О вращении, геликоидах, вихревой трубе и Вселенной

Сразу хочу предупредить, что это — сугубо моё видение и сугубо моя теория, которую я бы назвал «Взаимодействие связаных тел при изменении траектории движения».

Второе предупреждение касается физики. Я объясню все с точки зрения старой доброй классики. Ни электрические, ни химические явления я не затрагиваю, хотя они обязательно должны присутствовать в данных процессах. Сознательно не привожу никаких формул и рисунков, а попытаюсь объяснить сущность явления «на пальцах».

Свою теорию я основываю на классической физике в части вращения и на базовой теории Шаубергера, изложеной в его статье «Закономерности движения воды» (напомню смысл — вода всегда существует в виде слоев, которые не смешиваются между собой, каждому слою присуща своя температура, а слой с температурой в 4 градуса Цельсия и плотностью 1 кг/л называется НОРМАЛЬНОЙ водой. При нагреве или охлаждении молекулы воды могут переходить из слоя в слой, соответствующий их температуре, но сами слои никогда не смешиваются).

Чтобы понять, что происходит со связаными телами, давайте проведем эксперимент: к веревке привяжем два одинаковых по весу и форме груза, один на конце (назовем его ПЕРВЫМ), второй на каком-то расстоянии (пусть будет ВТОРЫМ). Берём веревку за свободный конец, раскручиваем над головой и отпускаем. Какой груз летит впереди? Конечно же первый. А какой груз падает первым? Опять он же. И объяснение тут простое: при вращении мы придаем обоим грузам одинаковую угловую скорость, но при этом линейная скорость у каждого разная и зависит от радиуса вращения. И понятно, что у первого при выходе на прямую траекторию она выше. И вот тут происходит первый конфуз — связаные грузы летят с одинаковой скоростью, хотя при начале движения им были приданы разные скорости. Второй конфуз вытекает из первого и заключается в том, что первый груз летит медленнее, чем может, а вот второй — быстрее. Т.е. первый постоянно тянет за собой второго. И будет тянуть, пока линейные скорости обоих не уравняются.

Это мы рассмотрели смену траектории из вращения на линейную.

А теперь представим обратную ситуацию — когда два груза с одинаковыми линейными скоростями заходят на вращение по разным радиусам. Тут я предпочитаю для наглядности говорить не о грузах, а о двух конькобежцах, связаных веревкой. В случае конькобежцев понятно, что у первого (который на внешней стороне виража) угловая скорость ниже, потому что радиус вращения больше. Второй конькобежец, который ближе к оси вращения, будет иметь угловую скорость выше. А это значит, что он и вращаться вокруг оси мог бы быстрее, если бы не веревка. Получается, что опять кто-то тащит кого-то. В нашем случае первый получает увеличение угловой скорости за счет торможения второго. Таким образом конькобежец, бегущий по внутренней дорожке, будет тянуть за собой и УСКОРЯТЬ вращение конькобежца с внешней дорожки до тех пор, пока их угловые скорости не станут равными. И потеть он будет сильнее, ведь ему нужно не только бежать, но и тащить другого.

Но это только у людей потеет сильнее тот, кто производит больше работы. В физической среде все наоборот. Двигающаяся среда, производящая работу и тратящая энергию, должна или сбрасывать скорость, или охлаждаться, а среда, получающая энергию — разгоняться или нагреваться. Именно на эффекте отдачи энергии строит свой детандер для охлаждения сред (в частности, воздуха) Капица. Далее вместо общего термина «среда», я буду говорить о частном её виде — воде.

Поскольку вода, как утверждал Шаубергер (а я думаю, в этом вопросе ему можно верить), присутствует всегда в виде слоев, то при смене траектории движения каждая пара соседних слоев будет вести себя как связаные конькобежцы (или грузы). Роль веревки играют силы поверхностного натяжения и межслойного трения. Вот и получается, что при переходе от линейной траектории к вращению, каждый внутренний слой тянет за собой, отдавая энергию, соседний внешний слой, который к тому же не дает внутреннему сбросить скорость. И остается этому внутреннему слою только одно — охлаждаться.

