旋转的飞碟与反重力猜想
(2016-08-04 22:22:35)
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科技飞碟反重力旋转 |
分类: 宇宙之迷 |
自从英国科幻小说作者威尔斯描述了“反重力”后,反重力已经成为人类一个多世纪的梦想。特别是飞碟的反重力本领,始终吸引着人们孜孜以求。那么究竟能不能像飞碟那样克服重力,实现所谓的悬停和飘升呢?如果真能那样,它必将改变整个世界。
1992年,芬兰的俄裔科学家波德克列特诺夫在一次实验中发现,被置于高速旋转的超导体上面的一个物体失去了将近2%的重量。对于这个实验,人们大都只是关注其中的电磁效应,却忽视了另一个重要的事实,即高速旋转。我们知道,人造卫星之所以能够环绕地球飞行,是因为它具有了第一宇宙速度,使得它的离心运动与地球引力达到了平衡。其实,只要运动方向不是正好指向地心,任何运动物体都具有“反重力”的能力,如果运动得足够快,它就能克服地球引力,不再掉下来。
现在我们再来考察高速旋转的物体,这里所说的旋转是物体自转,而不是绕着地球转,就像陀螺、齿轮和飞盘等。假设我们用磁悬浮技术让一个圆盘在空中的一个水平面上高速自转,虽然作为一个整体,这个原地旋转的圆盘没有发生位移,但是它内部除圆心外的每一个质点,在旋转的切线方向上都具有了速度(线速度)。那么如果其中某些质点的速度达到了第一宇宙速度呢,情况会怎样?如果不考虑空气阻力,那么按理说这些质点也就具有了克服地球引力不再掉下来的能力,之所以以前我们看不出来,一是因为这种旋转往往初始就不在空中,二是因为通常情况下它们旋转得还不够快,三是因为这些质点被物体自身内部的结合力禁锢住了,就像旋转中的链球被铁链牵制住一样。一般人们对于这种自转现象的认识也就止于此了,然而如果进一步分析,我们就有理由认为,尽管自转中的圆盘作为整体并没有飞起来,但是它客观上已经由于水平方向(即地球切线方向)上的离心运动具有了克服地球引力的能力,即它已经“部分”实现了“反重力”。这时,如果我们破坏圆盘自身内部的结合力,让达到第一宇宙速度的那些质点获得自由,那么这些质点就会沿水平方向飞出,变成不再掉下来的环绕地球飞行的卫星。
我们来简单计算一下,假设一个圆盘直径1米,那么其周长约为3.14米,用第一宇宙速度7.9千米/秒除以3.14米,我们就得到了这个圆盘旋转起来后其圆周上各点达到第一宇宙速度时的转速,约2516转/秒。如此高的转速,平常我们是做不到的,何况是直径1米的圆盘。而即便达到了这个转速,对于直径1米的圆盘来说,也只是位于其圆周上的质点的线速度达到了第一宇宙速度,其圆周以内的整体仍然是处于环绕速度以下的,所以它还是“飘”不起来。如果这时我们撤掉磁悬浮,它是会照常掉下来的。现在,我们以此为基点,保持直径1米处这个转速不变,然后把圆盘的直径扩大,那么直径1米及其以上的部分就都具有了第一宇宙速度以上的线速度。再进一步,如果我们把这个扩大后的圆盘直径1米以内的部分掏空,使它成为一个内径1米外径1米以上的圆环,那么圆环中的全部质点就都具有了第一宇宙速度以上的线速度,即圆环整体实现了反重力,换言之,它将可以悬停或飘升了!这时,如果我们来为它称重,可以猜想,它的重量将变为“0”。换言之,如果这时我们撤掉磁悬浮,那么这个已经在空中高速旋转的圆盘将不再掉下来!
由此推论,对于水平面上旋转的物体,即使其内部质点的线速度达不到第一宇宙速度,也多少会因其离心运动产生的离心力效应而抵消一些重力,即多少减轻一些重量,这也就是波德克列特诺夫实验中被置于高速旋转的超导体上面的一个物体失去了将近2%重量的根源所在。现在情况明朗了,在不利用电磁效应的条件下,单纯从力学本身,也可以实现反重力。
如果做一个内径10米、外径20米的圆环状飞碟,那么使直径10米处圆周上的质点的线速度达到第一宇宙速度就需要约251.6转/秒的转速。我们看到,虽然物体变大了,但转速也降下来了。这时,从理论上来讲,不论这个飞碟的圆环部位有多重,它都是“零重力”的。如果将燃料、动力装置和其它各种“耐旋转”的工作部都安排在这个圆环内,让它们随着圆环一起旋转,实现反重力,那么只要其旋转动力能够保持251.6转/秒的额定转速,飞碟就可以实现悬停了。这时只需在飞升方向上稍加动力,如喷气,它就可以飞走了。至于飞行员,由于其不能适应高速旋转,则可以将其安排在圆环以内(或以外)的荷载部位,只要保持荷载部位不随圆环一起旋转就可以了。也就是说,这样一个飞碟,它的直径10米以内的圆心部分(或直径20以外的外环部分)才是纯荷载,是纯需要消耗燃料提供升力的部分,而10米至20米之间的部分,基本上都是不需要消耗燃料的。这样,我们可以把飞碟做成蘑菇状,其中心荷载部位做成起飞前的固定支架,外围圆环部分(动力部)离地悬空。当外围圆环高速旋转达到额定转速后,调整喷气角度,使之为荷载部分提供升力,飞碟就飞起来了。或者,把飞碟做成水母状,其外围荷载部位做成起飞前的固定支架,内部圆环(动力部)离地悬空,当内部圆环高速旋转达到额定转速后,调整喷气角度,使之为荷载部分提供升力,飞碟也飞起来了。
我们看到,由于飞碟的轴对称布局,它在自转时相对于空气是没有迎风面的,也就不会有迎风阻力,所产生的阻力主要是空气摩擦力。这样,只要把飞碟表面做得尽可能光滑,它就能够尽可能地减小阻力,降低其维持高速自转所需要的能源。
由上可见,如果依靠高速自转实现反重力的飞碟设想能够成真,那么它与传统的航空火箭相比将是一种非常节能的方案。当然,正如本文题目所称,目前这还仅是个猜想,还需要有实验条件的人们去大胆验证。倘若成功,其价值不可限量!

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