Что такое вечный двигатель можно ли его построить

Почему вечный двигатель невозможен

Когда речь заходит о вечном двигателе, главная проблема — путаница в формулировках. Почему-то некоторые считают, что вечный двигатель – это машина, которая движется постоянно, что она никогда не останавливается. Эта правда, но лишь отчасти.

Действительно, если вы однажды установили и запустили вечный двигатель, он должен будет работать до «скончания времён». Назвать срок работы двигателя «долгим» или «продолжительным» – значит сильно преуменьшить его возможности. Однако, ни для кого не секрет, что вечного двигателя в природе нет и не может существовать.

Но как же быть с планетами, звездами и галактиками? Ведь все эти объекты находятся в постоянном движении, и это движение будет существовать постоянно, до тех пор пока существует Вселенная, пока не наступит время вечной, бесконечной, абсолютной темноты. Это ли не вечный двигатель?

Именно при ответе на этот вопрос и вскрывается та путаница в формулировках, о которой мы говорили в начале. Вечное движение не есть вечный двигатель! Само по себе движение во Вселенной «вечно». Движение будет существовать до тех пор, пока существует Вселенная. Но так называемый вечный двигатель — это устройство, которое не просто движется бесконечно, оно еще и вырабатывает энергию в процессе своего движения. Поэтому верно то определение, которое даёт Википедия:

В интернете можно найти множество проектов, которые предлагают модели вечных двигателей. Глядя на эти конструкции, можно подумать, что они способны работать без остановки, постоянно вырабатывая энергию. Если бы нам действительно удалось спроектировать вечный двигатель, последствия были бы ошеломляющими. Это был бы вечный источник энергии, более того, бесплатной энергии. К сожалению, из-за фундаментальных законов физики нашей Вселенной, создание вечных двигателей невозможно. Разберёмся, почему это так.

Физика работы вечного двигателя

В нашей Вселенной безраздельно властвует закон сохранения энергии. Согласно этому закону, энергия всегда сохраняется. Это означает, что энергия не может быть ни создана, ни разрушена. Вместо этого она просто переходит из одного состояния в другое. Чтобы движение осуществлялось постоянно, энергия системы должна всегда оставаться постоянной и никуда не выделяться. Из одного этого факта следует, что вечный двигатель построить нельзя.

Почему? Чтобы поддерживать постоянное движение, мы должны соблюсти много требований к нашему устройству:

1. Машина не должна иметь каких-либо «трущихся» частей. Любая движущаяся часть не должна касаться других деталей. Трение, которое будет создано между деталями, в конечном счете приведёт к тому, что двигатель потеряет свою энергию. Создание гладкой поверхности недостаточно, так как не существует идеально гладких объектов. Тепло всегда будет генерироваться при трении двух частей (образование тепла требует энергетических затрат, поэтому двигатель будет терять энергию).
2. Машина должна работать в вакууме (без воздуха). Этот пункт напрямую связан с причиной, указанной в предыдущем пункте. Эксплуатация машины не в вакууме приведет к потере ее энергии за счет трения между движущимися частями и воздухом. Хотя потеря энергии из-за трения деталей двигателя о воздух очень мала, помните, что мы говорим о вечных двигателях. То есть, если существует малейший механизм потерь, то двигатель в конце концов потеряет свою энергию (даже если это займет очень много времени).
3. Двигатель не должен воспроизводить звук. Звук также является формой передачи энергии. Если машина издает какие-либо звуки, это ведёт к потере энергии. Хотя эта проблема исчезнет, если двигатель будет работать в вакууме, поскольку в вакууме звук распространяться не может.

И даже если предположить, что когда-нибудь мы сможем соблюсти все эти условия и построить такое устройство, которое будет двигаться вечно. Сможем ли мы получать из него энергию? Да, но только ту энергию, которая использовалась для приведения этого устройства в движение. Вечный двигатель в реальной жизни будет просто хранить изначально переданную ему энергию. Мы должны помнить, что энергия не может быть создана; она всегда лишь преобразуется из одной формы в другую. Так что, если вам удастся построить идеальную машину, способную двигаться вечно, вам понадобится энергия, чтобы запустить её. Это единственная энергия, которую вы сможете в конечном итоге получить обратно.

