СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-ГРАВИТАЦИОННЫМ ПОЛЕМ МАТЕРИАЛЬНОГО ТЕЛА Российский патент 2003 года по МПК G21G1/12 

Изобретение относится к области атомной и ядерной физики, в частности к методам воздействия на физико-химические свойства материальных тел, и может быть использовано в различных отраслях техники для решения задачи изменения физико-химических параметров материальных тел и окружающих их энергетических полей.

Известных средств аналогичного принципа действия не существует. Известные и реализуемые на практике способы управления отдельными природными взаимодействиями (механическими, тепловыми, электромагнитными, гравитационными, химическими и др.) не обеспечивают возможность точного управления внутриатомными и внутриядерными процессами в веществе, из которого состоит материальное тело, подвергаемое внешнему воздействию.

В своих исследованиях авторы исходили из факта существования природного единства "вещество - пространство - время". Об этом хорошо знали еще древние, когда говорили, что в природе нет ничего, кроме беспрестанно движущейся во времени и в пространстве материи, которая представляет собой вещество и образуемые им переменные электромагнитные и гравитационные поля. Механическое обращение планеты вокруг движущегося Солнца, происходящее в переменных термодинамических условиях по строго фиксированной (т.е. квантованной) во времени и пространстве винтовой эллиптической траектории, есть не что иное, как наблюдаемое нами тысячелетиями изо дня в день проявление этого природного единства.

В опубликованной ранее работе одного из авторов показано, что дифференциальные законы механики и химической термодинамики образуют систему изначально квантовых законов химической термомеханики в ньютоновской форме записи, описывающих одновременные изменения параметров, присущих всем указанным взаимодействиям, см. И.Г.Горячко. Термомеханика макро- и микромира. Основы теории. СПб.: ВНИИЖ, 1997, 102 с.

Пояснения элементов этой теории содержатся в работах авторов И.Г.Горячко, А.В.Добросоцкий. Методика определения параметров состояния вещества. Л.: Двигателестроение, 3, 1991, с.51-54; I.G.Goriachko. On the question about analytical methods those reflect the "Substance-space-time" unity of the nature in the laws of natural science and about main properties of this unity. St. Pbg, HAS, New Ideas in Natural Science, part. 1, "Problems of Modern Physics", 1996, p.569-573; И.Г.Горячко. Концепция фундаментальных физических взаимодействий в естествознании. СПб.: ИАнП РАН, сб. Научное приборостроение, том 7, 1-2, приложение 1, 1998, с.6-7.

Впервые наиболее подробно идея заявленного способа управления электромагнитно-гравитационным полем материального тела, заключающегося в воздействии на материальное тело внешним квантованным электромагнитным излучением определенных параметров, интенсивность которого достаточна для осуществления переходов заряженных микрочастиц в атомах и ядрах атомов с одних устойчивых эллиптических орбит на другие без синтеза или деления ядер атомов материального тела, изложена в публикации одного из авторов в "Вестнике" Международной академии "Информация, связь, управление в технике, природе, обществе" 1-3С за январь 2001 года, переизданной Межакадемическим информационным бюллетенем 16 в апреле 2001 года.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи создания принципиально нового единого способа управления природными взаимодействиями, к которым относятся механические, тепловые, электромагнитные, гравитационные, химические, энергоинформационные, основанного на использовании имеющегося банка данных спектральных характеристик элементов таблицы Д.И.Менделеева для целей предельно точного управления внутриатомными и внутриядерными процессами, происходящими при фотоэффекте, который может быть реализован на практике без необходимости синтеза или деления ядра атома.

Это достигается введением в законы механики неизвестного ранее безразмерного параметра, связывающего воедино пространство, время, а также химический состав, физико-химические свойства и термодинамическое состояние вещества. На протонно-электронном уровне строения вещества этот параметр является управляющим и управляемым одновременно. Он зависит только от величины главного квантового числа и определяет форму траектории материального тела в зависимости от давления и абсолютной температуры. Для различных форм траекторий заряженных и незаряженных микрочастиц в атоме и его ядре параметр имеет различные выражения и пределы изменения. В силу же того, что он безразмерен, параметр применим для описания любых указанных природных взаимодействий, происходящих как в макро-, так и в микромире. Наконец, поскольку этот параметр фактически в самой полной мере отражает все составляющие природного единства "вещество - пространство - время", то его отсутствие в какой-либо теории макро- или микромира служит прямым указанием на то, что эта теория действует за рамками этого природного единства и потому подлежит пересмотру. Этого параметра не оказалось ни в одной физико-химической теории макро- и микромира за исключением уравнения П.Лапласа, применяемого в термодинамике для предельно точных расчетов величины скорости звука в твердых, жидких и газообразных веществах. Отсюда очевидны истинные масштабы кризиса нашего естествознания, а также его многочисленных практических приложений, являющихся главными источниками экологических катастроф в промышленно развитых государствах мира.

Сущность заявляемого изобретения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше технического результата.

