14 декември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Норман Дийн – Мюнхаузен или Нютон?

Достигна ли Дийн до Четвърти закон на механиката?

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 28 август 2016 в 10:02122331

През 1956 г. Норман Дийн (Norman Lomer Dean), застрахователен агент от Вашингтон и самоук изобретател, представил в НАСА проект за необичаен апарат. Макар изработеният образец да работел изправно, инженерите не могли да го разберат: според тях машината на Дийн противоречала на законите на класическата механика, значи не си струва да се губи време за това.

Тогава Дийн, изобщо не обезкуражен, се обърнал към щатското Патентно ведомство, но едва на 19 май 1959 г. получил US патент № 2886976 A за "устройство за превръщане на ротационното движение в праволинейно".

През тези три години Дийн се обърнал към британското и германското правителства, предлагайки им своето изобретение, но отново безрезултатно. Според повечето учени Дийн не само отрицавал известния закон на Нютон за силата, действието и противодействието, ами дори и не признавал математиката! Към изобретението му се отнасяли горе-долу така, както към вечния двигател.

Една-единствена статия се появила в подкрепа на Норман Дийн, в списание "Аналог". Скоро тази машина, която била определена като "по-революционна от самия вечен двигател", заинтересувала и други – в това число най-големи компании. "Откритието“ на Дийн заинтригувало също така учени и журналисти. Френското научнопопулярно списание "Science et vie" през 1967 г. го нарича "най-поразителното откритие в областта на механиката след 1667 г." (когато Нютон формулира своите закони). Карл Айзъксън, инженер от масачузетската компания Wellesley Engineering, конструирал нов модел на машината на Дийн. Когато бил приведен в движение, той не излетял, но пък теглото му значително се намалило.

Как действа машината?

Както гласи названието й, тя служи за превръщане на ротационното движение на отделни части на апарата в праволинейно движение на самия апарат.

От механиката е известно, че при въртене на всяко тяло възникват центробежни сили. Ако тялото е добре уравновесено (центърът на тежестта на тялото точно съвпада с оста на въртене), то резултантната на всички центробежни сили е равна на нула. В противен случай – при наличие на ексцентрицитет (разстояние между оста на въртене и центъра на тежестта), възниква центробежна сила, стремяща се да максимално да отдалечи и отдели тялото от оста на въртене. Тази сила може да разбие лагерите, да разклати конструкцията, тоест в повечето случаи е вредна. Тя може да бъде много голяма.

Достатъчно е да кажем, че при 3000 об/мин и половин метър ексцентрицитет, центробежната сила превишава тежестта на въртящото се тяло почти 4500 пъти!

Именно тази сила използвал и Дийн. В качеството на източник на центробежна сила той взел две неуравновесени тела-ексцентрици, въртящи се с еднаква скорост в противоположни посоки. Съединявайки техните оси на въртене с лека, но здрава основа (греда), Дийн се убедил, че възникващата сила действа вертикално.

От горната фигура се вижда, че хоризонталните компоненти на центробежните сили на двата ексцентрика взаимно се уравновесяват и при който и да е ъгъл на въртене резултантната им е равна на нула.

Вертикалните компоненти на тези сили пораждат резултантна сила, която се изменя по закона на синуса и достигаща своя максимум, когато прътовете, държащи ексцентриците, са перпендикулярни на гредата (основата).

Първоначално в машината на Дийн двойката ексцентрици била закачена към рамата свободно, с помощта на пружини. При такава конструкция гредата с висока честота и голяма сила трептяла по вертикала. Но, както и следва да се очаква, самата рама оставала съвършено неподвижна.

Ако в момент, когато гредата (основата) преминава през средно положение, се свърже здраво с рамата на апарата с помощта на подвижни напречни опори, то целият апарат ще започне да се движи нагоре по вертикалната метална лента, която му служи за опора. Без тази лента машината би могла само да подскача.

В следващия подобрен модел Дийн съединил шест такива апарата заедно, но разположил всяка двойка ексцентрици под ъгъл 60 градуса една спрямо друга. Както твърди авторът, така обединена, машината има постоянна подемна сила. В зависимост от големината й апаратът може да виси във въздуха или да се движи нагоре. Може да бъде заставен да се движи в хоризонтална посока, като за това е нужно само посоката на въртене на ексцентриците да се отклони от вертикалната линия.

Нарушава ли машината на Дийн закона за запазване на енергията? Като че ли не, защото всъщност енергията за издигане на издигане на апарата дава двигателят, въртящ ексцентриците.

Четвърти закон на механиката?

Някъде по това време започнало изпращане на копия от патента към някои от най-големите патентни библиотеки в света. Въоръжени с математика специалисти по механика започнали да обясняват каква в крайна сметка е истината.

