Виктор Бродянский - Вечный двигатель — прежде и теперь. От утопии — к науке, от науки — к утопии

За время конгресса (а он длился месяц) редакция получила 119 ответов; ни один из них не был правильным. Самое интересное, что 16 человек сочли двигатель настоящим ppm и соответственно объяснили его работу! Когда изобретатель модели говорил им, что его колесо вовсе не вечный двигатель, они отходили очень разочарованные. «Он специально обманывает нас, чтобы скрыть свой секрет» — сказал один из них.

Нашелся даже один отчаянный студент, который ухитрился украсть двигатель, покопался в нем и с позором вернул обратно, так и не поняв, в чем дело; двигатель продолжал работать.

Изобретатель этой машины, химик из Ньюкасла Дэвид Джоунс, на вопросы корреспондентов ответил: «Единственное, что отличает мою машину от других вечных двигателей, — это то, что в ней спрятан источник энергии. Я использовал всем известные принципы, но так, как до сих пор не приходило в голову ни одному разумному человеку; даже присниться не могло».

На этом интервью закончилось, и от дальнейших объяснений изобретатель категорически отказался. Так тайна и осталась нераскрытой.

На этом, самом загадочном из всех ppm и единственном, который работает, мы закончим рассмотрение вечных двигателей — «настоящих» и ложных.

В заключение осталось коротко коснуться еще одного, последнего вопроса — в какой связи находятся поиски ppm с настоящей энергетикой и смогут ли они дать что-либо полезное для нее, если не сейчас, то хотя бы в перспективе?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

РЕАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЭНЕРГЕТИКИ И ТУПИКОВЫЕ ПУТИ

Природу обмануть нельзя, но договориться с ней можно.

 Мы познакомились с многовековой историей попыток решить энергетические проблемы простейшим путем: создать двигатель, производящий работу либо из ничего (ppm-1), либо из того, что есть, но работу произвести не может (ppm-2).

Эти попытки, естественно, к успеху не привели, хотя и способствовали определенным образом на первых этапах развитию науки об энергии. Более того, весь путь «псевдоэнергетики», занятой поисками вечных двигателей, неразрывно связан с историей настоящей энергетики. Псевдоэнергетика по-своему «отслеживала» стоящие перед настоящей энергетикой задачи, пытаясь тоже решить их.

Действительно, в начальный период развития энергетики ее задача состояла в том, чтобы создать простой и надежный универсальный двигатель для привода различных машин и механизмов в любом нужном месте. Вечный двигатель первого рода и должен был удовлетворить эту потребность и избавить человечество от необходимости использовать силу людей и животных, а затем воды и ветра.

После появления тепловых двигателей — паровых машин — перед ppm-1 встала новая задача — избавиться от необходимости все возрастающего расхода дорогого топлива. Задача, связанная с экономией природных ресурсов, четко не ставилась; речь шла только об удобстве эксплуатации, дешевизне и, наконец, о дальности автономного плавания морских судов.

Другая ситуация начала складываться к концу XIX и началу XX в. Энергетика достигла таких масштабов, что все острее вставал вопрос, с одной стороны, об истощении и удорожании природных энергетических ресурсов[91] и с другой, — экологической — об отрицательном влиянии энергетики на среду обитания человека. Вызываемые энергетикой тепловые, химические, а затем и радиационные загрязнения начали приводить к необратимым изменениям этой среды. Вечный двигатель первого рода к этому времени сошел со сцены: его неосуществимость стала очевидной.

Вот тут, соответственно духу времени, и появился вечный двигатель второго рода — не только не нуждающийся в топливе, но и экологически чистый. Действительно, «сырье» для него извлекается из равновесной окружающей среды и отдается в нее после использования в том же виде и в том же количестве. Такой «круговорот тепла» — сначала «концентрация» энергии, потом «рассеяние» и снова «концентрация» — как нельзя лучше, казалось бы, разрубает весь узел современных энергетических проблем.

Именно из такой соблазнительной концепции исходят сторонники «энергетической инверсии». Путь, по которому движется современная энергетика, они считают неправильным, а ее теоретическую базу — термодинамику — критикуют без всякого снисхождения.

Приведем здесь три цитаты программного характера из трудов трех авторов; два первых нам уже известны, а третий — доктор наук еще не упоминался.

