Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2002 № 09
Любое столкновение газовых потоков приводит к образованию вихрей. Они бывают линейными, наподобие смерча, или кольцевыми, тороидальными, похожими на бублик. Как дымовые кольца, которые пускают курильщики.
Некоторое представление о процессах, протекающих в линейном вихре, можно получить, помешивая чай в стакане. Будем это делать не торопясь. Вначале мы увидим, как на поверхности воды образуется впадина. Она вызвана действием центробежных сил инерции, которые отбрасывают воду к стенкам. Приглядевшись внимательно, можно заметить, как пузырьки воздуха и чаинки собираются в центре и поднимаются вверх. После этого они приближаются к стенкам и опускаются вниз. Таким образом, в чашке наличествуют два круговых движения: одно по вертикали, другое — по горизонтали. Если их мысленно прорисовать, то получается подобие бублика (рис. 1).
Рис. 1.
Таким образом, в стакане чая родился тороидальный вихрь.
Этот вихрь имеет два движения: кольцевое в горизонтальной плоскости и тороидальное, поперек стакана. Однако размеры, само существование этого вихря определяются стенками стакана.
Тороидальные вихри могут существовать самостоятельно. Их можно увидеть из несложного опыта.
Возьмите стеклянную банку объемом в 3–5 литров. Налейте в нее воду. Дайте воде постоять 15 минут, после чего деревянной палочкой снимите со стенок пузырьки воздуха. Дайте воде постоять еще минут пять. С высоты 2–3 см капните в воду каплю чернил, лучше всего из чернильной авторучки (рис. 2).
Старайтесь добиться, чтобы капля была как можно меньше. Вы увидите, как на поверхности воды после падения капли сразу же образуется круговое кольцо — вихрь, из него начнут опускаться смерчики (обычно 4–6 штук), на конце каждого из них образуется колечко-вихрь, которое также выпустит смерчики, далее снова и так далее, обычно 5–6 делений. У этих вихрей кольцевого движения незаметно. Зато есть ярко выраженное тороидальное.
Но вернемся к вихрям газовым. Происходящие в них процессы внешне похожи на то, что мы видели в этих опытах. Однако есть и различие.
Жидкость не сжимаема. Поэтому плотность жидкостного вихря везде одинакова.
В газовых вихрях все иначе. Центробежные силы прижимают газ к стенкам вихря. Здесь возрастает его давление и плотность, в то время как в центре он становится разреженным. Давление окружающей среды и выполняет роль тех стенок, которые не дают вращающемуся газу разлететься в стороны. А ее давление преобразуется в энергию вращения вихря. (Именно этот процесс сообщает атмосферным вихрям — смерчам и циклонам их чудовищную разрушительную силу.)
Кроме того, в газовом вихре происходит еще и охлаждение его в целом. Благодаря этому среднее значение плотности тороидального вихря в газе может быть больше плотности окружающей среды.
Тороидальные газовые вихри можно получить, не прибегая к столь вредному занятию, как курение табака. Нужно лишь сделать ящик Вуда (рис. 3).
Это обычный ящик без крышки. В дне ящика посредине прорезается отверстие диаметром в 5–8 сантиметров. Вместо крышки натягивается мембрана — упругая резиновая пленка.
Ящик Вуда готов.
Теперь его нужно заполнить дымом. Это можно сделать разными способами: например, кинуть в ящик «дымовушку» — горящую пластмассу. Но такой дым несет в себе копоть и имеет неприятный запах. Лучше всего положить в ящик кусок сухого льда. Он создаст стойкий белый туман без всякого запаха.
Если теперь резко ударить по мембране, то из ящика вылетит туманное вихревое кольцо — тороидальный воздушный вихрь.
С ящиком Вуда можно провести ряд экспериментов, имеющих не только познавательное и большое научное значение, но и просто забавных. Например, ящик Вуда пригоден для дистанционного «телекинетического» воздействия на ничего не подозревающих друзей. С них можно сбивать шляпы, как это делал Вуд, прицеливаясь в прохожих, или просто раздавать подзатыльники. Правда, в случае удачного эксперимента всегда есть шанс получить сдачи уже безо всякого ящика.
Но вернемся к науке. Прежде всего, желательно установить факт сжатия тела вихревого кольца на начальном этапе его полета. Для этого надо видеокамерой снять весь полет вихревого кольца, пущенного вдоль стенки, на которой нанесены горизонтальные параллельные линии. Просматривая фильм с замедлением, можно заметить, как происходит сжатие вихря на начальном участке полета.
