似曾相识的宇宙 第三章 场与能量
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| 似曾相识的宇宙 第三章 场与能量 |
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作者：佚名 转贴自：http://www.energysea.net/plugin.php?id=twow_novel:novel&do=chapter&tid=4111 点击数：26 更新时间：2018/8/19 文章录入：LA
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第三章 场与能量
第一节 场物质与物质相互作用场是一种具有相同属性的，尺度在质子以下的介质粒子在三维空间中的群体性的定向运动所形成的能量作用域，因此，场是一种微观物质的能量表现形式。
目前为止我们能够认知和感受到的场有：引力场、正电场、负电场和磁场，这些场之间环环紧扣，互相联系，关系密切。引力场的方向是指向场中心的，而对于源来说，正电场和负电场都是以场中心向外发散。磁场的情况就相对复杂的多，它的状态与电流高度相关。引力场、正电场、负电场在宇宙能量之河的主干上，而磁场则是这条能量之河边上的一个漩涡。
引力场的载体是引力子，这种粒子来自宇宙之外。可以推断，在宇宙外面的“附近”，有一座庞大的“工厂”在源源不绝地生产这种粒子，这种粒子由于其在太空中的密度差而进入到我们的宇宙之中，成为推动我们这个宇宙运行的动力来源。
正电场的载体是正电荷，正电荷来自质子，质子产生的正电荷的总质量及其总能量全部继承自引力子。
负电场的载体是负电荷，负电荷来自电子，电子产生的负电荷的总质量及其总能量全部继承自正电荷。
或许可以这样来解释这条庞大的能量流链条：当质子独立存在时，其产生的正电荷释放到宇宙空间之中；当电子独立存在时，其产生的负电荷也同样是释放到宇宙空间之中；当质子与电子形成原子（或类原子）结构时，此结构中产生的负电荷被此种结构的下级未知粒子转换为更低尺度级别的能量流。这就是粒子的电中性原理：中性粒子有属于他自己的能量出口。
 当能量介质粒子的尺度被分解到远低于电荷介质粒子的尺度，这些被流放的能量便不会对原带电粒子产生相互作用，或者说，这种相互作用已经微小到可以忽略掉。原本的带电粒子（例如电子），便转变成电中性的粒子。当然，此时的粒子必然是一种互补的组合结构。
我们的宇宙是一部巨大精密的机器，驱动这部机器运行的燃料是来自宇宙外部的万有引力介质（引力子），而发动机是由各种物质构成的物体。这个推动宇宙运行的能量流链条有可能即是困扰科学家们多年的宇宙“暗能量”之谜。
磁场的载体是光子，这种粒子似乎从现代宇宙开始诞生时就已经存在，而且数量庞大。光子是怎样的一种粒子？为什么宇宙空间之中会存在这么多光子？为什么光子与电子之间的相互作用是如此的强烈？一个较为合理的可能性是，光子就是中性的电子，即中微子的其中一个族类。也即是并非所有富余出来的电子都被放逐到现代宇宙的边缘，其中相当大的一部分被转换为光子，积聚在宇宙的内部。
一般的，人类能够感知的最低尺度的场是负电场，至于那些类似“第六灵感”的，并不是人人都有的能力。在电子之下，会否存在一个比电子更小的分形，来延续这条宇宙能量之河呢？这个可能性是存在的。这条宇宙能量之河的终点，是一个宇宙能量之海，只要海水的水位低于河水的水位，河水就会连续不断流入大海之中。
微观世界的粒子在自由的宇宙空间中发生的碰撞，都可以完全弹性碰撞看待。根据能量和动量守恒定律，当两个质量相等的物体发生完全弹性碰撞时，两者的速度会互换。实质上就是，碰撞时能量大的物体会将能量转移到能量小的物体上。如果将此种情形下的物质能量相互作用程度定义为100%，那么两物体的质量差异越大，这两个物体之间的相互作用程度就越低。所以，当两个性质相同的场相遇，其产生的相互作用是最大的，即磁场与磁场之间，或引力场与引力场之间的相互作用都是100%的。而当两个不同性质的场其介质粒子质量相差悬殊时，两个场之间的相互作用程度就会很低。由此我们能够理解，何以磁场与引力场之间的相互作用会如此的微弱，何以永久磁铁只会吸引磁性物质，而不会吸引我们的身体。
下图为各种物体之间的相互作用程度示意图。
直接作用模式发生在两个规模差异巨大的引力场之间，例如地球的引力场与地球上空飞机的引力场之间，强大的地球引力场能量直接传递到飞机的引力场上，见下图。
间接作用模式发生在两个规模接近的引力场之间，例如太阳的引力场与木星的引力场之间，见下图。