Материал подготовлен репетитором по физике на Юго-Западной Сергеем Валерьевичем

Как работает вечный двигатель и можно ли его построить?

«Вечный двигатель». Даже если между вами и наукой лежит огромная пропасть, вы наверняка не раз слышали это словосочетание. Во все времена ученые и не очень люди были одержимы им, пытались его создать. Это настоящая панацея науки, способная исцелить мир от нехватки энергии и принести очень много пользы как прямо сейчас, так и в долгосрочной перспективе на многие тысячи лет вперед. На то этот двигатель и вечный. Но что это вообще такое, как его изобрести, если это можно сделать? Есть ли уже концепции, а может даже прототипы? Об этом мы с вами сегодня и поговорим.

Что это такое

Сперва нужно разобраться в том, что это вообще такое. Людям, незнакомым с наукой может показаться, что это просто любое устройство, которое может работать бесконечно долго. Но это далеко не так.

Вечным двигателем первого рода называют механизм, который должен неограниченное количество времени вырабатывать энергию. Достигается это увеличением его КПД за пределы ста процентов. То есть он просто вырабатывает больше энергии, чем потребляет. Ну и делает это бесконечно долго, так как питает сам себя.

Вечный двигатель это то, что невозможно даже в теории

Но есть еще и вечный двигатель второго рода, с которым все тоже непросто. Это устройство должно полностью превращать потребляемую энергию в работу. Если к первому есть куча вопросов, то ко второму их нет вообще, потому что он не может быть построен в принципе. Сама мысль идет в разрез с первыми двумя законами термодинамики. Так что существование этой концепции в нашей Вселенной невозможно.

Сама концепция вечного двигателя второго рода противоречит первому и второму законам термодинамики, поэтому не может существовать.

Некоторые могут сказать, что вся Вселенная – это нечто вроде вечного двигателя. Она вырабатывает колоссальное количество энергии, и сама себя обеспечивает топливом для существования. Неизвестно, как умрет Вселенная, но, скорее всего, точно умрет. Звезды рано так или иначе затухнут, а все остальное либо умрет в холоде, либо поглотится черными дырами, которые в конце концов пожрут друг друга. Это лишь один из возможных сценариев. Поэтому космос, скорее всего, тоже не вечен.

Даже вращающиеся планеты рано или поздно лишаться своей кинетической энергии и остановятся. Мы этого не замечаем, потому что в космических масштабах потери энергии крайне малы, но они есть.

Вселенная

Вечный двигатель не обязательно должен работать до конца времен. Возможно, он тоже когда-нибудь остановится под влиянием тех или иных факторов. Но главное требование к нему и не звучит как «должен работать вечно». Нет, он должен вырабатывать больше энергии, чем тратить на работу. Тогда он всегда сможет самостоятельно обеспечивать себя топливом.

Как запатентовать такое изобретение

Сегодня получить патент можно на все что угодно. Все, кроме вечного двигателя. Патентное бюро США перестало принимать такие патенты еще в начале прошлого века, а Парижская академия наук – еще на пару десятков лет раньше.

Даже если вдруг вы обойдете законы физики и изобретете такое устройство, то максимум, что вам дадут, это Нобелевскую премию. Ну и спасибо скажут за неоценимый вклад в развитие науки и всего человечества.

Как построить вечный двигатель

Концепций такого устройства существовало и существует огромное множество. Все, кому не лень пытаются создать вечный двигатель, но еще никто не смог представить даже работающий прототип. Поэтому, если вам кто-то в интернете скажет, что изобрел вечный двигатель, посмейтесь ему в лицо. Все концепты либо вообще не проходили испытаний, либо просто проваливали их. Ниже мы разберем самые интересные из них. Возможно, вам даже покажется, что они действительно могут работать вечно, но знайте, что это не так. И скоро вы поймете, почему.

Первый из первых

Доподлинно неизвестно, кто первым заговорил о возможности постройки механизма, который будет вечно вырабатывать энергию. Но пионером в этой области принято считать математика из Индии Бхаскару Второго.

