механические приспособления в обработке материалов (иглы, ладонное, лучковое, а затем смычковое сверление, приспособления для прядения и др.), инструменты для обработки почвы и т. д. и т. п. Как мы видим, целью прилагаемых усилий, на первых порах, было стремление повысить физические возможности как отдельно взятого человека, так и социальной группы в целом.[18] Идея использования сил природы для решения повседневных хозяйственных задач, нетрудно догадаться, возника́ла в умах людей на протяжении всего существования вида человека разумного. Для её достижения, на протяжении, примерно, последних 40 тыс лет истории человечества, использовался широкий спектр способов реализации, от обращения за содействием к духам природы, богам и магическим силам до постройки роботизированных систем и искусственного интеллекта.

Сведения об успешных попытках опереться на силы природы сохранялись и улучшались от поколения к поколению и дошли до наших дней в виде обширных знаний из различных отраслей науки и инженерии, принципов и законов физики и др. Сведения о неудачных попытках прямого использования сил природы также были собраны и обобщены и дошли до нашего времени в виде описания установок под названиями "вечный двигатель" первого и второго рода.

Первые установки работающие неопределённо долго до износа своих составных частей за счёт неиссякающей энергии (вечные двигатели), поступающей из окружающей среды, появились более чем за 3000 лет до н.э. на территории современных Египта, Китая, Индии для подъёма воды в оросительные каналы (водяные колёса — первые простейшие гидравлические двигатели). Сведения об использовании водяных мельниц приводятся в «География» Страбона (63 г. до н.э. – 24 г. н.э.), «Десять книг об архитектуре» Витрувия (вторая половина I века до н.э.) — задолго до возникновения понятий «вечный двигатель» и «закон сохранения энергии».[19][20]

Существуют письменные свидетельства о том, что некоторые философы Древней Греции рассуждали на тему неуничтожимости материи. Например, Эмпедокл (V век до н. э.) сформулировал один из первых вариантов принципа сохранения материи: «Ничто не может произойти из ничего, и никак не может то, что есть, уничтожиться.»[21] В Западной Европе на протяжении XVII века эти идеи развивали знаменитые философы и естествоиспытатели, такие как Симон Стевин, Галилео Галилей, Рене Декарт, Христиан Гюйгенс, Готфрид Лейбниц и др.[22]. Вслед­ст­вие бес­плод­но­сти мно­го­ве­ко­вых по­пы­ток осу­ще­ст­в­ле­ния вечного двигателя первого рода, сре­ди учё­ных ук­ре­пи­лось убе­ж­де­ние в не­воз­мож­но­сти его соз­да­ния, и с 1775 Па­риж­ская АН от­ка­за­лась рас­смат­ри­вать про­ек­ты вечного двигателя[23].

Портрет 17-летнего Сади Карно в форме Парижской политехнической школы (Луи-Леопольд Буайи, 1813). Из неизвестной частной коллекции.

Один из самых удивительных поворотов истории развития идеи сохранения энергии связан с научной деятельностью Сади Карно (13 прериаля IV года Республики — 24 августа 1832). В последние годы жизни пришёл к выводу о существовании принципа сохранения энергии. После его смерти в его личном дневнике была обнаружена запись: «Движущая сила существует в природе в неизменном количестве; она, собственно говоря, никогда не создаётся, никогда не уничтожается; в действительности она меняет форму, т. е. вызывает то один род движения, то другой, но никогда не исчезает». Несколькими годами позже, Роберт фон Майер (в 1845 году), Джеймс Джоуль (в 1843–1850 годы) и Герман Гельмгольц (в 1847 году), независимо друг от друга, провели серии экспериментов и пришли к аналогичному выводу. Практически одновременно с Джоулем аналогичные исследования были начаты петербургским физиком Эмилием Ленцем, который опубликовал свою работу «О законах выделения тепла гальваническим током» (закон Джоуля—Ленца) в 1843 году.[24]

Термин «энергия» и закон сохранения энергии ввёл во всеобщее употребление в 1853 году Уильям Ранкин, профессор технической механики в Глазго, в статье «Об общем законе превращения энергии» он применил термин «энергия» и сформулировал закон сохранения энергии в следующем виде: «Сумма всей энергии (потенциальной и кинетической) во Вселенной остаётся неизменной».[24]

В 1850 году вышла первая статья немецкого физика Рудольфа Клаузиуса «О движущей силе теплоты». В ней он анализирует работу и устанавливает, что при работе тепловой машины не все количество теплоты, отобранное у нагревателя, передаётся впоследствии холодильнику: «Теплота не может переходить сама собой от более холодного тела к более тёплому» — принцип который есть не что иное, как второе начало термодинамики.[24]

До создания Альбертом Эйнштейном специальной теории относительности (в 1905 году) закон сохранения массы и энергии существовал как два независимых закона.[24]

Одним из результатов усилий человечества на протяжении его технического, технологического и научного развития является массив данных о многочисленных устройствах под названием «вечный двигатель». Эти неработоспособные инженерные решения классифицируются исходя из того, какой из законов сохранения энергии они нарушают:

