TESZERAKT SCI-FI KLUB

 

Vákuumenergetika
1998 III.13

A vákuum nem üres, sőt különlegese tulajdonságai vannak, s hatalmas mennyiségű energia rejtőzik benne. A vákuumban levő energia elektromágneses sugárzás formájában létezik és mindenen áthatol. Amikor az atomok különböző folyamatok miatt elektromágneses sugárzást bocsátanak ki, ez a sugárzás gyakorlatilag két folyamatban jelentkezik : ez vagy az általunk ismert Planck (vagy termikus) spektrumban sugárzódik szét, vagy „nullponti” spektrumban. A Planck spektrum erősen hőmérsékletfüggő. Tapasztalatból tudjuk, hogy ha egy tárgyat melegítünk, az izzásba jön és hőmérséklettől függően különböző színekben sugározni kezd (ez érvényes a gázokra is). A „nullponti” spektrum létét tudatosan nem vesszük észre mert ennek a sugárzásnak az intenzitása nem függ a hőmérséklettől. Azért nem találkozunk látszólag ezzel az energiával, mert ennek eloszlása mindenütt homogén és izotróp a térben. Ha veszünk pl. egy lezárt térrészt, azt megtöltjük folyadékkal és nagy nyomás alá is helyezzük, akkor elég nagy nyomása és helyzeti energiája, potenciális energiája lesz ennek a térrésznek, ám energetikailag ezzel nem tudunk amit kezdeni. Ám ha megfúrjuk a tartály falát és nagy sebességgel tódul ki a folyadék ebből a lezárt térrészből, akkor már föl tudjuk használni potenciálisenergiáját. Természetesen lezárt térrészen belül, ott ahol nincsenek nyomás és sebességkülönbségek, nem tudunk semmilyen vízturbinát vagy dugattyús gépet használni, hiszen  nincs nyomáskülönbségünk, amire alapozva működtethetnénk energiakinyerő, -kicsatoló szerkezeteinket. A vákuumenergiának jóval nagyobb az energia tartalma a magasabb frekvenciák felé, mint a szokásos hőmérsékleti sugárzásnak. A vákuumenergiának  sűrűsége kb. 1094 g/cm3 tömeg energia értékével azonos. Gyakorlatilag, egy köbcentiméter térfogatból ha tökéletesen ki tudnánk venni a vákuumenergiát és teljesen át tudnánk alakítani, abban az esetben 1094 grammnyi tömeget kapnánk. Ez több az általunk ismert világegyetem teljes tömegénél. Mit tudunk kezdeni egy ilyen energia forrással ?
A holland Philips gyár kutató laboratóriumának fizikusa, Hendrik Casmir megfigyelte, hogy amikor rendkívüli kisméretű anyagszemcsék mozgását vizsgálta folyadékban (azaz szuszpenziókban), a szemcsék gyorsabban kumuláltak, csoportusultak, mint azt elméletileg elvárták volna. Az történik ugyanis, hogy az egyébként teljesen homogén és minden irányban azonosan terjedő izotróp sugárzás az anyag közelében egy picit elnyelődik, így a homogenitása megszűnik. Ha két, nagyon piciny anyagszemcse egymáshoz közel kerül, akkor a két anyagrész „leárnyékolja” ezt a sugárzást, a két szemcse között valamivel kevesebb lesz a vákuumenergia sűrűsége, mint a részecskéktől távol. Ezt felfoghatjuk egyfajta „fénynyomásként” is, emiatt aztán a két anyagrészecske között egy erőhatás lép föl, és az egymás felé nyomja a részecskéket. Ez a hatás más néven Van der Vaals erőként ismert.

