Калишвили: послевкусие.

 Прочитал повесть Джиджи Рацирахонана, то есть неповторимой Аси Михеевой, Калишвили. 

Остается приятое послевкусие эпического полотна, большой драмы с гуманистическим посылом, но без сюсюкания. 

Такое послевкусие у меня на всю жизнь осталось после прочтения «Час быка». Первый раз прочитал повесть Ивана Ефремова еще до школы, в «Технике молодежи», второй уже в годы перестройки. 

Калишвили остросоциальна и актуальна. Думаю, лет через десять перипетии отношений искусственных интеллектов будут восприниматься совсем иначе. Будет так. Будет как в повести или по-другому. – не знаю. А тоталитарная система, созданная для выкачивания природных ресурсов – это вечное. 

И как заклепочник, хочу высказаться по техническим деталям. 

В Калишвили есть два проходящих фоном «быотвых» фантдопа: дегидратированная пища и пересинтез одежды и бытовых вещей. Собственно, с точки зрения технологии – это не фантастика. Бытовые дегидрататоры можно купить. Завод для растворения полимеров с последующим переосаждением, и формообразованием нового изделия – тоже. Миниатюризация такого завода – дело времени. 

NB! Обратите внимание, что модели одежды никто пересинтезу не заказывает. ИИ сам, что ли, выбирает, без участия человека? ;)

Вопрос в энергоемкости процессов. Дегидратация – это испарение всей воды в продуктах. Теплота парообразоваия в семь раз больше теплоты, нужной для нагрева воды до 100 градусов. В общем, дегидрататор – это как микроволновка, работающая непрерывно, и не минуту, а часами.

А пересинтез требует растворения полимера в горячем растворе. И очистки раствора.  Расход тепла огромный, намного больше, чем на формообразование самого полимера.

Герои подолгу живут вдалеке от больших поселений. Провода и трубы к удаленным жилищам в повести не замечены. Есть аккумуляторы, но не слишком емкие по сравнению с Землей в 2025 году. От чего аккумуляторы заряжаются – ни слова. Топливо и ДВС есть, но не распространены. Солнечных панелей тоже незаметно. 

На вимане есть реактор. А какой источник энергии в доме? 

Предлагаю вариант. Примерно такого же уровня фантдопа, как пересинтез. Изотермический термоэлектрический преобразователь. Очень хорош для утилизации низкопотенциального тепла, поэтому процессы, требующие нагрева и охлаждения,  практически не потребляют энергии.  

 Есть такой академгородок под Москвой – Черноголовка. Там экспериментально проверены два физических принципа, получения электрического тока из тепла без холодильника.  

Опишу здесь оба. 

Первый эффект заключается в том, что магнитное поле, параллельное поверхности, создает направленный поток электронов, взлетающих с поверхности, описывающих дугу и попадающих на поверхность. Если между катодом и анодом на указанной поверхности есть полоса диэлектрика, электроны взлетают с катода и описывают дугу, заканчивающуюся на поверхности диэлектрика, затем опять взлетают с поверхности и «прыжки» повторяются многократно, пока электроны не попадут на анод. Все дугообразные отрезки траекторий ориентированы в одном направлении, вправо, по часовой стрелке, если смотреть вдоль поверхности от северного полюса магнита. Получается направленное движение электронов – электрический ток.

Придумал это физик Александр Перминов. У него был тяжело больной сын аутист и поздний ребенок у отца одиночки. Перминов искал научный результат, позволивший обеспечить уход за сыном. То, что он придумал, без преувеличения тянет на поездку в Стокгольм (Нобелевскую премию по физике – ИШ). Но поверили единицы. Открыватель умер,судьба сына неизвестна.

Второй эффект сложнее для понимания. Через проводящее кольцо с электрическим током проходит магнитный поток, величина которого зависит только от силы тока в кольце. Магнитный поток квантуется и изменяется дискретно. Если по кольцу течет ток, через кольцо проходит целое число квантов магнитного потока. Соответственно, сила тока в кольце изменяется дискретно. В сверхпроводящем кольце сопротивление ноль, если подсоединить к нему выводы вольтметра, прибор покажет ноль. 