Согласно изобретению указанная выше задача решается за счет того, что способ управления электромагнитно-гравитационным полем материального тела, заключающийся в том, что по спектральным характеристикам атомов вещества материального тела определяют средние значения квадратов главных квантовых чисел n-эллиптических орбит электронов в атомах

где W₁ - полная энергия электрона на первой боровской орбите,
W_n - полная энергия электрона на n-эллиптической орбите,
определяют эксцентриситеты n-эллиптических орбит электронов в атомах вещества материального тела по выражению

затем определяют параметры

где ϕ - полярный угол,
после чего в соответствии с этими параметрами осуществляют резонансное воздействие на электроны атомов материального тела внешним квантованным электромагнитным излучением, интенсивность которого достаточна для осуществления последовательных переходов заряженных микрочастиц в атомах и ядрах атомов с одних устойчивых эллиптических орбит на другие без синтеза или деления ядер атомов материального тела.

В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о взаимосвязи (тем более об управлении) электромагнетизмом и гравитацией, т.е. о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта. В предложенном техническом решении достигается автоматическое синхронное изменение всех параметров заряженных частиц как внутри атома вещества материального тела, так и на его электронных оболочках.

Заявителю не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. В связи с этим можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Практическая возможность реализации заявленного способа и достижения поставленной изобретением цели поясняется следующими краткими теоретическими выкладками.

Важнейшим законом современного естествознания является закон сохранения полной энергии
W=Е+Р=const,
где W, Е, Р - соответственно полная, кинетическая и потенциальная энергия движущегося тела.

Анализируя уравнение Лапласа для квадрата скорости звука в любых по химическому составу и агрегатному состоянию веществах
w² = γpv,
где - безразмерный параметр состояния, называемый показателем адиабаты процесса распространения звука в веществе, С_p=f(p, T), С_v= f(p, T) - удельные теплоемкости в процессах р=const, v=const, р - давление, v - удельный объем,
можно сделать вывод о том, что между кинетической и потенциальной энергиями молекулы вещества в звуковой волне существует ранее неизвестное соотношение, выражаемое безразмерным параметром

Это соотношение, которое отражает форму траектории молекулы, выполняется также для материального тела, состоящего из вещества любого химического состава, и в полной мере отражает все составляющие природного единства "вещество - пространство - время".

Учитывая, что потенциальная энергия, в зависимости от формы траектории тела может иметь как положительный, так и отрицательный знак, закон сохранения полной энергии (квантовый закон единства устройства и функционирования макро- и микромира) можно представить в виде

Данное соотношение имеет предельно общий вид. Это означает, что оно выполняется в любых природных взаимодействиях, происходящих как в макро-, так микромире, то есть является универсальным.

Выясним сначала физическую сущность формы траектории материального тела, выражаемой параметром γ. Известно, что в природе не существует абсолютно неподвижных тел. Любые изменения физико-химических свойств материальных тел во времени и пространстве происходят при их движениях по собственным индивидуальным траекториям. Для планет солнечной системы, эллиптические траектории которых фиксированы в линейных размерах и являются вихревыми вследствие движения Солнца и вращения планет вокруг Солнца и собственных осей, означает, что траектории планет, как и любых других материальных тел, квантованы во времени и пространстве. Иначе говоря, безразмерный параметр γ является квантовым параметром. Таким образом, форма траектории планеты или любого другого материального тела отражает причинные взаимосвязи между всеми составляющими природного единства "вещество - пространство - время" одновременно.

Определим теперь аналитический вид параметра γ.

Известно, что планеты солнечной системы движутся по вихревым эллиптическим траекториям. Аналогично ведут себя орбитальные электроны в атомах (протоны, альфа-частицы и др. в ядрах атомов) различных химических элементов системы Д. И. Менделеева. Это объясняется тем, что действующий в природе принцип минимума затрат энергии на различные взаимодействия реализуется при движении орбитальных тел именно по эллиптическим траекториям просто в силу того, что длина дуги эллипса короче длины дуги окружности равного с эллипсом линейного размера. Но уравнение эллипса есть лишь частный случай более общего уравнения конических сечений (для эллипса, гиперболы, параболы), которое в системе полярных координат имеет вид

где r, р= а(1-е²), а, е, ϕ - соответственно радиус-вектор, параметр кривой, большая полуось, эксцентриситет, полярный угол.

В безразмерной форме это уравнения эллипса и гиперболы имеет вид

где знак (+) соответствует эллипсу, (-) - гиперболе.

С помощью этого уравнения можно получить различные аналитические выражения для параметра γ, зависящие от типа траектории
эллиптических

гиперболических

параболических
γ_п = 2.
Иначе говоря, это означает, что прямолинейных траекторий (е-->0, γ_→∞) в природе не существует. То же можно сказать и о круговых траекториях тел (е= 0, γ= 1), при движении по которым физико-химические параметры их состояния остаются неизменными, что равносильно отсутствию каких-либо взаимодействий на тело. Таким образом, в природе реализуются только эллиптические гиперболические и параболические траектории материальных тел и различные их геометрические комбинации. При этом движения тел по эллиптическим и гиперболическим траекториям действительно сопровождаются периодическими преобразованиями их кинетических энергий в потенциальные и обратно, в то время как движения тел по параболическим траекториям (то есть при γ=2) происходят при полной взаимопревращаемости этих видов энергии. Именно так движется фотон в атоме (гамма-квант, свободный нейтрон - в ядре атома).

