У меня появилась идея, как застабилизировать релятивистский кольцевой маховик от разрыва центробежной силой. Идея, легитимная с точки зрения ортодоксальной науки. С опорой на авторитеты. С конкретными формулами и расчётами.К сожалению эта идея не подошла для электрически заряженного маховика-диполя, который я тут несколько ранее описывал. По причине такого явления, как радиационное трение.А вот для электрически нейтрального (или почти нейтрального) релятивистского кольцевого маховика, может и подойти. Причём без потерь на радиационное трение и на гравитационные волны.
Похоже, мы уже начинаем понимать друг друга. Именно о внешних силах для обжатия маховика я и говорю, это и электрическое и магнитное поле, или давлением света от лазеров. Я хочу кольцевой заряженный положительно маховик помещать между двумя кольцевыми электродами с наружи + маховик тоже + , а внутри -.
У ИИ я спрашивал , что будет если в БАК(коллайдер) поместить кольцо из тонкой вольфрамовой проволочки диаметр проволоки 0.001 мм, напряжение +900000 В, диаметр кольца 8.6 км. Учитывать баланс сил. И Вот, что ИИ насчитал. Я его расчёты не проверял выложу ответ ИИ полностью, чтоб не обвинили в умышленной подтасовке.
Чтобы определить максимальную скорость, с которой кольцо из вольфрамовой проволоки может вращаться в LHC при заданных условиях, нам нужно учесть как электромагнитные силы, так и механические ограничения проволоки. Вот пошаговая разбивка:
---
### **1. Механические ограничения вольфрамовой проволоки**
Основным механическим ограничением является **центробежная сила**, действующая на проволоку, которая не должна превышать **прочность на разрыв** вольфрама.
#### **Дано:**
- Диаметр проволоки, \( d = 0,001 \, \text{мм} = 1 \, \mu \text{м} \)
- Радиус проволоки, \( r = 0,5 \, \mu \text{м} \)
- Площадь поперечного сечения, \( A = \pi r^2 = \pi (0,5 \times 10^{-6})^2 = 7,85 \times 10^{-13} \, \text{м}^2 \)
- Плотность вольфрама, \( \rho = 19 250 \, \text{кг/м}^3 \)
- Предел прочности вольфрама, \( \sigma_{\text{max}} \approx 1,5 \, \text{ГПа} = 1,5 \times 10^9 \, \text{Па} \) (для высокопрочных вольфрамовых волокон)
- Радиус кольца LHC, \( R = 4,3 \, \text{км} = 4300 \, \text{м} \)
#### **Центробежная сила:**
Центробежная сила на единицу длины провода равна:
\[
F_{\text{cent}} = \lambda \cdot \frac{v^2}{R}
\]
где:
- \( \lambda = \rho \cdot A \) (масса на единицу длины)
- \( v \) = тангенциальная скорость
**Кольцевое напряжение** (напряжение растяжения) в проводе равно:
\[
\sigma = \frac{F_{\text{cent}}}{A} = \rho \cdot \frac{v^2}{R}
\]
Чтобы провод не сломался:
\[
\sigma \leq \sigma_{\text{max}}
\]
\[
\rho \cdot \frac{v^2}{R} \leq \sigma_{\text{max}}
\]
Решение для \( v \):
\[
v \leq \sqrt{\frac{\sigma_{\text{max}} \cdot R}{\rho}}
\]
Подставляем числа:
\[
v \leq \sqrt{\frac{(1,5 \times 10^9) \cdot 4300}{19250}}
\]
\[
v \leq \sqrt{3,35 \times 10^8} \approx 18 300 \, \text{м/с} \quad (\text{or} ~ 6,6 \times 10^7 \, \text{км/ч})
\]
Это **максимальная механическая скорость** до того, как провод разорвется из-за центробежной силы.
---
### **2. Электромагнитные соображения**
Провод имеет напряжение \( +900 000 \, \text{В} \). Труба пучка LHC имеет потенциал земли, поэтому провод испытывает **электростатическую силу**, тянущую его внутрь.
