ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ ИЗ ВНЕШНИХ ИСТОЧНИКОВ БЕЗ РАСХОДА СОБСТВЕННОЙ ЭНЕРГИИ

Методика прогнозирования научных открытий

Подобно другим видам творческой деятельности, изобретательство и совершение научных открытий – это искусство совмещения несовместимого. Искусству можно научиться, искусство можно прогнозировать и планировать. Результат зависит от квалификации и природных способностей исследователя.

Разработка методики прогнозирования научных открытий и её практическое применение рассмотрено на конкретных примерах в книге [1], задуманной в качестве практического пособия для желающих совершить научное открытие в области физики, химии или биологии.

Возможность прогнозирования открытий является следствием наличия явной или скрытой взаимосвязи (энергетической, информационной, квантовой и др.) всех объектов и понятий в системе Мироздания. Поэтому прогнозирование сводится к доказательству существования неизвестной ранее взаимосвязи между явлениями или процессами, которые, казалось бы, не имеют ничего общего. Например, в книге [1] сделано и доказано предположение, что Принцип Ферма (распространение луча света по пространственной траектории кратчайшего времени) может быть распространен на протекание химических реакций по энергетическим траекториям кратчайшего времени. Обработка данных по химической кинетике подтвердила, что развитие химических и биохимических реакций идет по энергетическим траекториям кратчайшего времени. Следовательно, ход химических реакций контролируется не вероятностным, а энергетическим фактором. Химическое равновесие достигается за конечное время. Вывод формальной кинетики, что химическая система приближается к равновесию асимптотически (т.е. никогда его не достигает) является ошибочным.

Данная статья посвящена использованию разработанной нами методики прогнозирования открытий для доказательства возможности получать «бесплатную» экологически чистую энергию из неисчерпаемых космических источников.

Иными словами, наша цель состоит в совмещении, казалось бы, несовместимых понятий («Бесплатная энергия и Второе начало термодинамики» или, точнее, «Второе начало и негэнтропия Шредингера»).

Негэнтропия Щредингера

В 1943 г. Эрвин Шредингер, один из основателей квантовой физики, сделал попытку ввести в биофизику и термодинамику термин «негэнтропия» для обозначения информационного антагониста энтропии [2].

Негэнтропия, в отличие от энтропии, имеет отрицательный знак и конечную величину даже при нулевом значении энтропии (т.е. при T = 0 K). Энтропия является расчетной физической величиной, свойством, характеризующим хаотичность и беспорядок в термодинамической системе. Негэнтропия также является расчетной физической величиной и свойством системы, но характеризует сложность взаимосвязей, причинно-следственных отношений и способность системы к самоорганизации.

Распространенное мнение, что негэнтропия – это всего лишь уменьшение энтропии в некоторых статистических распределениях, не согласуется с представлениями Шредингера об особой роли негэнтропии в системе Мироздания. По Шредингеру, негэнтропия образуется в организме животных одновременно с энтропией в ходе биохимических реакций переваривания пищи. Энтропия выводится из организма в виде теплоты и отходов метаболизма. Негэнтропия остается в организме, ориентируя процессы клеточного метаболизма в направлении повышения жизнеспособности и информационной сложности организма.

Негэнтропия имеет свойства свободной от носителя информации и статус фундаментальной основы жизни, как физического процесса. Из экспериментальных данных следует, что негэнтропия имеет физическую размерность Дж/cм³.

По Шредингеру, ценность пищи определяется, прежде всего, не калориями и не атомами необходимых веществ, а способностью служить источником негэнтропии. Дефицит негэнтропии в организме приводит к нарушениям клеточного обмена веществ, является причиной снижения иммунитета. Как следствие, для преодоления возрастных заболеваний и замедления старения следует повышать содержание негэнтропии во всех клетках организма.

Современники Шредингера скептически встретили идею негэнтропии. Главным аргументом против негэнтропии служила её несовместимость с классической (равновесной) термодинамикой. Но возникли и другие сомнения.

Если различие только в знаках энтропии и негэнтропии, то почему нет аннигиляции противоположных сущностей?

Если негэнтропия возникает только при переваривании пищи, то как она могла инициировать возникновение живых существ из неживой материи?   Шредингер не дал ответов на подобные вопросы.

Выдающийся физик и философ, Леон Бриллюэн, отрицал наличие смысла в идее Шредингера, поскольку был убежден, что негэннтропия Шредингера противоречит Второму началу термодинамики [3, 4].

Бриллюэн предлагает своё объяснение способности живых существ поддерживать в организме низкий уровень энтропии.