Из физики известно, что неравномерное движение электрического заряда приводит к одновременному появлению вокруг него электрического и магнитного полей и сопровождается появлением электрического тока. Величина заряда определяется суммой составляющих его зарядов электронов (или позитронов). Однако любой электрический заряд обладает еще и массой, при этом между зарядом q и массой электрона m существует известное размерное соотношение
q/m=-(1,75890±0,00002)•10¹¹=А=const.

Аналогичные соотношения (только с иными значениями) существуют и для ядерных заряженных микрочастиц. Исходя из этого соотношения, априори понятно, что изменение величины заряда во времени и пространстве, сопровождаемое появлением вокруг него электромагнитного поля, может происходить только за счет синхронного, то есть одновременного, пропорционального изменения массы заряда и должно сопровождаться появлением вокруг него гравитационного поля. Это означает, что вокруг любого электрического заряда всегда должно существовать электромагнитно-гравитационное поле. Поскольку, однако, в атомах и ядрах атомов движения заряженных микрочастиц происходят по квантованным во времени и пространстве вихревым эллиптическим траекториям, расположенным на различных энергетических уровнях, то это обстоятельство является главной причиной того, что окружающие атом электромагнитно-гравитационные поля также имеют вихревое квантовое строение. Отсюда понятно, что такие поля должны существовать вокруг любых плотных материальных тел. Вследствие этого взаимодействия между небесными объектами, например, на каких бы огромных расстояниях друг от друга они не находились, осуществляются в результате взаимодействия вихревых квантованных электромагнитно-гравитационных полей этих объектов по принципу притяжения-отталкивания, воздействующих также и на химические вещества самих этих объектов. Более того, происхождение и эволюцию растительной и животной жизни (в том числе разумной) во Вселенной можно объяснить воздействием таких полей на атомы и молекулы различных органических и неорганических химических веществ. С этим, например, связано явление фотосинтеза, являющееся основой существования растительного мира на Земле. Возможность наблюдать с Земли визуально, а также с помощью радиоэлектронных средств небесные объекты Вселенной непосредственно указывает на взаимодействие электромагнитно-гравитационных полей Земли и наблюдаемых объектов. Таким образом, становится понятным, что единой (и притом единственной) причиной самофункционирования окружающего макро- и микромира, является взаимодействие квантованных электромагнитно-гравитационных полей с веществом, также имеющим квантовое строение. Такое взаимодействие проявляется в форме природного явления, которое носит название фотоэффекта (внешнего и внутреннего), имеющего, как известно, избирательный характер. Избирательность фотоэффекта заключается в том, что с орбитальными электронами атомов различных химических элементов могут взаимодействовать фотоны, обладающие только вполне определенным набором (спектром) полных энергий. Атомные спектры различных химических элементов индивидуальны и имеют линейчатый вид, в то время как также индивидуальные спектры молекул химических веществ являются полосатыми. Следует также отметить, что явление избирательного фотоэффекта происходит и на ядерном уровне строения вещества при воздействии гамма-квантов, свободных нейтронов и др. на заряженные ядерные микрочастицы.

Чрезвычайно важно теперь установить взаимосвязь между электромагнитной и гравитационной составляющими электромагнитно-гравитационного поля, показав при этом, что это поле действительно имеет квантовое строение. Следует отметить, что именно эти задачи не были решены еще со времен открытия И.Ньютоном закона всемирного тяготения. В природе, заполненной квантованными вихревыми электромагнитно-гравитационными полями, всегда присутствуют магнитные и гравитационные составляющие этих полей. На любой электрический заряд в веществе с атомным номером Z действует сила Ш.Кулона и сила Х.А.Лоренца, в результате чего объединенный квантовый закон для электромагнитной силы взаимодействия двух зарядов в веществе имеет вид

Отсюда не составляет труда установить взаимосвязь между электромагнетизмом и гравитацией. Сравнивая для одного сорта электрического заряда (например, электрона в атоме) напряженность электрического поля и напряженность гравитационного поля получаем вследствие чего квантовый закон принимает вид

Этот закон действует в рамках природного единства "вещество - пространство - время" содержит параметры, относящиеся к электрической, гравитационной, магнитной и механической формам движения материи. Поэтому этот закон есть отражение искомой взаимосвязи между электромагнетизмом и гравитацией. Он свидетельствует о том, что электромагнетизм и гравитация - лишь разные стороны одного и того же квантового природного явления, в основе которого лежит только синхронная изменчивость электрического заряда и его массы при механическом перемещении заряда во времени и пространстве. Закон указывает на возможность управления величиной электромагнитно-гравитационной силы посредством управления параметром γ.

Чтобы получить количественные зависимости, поясняющие рассмотренную модель физических процессов в атоме и его ядре, целесообразно проанализировать теорию Н. Бора, чего не было сделано до сих пор. В этой теории (которая, по существу, является достаточно точной квантовой теорией внутреннего избирательного фотоэффекта в атоме) Н.Бор принял ряд допущений (постулатов). Его модель атома предполагает, что электрон движется под воздействием силы Ш.Кулона в вакууме (чему соответствует величина относительной диэлектрической проницаемости в законе Кулона, равная ε=1).