  • Вечный двигатель первого рода (ВД-1) — концепция[25] неограниченно долго действующего устройства, функционирующего без прямого вмешательства человека и за счёт энергии из ниоткуда. Все попытки создать такой двигатель закончились неудачей. Невозможность постройки вечного двигателя первого рода постулируется первым началом термодинамики[22].
  • Вечный двигатель второго рода (ВД-2) — концепция неограниченно долго действующего устройства, функционирующего без прямого вмешательства человека, которое, будучи пущено в ход, работало бы без затрат энергии. Все попытки создать такой двигатель закончились неудачей. Невозможность постройки вечного двигателя второго рода постулируется вторым началом термодинамики[26].
Альберт Абрахам Майкельсон (Albert Abraham Michelson: 19 декабря 1852, Стрельно, Пруссия — 9 мая 1931, Пасадина, США) — американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике 1907 года

Создание во второй половине XVII века науки, в современном её понимании, и последующего её бурного развития, вплоть до конца XIX века, обеспечили не только успех индустриальной революции, с одновременной перестройкой социальных отношений, но и последовавший за этим технический и технологический прогресс, практически, во всех сферах человеческой деятельности. Головокружение от невиданных возможностей классической механики привели некоторых учёных к мысли о том, что большинство фундаментальных принципов физики уже установлены. 

«Большинство фундаментальных принципов физики уже установлено; дальнейший прогресс будет состоять главным образом в их более точном применении.» Альберт Абрахам Майкельсон. Речь при открытии физической лаборатории Райерсона (Чикаго, 1894).

Одним из негативных воздействий механистических воззрений на ход научного познания является убеждение в невозможности постройки установки под названием «вечный двигатель». На ошибочность этой точки зрения указывает тот факт, что невозможными в плане реализации вечного движения являются лишь те установки, которые противоречат первому и второму принципам сохранения энергии (невозможность: получения энергии из ничего, производства работы без потерь энергии). Устаревшие взгляды на идею постройки установок работающих без участия человека и неопределённое долго (до износа её частей) привели к тому, что к реально функционирующим моделям вечных двигателей были применены альтернативные названия "двигатели, работающие на даровой энергии", "зелёная энергетика" и т. п., а сам термин "вечный двигатель" в настоящее время используется в шуточном тоне или метафорически применительно к неосуществимым идеям изобретателей.

Фотография настольных часов «Атмос» швейцарской фирмы Jaeger-LeCoultre.

Термин «вечный двигатель третьего рода» (ВД-3) традиционно используется в научном сообществе применительно к идеям изобретателей, которые хотят извлечь энергию из физического вакуума, в то время, когда имеются надёжные экспериментальные данные в отношении того, что при воздействии на физический вакуум жёстким рентгеновским излучением, в нём возникают пары частиц-античастиц, которые практически мгновенно аннигилируют, превращая энергетический баланс этого процесса в нуль.[27] У некоторых авторов термин «вечный двигатель третьего рода» используется применительно к принципам действия механических устройств, в которых полностью устранены диссипативные эффекты[28], что позволяло бы им продолжать движение бесконечно долгое время[29][30], однако этот тип вечных двигателей подпадает под определение "вечный двигатель второго рода".

Кроме того, в научном обороте находится термин псевдовечные[31] двигатели — механизмы, способное производить полезную работу[1] неопределённо долго (до износа своих составных частей) и без вмешательства человека за счёт энергии процессов, идущих в пространстве Вселенной[12] [13]. Примерами, так называемых псевдовечных двигателей являются:

  • устройства, использующие энергию периодических суточных колебаний атмосферного давления (например, часы, изобретённые в 1760-х годах Джоном Коксом и др.);
  • двигатели, работающие на энергии теплового расширения вследствие суточных колебаний температуры (например, часы «Атмос» швейцарской фирмы Jaeger-LeCoultre и др.);
  • устройства, использующие энергию распада радия;
  • магнитно-тепловые двигатели, использующие солнечную энергию.[23]

Содержание понятия «вечный двигатель»[править]

Существует научный консенсунс[32] в отношении содержания термина «вечный двигатель» — это составное понятие, которое предполагает, что описываемый им объект должен представлять из себя замкнутую физическую систему, обладающую свойствам двигателя, работающего неопределённо долго (до износа своих частей) и без участия человека, функционирующего за счёт неисчерпаемого источника энергии.

При этом необходимо осознавать, что в природе не существует замкнутых физических систем. Некоторые физические системы можно поместить (реально или мысленно) в условия, которые делают их искусственно изолированными (например, поместить в термостат).[33] В других случаях открытые физические системы принимаются за изолированные, если количество подведённой к физической системе энергии (работы) равно количеству энергии, покинувшей её (например, закон Умова-Пойтинга[34] сохранения энергии для электромагнитных полей).[35] В случае вечных двигателей, подведённая энергия (работа) должна быть равна суммарной величине энергии, затраченной на преодоление силы трения и излучение, а также на производство полезной работы[1].

Двигатели, используемые в практической деятельности, обладают следующим набором основных конструктивных и функциональных особенностей:

  • сконструированы и построены в рамках определённой конструктивной концепции (рукотворный объект),
  • работают в диапазоне определённых параметров внешней среды,
  • требуют подвода энергии,
  • требуют участия человека в процессе своего функционирования,
  • совершают полезную работу — выполненяют определённые задания, например подъём-опускание груза, перемещение предмета или преодоление какого-либо сопротивления и др.,
  • подвержены износу[36],
  • часть потребляемой ими энергии рассеивается в виде тепла и излучения,
  • время безотказной работы ограничено износом его составных частей,
  • требует регламентного обслуживания, предполагающего замену технических жидкостей и расходников[37].