А теперь самое интересное. Если в сверхпроводящем кольце сделать участок обычной проводимости с ненулевым сопротивлением, то на его концах есть разность потенциалов. Подсоединяем вольтметр, видим напряжение, подсоединяем нагрузку – видим полезную работу. 

Мощность, снимаемая с одного колечка крошечная – миллиардные доли ватта. Но при последовательном и параллельном соединении колец мощность суммируется. Технологии микроэлектроники позволяют сделать миллиарды колечек на одном чипе. Эффект работает при температуре перехода в сверхпроводящее состояние. Нужен дьюар. Но лет через пять прогресс микроэлектроники позволит делать кольца размером десяток нанометров из обычного металла. Можно получить источник тока любой мощности от долей ватта до мегаватт. 

История открытия. В 1962 и 1964 гг. американские физики W.A. little и R.D.Parks опубликовали результаты эксперимента по квантованию магнитного потока в сверхпроводящем кольце[1][2]. Эффект был неоднократно повторен в лабораториях того же Станфордского университета[3], лаборатории Камерлинг Оннеса в Голландии[4], технологическом университете в Гётеборге[5]

В 1998 г. И.Н Жиляев и А.В. Никулов в Институте проблем технологии и особо чистых материалов РАН в Черноголовке объяснили эффект Литтла-Паркса теоретически[6]. Затем в институте подтвердили эффект экспериментально[7], и что важно, подтвердили линейное суммирование тока в цепи из 1080 колец[8], полученных с помощью технологий микроэлектроники. До того эффект Литтла-Паркса проверяли на единичных сверхпроводящих кольцах, изготовленных вручную.

То есть такая энергетика - это физика, а не магия.  Другое дело что вникнуть в эти эффекты желающих очень мало.

Кто разбирается в физике, увидит тут явное противоречие общепринятым взглядам. Если будет интересно, напишу еще.

#Джиджи_Рацирахонана, #Калишвили, #распределенная_энергетика 

[1] W. A. Little and R. D. Parks Observation of Quantum Periodicity in the Transition Temperature of a Superconducting Cylinder. - Phys. Rev. Lett. 9, 9 – Published 1 July 1962 https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.9.9.

[2] R. D. Parks and W. A. Little, Fluxoid Quantization in a Multiply-Connected Superconductor. - Phys. Rev. 133, A97 (1964). Published 6 January 1964 https://doi.org/10.1103/PhysRev.133.A97.

[3] Bascom S. Deaver, Jr., and William M. Fairbank. Experimental evidence for quantized flux in superconducting cylinders. – PhysRevLett, 1961, v.7, №2, p. 43-46.

[4]  A. Th. A.M. De Waele, W.H. Kraan, R.De Bruyn Ouboter, K. W. Taconis. On the D.C. voltage across a double point contact between two superconductors at zero applied D.C. current in situations in which the junction is in thr resistive region due to the circulating current pf flux quantization. – Physica, v. 37 (1967), p.114-124.

[5] R. Arpaia, S. Charpentier, R. Toskovic, T. Bauch, F. Lombardi. YBa2Cu3O7ÿd nanorings to probe fluxoid quantization in High Critical Temperature Superconductors. – Physica C, v. 506 (2014), p 184–187.

[6] A.V.Nikulov and I.N.Zhilyaev, The Little-Parks Effect in an Inhomogeneous Superconducting Ring. J. Low Temp.Phys. v.112, pp.227-236, (1998); см. https://arxiv.org/abs/cond-mat/9811148

[7] S.V. Dubonos, V.I. Kuznetsov, A.V. Nikulov, Observation of dc voltage on segments of an inhomogeneous superconducting loop. (2001) Preprint at https://arxiv.org/abs/physics/0105059

[8] А. А. Бурлаков, В. Л. Гуртовой, С. В. Дубонос, А. В. Никулов, В. А. Тулин, “Исследование эффекта Литтла-Паркса на системе асимметричных сверхпроводящих колец”, Письма в ЖЭТФ, 86:8 (2007), 589–593; JETP Letters, 86:8 (2007), 517–521 http://www.mathnet.ru/links/e0d1bc91b10aab36c1838db1878250af/jetpl890.pdf  англ версия https://link.springer.com/article/10.1134%2FS0021364007200052