Считается также, что движение электрона осуществляется по устойчивой круговой орбите (характеризуемой дискретным значением полной энергии и целочисленным значением введенного Н. Бором главного квантового числа, означающего номер орбиты) без обмена энергией с окружающей средой. При взаимодействии с фотоном определенной энергии (называемым квантом света) электрон скачкообразно переходит на дальнюю от ядра атома круговую устойчивую орбиту, характеризуемую новым целочисленным значением главного квантового числа и полной энергии. Обратные переходы электрона с новой устойчивой круговой орбиты на начальную сопровождаются рождением фотона первоначальной энергии (то есть, кванта света). Эти постулаты противоречат действительности в части движения электрона по устойчивым круговым орбитам (поскольку, как было показано ранее, круговые орбиты в природе не реализуются), а также в том, что движение электрона происходит в вакууме и не сопровождается обменом энергией с окружающей средой.

Анализ в соответствии с теорией атома Н.Бора значений полной энергии электрона в атоме любого химического элемента, которые обратно пропорциональны линейным размерам орбит, показывает, что заряд и масса электрона при его движении синхронно изменяются по гиперболическому закону относительно главного квантового числа n.

Это означает, что сам переход электрона с одной устойчивой эллиптической орбиты на другую осуществляется по гиперболической траектории и что при последовательных переходах электрона с n₁ на n_n-орбиту, его заряд и масса изменяются в n₁n₂...n_n раз и становятся равными


Эти закономерности справедливы и для тяжелых ядерных заряженных микрочастиц (протонов, альфа-частиц и др.), суммарные массы которых определяют массу (и, следовательно, вес) самого атома. Очевидно также, что существует реальный способ управления весом любого макротела посредством воздействия на него электромагнитным излучением, вызывающим последовательные переходы тяжелых ядерных заряженных микрочастиц с одних устойчивых эллиптических орбит на другие, осуществляемый без необходимости синтеза или деления ядер атомов, из которых состоит управляемый макрообъект. Априори понятно, что практическая реализация этого способа возможна на основе избирательного фотоэффекта на атомно-ядерном уровне строения вещества. Однако вследствие существования энергетической взаимосвязи между орбитальными электронами атома и соответствующими им протонами в ядре атома, осуществляемой все по тому же правилу обратной зависимости полных энергий этих микрочастиц от линейных размеров их траекторий, практическая реализация этого способа становится возможной и на основе только фотонно-электронного взаимодействия при фотоэффекте.

Выясним физический смысл главного квантового числа, а также физический смысл квантового закона сохранения полной энергии.

Как уже отмечалось, Н.Бор разрабатывал свою теорию для атомов водорода, который является неферромагнитным веществом. Из физики известно, что между коэффициентом преломления среды n, в которой движется заряд, а также относительными диэлектрической ε и магнитной μ проницаемостями этой среды существует соотношение вида
.

Это соотношение выполняется для любых веществ, причем все его компоненты существенно зависят от давления и температуры.

В соответствии с этим соотношением по современной классификации принято различать неферромагнитные и ферромагнитные вещества. В зависимости от абсолютной величины неферромагнитные вещества делят на парамагнитные и диамагнитные. Парамагнитные вещества при наложении внешнего магнитного поля усиливают это поле, в то время как диамагнитные ослабляют его. Однако если парамагнетизм и диамагнетизм вещества проявляются уже в единичном атоме химического вещества на электронно-протонном уровне его строения, то ферромагнитные свойства вещества обязаны своим происхождением многоатомным структурным образованиям в веществе, называемым доменами, по границам которых текут вихревые электрические токи. Полагая в вышеуказанном для n-орбиты μ_n = 1, находим n² = ε_n.
Мы получили вполне закономерный и ожидаемый результат. Он заключается в том, что Н. Бор, постулируя движение электрона в атоме водорода в условиях вакуума (т.е. при ε=1), чтобы не нарушить закон природы - закон Кулона, оказался вынужден заменить недостающую в его формуле величину ε_n эквивалентным параметром - величиной n² (в полном согласии с законом Ш.Кулона), приписав при этом числу n целочисленные значения. Таким образом, становится понятным, что введенное Н.Бором главное квантовое число имеет физический смысл локального, т. е. среднего, для n-орбиты значения коэффициента преломления среды, в которой движется электрон в атоме (ядерная заряженная микрочастица в ядре атома). Экспериментально установлено, что этот параметр существенно зависит от давления и температуры (и потому принципиально не может быть целочисленным). По этой же причине становится очевидным, что заряд и масса в действительности представляют собой термодинамические параметры состояния вещества. Таким образом, физический смысл квантового закона сохранения полной энергии заключается в том, что кинетическая энергия материального тела преобразуется не в потенциальную энергию положения этого тела в пространстве (как принято считать до сих пор), а в потенциальную энергию квантованных во времени и пространстве переменных вихревых электромагнитно-гравитационных полей, окружающих это тело. Именно этими обстоятельствами объясняется сам факт существования природной материи в вещественно-полевой форме, корпускулярно-волновые свойства микрочастиц, существование в природе естественного теплового и радиационного фонов. Этим же объясняется правомочность введения в физику векторных величин напряженностей гравитационных, электрических и магнитных полей И.Ньютоном и Д.Максвелом. Последнее обстоятельство есть ключ к пониманию действительной сущности взаимодействий разделенных временем и пространством материальных тел как результата взаимодействий их электромагнитно-гравитационных полей. Отсюда должно быть понятным, что посредством искусственного управления параметрами состояния этих полей можно управлять движением любого материально макро- и микротела.

