突破性研究:利用地球自轉發電的可能性引發熱議
自19世紀物理學家法拉第研究電磁學以來,能否利用地球自轉和磁場發電一直是科學界爭論的焦點。普遍共識認為,這種方式無法產生有用的電力。研究團隊在論文中解釋:「地球透過其自身磁場的軸對稱部分旋轉,但簡單的證明顯示,無法利用這一點在與地球一同旋轉的導體中產生電力。」
電磁學向來以複雜著稱。簡而言之,儘管地球透過其自身磁場的軸對稱部分旋轉,但任何產生的力都會迅速重新排列金屬物體上的電子,從而產生抵消地球磁場力的電場。研究團隊寫道:「由於地球磁場的m≠0分量對與地球一同旋轉的電荷不產生淨力,因此無法用於驅動電流。然而,地球總磁場的軸對稱m=0分量(為簡化符號,以下簡稱B)確實會產生qv × B力。」
「在任何由地球自轉攜帶的導體中,這種力的作用是迅速重新分配電子,直到產生的靜電場E=−∇V完全抵消驅動力。」
自2016年以來,研究團隊一直試圖找到解決方法,基本上透過設定一種不允許電荷快速重新配置的裝置來實現。結果是一個由軟錳、鋅和鐵製成的空心圓柱體,普林斯頓大學的主要作者Chris Chyba向《物理學》雜誌描述它為「一種糟糕的導體,導電性約為海水的十分之一。」
現在,研究團隊已經製造了這種裝置,並進行了測試,結果引發了爭議。根據團隊的說法,即使考慮到材料不同部分溫度不同時的溫度效應,該裝置仍產生了約18 µV的小量電壓,具體取決於圓柱體的方向。雖然產生電荷的現象很有趣,但物理學家對此仍持懷疑態度,一些人告訴《自然新聞》這可能仍然是另一個未考慮到的效應。這一切都取決於其他團隊是否能複製這一效應。
研究團隊補充道:「如果我們的結果得到證實,那麼將有機會研究這種效應是否可以擴充套件以產生有用的電力。即使使用我們的效應只能實現遠低於住宅電力的電壓,這種裝置仍可能作為『電池』具有實際應用,不需要燃料,也不會以通常意義上的方式磨損。」
該研究發表在《物理評論研究》上。