Лампа накаливания

Надежда Бабайлова написала мне рецензию и задала интересный вопрос:

«Добрый день.
Алекс! Вот смотрю я на лампочку Ильича. Нить накаливания нагревается, излучает фотоны. Излучает – излучает. А вакуум в колбе “не кончается”. Есть история про лампочку, что работает более 70 лет. И что там с фотонами?»


Действительно, с ходу на такой вопрос, не подумав, не ответишь. Взял тайм-аут.

Мне нужно было “перелопатить” гору исторических и научных материалов, чтобы только приблизиться к пониманию, как происходит процесс “свечения” или “излучения” того, что мы все дружно с детства привыкли называть «светом».

Вот что на этот счёт написал однажды в письме Альберт Эйнштейн:
«Целых 50 лет сознательного поиска ничуть не приблизили меня к ответу на вопрос: что такое кванты света? Сегодня же любой проходимец считает, что ему это известно, но он заблуждается» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 41].

Будучи однажды на Эйфелевой башне в Париже, мне удалось заснять на камеру вылетающие «сгустки энергии» от искрящихся ламп:
http://proza.ru/2023/02/21/1547

Но “излучение” от лампочки накаливания даёт нам не только свет, но и тепло!

Родоначальником квантовой физики принято считать Макса Планка.
Вот что Планк резюмирует, обобщая некоторые формулировки:
«Тепло не может перейти само по себе от более горячего тела к более холодному». Уточнение Макса – введение «естественного» процесса (так он называет все необратимые процессы) и переформулировка закона с помощью более корректного определения энтропии, которую он считает такой же фундаментальной величиной, как и энергия. В докторской диссертации Планк формулирует второе начало следующим образом: «Никаким способом нельзя процесс теплопроводности сделать полностью обратимым. Во всех естественных (то есть необратимых) процессах сумма энтропий участвующих в них тел возрастает».

Только эти высказывания двух, несомненно, выдающихся теоретиков, заставляют задуматься, всё ли происходит так просто, как нам кажется на первый взгляд?

Теоретически выходит так, что нагреваясь и испаряясь все тела должны навсегда исчезнуть как материя. Но такого, как мы видим в Природе, не случается.

Постоянное рассеивание энергии до бесконечности – плохая идея! Что-то должно быть такое, что концентрирует энергию прежде, чем она начинает рассеиваться по закону теплопроводности, что и приводит впоследствии её к равновесию.

Более подробно я пишу об этом в своём раннем рассказе: «На заметку физику-теоретику»:
http://proza.ru/2024/11/21/1947
Другими словами, существует так называемая НЭГЭНТРОПИЯ – упорядочивание термодинамической системы. Ведь абсолютному числу дилетантов не понятно, почему энтропия (хаос) только «накапливается» и ничем не компенсируется?

В лампе накаливания как раз происходят все чудеса, которые не описываются ни в одном учебнике по физике. Кроме определений, которые предлагают просто заучивать, в учебниках не найти фундаментальных основ, на которых строятся не только логические цепочки знаний, но и соответствие представлений реальным, а не гипотетическим “процессам” или “явлениям” (умозрительным заключениям).

Должны быть критерии, по которым определяют, что соответствует Природе или окружающей среде, а что не соответствует. Так, например, свет: он нематериален – потому что не отбрасывает тени! Это раз.

Тепло тоже не отбрасывает тени – в отличие от дыма при горении веществ. Тепло также нематериально! Но люди привыкли доверять своим глазам и приборам, по которым регистрируют наличие тепла и света (посмотрите картинки перед текстом из свободного доступа в Интернете). Не понятно, что мы видим на самом деле?

На самом деле все приборы фиксируют частотные колебания поверхностей, на которые направлено энергетическое (световое и тепловое) воздействие! И всё.

То есть, свет давит «лучами» на тёмную поверхность и на светлую поверхность, вызывая в них разные частотные вибрации, которые и улавливаются органами зрения. Частицы, находящиеся в «свободном плавании» в окружающей среде, имеют поверхность. Так называемое «отражение» и «поглощение» света не очень корректно, так как всюду в процессах взаимодействия материи и энергетической среды играют роль трение и инерционное движение разного рода потоков (токов), что, как следствие, приводит к охлаждению или нагреву участков поверхности или отдельных частиц. Именно это тепло и фиксирует тепловизор, разукрашивая для восприятия различные зоны в привычные нам программируемые цвета: красный – горячо, синий – холодно, жёлтый – нормально, а так же – производные цвета, показывающие некий баланс между теплом и холодом (например, зелёный).