Взаимосвязь между параметрами γ и n² устанавливается из простых геометрических построений при равных линейных размерах 2а эллипса и окружности с центром, расположенным в одном из фокусов эллипса. Сравнивая выражения полных энергий электрона для первой боровской n-эллиптической орбиты, получаем

Отсюда находим, что параметр зависит только от величины квадрата главного квантового числа n. Тем самым доказано, что параметр γ действительно является квантовым параметром. Отсюда же очевидно, что главное квантовое число Н.Бора представляет собой периодическую зависимость, которая лишь в среднем может принимать какие-то постоянные (не обязательно целочисленные) значения. Очевидно также, что главное квантовое число при движении электрона по n-эллиптической орбите периодически изменяется от минимальных значений (в перигелии орбиты) до максимальных (в афелии орбиты), в соответствии с чем синхронно периодически изменяются все параметры электрона и окружающих его электромагнитно-гравитационных полей. В перигелии орбиты электрон имеет максимальную положительную кинетическую и максимальную отрицательную потенциальную энергии. Поэтому при взаимодействии с фотоном в этой точке орбиты электрон имеет наиболее благоприятные возможности, чтобы осуществить переход на вышерасположенную устойчивую эллиптическую орбиту. Периодичность изменений параметра n² находит экспериментальное подтверждение для различных веществ (см., например, Д. В.Сивухин. Общий курс физики. Том III. M.: Наука, 1975).

Поскольку эксцентриситет орбиты не зависит от полярного угла, то полагая в этой формуле cosϕ≡1, получаем расчетную формулу для определения эксцентриситета n-эллиптической орбиты

где - среднее значение квадрата главного квантового числа n, которое может быть определено по спектральным характеристикам атомов различных химических элементов для любых энергетических уровней электронов.

Проделав аналогичные преобразования в отношении гиперболической траектории, не трудно показать, что для эксцентриситетов сопряженных друг с другом эллиптической и гиперболической траекторий электрона в атоме (что реализуется в процессе избирательного фотоэффекта), существует простая зависимость e_г=2-e_э.

В связи с этим становится очевидным, что истинно прерывистых движений электрона в атоме (как и истинно дискретных процессов в природе вообще) не существует. При воздействии движущегося по параболической траектории фотона на электрон атома все переходы электрона с одной устойчивой эллиптической орбиты на другие, совершаемые по гиперболическим траекториям со все новыми эксцентриситетами, являются непрерывными и сопровождаются соответствующими изменениями линейных размеров и эксцентриситетов эллиптических орбит, а также поворотами их плоскостей в пространстве атома на все новые углы. Одновременно с этим изменяются все параметры состояния электрона (заряд, масса, скорость, частота обращения на орбите и т.п.) и окружающих его электромагнитно-гравитационных полей. Обратные переходы электрона на более близкие к ядру атома устойчивые эллиптические орбиты происходят по тем же гиперболическим траекториям. То же относится и к процессам в ядрах атомов. Именно таковой является управляемая по принципу избирательного фотоэффекта модель атома и его ядра.

Формула спектрального анализа Т.Лаймана устанавливает баланс между полными энергиями фотона и электрона при переходе его с первой на n-эллиптическую орбиту при внутреннем избирательном фотоэффекте и представляет собой, по существу, резонансное соотношение между полными энергиями этих микрочастиц. Это указывает на то, что избирательный фотоэффект осуществляется в природе с минимальными (для соответствующего энергетического уровня электрона в атоме) затратами энергии вследствие того, что является резонансным взаимодействием. Отсюда следует, что любые природные взаимодействия (в основе которых лежит избирательный фотоэффект) происходят с минимальными затратами энергии. При этом атом и ядро атома любого химического элемента таблицы Д.И.Менделеева играют роль приемно-передающей резонансной системы, образующей собственные квантованные во времени и пространстве вихревые электромагнитно-гравитационные поля определенных параметров и управляющейся внешними квантованными электромагнитно-гравитационными полями, обладающими идентичными параметрами состояния.

В результате анализа квантового закона сохранения полной энергии в дифференциальной форме записи было установлено, что скорость изменения тепловой и химической энергий в объеме среды, в которой движется электрический заряд в атоме (его ядре), зависит от формы траектории этого заряда γ, в соответствии с которой электромагнитная энергия прибывает в этот объем либо убывает из него. Из вышесказанного следует, что тепловая и химическая энергии действительно имеют электромагнитно-гравитационную природу, вследствие чего описывающие эти виды энергии термодинамические параметры, по существу, являются параметрами состояния электромагнитно-гравитационных полей. Максимальная эффективность избирательного фотоэффекта (автоматически реализуемого в естественных природных условиях благодаря наличию неисчислимых количеств фотонов, гамма-квантов, других микрочастиц, обладающих широчайшим спектром энергий) достигается, как уже было показано, при фотонно-электронном резонансе. Способом резонанса можно достичь высокой эффективности и при искусственном управлении избирательным фотоэффектом посредством управления параметром γ. Это потребует применения специальных генераторов резонансных электромагнитных волн, необходимые параметры которых могут быть определены с помощью имеющегося банка экспериментальных данных по спектральным характеристикам различных химических элементов таблицы Д.И.Менделеева подробно изложенным в данной заявке методом. Таким образом, очевидно, что параметр γ выполняет во всех полученных соотношениях роль регулирующего и регулируемого резонансного параметра одновременно. Именно это свойство природного единства "вещество - пространство - время" (отражаемого в теории параметром γ) и должно быть использовано в повседневной практике высокоэффективного искусственного управления любыми природными взаимодействиями.