Особенностями вечных двигателей являются следующие свойства:

  1. не требуют участия человека в процессе своего функционирования — базовое свойство всех вечных двигателей,
  2. предназначены выполнять работу неопределённо долго (до износа своих частей) — базовое свойство всех вечных двигателей,
  3. получают энергию:
  • либо из ничего,
  • либо, получив первоначальный импульс, не несут энергетические потери на трение и излучение,
  • либо из бесконечного источника различных процессов, идущих в окружающей среде.

По критерию неисчерпаемого источника энергии и работоспособности, вечные двигатели можно, условно, разделить на следующие виды:

  • вечный двигатель первого рода — получает энергию из ничего, а потому является неработоспособным;
  • вечный двигатель второго рода — концептуально, в процессе своей цикличной работы не должен нести энергетические потери на трение и излучение, но в действительности, функционирует до того момента, когда одноразово подведённая для его запуска энергия окажется полностью израсходована на преодоление силы трения — не является вечно работающим двигателем;
  • вечный двигатель третьего рода — получает энергию из ничего (физические поля не имеют источника энергии) и производит полезную работу[1] неопределённо долго (до износа своих частей);
  • вечный двигатель четвёртого рода — получает энергию из окружающей среды, в которой идёт непрерывный процесс движения и превращения энергии (неисчерпаемый источник энергии), и производит полезную работу неопределённо долго (до износа своих частей).

Например, современные двигатели внутреннего сгорания, являются инженерными устройствами и совершают полезную работу, однако не подпадают под понятие «вечный двигатель», поскольку в процессе своего функционирования требуют вмешательсво человека и используют энергию химической реакции.

В то время, как водяные колёса, вращающие жернова мельниц (выполняют полезную работу), подпадают под определение вечного двигателя третьего рода, поскольку способны производить полезную работу без вмешательства человека неопределённо долго (до износа своих составных частей) за счёт бесконечной энергии неоднородного гравитационного поля[6], которое, в свою очередь, получает энергию из ничего. В отсутствие силы гравитации прекратится течение реки и нория перестанет вращаться.

Модели вечного двигателя третьего рода[править]

Необходимость введения в научный оборот термина «вечный двигатель третьего рода» обусловлена тем обстоятельством, что исторически сложившаяся традиция метафорического употребление термина «вечный двигатель» к установкам, которые таковыми не являются, вносит путаницу в научную лексику, ограничивает творческий потенциал исследователей, увлечённых поиском новых методов использования источников энергии, ограничивает мировоззрение людей в отношении принципиальной возможности постройки вечных двигателей, переводя реально действующие вечные двигатели в статус необъяснимых курьёзов и др.

Модели вечного двигателя третьего рода можно условно классифицировать по происхождению источника бесконечной энергии на:

  1. гравитационные — функционирующие за счёт энергии неоднородного[6] гравитационного поля[38],
  2. магнитные — используя энергию неоднородного[9] магнитного поля,
  3. смешанные гравитационно-магнитные.

Гравитационные[править]

Фонтан Герона[править]

Схема устройства фонтана Герона.

Фонтан Герона[39] — это гидравлическая система[40], способная производить полезную работу за счёт энергии неоднородного[6] гравитационного поля[38]. Изобретён в I веке нашей эры изобретателем, математиком и физиком Героном Александрийским. Герона относят к величайшим инженерам за всю историю человечества. В своём сочинении «Пневматика» он описал различные механизмы, приводимые в движение нагретым или сжатым воздухом либо паром: шар, вращающийся под действием пара (эолипил), автомат для открывания дверей, пожарный насос, различные сифоны, водяной органчик, механический театр марионеток и др.[41][42]

На рис. 5 изображена схема устройства фонтана Герона. На ней чаша A, а также, соединённые с нею, контейнеры B и C заполнены водой до определённого уровня. Трубки P1, P2 и P3 должны быть герметично соединены с чашей A и c контейнерами B и C.

Зарядка водой гидравлической системы фонтана (см. видео Игоря Белецкого «Вечный фонтан Герона») осуществляется в ниже перечисленном порядке.

  1. Заливаем воду в чашу A. Вода из чаши A поступает по трубке P1 в контейнер C.
  2. Переворачиваем фонтан для того, чтобы вода из контейнера C перелилась по трубке P2 в контейнер B.
  3. Повторно доливаем в чашу A воду до той поры, пока поток струи фонтана из трубки P3 не приобретёт устойчивый характер.

Фонтан работает следующим образом:

  1. Вода под действием силы гравитации перетекает из чаши A по трубке P1 в контейнер C, стремясь заполнить собой весь его объём.
  2. Давление воды выталкивает воздух из контейнера C по трубке P2 в контейнер B, что приводит к тому, что вода в контейнере B начинает выдавливаться по трубке P3 в чашу A.
  3. Неоднородное[6] гравитационное поле обеспечивает стабильную работы фонтана при условии герметичности соединений, а также оптимальных пропорций объёмов воды и воздуха в контейнерах до момента, когда:
  • удельное давление водяного столба в трубке P3 станет равным удельному давлению воздуха на поверхность воды в контейнере B,
  • либо уровень воды в контейнере В снизится ниже уровня нижней части трубки P3.

Источником энергии движения воды в физической системе[3] фонтана Герона является сила гравитации.

Если подставить под струю фонтана водяное колесо, то приводимая в движение силой гравитации вода может производить полезную работу.