基于超微观粒子的能量传递作用，在两星体之间的引力子分别被两边的引力子流带走，形成一个菱形的引力低压区，此引力低压区的存在导致两星体互相拉扯。上图是两星体的引力作用结构的中轴截面图，中间的引力低压区是一个纺锤状立体菱形区域。
实际的情况是，两物体之间的两种万有引力作用模式是同时存在的，两种模式的比例与两物体的质量差直接相关。
牛顿公式 F = G * M1 * M2 / R^2 其中 R^2 的实质是圆面积 π * R^2 。万有引力的作用圆面积，即是两个星体之间的纺锤状万有引力低压区的中心交互面的圆面积，如下图所示。这里的圆半径 r 和牛顿公式的 R 直接相关，但不是同一个量。如此，根据牛顿公式可导出 r 和 R 的关系：r = (g / G)^(1/2) * R 。
主动产生的场的起因是：场介质的密度在连续的作用空间中出现了持续性的分布差异，万有引力场、正电荷场和负电荷场都是这种形成方式；被动形成的场的起因是：场介质从其他动力源获得了能量，最典型的就是磁场了，磁场的能量来自电子。
下图为主动场形成示意图。
下图为被动场形成示意图。
上图中，将管道换成导线，钢珠换成电子，那气流就是磁场了。原来，磁场就是包围着导线的气流。由于电流必定是一个闭合的回路，故，磁场也是一个闭合的回路。
第四节 开放的场能量在一个典型的球状万有引力场中，引力子从外围低能量状态开始不断被加速，到达引力场中心时的能量是最大的，这意味着球状引力场的能量是梯度分布的。在地球上，这表现在物体离地面越高，其重量越小。
可以理解和类推，质子的正电荷场和电子的负电荷场的场能量同样也是梯度分布的。
一个能量场的开放或封闭，是相对的。
对于一个恒定的场，当受力对象从场内的一个点移动到另一个点时，受力对象获得能量，这是一个开放的场；当受力对象重新返回原起点时，受力对象将得到的能量返回给场，那这是一个封闭的场。
海水受热被蒸发到天空，然后落到山上形成河流，我们利用河流的水力产生电力，电力消耗后被转化为热能，热能又将海水蒸发到天空……这是一个能量守恒的过程。但是，我们却从中得到了我们的所需。
当今人们所需求的能量，绝大部分来自能量被封存的固态能源，例如煤炭，石油，天然气，放射性原子物质……等等。可是，有目共睹，整个地球的生物圈为此付出了惨重的代价。我们真的需要能源吗？答案是否定的。我们需要的是能量，并不是能源，而无穷无尽的强大能量每时每刻都在我们身边流过。正如不会有人会怀疑水流、气流的能量能否被利用一样，现在，已经不是能否利用这些能量的问题，而是怎样才能利用这些能量的问题了。
第五节 引力风车曾经有人质问我：“引力可以被利用？你来自未来？！”。是啊！未来不正是今天的我们创造的吗？人类科技之所以有今时今日的成就，是因为他们长期以来不断地勇于尝试的结果。
由于微观场介质的尺度与我们所在的原子物质的尺度相差遥远，背靠于结构松散的原子物体来持续性地获取这些场中的能量绝不是一件容易之事。
我们将风车置于一个有单向气流的地方，风车就会不停地旋转，并通过转轴连续地送出动力。地球的引力场也是一种类似于气流的单向流体，按道理也可以运用这个原理来直接利用引力能量。但实际上，从没有一个风车能够在地球上的引力场中旋转，何解？
试想，如果风车叶片的表面布满孔洞，那风车就不能够在气流中旋转。在引力子的尺度，风车叶片上原子与原子之间的巨大空间，导致哪怕最强大的引力场也不可能使风车产生侧向旋转力。
因而，让风车在引力场中旋转的唯一方法是，消除风车叶片原子与原子之间的空间，这在当今先进的纳米科技背景下也并非不可能的事。能否产生足够的侧向旋转力使引力风车旋转，由被叶片原子核拦截的引力子数量与穿透叶片的引力子数量的比率决定。
以引力场如此之高的能量密度，只需将微米级极小面积的高密原子叶片鑲嵌在高强度转盘的边缘上，就能够利用地球引力场产生巨大的旋转输出动力。在地球表面，一立方厘米紧靠在一起的中子就有数以亿吨计的重力，所以，上图中并不需要太多数量的中子就能够产生足够的侧向旋转力。
在地球表面强引力场之中，制造高密原子叶片无疑是一件相当困难的事情，因此必须将此项工序转移到外太空无重状态之中去做，完成后再运返地球完成引力风车的组装工序。
“引力风车”一旦成功实现，燃料能源时代将彻底终结，新引力能源时代的诞生，对地球环境和生物圈生态的恢复，将产生正面的深远的影响。
“引力风车”能够从根本上解决能源危机，大气污染和温室气体排放问题。