Шаубергер прекрасно понимал этот момент и доказывал его замерами температуры воды в реке за камнями, т.е. именно там, где вода из линейного движения переходит во вращение.

Думаю, так же возникают и торнадо. Первопричин касаться не буду, но стоит только двум фронтам воздуха столкнуться с достаточной силой, чтобы возникло завихрение — и мы получаем природный детандер, производящий холод. Ну а далее охлажденный воздух начинает стремительно падать вниз, но не по прямой (в этом ему мешают нижние слои воздуха), а тоже по спиралевидной траектории, усугубляя ситуацию еще больше. И тут опять прав Шаубергер, говоря, что достаточно нагреть «глаз» (или «око» — именно начальное завихрение) — и никакого торнадо не будет.

Аналогично работают и вихревая труба Ранке и геликоид Шаубергера. Но с разным эффектом. И дело здесь в особенности конструкции.

У Ранке вихрь один, и движется он вдоль неподвижной трубы. При этом пограничные слои тормозятся об стенку трубы и нагреваются по двум причинам. Первая — трение, а вторая — именно отбор энергии от внутренних слоев. Ведь она уже не тратится на ускорение. Получается, что наружные слои просто обязаны нагреваться, а вот эффект охлаждения уходит вглубь, к центру вращения. Вихревая труба тем эффективнее, чем больше напор (скорость воды), а следовательно, и силы трения об стенку. Просто, когда исследователи говорят, что одно только трение в трубе Ранке не может так нагреть воду — они правы. Но про дополнительный нагрев от отбора энергии от внутренних слоев они не упоминают. Скорее всего, они его просто по незнанию не учитывают.

У Шаубергера же трение об стенку геликоида отсутствует или сведено к минимуму (и я считаю это главным).

В его геликоиде соприкосновение слоя воды и стенки очень кратковременное. При такой конструкции пограничные слои не только не нагреваются от трения, но и не тормозятся. Т.е. обе причины нагрева исключаются, а работает только охлаждение. Для повышения эффекта Шаубергер строит геликоид так, что и вихрь в нем не один, а множество.

И вот еще очень интересный момент: эффект обмена скоростями и энергией при смене траектории движения носит затухающий характер до следующей смены траектории. Шаубергер тоже это знал и недаром рисовал извивающиеся русла рек. А это значит, что в своем геликоиде он должен был предусмотреть многократную смену траекторий, повторяя естественное движение потока в реке.

Кстати, именно разницей угловых скоростей можно объяснить и вращение планет вокруг своей оси при движении по орбите, и возникновение воздушного канала при сливе воды из той же ванны (знаменитые стеклянные воронки Шаубергера). Этот канал просто должен возникнуть, ведь в центре оказывается самая плотная и самая тяжелая вода. И вот центробежная сила пытается её отбросить как можно дальше от оси вращения, но этому мешают внешние слои. Вжимаясь в эти слои, самая плотная вода создает «пустой» канал в районе оси вращения, который и заполняется воздухом.

Все выше сказаное можно изложить кратко: каждые два движущихся связаных тела, изменяя свою траекторию с линейной на круговую с разными радиусами и наоборот, неизбежно будут обмениваться энергией (в зависимости от вида перехода) и влиять на скорость друг друга. При вращении каждый внутренний слой из-за потери энергии должен охлаждаться. Процесс каждого обмена носит затухающий характер до следующей смены траектории.

Я старался объяснить все как можно проще и доходчивей, не учитывая ещё множество нюансов, к которым можно отнести и изменение объема слоев воды при нагреве/охлаждении (на что особо указывал Виктор Шаубергер), и возможные изменения структуры воды, и даже изменение химического строения среды, которое может возникнуть при отборе или добавлении энергии. ♦