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我發動了科學史上的秋收起義--碩果累累的金秋

已有 3810 次阅读 2016-9-27 10:26 |系统分类:科研笔记|关键词:電動力學,電介質,核聚變,機電,能源,節能,環保,生態,韓春雨,繁體,簡體| 能源, 電動力學, 核聚變, 機電, 節能

重發說明

本文內容已在前一篇博文中,以簡體版發表出來。

沒料到引起台灣地區網友濃厚興趣,我欣慰之餘又有點尷尬,因為台北某教授抱怨簡體字讀起來有困難,希望我能用繁體重發一遍。

而剛好再往前一篇博文,我呼籲大陸恢復繁體字,可我後發博文偏偏仍舊使用簡體字,這就剛好被海外繁體區學者抓了個心口不一的現行。

現聲明不是我不願帶頭復辟,這事急不得,我的科學網好友幾乎都是大陸的,突改繁體會帶給他們不好體驗。

另外我要糾正台灣學者給我來信中的其它誤會:科學網官方允許全部使用繁體字,不存在不待見台灣學者的潛規則,我敢斷言官方肯定歡迎你們來開博,畢竟台海為同胞關係,遲早統一是大勢所趨。如若不信,可自行私信網站編輯部。

其實只要會用手頭工具,閱讀簡體並不難。你們比大陸同胞幸運,可自由適用Google,那裡面就有簡繁翻譯。快去試一試吧,下次我不一定有空給你們專門開小灶重發成繁體。

--說明完畢--


這週的艷陽天格外秋高氣爽,若麼下星期,楓葉之國即將迎來藍天白日滿地紅的壯觀秋景。

值得欣慰的是,經過1年多的實驗折騰,隨著夏末的驚雷逐漸散去,一個當驚世界殊的科學發現,及其在能源領域的突破性應用成果,竟然從我私人實驗室的“旁門左道”姍姍而來,驚訝得連我都不敢輕易相信。

但由不得誰相信不相信,科學真理總是要傲然挺胸地走她自己的路。既然真理姑娘這麼幸運被我逮到,我只好照單全收,並為其未來嫁接到各種現實應用運籌帷幄。

一路從科技創新的崎嶇道路辛苦走來,原以為今年難有突破性成果,沒想到初秋的serendipity來得這麼突然,感覺我好似發動了一場科學史上的秋收起義,收穫了碩果累累的戰利品!

第一個好消息是,上週四,即9月15日,經連日數易其稿的本年度的發明成果IP提煉,洋洋灑灑95頁,我正式向美國專利商標局USPTO,遞交了專利申請書,鎖定了申請號US15/267122和優先權日。這是我有史以來寫得篇幅最長的專利申請文檔。

讀了這麼抒情的前幾段文字,再不露點乾貨,也太對不起長期以來關注我的廣大網友了。

這個發明專利申請我用了聽似繞口的一句話:Dielectric blade comb piston unlimited voltage generator, fusor and more,翻譯成中文:電介質刀片梳狀活塞驅動的無限電壓發電機、核聚變裝置等等。

前面我提到一個成語“旁門左道”,已經暗示了這一新科技的獨特之處。儘管我只透漏了一句標題,聰明的業內人士,可能已經可以visualize我的門道奇特在何處。

我之前之所以不敢相信我自己意外的發現,是因為我早知人造高電壓的吉尼斯世界紀錄,迄今一直由美國橡樹嶺國家實驗室保持著:32MV。

今夏某次實驗的一個瞬間,我用梳狀介電刀片活塞運動,竟然錄得大約40MV的峰值。當然不是直接測量,這世界上沒有哪一塊電壓表能直接測量這麼高的電壓。我隨後幾天一直懷疑表有問題,或者分壓係數計算有問題,因為憑我一個民科哪能打破吉尼斯紀錄呢?

當年歐洲強子對撞中心LHC不是激動萬分,向媒體宣稱測得中微子超光速了嗎?後來還是蔫了,據稱是某個插頭鬆了導致誤判。

我得吸取LHC的教訓,儘管我認為數據不存在瑕疵,但我目前還不能聲張咋呼,得悠著點,先把精力投入到分析這一新的高壓產生方式,到底能給這個世界帶來什麼。

不分析不知道,一分析嚇一跳,哎呀,媽喲,不得了,我有可能動了上帝的奶酪!