Примерно так выглядел концепт первого вечного двигателя

В своих записях от 12-века он описывал устройство, которое вращается благодаря перетеканию жидкости внутри небольших трубочек, расположенных в колесе. Чаще всего это была ртуть, но рассматривались и другие варианты. Жидкость перетекает из одного конца трубки в другой и таким образом заставляя колесо вращаться.

Звучит просто, как все гениальное, но в реальной жизни приходит в физика и все обламывает. Рано или поздно эти трубки уравновесят друг друга, и колесо остановится. Если сделать только две трубки, то они будут перешивать друг друга гораздо дольше, но толку от такого «двигателя» крайне мало. Это все равно что подуть на ветряк, чтобы он превратил это в энергию. Таким даже лампочку не запитаешь.

Идея Бхаскары понравилась многим изобретателям, и они пытались модифицировать ее, повесив грузы вместо трубочек с жидкостью или заменив ртуть на что-то другое. Но ни одна из «модификаций», конечно же, не сработала.

Вечный двигатель на магнитах

Пожалуй, это один из самых известных концептов вечного двигателя, на котором пытаются заработать деньги все, кому не лень. Есть даже настоящие финансовые пирамиды, организованные для якобы инвестиций в развитие такого проекта. Не будем показывать пальцем, да мы здесь и не за этим.

Одна из вариаций на тему вечного двигателя Бхаскара

Суть этого двигателя очень проста, поэтому на нем все так и «хайпят». Но проблема заключается в том, что даже лучший в мире магнит рано или поздно размагнитится, и двигатель остановится. Нельзя построить вечный двигатель из невечных материалов – так это не работает.

Кому первому пришла в голову идея вечного двигателя на магнитах, неизвестно. Самый популярный персонаж в этой области – инженер из Южной Африки Майкл Брэйди. Он смог запатентовать свою идею, хоть и не в качестве вечного двигателя. Но патенты сейчас раздают всем, кому не лень, поэтому это не самое главное. Знаменитым он стал после того, как был арестован за то, что собрал деньги на постройку своих двигателей и не выполнил обещаний.

Как вообще работает такое устройство? Очень просто: магнит притягивает металлические части двигателя, чем и приводит его в работу. Вот такая простая идея, которая не учитывает трение и износ магнитов. Поэтому она никогда и не сработает, а люди, вкладывающие в нее деньги, не разбираются в элементарной школьной физике.

Вечный двигатель Архимеда

Кто бы что ни говорил, Архимед никогда не изобретал вечных двигателей и даже не создавал концептов. Он лишь сформулировал закон, описывающий работу такой системы. Закон, который даже был назван в его честь, и все вы с ним хорошо знакомы.

Вечный двигатель Архимеда

Тело, погруженное в жидкость или газ, будет выталкиваться этой средой наверх с силой, равной произведению плотности среды, ускорения свободного падения и объема той части тела, которая погружена в эту жидкость/газ.

Концепция двигателя, основанного на этом законе, использует силу Архимеда для выталкивания шариков на поверхность жидкости, тем самым раскручивая двигатель. Но, как вы понимаете, шарики с поверхности придется вернуть назад под воду, а для этого нужно совершить большую работу и потратить больше энергии, чем выделяется при их всплывании. Поэтому такая концепция двигателя полностью бесполезна.

На удержание воды постоянно с одной стороны резервуара тоже тратится энергия. А ее подливание из вне уже не будет соответствовать требованиям к вечному двигателю. И оно тоже требует дополнительной энергии.

Механизм на противовесах

Этот концепт интересен тем, что использует не круглую систему для вращения, а смещенную. В ней грузы, подвешенные на цепь, должны вращать весь механизм. Но здесь проблема точно такая же, как была и у самого первого «вечного двигателя». Очень быстро система уравновесит саму себя и просто перестанет работать.

Механизм на противовесах

Первым такую систему предложил математик из Голландии Симон Стевин еще в 16-ом веке. По его задумке цепочка с 14 шарами перебрасывалась через треугольную призму, и таким образом с одной стороны шаров оказывалось в два раза больше, чем с другой. По мнению Стевина, вращение цепи по такой схеме должно было быть непрерывным, так как шары с длинной стороны тянули шары с короткой, а грузы внизу вообще не участвовали в процессе, чтобы не сбивать его.