Фиксирование этого факта имеет принципиальное значение, потому что подтверждает механизм самопроизвольного накопления энергии газовыми вихрями из окружающей среды.
А теперь от газовых вихрей перейдем к вихрям эфирным. Поскольку мировой эфир — это газ, то все выше сказанное и увиденное в экспериментах относится и к нему. Но из-за очень высокого давления и громадных скоростей частиц эфира амеров в свойствах его вихрей появятся новые качества. Начнем с того, что эфирный вихрь благодаря сильному охлаждению может иметь плотность, в миллиарды раз превышающую плотность платины. Но при этом эфир в нем сохраняет свойства газа. Амеры столь малы, что даже при такой чудовищной плотности между ними остается много пустого пространства. Из опыта с каплями мы видели, что тороидальные вихри способны к делению и последующему уменьшению. Поэтому эфирные вихри, многократно делясь, могут дойти до размеров протонов, нейтронов и электронов. Эти частицы и являются вихрями эфира.
Обычный вихрь типа дымового кольца, растрачивая свою вращательную энергию на трение о воздух, исчезает в считанные секунды. Такая же судьба в принципе ожидает и протон. Только ему на это требуется 15–20 миллиардов лет… Каким образом эфирный вихрь приобретает свойства заряженной частицы, мы расскажем в следующий раз.
А напоследок вот вам первый сюрприз эфиродинамики профессора Ацюковского. Как мы уже сказали, газ при рождении вихря охлаждается. Температура внутри протона, нейтрона и электрона на 10–20 порядков ниже температуры окружающего эфира. Но, несмотря на это, за всю свою сверхдолгую жизнь они не успевают нагреться.
Напротив, свой холод эти частицы посылают в окружающий их эфир. Он же, как газу и подобает, при охлаждении сжимается. Особенно охлаждается и сжимается эфир между любой парой частиц. При этом возникает сила притяжения, действующая не только между двумя, но и любым сколь угодно большим количеством электронов, протонов или нейтронов. Но поскольку из них состоят атомы, то эта сила действует и на них, иными словами, на обычное вещество. Мы привыкли называть ее силой всемирного тяготения, или гравитацией. Но между амерами сил притяжения быть не должно. Напомним, что так говорил и Демокрит — амеры невесомы.
Между прочим, он не скрывал, что получил свои знания от домашних учителей, халдеев и магов, а они их взяли из древнейших источников. Таким образом, мы, быть может, присутствуем при повторном открытии забытых знаний.
Разумно предположить, что сумма знаний этих учителей, вероятно, была соизмерима с нашей. Откуда же они?
А.ИЛЬИН
Рисунки автора
ПРИЕМНАЯ КОМИССИЯ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ МИИТ
Дорогие друзья!
Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) — ведущий транспортный вуз России и один из старейших в стране. В МИИТе вы получите специальности, пользующиеся большим спросом на рынке труда в России и во многих странах мира.
МИИТ даст вам фундаментальное образование, которое откроет возможности для серьезных занятий наукой, теоретической и прикладной. И наконец, МИИТ предоставит вам возможность работать на лучшем в мире транспорте — железнодорожном.
МИИТ — это 48 специальностей и 86 специализаций, МИИТ — это воспитание и культура, МИИТ — это студенческое братство на всю жизнь, МИИТ — это уверенность в завтрашнем дне.
Добро пожаловать в МИИТ
Б.А. ЛЁВИН, ректор МИИТа, профессор
В сентябре 1896 г. по высочайшему повелению императора Николая II в Москве было основано Московское инженерное училище (МИУ), второе в России (после Санкт-Петербургского) высшее транспортное учебное заведение, которое готовило инженеров путей сообщения для строительства и эксплуатации железных дорог и водного транспорта. Инициаторами его создания были крупнейшие русские ученые, педагоги, инженеры — Ф.Е.Максименко, Л.Д.Проскуряков, С.М.Соловьев, К.Ю. Цеглинский, С.А.Чаплыгин.
В 1901 г. состоялся первый выпуск инженеров-путейцев МИУ, их было 63 человека. Многие из них впоследствии стали выдающимися организаторами строительства и эксплуатации железных дорог, авторами проектов крупнейших железнодорожных магистралей, мостов и тоннелей, основоположниками научных школ и направлений в различных областях транспорта и транспортного строительства.