是誰主宰著這個世界?那可是萬能的上蒼啊,儘管我是地道的唯物主義者!

先給大夥講一個故事。

話說1991年10月15日,美國猶他州的一個宇宙射線觀測站,探測到有史以來最猛的一顆宇宙射線粒子。其能量不是MeV級,也不是GeV級,TeV也太小兒科了,它竟然高達3*1020eV,即比地球上最高能粒子對撞機加速器產出的TeV級,還高3億倍!而這顆“逆天”的粒子僅是一顆剝光電子的裸體鐵原子核。

你要是對20次方電子伏特沒有直觀概念的話,那就這樣說吧:觀測到的能量相當於一隻美式棒球以高速行駛的汽車速度(100km/h)飛馳過來,其攜帶者,就一顆僅在原子顯微鏡下才可見的微不足視的原子核哦!

美國人一下懵了,直呼Oh my God!經慎重核實不是插頭鬆了或其他因素導致的誤判後,莊嚴地將這顆天外“鐵堅強”核,命名為Oh-My-God粒子。

哪啥,前不久,就中國該不該上馬超級對撞機,“王孟源-丘成桐–楊振寧–王貽芳”之爭拗形成罕見的言論環形對撞,吃瓜群眾記憶猶新,爭來爭去就為了1012eV這點破能量,我在早先博文中算過,也就0.16微焦耳而已,這比上帝加速的“鐵堅強”差了8個數量級啊!

出於對上蒼的敬畏,我斷言我的全新高壓生成方式,絕無希望媲美上蒼,但要達到高能物理界期待的TeV能階,還是蠻有信心的!

這顯然就是我的黑科技應用的自然延伸之一。

你可知道上蒼在我們頭頂上方能夠弄出多高的電壓嗎?

據媒體報導及現有教科書,科學家保守測算,雷電最高電壓可能在1000MV。

但我對這一估計值嚴重懷疑,故我敢較真。

那好,欲與天公試比高,須陰天,看風雨交加,電閃雷鳴。來日方長,拭目以待!

想試比高的人多著呢,最天真的是那些指望通過磁芯線圈實現高壓夢的人。沒錯,理論上的次級電壓 =(次級匝數/初級匝數)*初級電壓,匝數比想要多大就多大,看似電壓想變多高有多高。

實際上美國百年前的發明狂人特斯拉,費了9牛2虎之力搞出的Tesla線圈,也只能剛跨過MV的坎。這個坎現在已被看作線圈法的瓶頸了,再往上奔GV就得另覓它徑了。嘿嘿,這條幽徑總算被我找到了。

不像線圈那樣不佔多大空間,我的“葵花寶典”變壓法,對空間的需求簡直達到貪得無厭的地步,譬如10GV就得百米以上的單維尺度,幸好其它兩維幾厘米以上就行,也幸好盤古開天地整出了個無限時空!

如果拿空間換超高壓是必由之路,就容易理解為何自詡人定勝天的科技精英們,遲遲無法在實驗室環境再現雷電,畢竟一般實驗室的內部空間尺度,不足以玩10MV以上的高壓,除非定制大尺度,以及使用可成百上千倍縮減尺度的超高耐壓電介質環境。

第二個好消息是,我的推特賬號@kiwaho長期無人問津,最近興奮得手發癢,推了幾則科研進展最新消息,好傢伙,竟引無數英雄競折腰,紛紛探聽虛實!媽呀,我得見好就收,先來個飢餓營銷。

極端高電壓用於介電聚變約束是個啥效果?限於條件,目前我只能適而可止,但前景真的很誘人,憑我現有Gedanken實驗推斷,這種介電型半熱核聚變,很可能是未來發展的必經之路。

哪啥,安徽合肥市的人造小太陽,以及全球合作的ITER,恕我直言,再等一個世紀也沒戲,信不信由你。

人們習慣將核聚變的適用化比喻為聖杯。也許,我差不多離夠著摸到這個聖杯的把柄就差那麼一點了。加油,千瓦厚,趕緊握住她!

