Почти вечный двигатель: физик получил электрический ток от вращения Земли

Физик Кристофер Чайба и его коллеги из лаборатории Принстонского университета создали цилиндр, способный вырабатывать электричество от вращения Земли и магнитного поля.

Человечество научилось получать энергию от Солнца, воды и ветра, однако генерация электричества непосредственно за счет вращения планеты до сих пор казалась чем-то невозможным. Идея подобного эксперимента зародилась у Кристофера Чайбы около 10 лет назад, по результатам исследований нагрева далеких спутников, входящих в магнитные поля планет, вокруг которых они вращаются.

В теории, когда Земля вращается через собственное магнитное поле, любой электропроводящий материал на ее поверхности должен испытывать влияние силы, движущей электроны, создавая электрический ток. Однако обычно этого не происходит, поскольку электроны быстро меняют положение и создают противодействующее электрическое поле, которое нейтрализует любой электрический заряд еще до того, как его удается уловить.

Подобные попытки безуспешно предпринимались ведущим британским физиком Майклом Фарадеем еще с 1832 года. Его эксперименты доказали, что это невозможно. Однако Чайба вместе с коллегой Кевином Хендом из лаборатории реактивного движения NASA заявляют, что эксперименты Фарадея строились на предположениях, которые могли не быть верными для некоторых конкретных обстоятельств. Ученые заявляют, что если бы устройство было сконструировано из правильных материалов и имело правильную форму, ограничения можно было бы обойти.

Магнитное поле Земли образуется за счет перемешивания расплавленного железа в ядре планеты и не является однородным, имея симметричные и асимметричные компоненты. Во время вращения Земли симметричная часть выравнивается с осью вращения и может оставаться стабильной, создавая потенциальный источник энергии

Для генерации электрического тока за счет этого ученые создали небольшой полый цилиндр из марганец-цинкового феррита, имеющего слабую проводимость и экранирующего магнитное поле. Это позволяет помешать перегруппировке электронов.

Ученые установили цилиндр под углом 57 градусов, перпендикулярно магнитному полю Земли и ее вращательному движению. На каждом конце цилиндра были прикреплены электроды, которые измеряли незначительное напряжение постоянного тока, около 18 микровольт. Если повернуть устройство на 90 градусов, напряжение исчезнет, если же его перевернуть — оно изменится. Контрольные испытания со сплошными цилиндрами не дали никакого напряжения. Чтобы обеспечить точность результатов, устройство было тщательно защищено от внешних помех, таких как колебания температуры и фоновый электромагнитный шум.

Между тем Чайба и его коллеги признают скептицизм по поводу полученных результатов. Однако ученые утверждают, что с точки зрения физики, все было сделано правильно. Хоть и крошечный, однако электрический ток действительно генерируется за счет магнитного поля и вращения Земли.

Генерируемый ток пропорционален размерам устройства и относительно слабой силе магнитного поля Земли. Для генерации большего количества электричества необходимо устройство больших размеров, изготовленное из материалов с лучшей электропроводностью. По мнению ученых, будущие версии подобных устройств можно будет делать небольшими и последовательно соединять между собой для усиления напряжения, или же разместить на орбите, где магнитное поле Земли сильнее.

Другие физики скептически отнеслись к эксперименту Чайбы и его команды. По словам специалиста по микроэлектронике из Университета Гриффита в Австралии Йонга Чжу, слишком много факторов могут влиять на образование напряжения в 18 микровольт. Это могут быть как колебания температуры, так и скрытые токи.

Экс-ученый из Свободного университета Амстердама Ринке Вейнгаарден до этого несколько раз безуспешно пытался провести подобный эксперимент. Он убежден, что теория Чайбы и его команды ошибочна.

Со своей стороны Чайба отметил, что следующим этапом будет проверка результатов с участием независимой исследовательской группы.

Результаты были опубликованы в журнале Physical Review Research

Источник: ZMEScience