Г. Лихошерстных [3.10]: «Суть ее (энергоинверсии) сводится к поискам путей концентрации бросовой по традиционным представлениям энергии водного и воздушного океанов. Это тепловая энергия, которую, как считают эниновцы[92], можно концентрировать и превращать в другие виды энергии. Заманчивость этой идеи состоит не только в том, что запасы рассеянной энергии самовосстанавливаются. В то время, как использование химических и ядерных источников энергии вносит в окружающую среду дополнительную теплоту и потому в перспективе грозит «тепловым засорением», использование рассеянной энергии лишь распределяет уже наличествующую в среде энергию». Н. Заев [3.5]: «Миллионы и миллионы рублей, долларов, фунтов, франков, марок, дни и ночи многочисленных коллективов, могучая индустрия эксперимента, космический вакуум и холод брошены против угрозы энергетического голода. И все это под единым стягом термодинамики Клаузиуса, Гиббса, термодинамики огня, пара, термодинамики прошлого века. Она задает курс, она задает ежедневный маршрут движения. Она и компас, она и руль…

Пора осмотреться, сопоставить достигнутое с ценой. Полтора века назад Карно сделал первый шаг к науке о тепле, пора делать следующий»[93].

Вот так!

Г.В. Скорняков пошел дальше, обвиняя термодинамику уже не только в «ошибках», а прямо во вредительстве. Он писал [5.11]: «термодинамика не только не способствовала существенному прогрессу в практике преобразования тепла в работу, но и привела к дезориентации как инженерной, так и общественной мысли». Это прямо некий «антитермодинамический манифест», возводящий борьбу с этой зловредной наукой на уровень задачи общества. Интересно представить, как бы реагировал на его идеи А. Эйнштейн, который утверждал, что «термодинамика — это единственная физическая теория общего содержания, относительно которой я убежден, что в рамках применимости ее понятий она никогда не будет опровергнута».

К счастью великий физик не имел случая читать «труды», процитированных выше и им подобных «опровергателей» науки. Академики Л. Арцимович, П. Капица и И. Тамм [2.8.] уже четко и коротко определили все это как «концентрацию невежества».

На этом разговор о ppm можно было бы и закончить, но в заключение нужно сказать несколько слов о другом. Призыв «осмотреться» по существу ставит под сомнение тот путь, по которому «под единым стягом термодинамики» идет, тратя «рубли, доллары, франки» и другую валюту, современная энергетика. Давайте осмотримся.

Начнем с того, что напомним истину, с которой согласны сейчас все: единственно правильное, научно обоснованное направление развития энергетики — такое, которое позволяло бы наращивать ее мощности в необходимом человечеству темпе, но так, чтобы сохранить (и даже улучшить) окружающую природную среду. Если дальше наращивать энергетические мощности, не задумываясь о локальных и глобальных экологических последствиях, или откладывать заботы об этом на будущее, то последствия могут быть опасными. Каковы же намечаемые наукой пути развития энергетики, позволяющие решить эту задачу так, чтобы одновременно выполнить оба требования?

Ясно, что при настоящем научном подходе нужно оставить в стороне псевдоэнергетику, которая хотя и обещает все, но, как мы знаем, не сулит в реальности ничего, поскольку надеется «обмануть природу». Остается рассчитывать только на те энергетические ресурсы, об использовании которых «можно договориться с природой».

Чтобы установить, каковы они, нужно прежде всего с принципиальных позиций рассмотреть энергетический баланс нашей планеты (в широком смысле слова, учитывая не только его количественную, но и качественную сторону).

Начнем с общего энергетического баланса, не вникая пока в его качественные аспекты. Земля получает от Солнца примерно 170∙1015 Вт энергии [1.11]. Около 34% этого количества сразу отражается в космос. Остальная часть участвует в различных превращениях в атмосфере, гидросфере и на поверхности Земли, после чего тоже уходит в мировое пространство. Таким образом, вся полученная от солнца энергия, независимо от ее путей на Земле, в конечном счете излучается в космос. Земля себе ничего не оставляет. Именно этим объясняется относительно стационарное тепловое состояние Земли (W1 = Wʺ, ΔW = 0).

Небольшие отклонения от этого баланса связаны с двумя факторами.