熱核聚變在舊思維里都必須:重子們使出洪荒之力狂奔對撞,才能克服天煞的庫侖壁壘。聚變能量扣除洪荒之力以及母盤的損耗,才是有效所得,僅當收支平衡後大於零,才具有商品經濟價值,英語稱之謂打破了breakeven。

洪荒之力的付出是要代價的,代價最低的是氘氚聚變,50KeV的小蠻力就能以5 barn(靶)的反應截面高效地反應。

遺憾啊,儘管前赴後繼的全球研究者一撥一撥地苦撐到退休、死不瞑目,都未能將breakeven打破;儘管5萬伏加速真的小菜一碟,過去家家都有的CRT顯示器內部就有近2萬伏,那又怎樣,還不是沒卵用。

問題出在哪?我認為重子洪荒之力狂奔代價太大了,奔起來的顯徵就是產生重子電流,這可不是電子產生的輕子電流,重子至少比輕子重1800倍,跑起來“汗流浹背”可想而知,別以為弄個甜甜圈的Tokamak馬甲套著,重子核就能任人擺佈乖乖聚變,惹急了說不定譁變!

“甜甜圈”磁約束提出50年來,一直被奉為聚變的不二選擇。殊不知它真不是“省油的燈”,維持“母盤”需要低溫巨電流超導體,僅這一項能耗就差不多將breakeven的夢擊個粉碎,除非常溫超導誕生,偏偏學術界有人能從理論上證明這是不可實現之夢,所以,這條路趁早斷念吧。

能否不要電流,讓重子坐地或準“坐地起價”呢?也就是靠強力內斂單聚或雙聚,前者即是原子坐地淪陷,後者鄰座兩原子準坐地聚變。無電流那不就是介電的特長嗎,但這時原裸奔的50KV加速電壓就遠遠不夠了。加碼吧,使出吃奶的力吧,官人,我要,MV? GV?求你再高點到10GV行嗎,我只要洪荒電壓,不要電流!這場景有點像打劫用語:“只要錢不要命”。

點到即止,恕我不能洩露太多核心機密。

該技術在核聚變、超級對撞機方面的應用,只是未來潛在應用的冰山一角,大頭我還沒來得及宣傳呢。

我的初步判斷很多,僅枚舉2例就夠吃你一驚了:

1、機電產品節能大換代。

2、個人撲翼式低空通勤家用飛機將取代塞滿大街的汽車。

哪啥,我這黑科技不一定非要衝高壓發展了,中低壓應用市場那可是大得難以估量。

沒有磁材料和稀土,現有機電行業立馬洗洗睡了。

你可曾想過,若電比喻為母雞,磁則是雞蛋?電生磁的大道理誰都懂,可為何傳統機電裝置,即銅線圈繞組加鐵芯或永磁體,非得“母雞和她的蛋蛋”一起用才能使得出勁呢?

傳統機電設備所做功為時間積分:∫電壓V*電流I*dt,可見縱然電壓V再怎麼高,電流為零的話,也做不了功,而電流正是用來下磁“蛋”的,似乎電場一定要帶磁場一起玩才能干點活。至於效率則很難苛求,因為電流電壓相位差會造成電網功率因數下降,加上勵磁損耗(永磁型無此項),拖累功效降低。

介電材料說白了就是電絕緣體,理論上不能下磁“蛋”,雖無上述積分公式可言,但電場也能通過電容器吞吐能量:0.5*介電率ɛ*(電壓/極板間距)2 *電介質體積,前三項之積是介電材料儲能密度。

當今能密最高的介電材料非AF45特種玻璃莫屬,每毫升CC體積高達38.5焦耳,臨界擊穿電場強度高達1200MV每米,而常規電磁兼備的機電裝置,就算配用最好的釹鐵硼永磁,能密也遠低於此數。可見無“蛋”純“雞”的機電設備也能乾重活,前提是解決好介電儲能之吞吐。

科技社區曾有人做出過沒有磁“蛋”的純電場推動的馬達,叫做介電馬達。可惜啊,他們都玩不大,只能玩出1毫瓦左右的微型電機,其介電儲能吞吐方式為脈衝式充放電。

一千瓦,一兆瓦?可喜的是,在我千瓦厚這裡都不是問題,無論現有電機、發電機能做出多大的功率,我的“純電場”黑科技都能做得到。

中國的稀土行業、矽鋼和銅礦的未來,可能會因我這一發明而走衰,但這點犧牲和由此帶來的節能效果,以及環境生態的休養生息相比,又算得了什麼呢?