Фонтан Герона может работать неопределённо долго (до заполнения контейнера B ) за счёт неисчерпаемой энергии неоднородного гравитационного поля нашей планеты. Спецификой регламентного обслуживания фонтана Герона является необходимость относительно частой заправки контейнера B водой и опорожнения контейнера C. Таким образом, фонтан Герона является гравитационным вечным двигателем третьего рода. Учитывая то обстоятельство, что доминирующая научная парадигма, определяет Вселенную, как замкнутую физическую систему[3] (не обменивающуюся с внешней средой ни энергией, ни материей), у гравитационного поля Земли отсутствует поддерживающий его активное состояние источник энергии[4] (энергия возникает из ниоткуда) — гравитационное поле является вечным двигателем первого рода.[5]

Переливное колесо Нория[править]

Схема Нории — нижнебойного водяного колеса.[43]

Слово «нория» происходит от арабского термина «наура», что означает «первая водяная машина». Это было самое раннее механическое устройство, приводимое в движение не человеком или животным. Нория была неизбежным изобретением, которое положило начало развитию бесчисленных типов гидравлических и вращающихся машин. На протяжении веков она позволяла цивилизациям обеспечивать свои деревни и урожай водой — самым основным ресурсом. Со временем это положило начало новой эре — превращению засушливых земель в процветающие империи.[44]

Основываясь на свидетельствах, задокументированных в индийских текстах, датируемых примерно 350 годом до н.э., Джозеф Нидхэм считал, что нория была разработана в Индии около V или IV века до н.э. После её изобретения он предположил, что она распространилась на запад к I веку до н.э., а затем проникла в Китай ко II веку н.э. За этим последовало широкое использование нории в восточном Средиземноморье в V веке н.э., прежде чем она достигла Северной Африки и Иберийского полуострова в XI веке.[44]

Нория представляет из себя вертикально расположенное колесо, иногда диаметром от 15 до 25 метров, оснащённое радиальными лопастями. В нижней своей части, колесо погружено в воду. Лопасти, ударяясь о поток воды, передавали импульс всему колесу, проворачивая его в направлении течения реки. К ободу колеса прикреплялись ведра или горшки из дерева, бамбука или керамики. По мере вращения механизма ведра наполнялись водой, которая поднималась вверх и выливалась у вершины колеса в желоб. Затем пустые ведра возвращались к основанию колеса, чтобы повторить процесс.[44] Объем одного ковша норий Хамы обычно составляет от 4 до 12 литров. Производительность во многом зависит от скорости течения, как правило, одно колесо может поднимать от 50 тыс. до 200 тыс. литров воды в час. В X веке в эксплуатации находились нории, способные поднимать свыше 150 тыс литров воды в час[45].

Традиционно, установки, работающие за счёт природных процессов причисляют к разновидности бестопливных генераторов или к зелёной энергетике. Если более внимательно рассмотреть физическую систему Нории, то энергия движения воды, которая приводит в движение переливное колесо, в свою очередь, работает за счёт энергии неоднородного гравитационного поля. В отсутствие силы гравитации прекратится течение реки и нория перестанет вращаться. Нория является гравитационным вечным двигателем третьего рода — функционирует за счёт неоднородного[6] гравитационного поля Земли неопределённо долго (до износа своих составных частей). С точки зрения доминирующей научной парадигмы, Вселенная представляет из себя замкнутую физическую систему[3] (не обменивается с внешней средой ни энергией, ни материей), а потому, неоднородное гравитационное поле для поддержания своего состояния черпает энергию из ниоткуда[4] — является вечным двигателем первого рода.[5]

Магнитные и смешанные[править]

Магнитные вечные двигатели[править]

Фотография магнитной защёлки, установленной в дверце шкафа.

Магнитная защёлка — это устройство, которое удерживает дверь в закрытом положении за счёт магнитного притяжения. Она состоит из двух основных компонентов: магнита, крепящегося на одной части двери, и ответной металлической пластины (ферромагнита), размещённой на другой. При закрывании двери магнит и пластина соединяются, создавая силу притяжения, которая фиксирует дверь.

Рис. 16. Неоднородное магнитное поле стержневого магнита, визуализированное с помощью железных опилок на бумаге. На лист бумаги положили стержневой магнит и на него насыпали мелкозернистые железные опилки. Игольчатые опилки располагаются своей длинной осью параллельно магнитному полю. Они слипаются в длинные нити, показывая геометрию линий магнитного поля в каждой точке.

Постоянный магнит — изделие из магнитотвёрдого материала с высокой остаточной магнитной индукцией, сохраняющее состояние намагниченности в течение длительного времени. Постоянные магниты изготавливаются различной формы и применяются в качестве автономных (не потребляющих энергии) источников магнитного поля.

В электромагнетизме термин магнитное поле используется для двух различных, но тесно связанных векторных полей:

  • плотности магнитного потока , единицей измерения в СИ является вебер Вб = В·c = Н·m·А-1 = T·м2,
  • напряжённости магнитного поля , единицей измерения в СИ является частное А·м-1.

и различаются тем, как они учитывают среду и намагниченность. Эти два поля связаны уравнением , где — магнитная постоянная, а — магнитная проницаемость среды в конкретной точке.

Существование остаточного магнитного поля постоянных магнитов связан, в основном, с эффектом удержания ориентации магнитного полей ансамблем атомов химических элементов (которые представляют из себя магнитные диполи) в кристаллической решётке ферромагнетика.