По логике может показаться, что система вполне работоспособна, но физика и здесь имеет противоположную точку зрения. Все очень просто: из-за того, что часть призмы, где шаров больше, более пологая, сила тяжести там меньше. А это значит, что вся система очень быстро остановится из-за того, что потеряет кинетическую энергию и придет в равновесие.

Так можно ли его построить?

Вы уже наверняка поняли, что создать вечный двигатель – задача невероятно трудная. Но выполнима ли она вообще, если за столько лет никто даже не приблизился к ее решению? С точки зрения существующих законов физики – нет. Сама идея вечного двигателя им противоречит. Невозможно движением вырабатывать больше энергии, чем тратится на это самое движение.

Но, хочется все-таки оставить толику надежды тем, кто думает, что такая идея осуществима. Раньше мы думали, что многие вещи невозможны, а сейчас пользуемся ими каждый день. Во Вселенной есть еще уйма загадок, которые мы не решили, и, возможно, секрет вечного двигателя кроется в одной из них.

Вечный двигатель рядом

Для начала коротко и по возможности доступно объяснимся в терминах-понятиях.

Двухкомпонентная — значит такая, где традиционные АЭС с реакторами на тепловых нейтронах не конкурируют с реакторными технологиями на быстрых нейтронах (инновационными и пока что единичными), а завязаны с ними в одну экономическую и, главное, производственно-технологическую цепочку.

А новая технологическая платформа ядерной энергетики предусматривает помимо такой синергии между разными типами атомной генерации еще и новые подходы в организации ядерного топливного цикла: уже сегодня-завтра — сбалансированного, а в перспективе — практически замкнутого. И, разумеется, новые виды топлива (МОКС, РЕМИКС, СНУП), новые способы производства и обращения с ним.

Первое представление о таком, в идеале — почти безотходном, круговороте делящихся материалов и технологических переделах дает публикуемая вместе с этой статьей инфографика. А поводом для выбора самой темы можно считать начавшееся в городе Северске Томской области строительство инновационного реактора, а точнее, опытно-демонстрационного энергоблока БРЕСТ-ОД-300 на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем. На одной площадке с ним будут возведены и уже возводятся модуль переработки облученного ядерного топлива (ОЯТ) и здесь же — модуль по фабрикации/рефабрикации топлива для новых загрузок в реактор с использованием переработанного ОЯТ. То есть реализуется на практике, на одной пристанционной площадке мини-модель одной из возможных схем замыкания ядерного топливного цикла.

По горячим следам мы рассказали об этом в недавнем репортаже «Мировой «Прорыв» в Сибири» («РГ» — 08.06.2021). Сегодня в понимании непростых технологических вопросов, организационных подходов и новых терминов нам помогут ведущие специалисты и руководители «Росатома», его топливной компании «ТВЭЛ», проектного направления «Прорыв» и их зарубежные коллеги.

— Я вижу три основных нововведения в реакторе БРЕСТ и проекте «Прорыв», — откликнулся на событие в Северске руководитель секции развития ядерно-энергетических технологий МАГАТЭ Стефано Монти. — Первое — применение свинца для охлаждения реактора на быстрых нейтронах. Годами многие страны искали оптимальные конструктивные решения для реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем. Теперь мы сможем увидеть действующий энергоблок…

Свинцовые теплоносители, полагает господин Монти, имеют ряд преимуществ. В отличие от натрия они не вступают в химическую реакцию с воздухом и водой, что безопаснее. Усовершенствованный реактор и весь энергоблок на его основе компактнее. Он становится экономически более конкурентным по сравнению с другими типами АЭС и другими источниками чистой энергии.

— Второй важнейший аспект — использование смешанного нитридного уран-плутониевого топлива. Нитриды обладают очень высокой плотностью, что является преимуществом при использовании топлива и обеспечивает высокую теплопроводимость, — акцентировал важные детали эксперт из Вены. — Третьим преимуществом, а возможно, и самым актуальным нововведением этого проекта является даже не сам реактор, а процесс замкнутого топливного цикла, в рамках которого он функционирует. Все объекты находятся на одной сравнительно небольшой площадке.