Заявленный способ в самом общем виде реализуют следующим образом.

По спектральным характеристикам атомов вещества материального тела определяют средние значения квадратов главных квантовых чисел n-эллиптических орбит электронов в атомах

где W₁ - полная энергия электрона на первой боровской орбите,
W_n - полная энергия электрона на n-эллиптической орбите,
определяют эксцентриситеты n-эллиптических орбит электронов в атомах вещества материального тела по выражению

затем определяют параметры

где ϕ - полярный угол,
после чего в соответствии с этими параметрами осуществляют резонансное воздействие на электроны атомов материального тела внешним квантованным электромагнитным излучением, интенсивность которого достаточна для осуществления последовательных переходов заряженных микрочастиц в атомах и ядрах атомов с одних устойчивых эллиптических орбит на другие без синтеза или деления ядер атомов материального тела.

Заявленный способ учитывает одновременные изменения любых параметров любых указанных ранее видов взаимодействий, происходящих в атоме и его ядре при внешнем и внутреннем фотоэффектах. Выполненные авторами расчеты количественно и качественно согласуются как с многочисленными экспериментальными данными атомной и ядерной физики, так и с опытными результатами по изменению веса макротел вследствие различных внешних энерговоздействий на них.

Стало очевидным, что атом и его ядро представляют собой энергетически взаимосвязанную квантовую приемопередающую фазово-амплитудно-частотную систему, постоянно обменивающуюся энергоинформацией о своем состоянии с окружающей средой. Переносчиками энергоинформации служат фотоны в атоме (гамма-кванты - в ядре атома), которые представляют собой электромагнитные волны (т. е. свет), обладающие широчайшим спектром частот, фаз и амплитуд, что свидетельствует о том, что вся Вселенная фактически состоит из света и управляется также светом. Между разноименно заряженными микрочастицами атома и его ядра действуют строго сбалансированные в любой момент времени кулоновские и гравитационные силы (также кулоновского происхождения). Оказалось также, что в полученной одним из авторов совмещенной системе ньютоновских законов химической термомеханики и максвелловских законов электромагнитного поля составляющие ее вспомогательные законы являются избыточными по отношению к квантовому закону сохранения полной энергии, также содержащему параметр, отражающий единство "вещество - пространство - время". Это вовсе не удивительно, если учесть, что все вспомогательные законы этой системы выполняются одновременно с законом сохранения полной энергии, причем каждый из них описывает лишь присущую только ему одному сторону одного и того же процесса, происходящего при фотоэффекте. Это обстоятельство непосредственно указывает на то, что на самом деле всеми взаимодействиями в природе управляет один-единственный квантовый закон сохранения полной энергии, который всегда может быть представлен в форме записи, соответствующей тому или иному виду природного взаимодействия. Одновременно это указывает на то, что единственным принципом функционирования окружающего макро- и микромира Вселенной является принцип фотоэффекта. Формулы же, описывающие любые виды спектральных характеристик (по частотам, длинам волн и т.д.) атомов и их ядер при фотоэффекте (как внутреннем, так и внешнем), могут быть получены только на основе этого закона. Таким образом, все без исключения наши физико-химические знания об окружающем макро- и микромире живой и неживой природы содержатся в концентрированном виде именно в этом единственном квантовом законе.

В связи с этим спектральные характеристики атомов и ядер различных химических элементов, содержащие предельно точную информацию обо всех деталях происходящих в них процессов при фотоэффекте, приобретают значение естественных программных данных, которые можно (и необходимо) использовать не только для определения условий протекания желательных или нежелательных внутриатомных и внутриядерных процессов, но также и для непосредственного управления этими процессами. При соблюдении необходимых условий по температуре и давлению представляется вполне реальным искусственно изменять химическую природу любого элемента таблицы Д.И.Менделеева в желаемом для оператора темпе времени. Это открывает самые широкие перспективы для разработки и создания в недалеком будущем действующих по единому принципу управления принципиально новых экологически чистых и предельно дешевых безотходных технологий, производств, мощных источников энергии, средств транспорта, связи, видения, вычислительной техники, лучевых устройств, систем контроля и управления физическими, химическими, технологическими процессами, в том числе процессами, происходящими на уровне живых клеток организмов и растений.

Существенным является то обстоятельство, что уже сегодня существует ряд широко рекламируемых устройств, действующих по принципу, близкому к заявляемому способу. К ним относятся устройства типа "Доброе тепло", аппараты квантовой терапии "Витязь", "Витафон", устройства для интенсификации горения топлива в автомобильном двигателях "Сфера-2000" и др. Однако эти устройства обладают ограниченными возможностями, поскольку при их создании довольствовались экспериментальными данными, полученными методом проб и ошибок в весьма узких диапазонах изменений соответствующих параметров.