В частности, нахождение электрона на атомной орбите порождает магнитное поле. Само атомное ядро обладает магнитным моментом. Общее магнитное поле постоянного магнита — это суммарный, ориентированный в одном направлении поток векторов магнитной индукции атомов кристаллической решётки.[46]

Является ли магнитное поле постоянного магнита силовым? Чтобы исключить ложные трактовки в этом вопросе, необходимо соблюсти логический принцип тождества[47] и определить понятие силы.

Общепринято, что сила в механике — векторная физическая величина, мера воздействия на материальную точку (тело) со стороны других тел. Воздействие может осуществляться как при непосредственном контакте двух тел (например, в процессе трения), так и в результате действия силовых полей, созданных удалёнными телами. Измерение величины силы магнитного поля постоянного магнита можно провести динамическим методом, опираясь на второй закон Ньютона, приложив силу к телу массой , в результате которого это тело получит ускорение относительно инерциальной системы отсчёта; либо статическим методом, на основе третьего закона Ньютона, — путём уравновешивания измеряемой силы магнитного поля известной силой, например силой упругости пружины динамометра. [48] То, что магнитное поле производит работу против внешних сил легко проверить в бытовых условиях, открыв и закрыв дверцу с магнитными защёлками — магнитное поле, при открывании дверцы, противодействует усилиям руки, а также притягивает дверцу шкафа при её закрытии.

Из выше изложенного следует вывод о том, что магнитное поле постоянного магнита способно производить работу против внешних сил, а значит, является силовым — требует затрат энергии для своего поддержания. Однако, в отличие от электромагнита, магнитное поле постоянного магнита не имеет источника энергии, а значит, природа постоянного магнита, с точки зрения теории электромагнетизма, нарушает принцип сохранения энергии — энергия силового магнитного поля постоянного магнита берётся из ниоткуда (вечный двигатель третьего рода).[5]

Необходимо осознавать, что хотя при описании объектов квантовой механики используются привычные нам термины, как, например, спиновые и орбитальные моменты вращения электрона, однако никакого вращения электронов не существует. В макромире нет аналогий объектам микромира, но эти два мира взаимодействуют, например, через электромагнитные поля.[49][50]

Рис. 17. Геометрия магнитного поля соленоида.

Ответ на вопрос в отношении того, требуется ли затратить энергию для создания и поддержания магнитного поля даёт природа электромагнита. Электромагнит — это электротехническое устройство, состоящее из токопроводящей катушки с ферромагнитным сердечником, который намагничивается при прохождении электрического тока через катушку.[51]

Энергия магнитного поля в катушке индуктивности определяется по формуле:

где — магнитный поток, — векторный элемент площади поверхности , — единичный вектор нормали к участку поверхности , — электрический ток в проводнике катушки, — индуктивность катушки или витка с током.[52]

Исходя из выше изложенного, в соответствии с теорией электромагнетизма Максвелла [53] электроны должны постоянно терять энергию на производство электромагнитной волны и магнитного поля и, в конечном итоге прекратить движение и прилипнуть к ядру. Однако из экспериментальных данных следует, что атомы изотопов стабильных химических элементов чрезвычайно устойчивы. Решение этой дилемы было предложено Нильсом Бором — одним из основоположников квантовой механики.

Бор сформулировав в 1913 году свои знаменитые постулаты:

  • 1-й постулат — о стационарных состояниях: «В атоме существуют орбиты, вращаясь по которым электрон не излучает (это утверждение противоречит законам электродинамики: колебательные движения электрически заряженных частиц в проводниках порождает электромагнитное излучение (фотоны)).»
  • 2-й постулат — о квантовых скачках: «Излучение происходит только при пepecкoкe электрона с одной стационарной орбиты на другую.» [54]

Учитывая то обстоятельство, что доминирующая научная парадигма, определяет Вселенную, как замкнутую физическую систему[3] (не обменивающуюся с внешней средой ни энергией, ни материей), у магнитного поля отсутствует поддерживающий его активное состояние источник энергии[4] (энергия возникает из ниоткуда) — магнитное поле является вечным двигателем первого рода.[5] Запирающие и фиксирующие механизмы с постоянным магнитом могут работать неопределённо долго (до износа их составных частей) за счёт неисчерпаемой энергии неоднородного магнитного поля нашей планеты — являются вечными двигателями третьего рода.

Демонстрация работы вечного двигателя Белецкого.[7]

Магнитный вечный двигатель Белецкого работает за счёт определённой конфигурации взаимодействия магнитных полей двух наборов постоянных магнитов, установленных по бортикам двух пластмассовых чаш с плоским дном, как это показано на анимации.

Чаша большего диаметра наполнена водой, примерно, на половину. Чаша меньшего диаметра, в начальный момент, свободно плавает на поверхности этой воды, причём, силы магнитных полей постоянных магнитов обоих чаш взаимодействуют таким образом, что выталкивают чашу меньшего диаметра в центр чаши большего диаметра.

При попытке сместить чашу меньшего диаметра от центра чаши большего диаметра, происходит перераспределение взаимодействующих магнитных полей, в результате чего чаша меньшего диаметра переходит из состояния полной неподвижности в состояние вращения в ускорением, а затем — во вращение с постоянной угловой скоростью.