相信很多人都看过动画片“天空之城”，以“引力风车”作为动力源，就能够安全地将一整座城市悬挂在天空之上。人们的生活、工作和活动空间将迁移到天空之上，而不再只是局限于地面。地面的空间将重新回归给大自然，生物多样性将得以重现，许多频临灭绝的动植物再度得以繁盛发展。
堵车一词成为过去式，地面交通网络将被淘汰，代之以完善的空中立体交通网络系统。
运载火箭将成为博物馆的展品，人们将可以驾驶自己的座驾直接开往国际空间站，而无需携带和消耗大量的液体燃料。
如果我们拥有这样的科技能力，是非常值得花点资源来做这个实验的。
第六节 从磁性材料中获取能量磁性材料中蕴含了大规模的磁场能量，这些体现在宏观物体上的微观能量源于磁性材料内部“泛轨道电子”的超导电流所产生的磁场。这样看来，天然磁场实质上是一种处于封闭状态的核能。由于磁性材料内部集结了大量的磁介质，以至于当这些磁性材料遇到外部磁场时，便会产生强烈的相互作用，这也是磁性材料与非磁性材料的根本差别。
根据磁性材料内部磁场的宏观分布特性，可以将磁性材料分为两种：内敛磁体与永磁体。通常状态下，内敛磁体的磁场局限于原子物质内部，因此内敛磁体之间不会发生磁相互作用；而永磁体的磁场则延伸到磁体的外部，因而永磁体与永磁体之间，或永磁体与内敛磁体之间都会产生磁相互作用。
磁介质能够与电子产生强相互作用，事实上绝大多数的磁场都是由电子引起的。而电子总是在原子物质的强约束状态之下，是一种非常便利的，易于控制的能量交换媒介。我们可以方便的利用电子的这种特性，高效率的将电力转换为磁力，或反之，将磁力转换为电力，这是引力场所不具备的有利条件。
对于天然磁场作为能量来源，目前存在着一些认识上的误区。其一，永动机。由于天然磁场实质上是一种核能，因而当磁能被导出，天然磁场的强度就会减弱，这体现在磁性材料内部轨道电子能级的衰退。可以理解，这种衰退是非常缓慢的（单位时间内导出的能量只占磁体内部核能的极少部分）。也很容易理解，这种衰退是不可逆转的，永久性的。这意味着，没有所谓的磁力永动机。其二，引入能量正反馈之后会导致能量失控。众所周知，磁体的磁场强度是有上限的，这个上限就是当磁体达到饱和状态时的磁场强度。当磁体达到饱和状态时，磁体能够导出的功率也就到顶了。实际上，磁体能够导出的最大功率，与磁体的大小，工作频率成正比例关系。磁体能够导出的最大功率，也是与当前普遍应用的，相同规格的交流发电机，电磁式电动机，电力变压器，开关电源的额定功率是同一个级别的。磁体的磁饱和特性，决定了不可能会有能量失控的可能性。
大家都知道，发动机运转的动力来自燃料，例如汽油。发动机在未成功点火启动之前是不会自己转的，而早期的发动机则靠用手转动来启动，并非用点火的方式。现在我们要做的，就是设计一个这样的“发动机”，使其能够在“点火”启动之后，在磁体内部磁动力的驱动下持续运转并输出能量。
电磁谐振通常有两种：并联谐振（电流）和串联谐振（电压）。实际上还存在第三种鲜为人知的电磁谐振现象：功率谐振，即谐振功率是输入电功率的Q倍，但是这些增加的电功率只能在系统内部与磁能之间交换，无法转换为系统外部能量。增加的谐振功率是得到实验确认的，电磁功率谐振的Q值与输入功率为反比例关系。现在的问题是，这里面的机制是怎样的？
电磁功率谐振的实现方法或许未必能够使天然磁能成为可利用的能源，可是，这已经从一个侧面印证了是存在这种可能性的。电磁功率谐振的发现，为获取天然磁能的研究带来了一线希望之光。
一般的变压器，输出功率与输入功率之间是线性的关系。但从电磁功率谐振中导出的功率，与输入功率却不是线性的关系。第二个问题：输出能量增加时，输入能量何以会成倍增加？是必须的吗？
实际情况是，输出空载时输入功率500毫瓦，但当输出功率增加到3000毫瓦时，输入功率会增加到7000毫瓦，而谐振功率则增加到15000毫瓦，所有数据均为约数。
在1000毫瓦（直流）输出时，COP已经提升到0.97，Q值5倍（注意这里指的是电功率的Q值）。这效率同当今大多数的开关电源都有的比了，但是1.00依然是一道无法逾越的墙。第三个问题：既然可以做到COP值1，Q值5，那是不是可以反过来，实现Q值1，COP值5？否则，能量守恒定律岂不是要改写？
何以从微观的天然磁场中获取能量如此困难？这是因为磁场与宏观的原子物体之间的直接相互作用是非常微弱的。我们知道，磁力只作用于两个磁场之间，这样，磁力也就只能作为一种工具来利用。如同在外太空之中，即使拥有强大的核电的能量，也无法将宇宙飞船加速，除非能够找到一个飞船之外的借力点。
(待续……)
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