Стартъп на учен от НАСА съобщи за разработването на неизчерпаеми източници на енергия, задвижвани от вакуум

Стартъпът Casimir съобщи за удивителна разработка – неизчерпаеми източници на енергия, черпещи енергия от квантовите колебания на вакуума. Разработчикът на технологията дълго време е работил в НАСА и е провеждал изследвания върху колебанията на вакуума за агенция DARPA, откъдето е почерпил идеята и принципа на безкрайния източник на енергия. Стартъпът получи щедро финансиране и е готов да представи първите вакуумно-квантови източници на енергия през 2028 година.

Първо, няколко думи за основателя на новата компания: Името му е Харълд „Сони“ Уайт. От началото на 2010-те години той работи по съвместни проекти на НАСА и DARPA за изучаване на ефекта на Казимир за микрорезонансни кухини с различен профил. Ефектът на Казимир се състои в това, че две близко разположени във вакуума пластини започват да се привличат една към друга под натиска на квантовите колебания на вакуума – постоянни квантови процеси във вакуума, представляващи електромагнитните колебания на квантови полета, както и раждането и унищожаването на виртуални частици. Вакуумът е празен само в обичайното разбиране. Както доказаха теоретиците, това е неизчислима съвкупност от квантови полета с всички произтичащи от това явления – както вълнови, така и корпускулярни.

Например, въз основа на своите изследвания за DARPA Уайт открил балона на Алкубиер. Накратко казано, това е доказателство за възможността да се създаде WARP двигател за пътувания със скорост, по-висока от скоростта на светлината.

През 2021 година той публикува статия по този въпрос в списанието „European Physical Journal“. По-късно (през 2024 година) други физици обосноваха, че създаването на WARP двигател за нашата Вселена не противоречи на законите на физиката. Тогава Уайт изказа идеята, че енергията от колебанията на вакуума може да се преобразува в познатата ни електроенергия.

В оригиналния експеримент за доказване на ефекта на Казимир плочите се сближават под въздействието на колебанията на вакуума – до това водят дължините на вълните, които са по-големи от разстоянието между плочите. Те „бушуват“ от външните страни на плочите, докато между плочите цари тишина и спокойствие. Енергията на сближаващите се пластини (работата) може да се използва за получаване на енергия, но само веднъж, защото след това пластините трябва да се върнат в първоначалното си състояние, за което ще се изразходва цялата енергия, получена от вакуума. Компанията Casimir твърди, че е решила този проблем.

Стандартната квантова електродинамика тълкува ефекта на Казимир като преразпределение на енергията на полето, а не като източник на свободно извличана енергия. За реално извличане на енергия би било необходимо създаването на неравновесна квантова система, в която симетрията на вакуумните състояния се нарушава, без да се налагат разходи за възстановяване на първоначалното състояние. Такава възможност предлага представеният от стартъпа проект MicroSparc, за реализацията на който компанията получи начални инвестиции в размер на 12 млн. долара.

В общия случай MicroSparc представлява структура от нанополупространства, в която възниква асиметрия в плътността на квантовите колебания, създаваща устойчив поток от енергия. Между кухините се създава масив от електрически свързани нанопръчици.

Външното налягане на вакуумните колебания оказва въздействие върху стените на кухините, но тъй като те са твърдо закрепени върху подложката, всички усилия водят до въздействие върху атомите в стените и до тунелиране на електрони от стените на кухините към нанопръчиците. Създава се устойчив поток от електрони от стените към пръчките и по-нататък по веригата. Тъй като вакуумът постоянно „кипи“ от полетата, този поток (и токът във веригата) ще бъде безкраен.

За да се получи полезна мощност, чипът на източника на енергия трябва да съдържа милиарди синхронизирани квантови резонатори с изключително висок Q-фактор, както и схема за миграция на електрони с изключително ниско ниво на шум в терахерцовия диапазон. Дори при оптимистичен сценарий плътността на мощността на подобно устройство, според оценките на теоретиците би била изключително малка – вероятно микровати на квадратен сантиметър. Впрочем, това би било достатъчно, тъй като такава мощност е достатъчна за захранване на автономни сензори или свръхикономични IoT възли.

Според плановете на компанията, тя възнамерява да представи безкрайни източници на енергия, базирани на колебанията на вакуума през 2028 година.

Целевият показател ще бъде създаването на чип със страни 5 милиметра и изходно напрежение 1,5 V при ток 25 µA. Създаването на масиви от такива чипове ще позволи да се генерира повече мощност, като в крайна сметка се получат неизчерпаеми източници на енергия за презареждане на смартфони и дори за битова употреба.

Научната общност засега подхожда към проекта с изключителна предпазливост. Причината за скептицизма е проста: извличането на енергия от колебанията на вакуума под формата на непрекъсната полезна работа потенциално противоречи на законите на термодинамиката и изисква фундаментално преразглеждане на тълкуването на вакуумното състояние в квантовата теория на полето. Докато компанията Casimir не представи възпроизводими измервания на мощността, спектрални данни, енергиен баланс и не премине независима рецензия в специализирани списания от рангa на Nature или Physical Review, MicroSparc трябва да се разглежда като изключително интересна, но непотвърдена хипотеза, а не като технологичен пробив.