Эта система может работать без участия человека при условии, если в её конструкцию добавить два пластмассовых элемента: дополнительную чашу без встроенных постоянных магнитов ещё меньшего диаметра и мостик. Мостик соединяет среднюю и меньшую чашу таким образом, что их края не соприкасаются. Постоянные магниты средней чаши, под воздействием магнитного поля постоянных магнитов большей чаши, выталкивают её к центру большей чаши. Средняя чаша воздействует через мостик на самую маленькую чашу без постоянных магнитов, прижимая её к стенке самой большой чаши. В результате возникшего дисбаланса взаимодействия магнитных полей, средняя чаша приходит в движение: из состояния полной неподвижности в состояние вращения в ускорением, а затем — во вращение с постоянной угловой скоростью..

Учитывая то обстоятельство, что доминирующая научная парадигма, определяет Вселенную, как замкнутую физическую систему[3] (не обменивающуюся с внешней средой ни энергией, ни материей), у магнитного поля отсутствует поддерживающий его активное состояние источник энергии[4] (энергия возникает из ниоткуда) — магнитное поле является вечным двигателем первого рода.[5] Магнитный вечный двигатель Белецкого может работать неопределённо долго (до износа их составных частей) за счёт энергии из ничего.

Гравитационно-магнитный вечный двигатель[править]

Демонстрация работы вечного двигателя третьего рода под названием "Магнитная горка".[8]

Вечный двигатель «Магнитная горка» приводится в движение за счёт энергии гравитационного и магнитного полей. Конструкция представляет из себя двухуровневую систему двух круглых пластмассовые лент, каждая из которых имеет внешний диаметр, примерно, 300 мм и ширину, примерно, 25 мм. Ленты соединены в двухуровневую систему параллельно друг другу при помощи шести металлических стоек, размещённых на равном расстоянии друг от друга по внутреннему диаметру обоих полос. В поверхность верхней полосы, на одинаковом расстоянии между собой и металлических стоек, встроены шесть плоских магнитов, северные полюса каждого из которых ориентированы вверх, а южные полюса — вниз. Нижняя пластмассовая полоса имеет П-образный профиль, образуя ложбинку, по которой должны катиться шары, диаметром, примерно, 8 мм из ферромагнетика. Дно каждой ложбинки имеет профиль в виде то постепенно понижающейся, то постепенно повышающейся гладкой поверхности. Каждый из шести пиков трассы движения ферромагнитного шара находятся на равном друг от друга расстоянии. Причём, каждый из этих пиков находится под плоскими магнитами, на расстоянии, примерно 15 мм от края каждого.

При скатывании с пика трассы в направлении от центра первого постоянного магнита, ферромагнитный шар отрывается от его магнитного поля и, продолжая скатываться, получает ускорение за счёт силы гравитации. Полученная кинетическая энергия позволяет шару прокатиться по жёлобу по направлению к следующему магниту. Сила притяжения магнита помогает шару взобраться на следующий пик трассы. После прохождения пика трассы, шарик начинает скатываться по склону, преодолевая силу притяжения постоянного магнита, разгоняется и попадает под силу притяжения следующего постоянного магнита и так далее. Циклический процесс перехода от одного пика к другому позволяет реализовать бесконечное циклическое движение по окружности.

Учитывая то обстоятельство, что доминирующая научная парадигма определяет Вселенную как замкнутую физическую систему[3] (не обменивающуюся с внешней средой ни энергией, ни материей), у гравитационного и у магнитного поля отсутствует поддерживающий их активное состояние источник энергии[4] (энергия возникает из ниоткуда) — магнитное и гравитационное поля являются вечными двигателями первого рода, [5] а вечный двигатель «Магнитная горка» может работать неопределённо долго (до износа их составных частей) за счёт энергии из ничего — является вечным двигателем третьего рода.

См. также[править]

Примечания[править]