По словам Стефано Монти, это очень важное преимущество, так как исключается необходимость вывоза отработавшего топлива за пределы атомной станции. А еще очень важный довод в отношении приемлемости ядерной энергетики, особенно когда решается вопрос о размещении новых или расширении уже существующих АЭС.

Когда реактор функционирует в замкнутом топливном цикле, отработавшее топливо, ранее загруженное для генерации энергии, после выгрузки подвергается химической обработке и переработке, причем не один и не два, а множество раз. То есть в случае с реактором на быстрых нейтронах можно получать максимальное количество энергии из условной единицы топлива, многократно вовлекаемого в работу.

— Мы практически приравниваем атомную энергию к возобновляемой, что соответствует идеям и принципам устойчивого развития, — заключает представитель МАГАТЭ.

Такую оценку разделяет и Наталья Никипелова, президент российской топливной компании «ТВЭЛ».

— Технология рециклинга, то есть повторной переработки облученного топлива и других вторичных урановых продуктов, позволят создать энергетическую систему, которая практически полностью сама себя обеспечивает ресурсами, — подтверждает глава «ТВЭЛ». — А ядерная энергетика в определенном смысле становится возобновляемой. Уже использованное в реакторе топливо после некоторой выдержки и специальной переработки будет использовано для производства нового и новой загрузки в реактор…

Такая система-круговорот потребует лишь минимальной дополнительной подпитки ресурсами, уточняет Наталья Никипелова. В качестве добавки при производстве новых партий топлива будут использовать обедненный уран — побочный продукт основного уранового производства.

«Благодаря переработке ядерного топлива бесконечное количество раз ресурсная база атомной энергетики станет практически неисчерпаемой, — это уже заявление главы «Росатома» Алексея Лихачева. — А для будущих поколений снимается проблема накопления ОЯТ».

К этому историческому повороту, по словам главы «Росатома», наука и практика двигались 60 лет. Ведь идеи о замыкании ядерного топливного цикла были высказаны советским физиком Александром Лейпунским и поддержаны академиком Курчатовым вскоре после ввода в строй первой атомной электростанции в Обнинске. Исследования и дискуссии перешли в плоскость ОКР, технических проектов и реального строительства с принятием в России ФЦП «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 годов и на перспективу до 2020 года». Теперь ее эстафету приняла Комплексная программа «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в Российской Федерации на период до 2024 года».

Нынешний президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук не без оснований сравнил переживаемый момент с началом в России Атомного проекта 2.0 — ориентированного уже исключительно на развитие мирной атомной энергетики и на цели устойчивого развития. Он действительно знаменует начало нового этапа в развитии мировой атомной энергетики и закрепляет за Россией глобальное технологическое лидерство в этой сфере.

— Мы гордимся тем вкладом, который топливный дивизион «Росатома» вносит в реализацию проекта, — говорит Наталья Никипелова. — Ведь создается не только новое поколение реакторов, но и новое поколение технологий ядерного топливного цикла. А это включает разработку топлива, которое обеспечит эффективную работу быстрого реактора со свинцовым теплоносителем и будет полностью состоять из рециклированных ядерных материалов, таких как плутоний и обедненный уран. И, конечно, создание эффективных, безопасных, экономически приемлемых технологий переработки облученного топлива, обращения с отходами, создание для этих целей уникальных производств.

В рамках общего проекта в «ТВЭЛ» разрабатывают принципиально новый вид ядерного топлива — уже упомянутое смешанное нитридное уран-плутониевое (СНУП-топливо) для энергоблока с «быстрым» реактором БРЕСТ. Сейчас его экспериментальная партия проходит испытания в действующем «быстром» энергетическом реакторе БН-600 на Белоярской АЭС. Параллельно продолжается работа по созданию второго поколения твэлов с более высоким уровнем выгорания, которые должны использоваться, когда производство СНУП-топлива перейдет на этап рефабрикации.

