Żywa nauka – 3. Decydujący eksperyment. Word Rem

Чтение книги онлайн.

      «Niektóre fundamentalne prawa fizyki są tak proste i oczywiste, że nikt nie wątpi w ich słuszność i nikt nie jest zaangażowany w ich weryfikację. W szczególności dotyczy to prawa Ohma, zgodnie z którym siła prądu stałego w obwodzie (przynajmniej przy jego małej gęstości) jest równa ilorazowi dzielenia napięcia przez rezystancję: I = U / R. Z tego wynikają inne zasady elektrotechniki. Na przykład, zgodnie z prawem Joule-Lenza, ciepło W generowane przy rezystancji R jest wprost proporcjonalne do spadku napięcia U na nim, prądu I i czasu jego przejścia t, czyli W = RU-1- T. Dlatego, jeśli dwie identyczne rezystancje są połączone szeregowo w obwodzie zamkniętym, wówczas na jednostkę czasu powinna być uwalniana taka sama ilość ciepła. Wydaje się dość oczywiste, że omijając pierwszy opór elektrony nie są w stanie ani pozyskać dodatkowej energii, ani jej stracić. Ale czy prawo Ohma jest rzeczywiście spełnione dla wszelkiego rodzaju rezystancji przy niskich gęstościach prądu? Zainteresowany tym zagadnieniem przeprowadziłem szereg prostych eksperymentów. Do obwodu DC podłączyłem dwie w miarę możliwości identyczne rezystancje, a obok nich podłączyłem czujniki wrażliwych termometrów. Każdy opornik wraz z «własnym» czujnikiem został umieszczony w osobnym termostacie. W pierwszych eksperymentach jako rezystancji używałem żarówek (o napięciu 2,5 V i prądzie 0,15 A). Włączając prąd (jego źródłem był stabilizujący transformator obniżający napięcie i prostownik podłączony do obwodu domowego o napięciu 220 V), mierzyłem temperaturę w termostatach przez godzinę; następnie zamieniłem lampy i powtórzyłem pomiary. Pięć serii podobnych eksperymentów wykazało, że opory metalowe emitowały pewną ilość ciepła zgodnie z klasycznymi prawami elektrotechniki, niezależnie od tego, gdzie te opory się znajdowały. Nie wykonywałem pomiarów z wykorzystaniem innych rodzajów rezystancji, ale przeprowadziłem eksperyment wykorzystując jako rezystancję ogniwa elektrolityczne, w których zwykła woda wodociągowa rozkładała się na elektrodach ze stali nierdzewnej. Wynik ponownie nie ujawnił żadnych anomalii. Ale jeśli elektrolizę wody przeprowadzono w porowatym, niejednorodnym ośrodku, obraz okazał się inny. Ogniwa elektrolityczne napełniłem mieszaniną piasku kwarcowego i wody wodociągowej, zakwaszonej dla lepszej przewodności elektrycznej kilkoma kroplami kwasu solnego (co generalnie nie jest konieczne). A już pierwsze eksperymenty dały niesamowite wyniki, które nie odpowiadały klasycznym prawom elektrotechniki. Mianowicie temperatura w termostacie umieszczonym w kierunku ruchu elektronów okazała się znacznie wyższa niż temperatura w kolejnym termostacie! Przy napięciu źródła prądu 220 V i natężeniu 0,5 A różnica wynosiła 90C, co znacznie przekraczało wartość błędu z poprzednich eksperymentów. W sumie wykonałem 10 podobnych eksperymentów i zauważyłem, że różnica temperatur między ogniwami wyraźnie zależy od prądu w obwodzie i może sięgać nawet kilkudziesięciu stopni. Zauważyłem też, że spadek napięcia na pierwszym ogniwie był wyższy niż na drugim (odpowiednio 150 i 70 V), co tłumaczy zwiększone wytwarzanie ciepła.

      Ale główne pytanie pozostało bez odpowiedzi: dlaczego pojawia się tak zauważalna asymetria, jeśli przed eksperymentami i po eksperymentach opór komórek był taki sam? W końcu takiego efektu nie powinno być! Można przypuszczać, że w pierwszym ogniwie elektrony tracą część swojej energii wewnętrznej i dlatego w drugim ogniwie nie mogą już tak intensywnie oddziaływać z jonami. Ale przecież druga komórka też (choć nie styl) się grzeje. To prawda, że w ogniwach elektrolitycznych z wodą piaskową występuje wiele lokalnych i raczej ostrych spadków rezystancji ośrodka, w wyniku czego elektrony w nim są albo gwałtownie przyspieszane, a następnie gwałtownie zwalniane. Czy to jest powód obserwowanego przeze mnie efektu?…”

      W eksperymentach z ogniwami elektrolitycznymi wiele jest niejasnych. Albo elektrony dają własną energię, albo jony wody. Może same ziarnka piasku, sklejając się, wyrzucają energię w przestrzeń. Co daje nam wiedza o procesie? Na przykład fakt, że bateria akumulatorów, jedna z kilku, umieszczona przy anodzie (plus) nagrzewa się ponad resztę.

      Amerykańscy badacze Fleischman i Pons osiągnęli pewien sukces w wydobywaniu „darmowej energii”. Naukowcy ci przeprowadzili elektrolizę ciężkiej wody СКАЧАТЬ