Ezek az erők csak igen kis távolságoknál, atomi távolságoknál jelentősek, egyébként elhanyagolhatóak. Tehát egy-két milliméter távolságból már finom méréssel sem lehet hatásukat kimutatni. A hatás magyarázata az, hogy a két vezető lemez között a vákuum fluktuáció (mint elektromágneses sugárzás), nem alakulhat ki tetszés szerinti, folyamatos frekvencia eloszlásban, mint a két vezetőn kívül. A falak ugyanis mindig csomópontként jelentkeznek hullámmozgásnál. Ezért a lemezek között a lemeztávolság függvényében egész számú hullámhosszak alakulhatnak ki. Emiatt a két fal között levő sugárzás kevesebb féle rezgéssel  rendelkezik, mint a lemezeken kívül, azaz kiszűrtünk sokféle hullámhosszú sugárzást.
Ezzel azt értük el, hogy másfajta vákuum fluktuáció, sugárzás található a lemezeken belül. Így sikeresen megbontottuk a vákuum homogenitását és izotróp mivoltát.
A vákuum ugyan a két lemez között homogén lesz, azonos módon fluktuál, de többé nem izotróp, mert a lemezeken belül és kívül más energiasűrűséget tapasztalunk. Az effektusnak az lesz az eredménye, hogy mivel a két fémlemez mintegy „kiszűr” végtelen számú módust (persze így is végtelen marad belül), emiatt a sugárnyomás a lemezek között alacsonyabb lesz, mint kínt. Így a két lemezre egy erő hat és igyekszik őket összenyomni. Ez a Casmir effektus.
A változtatható szimmetriájú üreg egyik kulcsa a vákuumenergia kinyerésének. A lemez vagy végtelen hosszúságú, vékony henger esetén is az erők befelé hatnak. A gömb és kocka esetén megváltozik a helyzet. Itt több módus alakul ki bent,mint kint, mert többször visszaverődik a felület belsejéről a vákuum energia, mint elektromágneses sugárzás. A többszöri visszaverődésnek az lesz a
következménye, hogy nagyobb lesz bent az üregben a vákuum energia sűrűsége, mint kint, az üregen kívül. A Casmir-erő szétnyomni igyekszik a gömböt vagy kockát, azaz tágítani !
A vákuum energiát hasznos munkavégzésre is lehet fordítani. A Casmir erők hatására egy piciny gömb felfúvódik és körülötte levő közeget gyorsítja ezáltal munkát végez rajta. Ezután az üreg alakját módosítani kell. Ezt hanghullámmal a legegyszerűbb. Ez a munkaközegben el fogja torzítani a gömb alakját, be fogja lapítani és ellipszoidot képez belőle, majd koronggá torzítja, ezt pedig a Casmir erők össze fogják nyomni.
A fent leírt ciklus nem csak pusztán íróasztalon született, hanem gyakorlatban is megvalósított. Neve szonokémia. A vízben oldott reagenseket ultrahang hatásának tették ki, azaz a fenti módon leírt buborékok keletkezhettek és omlottak össze, aminek következtében olyan kémia reakciók is lejátszódtak melyre csak 5-8 ezer KO –os hőmérsékleten kerül sor. A kutatók azt is észrevették, hogy a buborékok keletkezését és összeomlását, olyannyira nagy hőmérséklet kíséri, hogy a nyomás fluktuáció maximumának helyén (azaz a közepén) a folyadék fényleni, szinte izzani kezd, de természetesen az átlaghőmérséklet nem emelkedik jelentősen.
Az elektrolízis folyamán sokkal több buborék képződik mint a szonokémiánál. Az elektrolízisnél az elektródoknak szilárd felületük van, így sok nagyságrenddel több buborékképző helyünk van a szilárd elektród és az elektrolit találkozási helyénél, éppen ezért milliárdszámra keletkezik piciny buborékok, mint az ábra is mutatja.

 Természetesen az a célszerű, hogy olyan minőségű elektródokat használjunk, amelyek porózus felületűek, hiszen ezek sok nagyságrenddel több buborékképzőhelyet tartalmaznak mint a sima felületű elektródok. A Casmir effektus, az elektrolízis, azaz gázkiválás során keletkezett buborékot tágítani igyekszik. A mint a Casmir erők hatására a buborék megnő, leszakad egy bizonyos minimális átmérőnél, amikor a felhajtóerő nagyobb, mint a buborék nyakánál a felületi feszültségből adódó tapadóerő.
A moduláció szerepét itt most az elektromos erőtér változása, fluktuációja veszi át, ugyanis keletkező buborékok helyileg rendkívül nagy frekvenciával változó elektromos teret hoznak létre és ezek (lásd az ábrát) torzítják a buborékokat, ezért részleges összeomlás keletkezik. A buborékokon belül természetesen vízgőz vagy más elektromosan poralizálható anyag, gőz található. Ez azért fogja időnként széthúzni, ellaposítani a buborékot, mert gyorsan változó elektromos erők változva széthúzzák, majd összenyomják a buborékot. Ez az effektus csak akkor hangsúlyozott, ha sok és nagy számú buborék száll föl a rendszerben, ezzel erősen zavarva, modulálva a helyi elektromos erőteret.
Az un. „hidegfúziónál” ezeket a paramétereket nem veszik figyelembe, ezért a kísérletek nem igazán reprodukálhatók, hiszen a kutatók nem tudják, hogy ezek lényeges paraméterek. A két kémikus Pons és Fleischman, 1989-ben, mindvégig fúzióra gyanakodtak, hiszen kizárásos alapon nem tudtak más energiaforrást. Ezért nem ismerték föl, hogy a buborékkiválasztás módjával kapcsolatos. Nem az a lényeg, hogy könnyű víz, vagy nehéz víz legyen a közeg, nem az, hogy palládium vagy platina elektródot használunk, hanem az a lényeg, hogy olyan elektródot használjunk amelynek a felülete rengeteg buborékképző helyet tartalmaz és elég nagy buborékokat is hagyunk a rendszerben fölemelkedni, hogy ezáltal nagy frekvenciával és amplitúdóval moduláljuk az egyébként „sima” elektromos teret.
Neutronokat keresnek amelyek a magfúzió során jön létre. Itt pedig nincs magfúzióról szó, hanem a vákuumenergia kicsatolásáról és a Casmir effektus megjelenéséről.