Вакуум – это пониженное давление или разряжение окружающей среды. Никакого иного значения вакуум не несёт! Гипотетического «физического вакуума» в Природе не существует! Его невозможно ни пощупать, ни сфотографировать.

Итак, мы разобрались: если колба лампочки запаяна герметично и из неё откачан воздух до какой-то степени разрежённости среды, значит в ней будет этот вакуум удерживаться так долго, насколько позволит сбалансированная система теплопередачи от нити накала через стекло колбы на наружное рассеивание энергии излученного света и тепла в окружающую среду. Это – в общих чертах.

Далее, инженеры создают определённые «запасы надёжности» при эксплуатации ламп накаливания. Легко догадаться, что если производители ламп накаливания гарантировали б срок службы 70 лет и более, то выпуск лампочек был бы строго ограничен. Перепроизводство их наблюдается и при гарантии в 1 (один) год. 

Итак, можно считать, что формально я ответил на вопрос Надежды.

Ответ мой явно не полный, потому что никто не знает, что такое «фотон», кроме попыток «проходимцев» дать «определение», о чём писал Альберт Эйнштейн.

Я же не теоретик, а практик, и, глядя на нить накала, вижу, что это – нить из тугоплавкого материала, намотанная в спираль. Например, из вольфрама или нихрома и другого известного материала, выдерживающего достаточно высокие температуры. Толщина нити играет важную роль для долговечности лампы. По идее, испарение нити (из-за поверхностного трения материала) может никогда не закончиться. Но слишком толстая нить накала даёт большое сопротивление, и её невозможно раскалить «докрасна», – она малоэффективна, так как не даёт, к тому же, необходимой освещённости помещения (комнаты).

Но что будет, если не откачать воздух из колбы? Правильно, лампа взорвётся, так как стекло не выдержит громадного давления нагреваемого газа внутри колбы. Она разлетится на мелкие осколки в первую же секунду после включения.

И вот тут ВНИМАНИЕ! Расширение газа – это и есть неорганизованная энтропия, которая может трактоваться и как «необратимый процесс» (по Максу Планку). Но мы уже знаем, что лампочка имеет предварительную откачку воздуха из колбы – это и есть процесс обратный энтропии, – упорядочивание термодинамической системы в целом. То есть, мы делаем важный для себя вывод: если хаос в одном месте возникнет – в другом месте он обязательно компенсируется «порядком».

Михайло Ломоносов задолго до Макса Планка объяснил, что в Природе чудес не бывает, а все чудеса происходят только в голове несведущего.

Ещё раньше (до рождества Христова) наблюдатели точно знали о существовании эфира – среды, состоящей из нитей, посредством которых передаётся в Природе звук. Эти тончайшие невидимые нити много веков искали учёные – в их числе был и Эйнштейн. Подробности – в моём рассказе «Почему отменили эфир?»:
http://proza.ru/2025/04/08/1150

Мне повезло в 2021 году открыть Природный эфир, о чём изложено здесь:
http://proza.ru/2021/11/10/1983

Полосы из нитей эфира показаны на моём фото 1: полосы эфира на потолке, улавливаемые жидкокристаллической матрицей дисплея смартфона (планшета).

На снимке 2 – интерферометр Сергея Пепина (его публикации на Прозе.ру – под псевдонимом: Иван Жжуков); есть с десяток разных интерферометров, которыми он регистрирует вот уже шесть лет(!) полосы эфира! И даёт отчёты.

Самое удивительное, официальная наука до сих пор игнорирует существование эфира, без которого не было бы ни радиовещания, ни телевидения, ни интернета, – вообще бы люди раскрывали рот, как рыбы, а звук не издавали.

Нити эфира относятся к тонкому миру. Это ВСЕПОГЛОЩАЮЩАЯ СРЕДА! Хотя вместе с каплями воды, которые “опутаны” сегрегациями эфира, составляющими межатомные и межмолекулярные связи, эфир естественным образом являет собой составную частью всех живых существ и организмов. Поэтому, о нём чаще говорят, что эфир обладает всепроникающим свойством. Все химические связи – это, по сути, и есть связи эфирных нитей С-Н (углеводородная белковая основа).

