Продолжаем наше путешествие сквозь обыденность восприятия, пытаясь разглядеть невидимое :)
Начало нашего исследования — здесь.
Напомню суть: мы рассматриваем странное, труднообъяснимое поведение конденсатора и лампочки в предельно простом эксперименте...
Сегодня обойдёмся без иллюстраций. Включите воображение — и вы увидите всё сами!..
Наша миссия: вернуть искру познания
Этот проект создан группой преподавателей физики и энтузиастов-любителей с одной целью — укрепить шаткий фундамент нашего понимания природы, физики и человека. Мы искренне любим науку, природу и сам процесс познания. Наша задача — вернуть в учёбу тот самый детский, искрящийся интерес, который часто теряется с годами. Мы стараемся отказываться от привычных, шаблонных трактовок в пользу поиска истинной реальности, и получаем от этого огромную радость. Присоединяйтесь к этому путешествию в Миропонимание!
Импульс, ток и загадка диэлектрика
Итак, мы подаём импульс от источника питания на обкладки конденсатора. Возникший ток не может протечь через диэлектрик-изолятор. Почему? Привычный ответ: «потому что это изолятор, он не пропускает электроны». Но давайте посмотрим глубже. Ток распространяется со скоростью света, в то время как скорость дрейфа электронов в проводнике исчисляется миллиметрами или метрами в секунду.
Физика часто говорит о «распространении сигнала», не вдаваясь в детали его природы. А что, если этот «сигнал» — это взаимодействие неких неуловимых элементов, которые пока не фиксируются ни приборами, ни нашими органами чувств?
Эти гипотетические элементы как бы «обтекают» конденсатор и одновременно пронизывают его, встраивая его в свою систему взаимодействий. Дружески, что ли :)
«Тёмная материя» как рабочий термин
Что это за элементы? Поскольку их природа неясна, давайте, по аналогии с астрофизикой, назовём их «тёмной материей» (ТМ).
Астрофизики ввели этот термин, столкнувшись с тем, что наблюдаемая масса Вселенной в разы меньше расчётной. «Тёмная» — потому что не наблюдается напрямую, но её существование неоспоримо следует из вычислений. К концу XX века термин «dark matter» прочно вошёл в научный лексикон.
Стремление к равновесию и роль системы
Всё в мире стремится к равновесию: вода — в низины, тёплый воздух — вверх, человек — к гармонии. И тёмная материя, вероятно, не исключение.
Импульс зарядки нарушает равновесие системы. Но что входит в эту систему? Мы мысленно вычленяем из целостности мироздания ключевые элементы:
- Сам конденсатор с обкладками и диэлектриком.
- Провода и неоновую лампочку (неонку).
- Ограниченный объём пространства вокруг этой конструкции.
Границы этого объёма определяются областью, наиболее отзывчивой к воздействию тех самых элементов тёмной материи.
Энергия, «ямки», «горки» и напряжение
Под действием импульса система поглотила его энергию. Для установления нового баланса элементы ТМ перераспределились в пространстве системы, «законсервировав» эту энергию. Это перераспределение создало условия для перетекания зарядов: одна обкладка стала «ямкой» для них, другая — «горкой».
Разницу «высот» между этими обкладками физика измеряет и называет разностью потенциалов или напряжением.
Таким образом, перетекание элементов ТМ «потянуло» за собой перетекание электронов. Это движение электронов мы и регистрируем как электрический ток. Обратите внимание: ИИ, автоматизация и роботы: цифровое будущее Банкинга. Разница в скоростях этих двух процессов (ТМ и электронов) как раз и объясняет колоссальную разницу между скоростью света и скоростью дрейфа электронов. Лампочка не вспыхнула, потому что равновесие установилось на уровне 30В (напряжение источника), а для зажигания неонки требуется 120В.
Диэлектрик же представляет собой ещё более высокую «горку» для элементов ТМ по сравнению со второй обкладкой. Если бы это было не так, произошёл бы пробой.
Движение обкладки и «чудо» энергии
Идём дальше. К «чуду» вечного двигателя? :) Почему при простом перемещении заряженной обкладки в пространстве снова возникает ток, причём с напряжением почти на порядок выше?
Объяснить это можно только наличием невидимых «ямок» и «горок» в самом пространстве вокруг конденсатора. Двигаясь, обкладка проходит через них.
Новый ландшафт потенциалов снова вызывает перераспределение ТМ, которое увлекает за собой электроны. Ток течёт через цепь с неонкой, и теперь его достаточно для вспышки. Это означает, что естественные «неровности» пространства гораздо значительнее, чем созданные 30-вольтовым источником. Похоже, они усиливаются спецификой самого конденсатора, его влиянием на окружающее пространство и элементы ТМ.
При обратном движении обкладки процессы аналогичны, но ток течёт в другую сторону, о чём свидетельствует вспышка на другом электроде неонки.
Каждое новое раздвигание — вспышка, сдвигание — ещё одна. Бесконечно? Увы, вечный двигатель не получится. Энергия первоначального импульса, запасённая в системе, постепенно расходуется на вспышки лампочки.
Дверь в будущее
Крайне интересно детально изучить, как конденсатор взаимодействует с пространством, «перекачивая» в него электрический заряд и становясь основой для консервации энергии.
Мы обязательно вернёмся к этому вопросу в будущих публикациях на нашем сайте. Подписывайтесь и следите за обновлениями! Вместе мы исследуем эту загадку!)). А что, если не только конденсатор способен «консервировать» энергию в пространстве? Тогда это — настоящая дверь в будущее. Фантастика? Возможно... Но наука часто начинается с фантазии.
Десерт: в чём измеряется пространство?
И напоследок — вопрос для размышления. В чём измеряется пространство?
В метрах? Три координаты: вверх-вниз, вправо-влево, вперёд-назад. А четвёртое, временнОе измерение «пространственно-временного континуума» Альберта Эйнштейна — в чём? В секундах? В метро-секундах? Нужно ли их делить, умножать или возводить в какую-то степень?
Вопрос может показаться забавным, но он фундаментально важен! Ведь именно по этому самому пространству путешествует обкладка конденсатора, и итогом этого путешествия становится появление энергии, материализующейся во вспышке света.
Так в чём же всё-таки измеряется пространство?
Если вы дочитали до конца, значит, вам было интересно? Поддержите авторов лайком.
И подписывайтесь! Будет ещё интереснее, обещаем!
С уважением, команда исследователей!
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Загадки простого конденсатора. Дверь в фантастику или в будущее.