Апаратът на Дийн не е вечен двигател. Той черпи енергия от атомна електроцентрала или от друг източник. За да обяснят действието на тази машина, някои от авторите предложили да се допълнят трите известни закона на механиката с т.н. от тях Четвърти закон. Такъв, например, е Уилям Дейвис (William O. Davis), член на Лабораторията по ядрени изследвания в Лос Аламос, публикувал статията с това заглавие в сп. "Аналог" през м. май 1962 г. Според него този закон се формулира така: "Енергията на една система не може да се измени мигновено. Необходим е някакъв времеви отрязък, зависещ от свойствата на системата и винаги различен от нула".

Така излиза, че действието и противодействието не протичат едновременно! Този факт води до колосални изводи. Например, излиза, че привидната маса на едно тяло, намиращо се в движение, се променя, докато това движение се извършва. За да се обясни "ефектът" на Дийн, трябва само да се уточни Вторият закон на Нютон – да се вземе предвид темпът на промяна на ускорението.

Вследствие на тази "добавка" Вторият закон на Нютон F=mw приема следния вид:

F = mw + Аw',

където А е безразмерен коефициент, а w' е темпът на промяна на ускорението.

По мнението на автора на статията Уилям Дейвис, новият закон прекрасно обяснява аномалии в поведението на металите при изпитването им на якост. Повечето движения в природата и техниката се извършват с постоянно ускорение, и в този смисъл добавеният към Втория закон на Нютон член w' е равен на нула (той би трябвало да означава темпа на промяна на ускорението). Други автори от онова време обясняват, че необясними дотогава аномалии, наблюдаващи се, например, при катапултиране на летци, се обясняват с новия закон.

Разбира се, логично е да се запита: а как астрономите, които вече три века се ползват от класическите три закона на Нютон, не са забелязали тяхната неточност? Както вече беше казано, отговорът е, че небесните тела също се движат с постоянна или слабо променяща се скорост и ускорение.

По-долу са показани формулите, изведени от Уилям Дейвис, между другото бивш заместник-директор на научноизследователската програма на Военновъздушните сили на САЩ. Те отчитат действието на изведения от него Четвърти закон на механиката. В първия ред са уравнения от обикновената кинематика. Вляво са формули от класическата механика, а вдясно – формули, отчитащи ефекта на скоростта на промяна на ускорението.

Може ли да се извърши движение в пространството само чрез вътрешни сили? Третият закон на Нютон неумолимо пресича подобни опити. Всъщност, да преодолее неговото действие досега се е удало единствено на барон Мюнхаузен, извлякъл се от блатото заедно с коня си, като се хванал за косите си. Вторият такъв човек обаче е именно Норман Дийн, който през 1956 г. е предложил машина, позволяваща на човек да се издига, тласкан от самия себе си. Френското научнопопулярно списание Science et vie дори възлагало надежди на основата на машината да се построи летателен апарат, който да се издигне в Космоса посредством реактивния тласък на собствената си струя. Един вид, апаратът щял да се движи само въз основа на собствените си сили, стига веднъж чудодейната машина на Дийн получи енергия.

Проблемът обаче се състои в едно: досега е неизвестна причината, която налага допълнение на съществуващите три закона на механиката. Подробното запознаване с описанието на патента напълно разочарова тези хора, наречени малко след началото на спора "горещи глави". Машината на Дийн, наистина, не нарушава никакви закони на Нютон, но пък и никакви нови принципи не са заложени в това устройство. Та нали и в автомобила ротационното движение на коляновия вал се преобразува в "единно насочено движение" на цялата кола по пътя! Нещо повече - съществуват хиляди приложни конструкции на такива преобразуватели, действащи напълно надеждно, даже много по-добре от машината на Дийн.

При всяка крачка напред, при всяко формулиране на нов, по-общ "закон", старите такива остават в сила за онези условия и с онази точност, с която са били установени. Нито теорията на относителността, нито квантовата механика са отменили законите на класическата Нютонова механика. Те са я включили в себе си като частен случай, валиден за макрообектите, движещи се едни спрямо други със скорости, ниски в сравнение със скоростта на светлината.

Антон Оруш, Sandacite.bg – www.sandacite.bg

Източници:

Patent US2886976 A  

Машина Дина 

William O. Davis - The Fourth Law of Motion // Analog № 69 (3), 83-104 (May 1962)


+ 9
- 1
"Норман Дийн – Мюнхаузен или Нютон?" Аз залагам на Мюнхаузен. Мога да обяснявам надълго и нашироко защо, но не си струва. От 1956 г. вече са минали 60 години. Ако тази машина наистина работеше, тя вече щеше да е масово използвана във всички летателни апарати. Какво му е пречело на този "гений" да построи един малък летателен апарат, в което подемната сила се създава от неговото изобретение, да направи един демонстрационен полет над някой голям град и да затвори устите на всички скептици? Световната индустриална мафия, може би? Или твърдоглавието на академичната общност? Не, пречели са му проклетите закони физиката. В конкретния случай - законът за запазване на импулса. Същият този закон пречи и досега на всички опити да се построи подобна машина.
 
Още от : Физика
10 ноември 2019 в 10:200
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.