— Новый завод-модуль по переработке облученного топлива будет полностью автоматизированным, поскольку фабрикация СНУП-топлива предполагает обращение с плутонием, — поясняет Наталья Никипелова. — По срокам это условно третья очередь в проекте. Что касается модуля фабрикации и рефабрикации, другими словами — производства свежего топлива из переработанного, то на нем уже выполнен основной объем строительных работ, и в 2020 году мы приступили к монтажу уникального технологического оборудования.

А общие контрольные сроки, по словам научного руководителя проектного направления «Прорыв» Евгения Адамова, таковы: реактор БРЕСТ-ОД-300 надо ввести в 2026 году. Но еще ранее, уже к 2023 году, предстоит запустить и освоить модуль фабрикации и рефабрикации. Еще через год планируется начать сооружение модуля переработки облученного топлива.

— Успешная реализация этого проекта позволит нашей стране стать первым в мире носителем атомной технологии, полностью отвечающей принципам устойчивого развития — в экологичности, доступности, эффективности использования ресурсов, — заключает глава «Росатома» Алексей Лихачев. — Мы вновь подтверждаем свою репутацию мирового лидера в области ядерных технологий, предлагая уникальные решения, направленные на улучшение жизни людей.

Цифра

96 процентов от массы отработавшего ядерного топлива составляют материалы, которые можно использовать повторно.

Владислав Корогодин, директор по управлению жизненным циклом ЯТЦ и АЭС госкорпорации «Росатом»:

— Сбалансированный ЯТЦ — это включение АЭС с реакторами на тепловых нейтронах в двухкомпонентную систему с замкнутым ядерным топливным циклом. Наша цель — комплексное продуктовое предложение для мирового рынка. Оно адресовано клиентам, имеющим проблемы с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ), и содержит решение этих проблем: рецикл ядерных материалов и отсутствие радиоактивных отходов, требующих глубинного геологического захоронения. Развитие новой технологической платформы российской ядерной энергетики — реакторов на быстрых нейтронах (РБН) с замкнутым ЯТЦ — позволяет решить вопрос с утилизацией высокоактивных долгоживущих РАО путем их сжигания в «быстрых» реакторах. Остающиеся короткоживущие РАО достигают радиационной эквивалентности с природным ураном менее чем за 300 лет, а радиологической эквивалентности — всего за 100 лет. Одновременно с этим регенерированный уран возвращается клиентам в виде нового топлива, снижая потребление природного урана. Выделенный плутоний в двухкомпонентной системе может многократно рециклироваться, кратно снижая расход природного урана. Наша новая технологическая платформа с РБН и технологиями замкнутого ЯТЦ позволяет включить зарубежные легководные реакторы в глобальную двухкомпонентную ядерную энергосистему без ограничений по сырьевой базе, без накопления ОЯТ и долгоживущих РАО.

Мировой «прорыв» в России: мнения и отклики

Алессандро АЛЕМБЕРТИ, ученый-ядерщик, эксперт в области быстрых реакторов, Италия:

— Хочу поздравить российских коллег с этим важнейшим событием — началом сооружения первого в мире реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем и первого энергоблока четвертого поколения, который будет построен в России.

Проект «Прорыв», частью которого является реактор БРЕСТ, — это воплощение в жизнь технологии замыкания ядерного топливного цикла, которая была мечтой наших предшественников. Он действительно может подтолкнуть нас к началу новой эры в области ядерных технологий. И мы открыты к этому яркому будущему, в котором ядерная энергия будет мирно использоваться на всей планете.

Уильям МЭГВУД, генеральный директор Агентства по ядерной энергии при Организации экономического сотрудничества и развития, Австрия:

— Сложно сказать, каким будет будущее для энергетики, окружающей среды или атомных технологий. Но мы точно знаем, что если мы хотим добиться процветания атомной отрасли, то нам нужно внедрять инновации, и этот проект — инновации в деле. Поэтому я поздравляю всех, кто принимал в этом участие, поздравляю строителей, поздравляю моих друзей в России, которые воплотили эту мечту в жизнь. И я вам немного завидую. Вы задали очень высокую планку для своих коллег со всего мира, которые тоже работают над инновациями в сфере новых технологий. Мы надеемся, что последуем за вами, а пока будем следить за тем, как новые технологии разрабатываются в интересах всего человечества.