При создании вакуума (разряжения) в колбе лампочки внутри неё остаётся эфир и остаточный нейтральный газ (азот), благодаря чему раскалённые «докрасна» нити лампы накаливания не в состоянии воспламенить в среде негорючего азота эфирные нити. В современных колбах ламп накаливания используют не вакуум, а инертный газ. Это позволяет повысить долговечность лампы, так как нить накала меньше испаряется. До конца процесс этот не изучен, поскольку теоретики не говорят или не знают, что такое ток, а когда гипотетически предполагают, что ток – это якобы «направленное движение электронов», то и тут умалчивают, что такое «электрон»? Ведь, на самом деле теоретики видят не частицы под названиями «электрон» или «позитрон», а только разнонаправленные следы (треки).

В моём представлении, эти треки, регистрируемые в камере Вильсона и других приборах, не есть следы от неких гипотетических частиц, а всего лишь следы от разрыва газовой оболочки низкотемпературной плазмы. И тогда «электротехника» и  «квантовая механика» рассыпаются, как карточные домики…

Я уже не раз высказывал мысль, пришедшую ко мне Свыше, о том, что в основе электричества и магнетизма лежат простые, доступные пониманию даже ребёнка, явления вихревых потоков, встречаемых всюду в Природе: от вьюги до торнадо. И в тонком мире эти микровихри тоже существуют и называются: торсионы. Именно торсионы составляют элементарные связи, являют собой основу эфирных нитей.

Мне как экспериментатору известно, что СУХИЕ паутинные нити эфира (которые паук сплетает из природного эфира при повышенной влажности) весьма ломки и на воздухе прекрасно горят! Но вернёмся к лампе накаливания, внутри которой никакой влажности не может быть из-за откачки воздуха из колбы, либо при использовании инертного газа (аргона или ксенона). Наличие кислорода в колбе категорически не допустимо – из-за моментального взрыва лампочки.

Начинается самое интересное. Источником света в лампе накаливания является нагретая до высокой температуры нить накала? Но большая часть потребляемой лампой энергии расходуется именно на нагрев нити накала, переходит в тепло. Поэтому и КПД лампы накаливания – 5-10%. Но каков же механизм превращения электрической энергии в свет и тепло?

На этот каверзный вопрос можно поискать ответ в интернете, но вряд ли он будет полным. Я нашёл несколько поучительных статей, которые выходят далеко за рамки школьной и университетской программы. Сделал для себя необходимые выписки: «Именно нить накала изначально была самой сложной частью лампы для изобретателей. Принцип был прост, любое нагретое до высокой температуры тело начинает испускать свет», – первое предложение не вызывает сомнений, но во втором – опять-таки ясности у автора данной статьи нет: по какой причине этот “простой принцип” нагрева любого тела вдруг «начинает испускать свет»?

И действительно, вдумчивый автор заявляет сначала в названии статьи: «Сложно о простом. Что может быть проще лампы накаливания», затем по ходу изложения приходит к тому, что лампа накаливания – это термодинамическая система. Сама нить накала сначала изготавливалась из углерода. Не суть важно, был это именно уголь или “карбонизированное бамбуковое волокно”. Но такая нить не могла быть разогрета до очень высокой температуры, потому и свет таких ламп был неярким и скорее оранжевым, чем белым. Но автор статьи не упоминает о нэгэнтропии, без чего невозможно было бы добиться термодинамического равновесия в данной системе. Если вместо создания вакуума внутрь колбы закачивают инертный газ, то этот газ должен быть низкомолекулярным, а не будь каким! Угольные нити уже давно заменили вольфрамовыми, а об эфирных нитях С-Н у него нет ни слова.

Характерным признаком является образование сажи, либо белого густого дыма внутри колбы при перегорании лампы накаливания (хотя такое наблюдается не часто). По моей версии, разогрев поверхности нити накала происходит при напряжённом взаимодействии испаряющихся частиц тугоплавкого металла с нитями эфира, для которых стеклянная колба не является препятствием. Если на поверхность горящей лампы накаливания снаружи попадает капля воды, то лампа перегорает, – такой факт наводит на мысль о том, что тончайшие нити эфира, обволакивающие каплю воды, в месте контакта беспрепятственно попадают внутрь колбы, резко увеличивая концентрацию (напряжение) на поверхности нити накала. Таким образом, горение или тепловое излучение на самом деле есть глубинный процесс, прежде всего, межмолекулярного трения – при напряжённом взаимодействии поверхностей материальных тел и частиц и при скачкообразном перепаде давления.