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Полезная работа — это работа, которая выполняется для достижения конкретной цели и приносит реальную пользу. Это та часть работы, которая идёт непосредственно на выполнение нужного задания, например подъём груза на высоту, передвижение предмета или преодоление какого-либо сопротивления.
  2. ↑ Физическое поле — это физическая система, обладающая бесконечно большим числом степеней свободы. Относящиеся к ней физические величины не локализованы на отдельных материальных частицах, а непрерывно распределены по некоторой области пространства. Примерами таких систем могут служить гравитационные и электромагнитные поля и волновые поля частиц в квантовой физике (электронно-позитронное, мезонное и т. п.)
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 Физическая система — это совокупность изучаемых физических объектов. Иными словами, это часть физической Вселенной, выбранная для анализа. Всё, что находится за пределами системы, называется окружающей средой , которая игнорируется, за исключением её воздействия на систему. Разделение на систему и окружающую среду — это выбор аналитика, как правило, сделанный для упрощения анализа.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 Павлов В. П. Физические поля // Кравец С. Л. — Электронное издание. — ISSN: 2949-2076. — Архивировано: 29.01.2026.
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 Зиналиев М. Теория растущей Земли. К решению проблемы источника энергии и вещества // Уральский геологический журнал. — 2025. — № 1 (163). — С. 3—63.
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 Неоднородное гравитационное поле — это поле, сила которого различается в разных точках пространства или в разных точках одного тела. Над поверхностью Земли ускорение свободного падения уменьшается незначительно (при подъёме на 3 километра над поверхностью Земли значение g может снизиться до 9,79 м/с²), поэтому при производстве расчётов гравитационное считают однородным.
  7. ↑ 7,0 7,1 Новая идея магнитного вечного двигателя нарушает физику // Ютуб канал Игоря Белецкого. — 2026.
  8. ↑ 8,0 8,1 ГРАВИТАЦИЯ против МАГНЕТИЗМА!!! Новый вечный двигатель на 3D принтере Free energy // Ютуб канал Игоря Белецкого. — 2023.
  9. ↑ 9,0 9,1 Неоднородное магнитное поле — это поле, в разных точках которого сила действия на магнитную стрелку различается как по модулю, так и по направлению. Такое поле характеризуется искривлённостью магнитных линий и неодинаковой их густотой в разных точках пространства.
  10. ↑ Вечный двигатель первого рода (ВД-1) — концепция неограниченно долго действующего устройства, предполагающая возможность совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Все попытки создать такой двигатель закончились неудачей. Невозможность осуществления вечного двигателя первого рода постулируется первым началом термодинамики.
  11. ↑ Вечный двигатель второго рода (ВД-2) — концепция неограниченно долго действующей тепловой машины, которая, будучи пущена в ход, превращала бы всю работу в тепло, а затем всё тепло в работу. Все попытки создать такой двигатель закончились неудачей. Невозможность осуществления вечного двигателя второго рода постулируется вторым началом термодинамики.
  12. ↑ 12,0 12,1 Вселенная — это физический объект, содержание которого охватывает всё физическое пространства с заполняющими его физическими полями, материей и излучением, которые находятся в непрерывном движении, взаимодействии и взаимопревращении.
  13. ↑ 13,0 13,1 Физическое пространство — фундаментальное неопределимое физическое понятие, одно из основных свойств Вселенной и находящейся в ней материи, которое поддаётся численному описанию путём введения системы координат, определяющих расстояние между твёрдыми телами, их протяжённость вдоль осей координат, площадь их поверхности, а также объём объекта (твёрдого тела либо пространства). Наличие данных о существовании космологического (метагалактического) красного смещения может свидетельствовать об изменчивости метрики пространства-времени.
  14. ↑ Трение покоя, трение сцепления, статическое трение — это сила , которая препятствует скольжению или перекатыванию одного твёрдого объекта по другому, когда оба объекта находятся в состоянии покоя относительно друг друга. Эту силу необходимо преодолеть для того, чтобы привести два контактирующих тела в движение друг относительно друга.
  15. ↑ Кинетическое трение — это сила, которая препятствует скольжению или перекатыванию одного твёрдого объекта по другому, когда оба объекта находятся в состоянии движения друг относительно друга.
  16. ↑ Дробышевский С. Как предки добывали огонь? / Видеоподкаст «Дробышевский. Человек разумный» — Ютуб канал «НаучДок» — 2021.
  17. ↑ Инженерия — это область технической деятельности, которая включает применение научных, экономических, социальных и практических знаний для решения конкретных задач, преобразования природных ресурсов в пользу человека. Целями инженерной деятельности являются изобретение, проектирование, создание, внедрение, ремонт, обслуживание и/или улучшение техники, алгоритмов, материалов или процессов.
  18. ↑ Дробышевский С. Как орудия труда эволюционировали вместе с человеком? / Видеоподкаст «Дробышевский. Человек разумный» — Ютуб канал «НаучДок» — 2021.
  19. ↑ Волшаник В. В. Водяное колесо / Раздел "Технические устройства" — Большая Российская Энциклопедия, 2023. — Архивировано: 13.08.2025.
  20. ↑ Ландау Ю. А. Раздел 3.2. Водяные колеса и их эволюция // Книга 1. От огня и воды к электричеству. — Электронное издание «Энергетика: история, настоящее и будущее», 2011. — Архивировано: 09.08.2020.
  21. ↑ Дудко Е. В. Урок 14. (дополнительный материал). История атомистических учений // Сайт «Инфофиз». — Архивировано: 26.05.2026.
  22. ↑ 22,0 22,1 Вечный двигатель первого рода // Интернет сайт elementy.ru. — Архивировано: 04.05.2017.
  23. ↑ 23,0 23,1 Вечный двигатель // Большая российская энциклопедия — электронное издание. — Архивировано: 24.04.2024.