#### **Электростатическая сила:**
Сила на единицу длины заряженного провода в цилиндрической трубе для пучка (приближенно представляющей трубу как бесконечный проводящий цилиндр) равна:
\[
F_{\text{elec}} = \frac{\lambda_e \cdot E}{2 \pi \epsilon_0 r}
\]
где:
- \( \lambda_e \) = заряд на единицу длины
- \( E = 900 000 \, \text{V} \)
- \( \epsilon_0 \) = диэлектрическая проницаемость свободного пространства (\( 8,85 \times 10^{-12} \, \text{F/m} \))
- \( r \) = радиус провода (\( 0,5 \, \mu \text{m} \))
Заряд на единицу длины равен:
\[
\lambda_e = C \cdot V
\]
где \( C \) — емкость на единицу длины провода в лучевой трубе:
\[
C \approx \frac{2 \pi \epsilon_0}{\ln(b/a)}
\]
где \( b \) — радиус лучевой трубы (~30 мм), а \( a \) — радиус провода (0,5 мкм).
\[
C \approx \frac{2 \pi \epsilon_0}{\ln(30 \times 10^{-3} / 0,5 \times 10^{-6})} \approx \frac{2 \pi \epsilon_0}{11,1} \approx 5 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}
\]
Таким образом:
\[
\lambda_e = (5 \times 10^{-12}) \cdot (9 \times 10^5) \approx 4,5 \times 10^{-6} \, \text{Кл/м}
\]
Электростатическая сила на единицу длины равна:
\[
F_{\text{elec}} = \frac{\lambda_e \cdot E}{2 \pi \epsilon_0 r} = \frac{(4,5 \times 10^{-6}) \cdot (9 \times 10^5)}{2 \pi (8,85 \times 10^{-12}) (0,5 \times 10^{-6})} \approx 1,45 \times 10^5 \, \text{Н/м}
\]
#### **Баланс с центробежной силой:**
Для равновесия электростатическая сила должна уравновешивать центробежную силу:
\[
F_{\text{elec}} = F_{\text{cent}}
\]
\[
1,45 \times 10^5 = \rho \cdot A \cdot \frac{v^2}{R}
\]
\[
1,45 \times 10^5 = (19250) \cdot (7,85 \times 10^{-13}) \cdot \frac{v^2}{4300}
\]
\[
v^2 = \frac{1.45 \times 10^5 \cdot 4300}{19250 \cdot 7.85 \times 10^{-13}}
\]
\[
v^2 \approx 4.1 \times 10^{19}
\]
\[
v \approx 6.4 \times 10^9 \, \text{м/с}
\]
Это **быстрее света** (\( c = 3 \times 10^8 \, \text{м/с} \)), то есть электростатическая сила сама по себе не может ограничивать провод физически возможной скоростью.
---
### **3. Заключение**
Ограничивающим фактором является **механическая прочность**, а не электромагнетизм. Максимальная скорость до разрыва проволоки составляет:
\[
v_{\text{max}} \approx 18 300 \, \text{м/с} \quad (\text{or} ~ 66 000 \, \text{км/ч})
\]
Однако это все еще **намного ниже релятивистских скоростей** (протоны LHC достигают ~0,99999999c). Проволока практически не может заменить протоны в LHC, потому что:
1. Ее скорость ограничена прочностью материала.
2. Даже при максимальной скорости ее энергия пренебрежимо мала по сравнению с протонами.
3. Электростатических сил недостаточно для уравновешивания центробежных сил на релятивистских скоростях.
Таким образом, **вольфрамовая проволока не может реально заменить протоны в LHC** в этих условиях.
Тут видно, что электростатическая сила между +900000 В и нулём способна компенсировать центробежную силу на скорости в 21 раз больше скорости света, то есть это Лоренц фактор равен 21. ИИ просто сам отверг этот свой расчёт, потому что скорость была больше скорости света, что не возможно. ИИ просто не понял, что это Лоренц фактор равен 21, а скорость света не превышается, и даже не достигается.
Положительно заряженый маховик вращается внутри положительно же заряженого цилиндра))) Внутри же отрицательно заряженый цилиндр. 2 в одном, тянем внутрь и маховик и внешний цилиндр (который снаружи давит на маховик с помошью электростатического поля внутрь)
Если бы Вы читали мои сообщения раньше, то поняли, что я об этом и говорю. Ещё можно дополнительно , помимо электрических и магнитных полей обжимать и давлением света от лазеров и разгонять кольцо я тоже лазерами хочу. Всё это было раньше. ИИ даже расчёты делал по моим вопросам. Разгон и обжим кольца щадящий, чтоб кольцо не испарилось от перегрева.