Нужно понимать, что эффективный отвод тепла из колбы – первостепенная часть термодинамического процесса. Температура нити накала составляет от 2000°С до 3000°С (в фотографии и кино использовались так называемые перекальные лампы, в которых нить накала работала при более высокой температуре, что снижало долговечность, но делало её свет более белым). Галогенная лампа заполнена смесью, обычно йода и брома. Их функция заключается в переносе осевших на внутреннюю стенку колбы частиц нити накала обратно на нить. Правда, тут есть небольшая проблема, – частицы с колбы переносятся на более холодные участки нити накала. И температура колбы должна быть выше, чем у обычной лампы накаливания. Очевидно, что температура нити накала в рабочем состоянии намного превышает температуру воздуха в комнате. Нам надо ещё вспомнить о конвективном теплообмене (теплоотдаче) – это процесс переноса теплоты между поверхностью твёрдого тела и окружающей средой (газом или жидкостью) одновременно за счёт теплопроводности и конвекции. А мы имеем тут дело с замкнутым объёмом колбы!

Так что же является «рабочим телом» внутри замкнутого объёма колбы, которая может светить бесконечно долго – при необходимой расчётной толщине нити накала, достижения термодинамического равновесия и правильной эксплуатации, то есть без резких скачков напряжения в сети и тока при включении лампы?

Если глянуть на формулы в школьном учебнике, можно ужаснуться: зависимость количества выделяемой теплоты при росте температуры нити накала происходит бесконечно, но в действительности мы такого не наблюдаем. Тепло не только выделяется с нити накала, но и рассеивается через конвективный теплообмен в основном в стеклянной колбе, – большая часть тепловой энергии уходит из колбы в окружающую среду. Получается, стекло колбы играет решающую роль при конвективном теплообмене, оно как бы «дышит»!

Нет ничего проще понять, опираясь на опыты, что стекло пропускает солнечные прямые лучи, например в вашей оконной раме, нагревая воздух в комнате, хотя само стекло остаётся почти холодным. Такой эффект возможен в одном случае, когда внутренние вибрации в стекле при конвективном теплообмене добавляют кинетическую энергию в термодинамическую систему, подобно пьезоэффекту.

Сферическая и сферическо-цилиндрическая формы стеклянной колбы тоже имеют определённое значение. При высоких температурах нити накала стекло колбы может нагреваться не так сильно: в обычных лампах температура составляет около 300°С, в галогенных может достигать 350°С при том, что внутри галогенной колбы поднимается до 1400°С (данные из Интернет). Кстати, лампа накаливания может издавать звук, частоты которого улавливаются нашими органами слуха. Явление звуковых частот возникает подобно обратному пьезоэффекту.

Чем выше температура нити накала, тем быстрее тепло уходит в окружающую среду, так как растёт разница температур. И в какой-то момент времени для нити накала устанавливается термодинамическое равновесие. Это термодинамическое равновесие и определяет температуру нити накала в рабочем состоянии.

Достаточно много интересного есть у автора упомянутой статьи, в частности о тепловой инерции нити накала, температурном коэффициенте сопротивления (с результатами проведенных опытов и графиками), где сделан вывод, что лампа накаливания – это сложная термодинамическая и электрическая физическая система. Я дам ссылку на его статью в рецензии (после основного текста).

Здесь нужно особо подчеркнуть, что внутри колбы лампы накаливания создаются граничные условия, при которых при создании вакуума или заполнении инертным газом образуется среда, которая не является для нас привычной вещественной материей с привычными для неё свойствами. На границе раздела фаз при переходе от вещественной материи (нити накала) к невещественной (тепло, свет) происходит двойной резкий скачок в теплопередаче (теплоотводе) в проявлении малодейственной в обычной вещественной материи такой качественной категории, как проницаемость. В физической науке проницаемость известна под термином «диффузия», которая означает способность одних материальных форм проникать сквозь другие, не вступая при этом ни в физические, ни в химические взаимодействия.

Именно наличием у материи физической категории, как проницаемость, можно легко объяснить такие удивительные свойства материи, как сверхпроводимость (Х.Камерлинг-Оннес, 1911) и сверхтекучесть (П.Л.Капица, 1938), которые были обнаружены много позже времени отказа официальной науки от эфира, существующего в Природе, и подмены на термин «физический вакуум», которого в Природе нет и быть не может.