再來談談家用可垂直起飛的撲翼式飛機。

正是因為大功率脈衝做功方式的經濟性、技術可行性無法滿足,才導致研發了100多年的模仿鳥類飛行的撲翼飛機,至今仍在全球各大實驗室難產,小模型倒是能做,也僅限於演示的花架子,無法提升有效載荷payload。

話又說回來,縱使鯤鵬展翅九萬里,翻動扶搖羊角,但人類的大飛機,也能讓鯤鵬羨慕得流口水。成熟的螺旋槳噴氣式飛機雖然與天道異曲同工,但用於家用通勤那是永遠沒戲的,一來幾公里的跑道沒條件,二來不可能大家都富得像趙本山,所以還得謙虛地向鯤鵬學習。

會游泳的人知道,要能浮在水上,腳掌、手臂、手掌要快速蹬水,同樣鳥類也靠快速振翅才能停留空中。可見本質需求是一致的:脈衝做功方式,其上升沿越窄,效果越好。

傳統內燃機活塞速度約莫20m/s,這離可適用的撲翼脈衝需求相差甚遠。雖然變速器能增速,但齒輪組合鐵疙瘩的自重又吞噬了有效載荷;不增往復運動的速度吧,為了得到足夠升力,只好加大“翅膀”的尺寸,繼而皮重和體積同增,照樣沒戲。

而我的黑科技非常適合將機械能轉換成脈衝電源,脈衝沿可短至納秒級,通過特殊設計吐出脈衝能量,便可得到高推進線速,從而大幅減小推進面尺寸,提升有效載荷,且因電能方便輸送,因而可構建小推進面矩陣MxN取代單一大推進面,或稱“分佈式推進”。若用非電脈衝的常規機械耦合,實現這種推力分散分佈,僅複雜的傳動組件就可以重得有效載荷為負值,哪能飛起來?

可以預見,家用低空(幾十米-幾百米)飛機取代轎車的時代,寶只能押在我這裡了。不妨憧憬想像她為方圓3米左右的漂亮瓢蟲形空中轎車哦。

下一步準備靜下心寫論文投稿了,咱不能像韓春雨那樣被科學社區質疑來質疑去,恕我對各路大仙的好奇探究不能一一作答,只能點答對該項目未來之推廣有直接影響的大仙們。

不想當將軍的不是好士兵;不想拿諾獎的不是好學者。我盼呀盼,哪啥,諾貝爾炸藥獎的導火索會不會因此絆我一腳呢?但願吧!

再接下來,我得寫教科書了,因為這一發明基於我親手奠基的新學科:介電動力學—dielectrodynamics,這門新學科只有母雞沒有雞蛋,而兩者兼有的那門學科不說你也知道:electrodynamics—電動力學。

其實,這次“起義”的第一槍,就是衝electrodynamics“正動派”來的。但沒想把它推翻,因為它畢竟不是“反動派”,而是勤懇地為世界人民服務了約一個世紀。在新舊科技交替的或以新補舊的過渡期,它仍有進一步存在的必要,只要它能不鎮壓我dielectrodynamics就算萬幸,且新來者主要擅長脈衝方式工作,平緩工作方式非其強項。

迄今為止,我總共創造了2個有希望被牛津英語詞典收錄的單詞,一個是我公司的名號:kiwaho(Kilowatt Hour的未來學名),另一個就是這個dielectrodynamics。

說著說著,我又詩意大發啦:今日紅纓依稀在手,只需假以不長時日,即可隨時縛住蒼龍!

最後感謝加拿大,多虧了英明靚仔帥鍋領袖特擼多的科教強國之大政方針,才能有此吊炸天的黑科技秋收起義。擼,接著擼,期待明年擼出更多好成果。




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