Всё очень просто: часть свободной энергии, образовавшейся при переваривании пищи, расходуется на уменьшение энтропии в организме. Это соответствует смыслу Второго закона термодинамики. В этой ситуации, понятие негэнтропии кажется излишним. Но, если вдуматься, Бриллюэн предполагает, что свободная энергия способна диспропорционировать на две компоненты, одна из которых уменьшает энтропию, а другая увеличивает. Получается, что предположение Бриллюэна совпадает по смыслу с идеей Шредингера. Различие только в терминологии.

Заметим, что Бриллюэн предложил также использовать термин «негэнтропия» в ограниченном смысле (для описания уменьшения энтропии в некоторых статистических распределениях). Поэтому, в работах разных авторов, смысл термина «негэнтропия» может быть различным.

Позднее, в 1983, в поддержку существования негэнтропии Шредингера, появился новый теоретический аргумент: S-теорема Ю.Л. Климонтовича [5].

S-теорема показывает, что без участия негэнтропии была бы невозможна материализация Вселенной из равновесного физического вакуума. Проще говоря, не состоялся бы Большой взрыв, породивший Вселенную. Основополагающая роль негэнтропии в системе Мироздания получила теоретическое обоснование. Но совместимость негэнтропии Шредингера с энтропией и Вторым началом термодинамики требует убедительного объяснения и экспериментального доказательства.

Совместимость негэнтропии со Вторым началом термодинамики

Действительно, уравнения равновесной термодинамики с положительной энтропией несовместимы с динамической негэнтропией, в размерность которой входит время. Однако, Второе начало термодинамики охватывает любые процессы (равновесные, неравновесные, спонтанные и вынужденные). Кроме того, в литературе можно найти более 20 формулировок Второго начала, в которых акценты несколько смещены с учетом решаемых задач.

В нашем случае, наиболее подходящей формулировкой является следующая: увеличение энтропии в равновесной системе требует энергетической компенсации в форме совершения работы по передаче энергии в другие системы. Для изобарно-изотермической системы, это положение можно записать в виде равенства:

+TΔS = - ΔG;                                                                                       (1)

Умножим обе части уравнения на (-1) и посмотрим, что получилось:

(-TΔS) = + ΔG;                                                                                      (2)

Равенство (1) не нарушилось, но смысл уравнения расширился. Прирост положительной энтропии превратился в прирост отрицательной энтропии, т.е. в прирост негэнтропии Шредингера.

В уравнении (2) в явном виде совместно отображены компенсация и негэнтропия.

Совместимость Второго начала термодинамики с негэнтропией Щредингера доказана.

Неожиданно обнаружилась новая, неизвестная ранее особенность Второго начала термодинамики. Энтропия и негэнтропия математически воспринимаются как равноправные физические сущности, аттракторы, каждый из которых, может стать доминирующим при определенных внешних условиях. Соответственно, могут существовать Вселенные, в которых доминирующим аттрактором является энтропия (например, наша Веленная).  Но, в принципе, могут существовать миры, в которых доминирует негэнтропия. Такой мир похож на Солярис Станислава Лема.

Уравнение (2) предсказывает неизвестное ранее и кажущееся невероятным явление: компенсация прироста негэнтропии происходит в форме самопроизвольного усвоения энергии из внешних источников. Негэнтропия, поступившая в систему в достаточно большом количестве, функционирует как аттрактор с изменённым направлением хода времени. Действительно, вместо обычного хода времени в сторону уменьшения энергии и повышения энтропии, в испытуемой системе устанавливается локальное время, направленное в сторону усвоения энергии и уменьшения энтропии.  Приход и усвоение энергии продолжается до установления равновесного состояния с негэнтропийным аттрактором. 

Возникает очень интересный и важный вопрос о природе усвоенной энергии.  Предсказать   можно только то, что усвоенная энергия окажется совместимой с природой исследуемой системы.  В электрохимическом аккумуляторе будет накапливаться электрическая энергия, а в химической системе – энергия химических связей.

Теоретически возможен вариант логического следствия из S-теоремы Климонтовича: энергия может поступать в испытуемую систему даже из физического вакуума. На практике, наиболее вероятным источником усвоенной энергии являются локальные изменения метрики континуума пространства-времени.

Экспериментальнты по получению энергии без расхода собственной энергии

Источник негэнтропии

Повышенным содержанием негэнтропии в мире доминирующего энтропийного аттрактора обладают живые организмы и продукты творческой деятельности человека (например, изобретения и предметы изобразительного искусства).

В качестве источника негэнтропии нами выбраны графические изображения, как не оказывающие побочного энергетического воздействия на испытуемую систему. Удобным и достаточно эффективным источником негэнтропии оказался орнамент собственной разработки, получивший название «Удовлетворение» (Satisfaction), защищенный знаком авторской собственности.

Фрагмент орнамента показан на Рис. 1.