Теперь же, когда указанные свойства материи известны и ничто не мешает принять категорию проницаемости, благодаря которой легко разрешается неразрешимый ранее вопрос возникновения двух ореолов, – вокруг нити накала и снаружи стеклянной колбы лампы накаливания, – во взаимодействии с нитями эфира, которые (как магнитные линии у магнитов) захватываются конвективным теплообменом внутрь стеклянной колбы и тут же возвращаются за пределы её – участвуют в непрерывных потоках от мест с большей концентрацией энергии к местам с меньшей концентрацией энергии.

Данный процесс теплообмена хорошо описан в опыте Якова Перельмана:
http://proza.ru/2025/12/11/522

Именно тончайшие невидимые нити эфира являются регулятором нэгэнтропии в термодинамической системе лампы накаливания; они-то на самом деле создают так называемое «рабочее тело» внутри колбы, благодаря которому происходит успокаивание от резких перепадов температур и термодинамическое равновесие.

Ореолы вокруг нити накала и вокруг лампы накаливания видны невооружённым глазом; они из-за высоких температурных перепадов дают перепады давления, такие же скачкообразные, что вызывает эффект искрения в видимых ореолах. Но уже на незначительном расстоянии от светящейся лампы накаливания эфирные нити окончательно успокаивают возмущённую выбросами тепловой и световой энергии окружающую среду. Свет передаётся на большие расстояния благодаря эфиру. Далёкие предки, говоря о “светоносном эфире”, были мудрее, нежели современные учёные-теоретики, потому что изучали Природу наяву, а не лёжа на диване и глядя в потолок.

Тепло же по свой сути является плазмой, определяется выбросом энергии при разрыве оболочки материального вещества и делится на два основных вида: низкотемпературную плазму и высокотемпературную плазму.

Низкотемпературная плазма быстро рассеивается в окружающей среде, в ней нет достаточной энергии для излучения света и передачи тепла куда-то далеко.
Высокотемпературная плазма (её ещё называют радиационным излучением или солнечным ветром) распространяется на огромные расстояния благодаря эфиру.

Механизм передачи энергии на большие расстояния всюду един: от элемента к элементу, от звена к звену, от торсиона к торсиону, от оболочки к оболочке, – то есть, от одного материального тела к другому посредством давления. Скорость передачи полностью зависит от параметров и свойств среды: вязкости, плотности и других. Газы и жидкости ведут себя одинаково.

Известно, существуют ультрафиолетовые, инфракрасные, рентгеновские лучи, сверхвысокие частоты (СВЧ) – всё это виды энергии разных частот.

«Скорость света», о которой “пестрят” учебники, – это скорость передачи импульса от одного энергетического звена к соседнему. Она может быть линейной и квадратичной, как показано в опытах Осборна Рейнольдса (1842-1912) с газами и жидкостями. Потому что, в моём понимании, свет – это поверхностное частотное возмущение среды и тел, передаваемое посредством нитей эфира на ближние и дальние расстояния от источника возникновения вибраций (пульсаций). Поскольку речь идёт о материальных телах и средах, поверхностное частотное возмущение не может происходить иначе, как давлением и трением. Поскольку нити эфира состоят из отдельных торсионов, передача сигнала от одного торсиона к другому не может происходить иначе, как импульсами.

И последнее, что нужно сказать, если мы стремимся познать Природу, среду нашего обитания: в Природе нет секретов! Например, ранее отмечал, что у пауков или тутовых шелкопрядов нет «вырабатываемых» «секретов», о которых биологи пишут в своих научных трудах, не понимая, что нити эфира являются материалом для плетения паутин и мотания [головой шелкопряда] шёлковых нитей в коконы.

Точно так и в лампе накаливания: нить накала является элементом для нагрева и создания в ней высокого напряжения, но нить накала не является «рабочим телом» внутри колбы лампы накаливания. Если бы испарение металла нити так же быстро происходило, как испаряется вода при нагреве до температуры пара, то тугоплавкий метал не обладал бы долговечностью. Особенности, изложенные выше, указывают на то, что «рабочим телом», проницаемым и обновляемым в длительном режиме эксплуатации лампы накаливания, являются нити эфира С-Н.


Свою версию описанных происходящих процессов в лампе накаливания никому не навязываю. У кого есть другое объяснение или «обнаученная» (т.е. с математическими формулами) теория, я не против, – пускай придерживается своих взглядов.