Рассмотрим теперь некоторые возможности промышленной применимости заявленного способа.

Данные спектрального анализа свидетельствуют о том, что фактически любые атомы таблицы Д. И.Менделеева содержат огромные количества энергии. Однако современная ядерная физика рассматривает лишь два возможных (с ее точки зрения) способа извлечения этой энергии - посредством синтеза легких либо деления тяжелых ядер. Тем самым вне досягаемости для атомной энергетики оказались практически все химические элементы (и химические соединения) за исключением лишь изотопов водорода (дейтерия и трития), а также урана и плутония. Совершенно очевидно что существует промежуточный (притом наиболее безопасный) способ достижения этой цели. Он заключается в предельно точном управлении внутриатомными и внутриядерными процессами без необходимости синтеза или деления ядра атома. Это достигается посредством искусственного управления параметром взаимосвязи "вещество - пространство - время" γ на основе банка данных спектрального анализа атомов и ядер различных химических элементов. С помощью заявленного способа могут быть созданы принципиально новые экологически чистые источники электроэнергии практически любой потребной мощности. Но первым шагом на пути к этому является создание электрогенератора переменного тока, способного работать на несинусоидальных токах, имеющих характеристики, соответствующие тем формам гармоник, которые сопровождают работу любого современного генератора. Борьба с этими гармониками, которую безуспешно ведут проектанты современных электрогенераторов, свидетельствует о недостаточно полном понимании физики реальных процессов, происходящих в рабочих частях машин. Было бы более разумным поставить эти гармоники на службу действительному прогрессу электроэнергетики. Ибо, как это стало очевидным из приведенной здесь управляемой модели атома и его ядра, гармоники переменного тока имеют вполне определенную физическую природу (и вовсе не являются только чисто математическими образами современной электродинамики, описываемыми с помощью преобразований Фурье).

Современные электроэнергетические устройства действуют на принципе использования в них синусоидальных токов. Это является основной причиной возникновения в электроэнергетике, по крайней мере, сразу двух нерешенных проблем. Первая из них связана с чрезвычайно низкой эффективностью передачи электроэнергии на дальние расстояния. Фактический КПД современной стандартной схемы передачи электроэнергии (тепловой двигатель - электрогенератор - повышающий трансформатор - линия электропередачи - понижающий трансформатор - потребитель электроэнергии) не превышает значений 0,14-0,16. Это объясняется тем, что истинные формы траекторий электронов в рабочих обмотках задающего элемента схемы - электрогенератора - весьма далеки от тех условий, которые задают их работе синусоидальные токи. В результате в обмотках электрогенератора между гармониками и синусоидальными токами возникают электромагнитные биения, сопровождаемые выделением теплоты, которую необходимо отводить в окружающую среду. Аналогичные явления происходят и в остальных рабочих частях генератора. Вторая проблема непосредственно связана с первой. Она заключается в том, что электромагнитные поля, возбуждаемые синусоидальными токами, оказывают крайне вредное воздействие на живые организмы и растения. Эта проблема особенно остра для крупных городов мира. Обе эти проблемы могут быть решены одновременно на основе предлагаемого способа посредством перевода электрогенератора в режим работы на несинусоидальных токах, определяемых параметром γ. При этом ожидаемый КПД передачи электроэнергии может составить 0,35-0,4. Кроме того, такая система позволит осуществлять беспроводную передачу электроэнергии на сколь угодно дальние расстояния в пределах земного шара при очень низких потерях.

Заявленный способ применим и в области транспорта. Современный транспорт - морской, речной, железнодорожный - оснащен в основном тепловыми дизельными двигателями, обладающими в режимах частичных нагрузок средним значением КПД не более 0,15. Автомобильные карбюраторные двигатели, эксплуатируемые в городских условиях, имеют средний КПД не более 0,12 и поэтому являются главной причиной экологически неблагоприятной обстановки, особенно в столичных городах мира. Совершенно неэкономичным и потому экологически грязным является современный авиационный и космический транспорт. Одним из реальных уже в настоящее время способов решения проблем воздушно-космического транспорта является создание электромагнитно-гравитационно управляемого транспортного средства, универсального для планетного и межпланетного его использования. Такой летательный аппарат может иметь любую форму и размеры, обладать чрезвычайно высокими маневренными характеристиками, недостижимыми для современных военных реактивных самолетов скоростями и дальностями действия. Принцип работы такого аппарата основан на предельно точном управлении внутриатомными и внутриядерными процессами, в которых принимают участие тяжелые заряженные и незаряженные микрочастицы (протоны, альфа-частицы, нейтроны, др.), суммарная масса которых и определяет собой массу самого атома. Исследования показали, что при искусственной организации последовательных переходов всех или большинства тяжелых микрочастиц с одной устойчивой орбиты на другую масса атома (а следовательно, и вес состоящего из этих атомов транспортного средства) может многократно уменьшиться. Это происходит за счет того, что массы тяжелых микрочастиц переходят в массы окружающих эти частицы (а следовательно, весь аппарат) переменных электромагнитно-гравитационных полей, обладающих вполне определенными волновыми свойствами. Поэтому решающая роль в реализации этого способа принадлежит переменным элекромагнитно-гравитационным полям тех массивных объектов Вселенной, на волновые характеристики которых (в фазе или противофазе) осуществляется настройка гравитационного поля аппарата. Такой аппарат вовсе не летает, а притягивается либо отталкивается электромагнитно-гравитационным полем массивного объекта Вселенной. Подобные бескрылые летательные аппараты по мере освоения их производства и особенностей эксплуатации окажутся способными вытеснить современную авиационную и космическую ракетную технику. Реализация подобного единичного проекта с созданием наземного центра управления полетами, по-видимому, возможна в сроки до 5-7 лет.