Рисунок 1. Орнамент «УДОВЛЕТВОРЕНИЕ / SATISFACTION» - первое из созданных нами изображений, способных изменять метрику пространства-времени в объёме испытуемой системы

Изображение, содержащее негэнтропию, выполняет функции графического процессора, запускающего работу негэнтропийного аттрактора в объеме исследуемой системы, обеспечивающего усвоение химической энергии, поступающей из неизвестного источника, и управление химичекими реакциями, возникающими в испытуемой системе.  Электронные цифровые процессоры не способны локально изменять метрику континуума пространства-времени.

Энергетическая компенсация прироста негэнтропии

Теоретически предсказанную компенсацию прироста негэнтропии наблюдали в виде самопроизвольной подзарядки разряженных батареек на интервалах времени от 1 часа до трех недель. Батарейки находились вблизи (1-3 см) или в контакте с орнаментом «УДОВЛЕТВОРЕНИЕ».

Процесс самопроизвольной подзарядки контролировали по приросту разности потенциалов на полюсах батареек в отсутствие внешних источников тока или электромагнитных полей.

Батарейки находились в плоской картонной коробке, обклеенной изнутри изображением орнамента черного цвета. Хорошая воспроизводимость результатов наблюдалась в опытах с перезаряжаемыми батарейками NoMEM (размер АА) с номинальным напряжением 1,2 В, предварительно разряженных до 0,5 В.

При увеличении продолжительности контакта с орнаментом, напряжение батареек повышалось, достигая некоторой предельной величины (всегда ниже паспортного значения для данного типа батареек).

В качестве измерительного прибора использован цифровой мультиметр Autoranging Digital Multimeter DT 922.

В диапазоне измерений 0-4 В, ошибка не превышала 1,2%.   

Наблюдаемое повышение напряжения батареек в отсутствие внешних источников тока свидетельствует о самопроизвольном протекании термодинамического процесса энергетической компенсации прироста негэнтропии в содержимом батареек.

Полученный результат подтверждает правильность теоретического предсказания (уравнение (2).

Типичные параметры самопроизвольной подзарядки приведены в Табл. 1.

Таблица 1.

Динамика самопроизвольной подзарядки батареек (напряжение, В) в результате термодинамической компенсации прироста негэнтропии, поступающей из орнамента «УДОВЛЕТВОРЕНИЕ»

Время (ч)	0	4	14	24	96	600
U1	0,552	0,682	0,713	0,717	0,725	0,741
U2	0,554	0,699	0,745	0,755	0,755	0.754

 

Согласно данным Табл. 1, напряжение батареек № 1 и 2 возросло на 0,189 В и 0,200 В, соответственно. Эти данные свидетельствуют о существовании неизвестного ранее явления самопроизвольной подзарядки батареек при информационном воздействии со стороны графического источника негэнтропии.

Однако, для оценки потенциала информационного воздействия орнамента «УДОВЛЕТВОРЕНИЕ», необходимо определить предельное, максимально возможное, значение напряжения, которое может быть достигнуто с помощью данного орнамента.

Самое высокое значение напряжения показала батарейка TRONIC ENERGY 2300 (Ni-MH. 1.2 V. 2300 mAh. AA. Rechargeable battery. Напряжение увеличилось от значения 0,077 В до 0,922 В.

Следовательно, в качестве первой оценки, величина потенциала информационного воздействия орнамента «УДОВЛЕТВОРЕНИЕ» имеет значение не ниже 0,92 эВ.

Как известно, для химических связей в органических соединениях характерны значения от 0,1 до 0,5 эВ. Неудивительно, что орнамент «УДОВЛЕТВОРЕНИЕ» оказывает заметное положительное воздействие на вкус пищевых продуктов и на состояние организма человека.

Выводы

Получены новые научные результаты:

• Негэнтропия, подобно энтропии, имеет информационную природу.  Второе начало термодинамики описывает сдвиг энергетического равновесия в системе в результате информационного воздействия (прироста энтропии или негэнтропии в равновесной системе).
• Установлена неизвестная ранее закономерность на уровне научного открытия (Прирост негэнтропии в равновесной системе компенсируется самопроизвольным притоком энергии из внешнего источника без расхода собственной энергии системы).
• Прирост негэнтропии в равновесной физико-химической системе происходит в случае, когда испытуемая система находится вблизи (до 10 см) или в контакте с источником негэнтропии. Негэнтропия обладает высокой проникающей способностью. Стенки стеклянных сосудов, пластмасса и тонкая стальная жесть не могут защитить систему от проникновения негэнтропии.
• Самопроизвольная подзарядка батареек в отсутствие источников тока позволила косвенно оценить величину энергетического потенциала негэнтропийного воздействия со стороны орнамента «Удовлетворение». Максимальное из полученных значений достигает величины 0,92 эВ.