  24. ↑ 24,0 24,1 24,2 24,3 Андреевский К. Н. История и методология физики — Учебное пособие / К. Н. Андреевский, Э. Т. Шипатов. — Ульяновск : Ульян. гос. ун-т, 2000- 204 с. — ISBN: 5-88866-056-6. — Архивировано: 25. 05.2026.
  25. ↑ Концепция — это общий замысел, основная мысль, идея чего-либо.
  26. ↑ Румер Ю., Рывкин М. §9. Круговые процессы. Цикл Карно // Термодинамика, статистическая физика и кинетика. — Рипол Классик, 1977. — С. 35. — 552 с. — ISBN 9785458513012.
  27. ↑ Вечный двигатель «третьего рода» // Интернет сайт elementy.ru. — Архивировано: 04.05.2017.
  28. ↑ Диссипативные эффекты — это явления, связанные с потерей энергии или её преобразованием в менее пригодные для совершения работы формы. Они играют ключевую роль в различных физических, химических, биологических и других системах, особенно в условиях неравновесия.
  29. ↑ Wong K.-F. V. 4.1 Introduction // Thermodynamics for Engineers. — CRC Press,2000. — P. 99. — 384 p. — ISBN 978-0-84-930232-9. — Архивировано: 22.05.2026.
  30. ↑ Akshoy R. P., Sanchayan M., Pijush R. 3.4 Perpetual Motion Machine // Mechanical Sciences: Engineering Thermodynamics and Fluid Mechanics. — Prentice-Hall India, 2005. — P. 51. — 604 p. ISBN 978-8-12-032727-6. — Архивировано: 22.05.2026.
  31. ↑ Псевдо… (от греч. ψεῦδος – ложь), со­став­ная часть слож­ных слов, оз­на­чаю­щая «лож­ный», «мни­мый»; например, псев­до­де­мен­ция, псев­до­ту­бер­ку­лёз.
  32. ↑ Научный консенсус представляет собой позицию, общепринятую на данный момент большинством учёных , специализирующихся в данной области.
  33. ↑ Болтромеюк В. В. Общая химия : пособие для студентов лечебного, педиатрического, медико-психологического и медико-диагностического факультетов / В.В. Болтромеюк. – Гродно : ГрГМУ, 2009. – 249 с. — ISBN 978-985-496-561-1. — Архивировано: 05.06.2026.
  34. ↑ Теорема Пойнтинга определяется как принцип, описывающий поток энергии электромагнитного поля, представленный вектором Пойнтинга S = 1/μ0 E × B, который указывает интенсивность потока электромагнитной энергии в точке и учитывает баланс энергии, запасённой, рассеиваемой в виде тепла и вводимой через внешние токи в заданном объёме.
  35. ↑ AI generated definition based on: Methods in Geochemistry and Geophysics, 2002 Poynting Theorem // ScienceDirect.
  36. ↑ В технике износ — это изменение размеров, формы, массы технического объекта или состояния его поверхности в результате взаимодействия контактирующих тел (например, при трении) и рабочей среды. Это приводит к ухудшению функциональных качеств либо к потере работоспособности изделий (деталей машин, элементов строительных конструкций и др.).
  37. ↑ ТО (техническое обслуживание) автомобиля — это регламентное обслуживание, которое предполагает замену технических жидкостей и расходников. Расходники — это элементы с небольшим сроком службы.
  38. ↑ 38,0 38,1 Гравитационное поле (поле тяготения), физическое поле, создаваемое любыми физическими объектами, имеющими массу. Через гравитационное поле осуществляется гравитационное взаимодействие тел.
  39. ↑ Игорь Белецкий. Фонтан Герона как это работает как сделать Non Stop Herons fountain // Ютуб канал Игоря Белецкого. — Архивировано: 03.09.2024.:
  40. ↑ Гидравлическая система — это комплекс технических устройств, использующих энергию жидкости под давлением для передачи механической силы и управления движением. Принцип её работы основан на законе Паскаля, согласно которому давление, приложенное к жидкости в замкнутом пространстве, передаётся равномерно во всех направлениях.
  41. ↑ Sophia Sholtz Heron’s Fountain // Demonstration Resources for UCSC. — Архивировано: 29.07.2024.
  42. ↑ Редакция физических наук Герон Александрийский // Сайт Большой российской энциклопедии. — 24.10.2023. — Архивировано[1]: 22.05.2026.
  43. ↑ Нория — это устройства для подъёма жидкостей, используемое в ирригации для подъёма воды из рек и её распределения по полям, садам, а также для снабжения городов водой на Ближнем Востоке. Вода транспортируется по акведукам. Объём одного ковша норий Хамы обычно составлял от 4 до 12 литров. Производительность зависела от скорости течения: одно колесо могло поднимать от 50 до 200 тысяч литров воды в час.
  44. ↑ 44,0 44,1 44,2 Fitch R. The History of the Noria // Website of Noria Corporation. — 2008. — Архивировано: 14.04.2026.
  45. ↑ Pecchio F. Древние колеса-нории: где их строили и как использовали // Блог iXBT.com. — 2025. — Архивировано: 26.05.2026.
  46. ↑ Ампер А.-М. Теория электродинамических явлений, выведенная исключительно из опыта // Электродинамика (перевод с фр.) — Академия наук СССР. — 1954. — C. 7-220.
  47. ↑ Закон тождества — если утверждение истинно, то оно истинно — в правильном рассуждении всякая мысль тождественна самой себе. Это означает, что, сколько бы ни повторялось то или иное понятие или суждение, оно должно сохранять одни и те же содержание и смысл. Формула закона тождества: А⁕А, (читается: «если А, то А»), где символ А — любая мысль.
  48. ↑ Самсонов В. А. Сила // Большая российская энциклопедия. — Научно-образовательный портал «Большая российская энциклопедия», 2023.
  49. ↑ Пономарёв Л. И. Под знаком кванта. М. Наука, 1989. — С. 200-204. — Архивировано: 29.05.2026
  50. ↑ Семихатов А. Кто управляет Вселенной: числа, квантовые поля или нечто? // подкаст Хайруллина А.. — 2025.
  51. ↑ Электромагнит // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
  52. ↑ Плотность энергии магнитного поля // Интернет платформа spravochnick.ru. — 2025.
  53. ↑ Теория электромагнетизма Джеймса Клерка Максвелла — фундаментальная система взглядов, созданная во второй половине XIX века, которая описывает взаимодействие электрических и магнитных полей. Она стала основой классической электродинамики и оказала огромное влияние на развитие физики и техники.
  54. ↑ Пономарёв Л. И. Под знаком кванта. М. Наука, 1989. — С. 68-70. — Архивировано: 29.05.2026

Видеоматериалы[править]

Литература[править]

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Вечный_двигатель_третьего_рода&oldid=2652837