Заявленный способ позволит решить многие проблемы экологической безопасности. Сегодня на Земле накоплены тысячи тонн радиоактивных отходов, образовавшихся в результате производства урана, плутония, а также в процессе многолетней эксплуатации атомных судов и атомных подводных лодок. В эту категорию следует включить и те ядовитые отходы, которые связаны с производством и уничтожением химического оружия, а также отходы различных химических и металлургических производств. Предлагаемый способ управления внутриатомными и внутриядерными процессами позволяет сравнительно просто и быстро изменять химический состав любых веществ и переводить их, тем самым, в разряд совершенно безвредных. Этот же способ может быть применен для промышленного производства материалов с наперед заданными свойствами, ускоренного выращивания драгоценных кристаллов, производства драгоценных и редких металлов, очистки питьевой воды, обезвреживания сточных вод, ускоренной сварки и резки металлов и т.п. Заявленный способ реализуем и в области лучевых устройств. Все известные типы лучевых устройств основаны на принципе внутреннего фотоэффекта. Однако главной проблемой здесь являются низкие значения КПД этих устройств. Так, современные твердотельные лазеры имеют КПД, не превышающий 0,02-0,04. Основной причиной этого является то, что энергия накачки таких устройств не моделируется в соответствии с теми реальными законами, которыми управляются заряженные и незаряженные микрочастицы в атомах и в ядрах атомов веществ, из которых изготавливаются излучатели этих устройств. В результате в формировании полезных когерентных излучений принимает участие лишь незначительная доля этих микрочастиц. Подавляющее же их количество совершает вынужденную бесполезную работу, сопровождаемую выделением большого количества теплоты, которую приходится отводить в окружающую среду. Посредством надлежащего управления процессами модуляции энергии накачки представляется реальным не только повысить КПД лучевых устройств любых типов до значений, близких к 1,0, но и освободиться от вредных излучений, сопровождающих работу современных устройств. Кроме того, для создания таких устройств вовсе не обязательно изготавливать их излучатели только из оптически прозрачных материалов сверхвысокой чистоты. В связи с этим промышленное производство нового поколения лучевых устройств различного назначения может быть удешевлено.

Сегодня вряд ли можно даже перечислить основные направления, которые могут быть реализованы на практике на основе заявленного способа в сельском хозяйстве, медицине, технологических и химических процессах, при создании устройств и систем сверхдальней связи и видения или устройств вычислительной техники, которые могут быть созданы на принципе управления движением единичных электронов в атомах кристаллических решеток соответствующих химических элементов. Некоторые из предложенных направлений промышленного применения заявленного способа разработок могут быть реализованы в достаточно короткие сроки, другие требуют серьезных программ и финансирования. Главным является то, что принципиальных препятствий на этом пути нет.

Изобретение относится к области атомной и ядерной физики, в частности к методам воздействия на физико-химические свойства материальных тел, и может быть использовано в различных отраслях техники для решения задачи изменения физико-химических параметров материальных тел и окружающих их энергетических полей. Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в создании принципиально нового единого способа управления природными взаимодействиями, основанного на использовании имеющегося банка данных спектральных характеристик элементов таблицы Д.И.Менделеева для целей предельно точного управления внутриатомными и внутриядерными процессами. Это достигается введением в законы механики неизвестного ранее безразмерного параметра γ, связывающего воедино пространство, время, а также химический состав, физико-химические свойства и термодинамическое состояние вещества. Он зависит только от величины главного квантового числа и определяет форму траектории материального тела в зависимости от давления и абсолютной температуры. Безразмерный параметр γ является квантовым параметром. В соответствии с этим параметром осуществляют резонансное воздействие на электроны атомов материального тела внешним квантованным электромагнитным излучением, интенсивность которого достаточна для осуществления переходов заряженных микрочастиц в атомах и ядрах атомов с одних устойчивых эллиптических орбит на другие без синтеза или деления ядер атомов материального тела.

Способ управления электромагнитно-гравитационным полем материального тела, заключающийся в том, что по спектральным характеристикам атомов вещества материального тела определяют средние значения квадратов главных квантовых чисел n-эллиптических орбит электронов в атомах

где W₁ - полная энергия электрона на первой боровской орбите,
W_n - полная энергия электрона на n-эллиптической орбите,
определяют эксцентриситеты n-эллиптических орбит электронов в атомах вещества материального тела по выражению

затем определяют параметры

где ϕ - полярный угол,
после чего в соответствии с этими параметрами осуществляют резонансное воздействие на электроны атомов материального тела внешним квантованным электромагнитным излучением, интенсивность которого достаточна для осуществления переходов заряженных микрочастиц в атомах и ядрах с одних устойчивых эллиптических орбит на другие без синтеза или деления ядер атомов материального тела.