Тору ОБАРА, профессор Токийского института, Япония:

— В настоящее время мы сталкиваемся с серьезной проблемой изменения климата. Снижение выбросов парниковых газов является необходимым для решения этой проблемы. Эффективное использование ядерной энергии — один из способов достичь этой цели. Реакторы на быстрых нейтронах способны не только замыкать топливный цикл, но и использовать более эффективно ресурсы природного урана. Кроме того, они могут сократить количество радиоактивных отходов. А использование свинца в качестве теплоносителя позволяет упростить реакторную технологию и улучшить показатели безопасности. Я с огромным интересом наблюдаю за развитием этого проекта, в том числе и за процессом замыкания топливного цикла.

Профессор Шон ГИ РИ, конгрессмен, экс-глава Министерства образования, науки и техники Республики Корея:

— Я думаю, что «Прорыв» — это один из самых многообещающих и лучших проектов в области атомной энергетики, которые реализуются сегодня в мире. Этот проект, безусловно, положит начало новой эре в истории человечества в целом и ядерной энергетики в частности. Самым важным фактором в деле мирного использования атома является безопасность. Второй фактор — это конкурентоспособность. А третий — поставки сырья и программа по ядерным отходам. И этот проект сможет ответить на все такие вызовы.

Ицань У, академик Китайской академии наук, директор Института ядерных энергетических технологий (КНР):

— Начало строительства БРЕСТа — очень обнадеживающая новость для всех мировых исследователей, которые занимаются разработкой реакторов со свинцовым теплоносителем и других инновационных ядерно-энергетических систем. А проект «Прорыв» поможет исследовать важный путь к устойчивому развитию энергетики. Ведь при замыкании ядерного топливного цикла большая часть урана, содержащегося в топливе, может быть в достаточной степени использована повторно. Таким образом, объем, токсичность и продолжительность жизни долгоживущих радиоактивных отходов будут значительно сокращены, а потребность в новых ресурсах урана может быть значительно снижена.

Китай также занимается разработкой реакторов со свинцовым теплоносителем и инновационными направлениями ядерной энергетики. Ведущая китайская исследовательская группа FDS, которую я представляю, на протяжении десятилетий проводит соответствующие исследования. Мы надеемся, что благодаря совместным усилиям глобальных игроков ядерно-энергетического сообщества атомная энергия сможет стать устойчивой базой для долгосрочного развития и принесет пользу будущим поколениям. Все люди смогут жить в экологичном мире с низким уровнем выбросов углерода.

Что такое вечный двигатель можно ли его построить

В конце первого года работы Университета детей, ученые, участвовавшие в проекте выбрали самые интересные на их взгляд детские вопросы. Вопрос, на который мы сейчас отвечаем, стал темой целой лекции, которую философ науки Владимир Григорьевич Буданов прочел на дне открытых дверех второго сезона Университета детей.

Так что же думают современные ученые насчет машины времени, вечного двигателя и эликсира вечной молодости? Оказывается, все может быть не так уж печально.

Согласно, современным физическим представлениям путешествия назад во времени не осуществимы. Идеи, как построить такую машину, конечно появлялись. В последнее время их связывали, например, с существованием так называемых кротовых нор, пространственно-временных дыр, связывающих разные области пространства-времени. Однако, выяснилось, что такие модели машины времени противоречат квантовой механике, разделу физики, который описывает свойства микромира, состоящего из мельчайших частиц вещества вселенной.

Но вот придумать сценарии, которые отправят нас в будущее намного проще. Есть несколько способов.

Во-первых, биологические. Самый простой пример – это летаргический сон. Это состояние похожее на сон, в котором человек неподвижен, не реагирует на внешние раздражители, практически не проявляет признаков жизни, но тем не менее не умирает. Причины летаргического сна до конца непонятны, и путешествие это довольно коротокое и не из самых приятных. Но тем не менее человек может проспать таким образом несколько лет (хотя чаще несколько месяцев), а потом проснуться.

Другой вариант – это криогенные технологии. Существует теория, согласно которой можно заморозить человека при температуре жидкого азота (- 196ºС), а потом разморозить его в будущем. С некоторыми живыми организмами такие трюки даже выходят, но с человеком пока успеха добиться не удалось. Тем не менее некоторые люди просят заморозить их в надежде на то, что в будущем технологии разморозки людей будут созданы. Никаких теоретических законов, которые бы запрещали такие технологии пока не найдено.

Существует и физический сценарий путешествия в будущее. Он связан с тем, что согласно теории относительности Эйнштейна при путешествиях с околосветовыми скоростями время для путешествующего должно замедляться. Это значит, что если космонавт слетает с околосветовой скоростью к ближайшей звезде, находящейся в нескольких световых годах от солнца, то когда он прилетит обратно на Землю, на на ней пройдет несколько лет, хотя для него него время во время путешествия почти остановилось. Получится, что он практически не старея переместился в будущее. Конечно, сейчас мы не можем себе представить себе технологии, способные на такое, но, что может мешать им существовать теоретически, мы тоже не знаем.

С вечным двигателем ситуация более определенная. Закон сохранения энергии и начала термодинамики запрещают существование вечных двигателей. В наблюдаемой нами вселенной энергия не возникает из ниоткуда и не пропадает в никуда. Откуда мы это знаем? Это подтверждают все наблюдения, которые у нас есть. На основании этого знания построена значительная часть современной физики. Если бы этот закон не работал, не работали многие проверяемые следствия из многих других физических законов. А раз они работают, то и закон сохранения энергии тоже. Но то, что вечный двигатель нельзя построить, не так уж и страшно. Дело в том, что существует огромное количество источников энергии, пока еще не освоенных. Это и солнечная энергия, и энергия ветра, и энергия приливных волн. При грамотном использовании этой энергии нам хватит, если и не навечно, то на достаточный срок.

Что касается эликсира вечной молодости, то здесь теоретических препятствий вроде бы нет, и действительно определенный прогресс в этом направлении наблюдается. Люди уже в среднем живут в два раза дольше, чем сто лет назад. Дело здесь, конечно, не в каком-то волшебном эликсире, а в развитии гигиены и медицины. Люди теперь во-первых, болеют реже, потому что лучше соблюдают правила гигиены, а во-вторых, лекарства, в первую очередь антибиотики, теперь могут вылечить огромное количество болезней, от которых в конце 19, начале 20 века умирали.

Что ждет нас на этом фронте в будущем? Есть три многообещающих направления. Первое – это развитие регенеративной медицины на основе стволовых клеток. Стволовые клетки – это клетки, которые могут превращаться в совершенно разные клетки нашего организма и обновлять его. Успехи здесь поражают каждый день. Уже сейчас уеные научились выращивать из стволовых клеток целые органы, а что нас ждет в будущем, представить пока трудно. Второе напрвление – это развитие идей трансгуманизма, то есть соединения человеческого организма с техникой. Сейчас это представлено различными протезами и даже экзоскелетом, который может управляться напрямую электрическими сигналами от мозга, конечно, при помощи сложного оборудования. Прогресс в этом направлении идет семимильными шагами. Ну и наконец третье, самое фантастическое, направление – это полный уход в виртуальную реальность. Примерно то же самое, что показано в фильме Матрица, но более оптимистично. Здесь, правда, никаких конкретных достижений пока нет, но учитывая скорость развития современной нейробиологии, возможно эти достижения появятся в самом ближайшем будущем.

Почему у пожилых людей седеют волосы?

Никто точно не знает. Причем ученые пока не могут однозначно ответить ни на вопрос, зачем это нужно, ни как это происходит. Но некоторые идеи на этот счет есть. Начнем с того, как.Есть две основных версии того, как люди седеют. Обе они сходятся в том, что это происходит, когда в клетках, из которых вырастают волосы, перестают производиться белки-пигменты, которые придают волосам цвет. Согласно первой версии это происходит просто из-за старения этих клеток. Со временем в ДНК любых клеток могут накапливаются ошибки, и они перестают работать нормально. В случае клетками, которые отвечают за рост волос, это приводит к тому, что они теряют возможность нормально производить пигменты.