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摘要：科技界提出用掌握不同能量控制技术作为人类文明等级划分标准，说明能量科技的高低才是代表人类文明等级高低的风向标，那它就一定有其科学价值依据所在，因此，相变能动力系统原创科技，必将引领科技创新文明进入行星文明等级，该文将描述相变能动力系统研究的重大突破、理念、定义、结论。 引 言 “在过去的5000年中，人类科技取得了突飞猛进的发展，但也使得地球伤痕累累，我们已经改变了地球的景观原貌、气候和生物多样性。所以，科学家们认为除了人类之外还有其他许许多多的高等文明，在1964年，苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫（Nikolai Kardashev）设想了外星文明的等级，通过掌握不同能量控制技术进行文明等级的划分为以下三种文明： 文明一：行星文明，该文明是行星能源的主人，这意味着他们可以主宰这颗行星能源的总和。 文明二：恒星文明，该文明能够收集整个恒星系统的能源。 文明三：星系文明，该文明可以利用银河系系统的能源而为其所用。 行星文明主要就是指这个文明能够充分利用行星内的所有资源，在行星之上无所不能，而恒星文明则是指能够充分利用太阳等恒星能源的文明，在恒星范围内无所不能，总而言之，这三大文明几乎囊括了宇宙90%的文明程度，而实际上根据科学家们言论称，还存在第四种文明——大宇宙神级文明。科学家们认为，我们的地球文明在宇宙中应该是属于最为初等的文明，在能源消耗上仅仅是一般标准行星文明的十分之七，因此我们地球的文明才刚刚开始，连最初级 的行星文明都达不到，只能算是第0.7级文明。” 显然，人类现利用的传统能源体系，还未脱离刀耕火种原始文明，只能算是第0.5级文明，因为“火种”还是主体能源科技。虽然太阳和风能脱离了“火种”要素，但严重受制于环境条件限制，明显没有应用技术瓶颈的重大突破。而相变能动力系统原创科技，则不但是脱离了“火种”要素。没有应用技术瓶颈，并且，它具有宇宙通用功能。 一、相变能基础理论重大突破： 1.1 相变能量的非线性定律发现； 1.1.1球体位能效应定律：“球体因结构形成将自身总体积质量经一个单支点悬空为具有重力位能，其质量稳度最小和重力悬空位能两要素才导至球体滚动阻力极小，故球体易自位移实质是球体位能效应作用。” 该定律证实了球体在任一坡度上都会自位移并对外释放能量(冲量)的本质原因，也是滾动摩擦阻力小的真正物理本质科学原因。效应的另一重大要素是：顷斜支撑面与球体切线作用力都是助推球体自位移滚动的外作用力，而本原理强调球体重力位能和支撑面切向反力两种物理量是求证一个物体的无外作用力而自位移，则牛顿力学失效。其实，球体位能效应实质是相变了重力位能和相变了支撑力，并与下坡方向悬空重力(作用力)形成三力效应，而三力效应定义就可诠释其普遍客观存在本源，它就是人类熟视无睹之最经典的1＋1远大于2原理。 1.1.2重力能量定律：“重力以地面为零势能点时具有位能保守力特性，而以单支点为零势能点时则具有悬空位能特性，即重力具有保守力和悬空位能非保守力双重特性。” 其实重力以单支点为零势能点时则具有悬空位能特性，是专门针对各种空间物质体而定义，且单支点重力只是空间物质体的特例。例如船行顺水和飞机行顺风也用地面为零势能点参考重力状态明显不合适。显然，牛顿在发现苹果从树上掉下来的引力定律中，并未发现苹果的悬挂单支点悬空重力位能客观存在。所以，非保守力显现的是结构重力位能特性才具有适用的更大广义性，而所谓重力保守力特性，是指“如果物体沿闭合路径绕行一周，则保守力对物体所做的功恒为0，也就是说势能与其他形式能量的转化为零。”相反，本定律强调非保守力特性，是专门针对重力能量而言，因为重力能量1＋1远大于2特性的非保守力确实是客观存在，其重力做功大于零，则能量转化也大于零，并且可涉及到更多空间物质体能量变化要素之一，此才是它的最大贡献。 1.1.3惯性动能效应定律：“在惯性构成要素中融合稳度物理量，就创建了物体固有的惯性动能特性，即惯性动能效应大小与物体稳度成反比，与物体质量成正比。” 公式为：惯性动能E=m/w，m=质量，w=稳度(设球体单支点为1平方毫米的支撑稳度，w越大则惯性动能必小，即俗称的惯力越小)。所以“惯性”应是物体重力惯性动能的一种作功状态，说明了在物体固有属性中存在有一种无外作用力的作功状态特性(惯性)。例如车行下坡和船行顺流就都是“惯性”的一种作功状态，它与“物体具有保持均速直线运动”作功状态的本质区别是双向作用力的不同而已，如果说大气浮力能象撑杆跳高那样提供与物体重力平衡不变的双向作用力，那飞机在天上关闭发动机也同样会是“惯性”的一种作功状态的平行飞行。因此，本惯性动能效应定律是质能关系的宏观属性，而爱因斯坦的质能关系E=mc²是微观属性，即惯性动能效应彰显的结构动能惯力概念内涵，也拓宽了对于重力能量的认识，并且用数学语言关系式进一步论证描述了重力悬空位能的客观存在。 二、相变能的理念与定义： 2.1技术原理理念； 我们仿造球体自位移时的三力效应原理，利用相变拓扑力学结构技术《将重力位于支撑点上面的模式，将悬空重力设置在倒立摆摆杆的悬空点上形成三力平衡条件下，实现获取作用力、相变反作用力、相变支撑力的三力平衡绕轴转动的扭矩力能。》但该获取的为输出增大的功率，因为在增大输出扭矩力的同时速度不变，而界定为[相变能力矩]独有功能，主指诠释机械结构为什么可获得输出增大扭矩力的物理依据。(因机械能是指动能与势能的总和，而悬空重力平衡力系就与动能和势能无关)。 因此，应用倒立摆相变能力矩就实现了三力效应的静止内力变量为:力矩 M=fFL，f=相变反作用力，F=作用力，L=相变支撑力(由摆杆L为相变介质)，并且实现了零速比的物理量变。 2.2相变能力矩系统特性理念； 因单级倒立摆相变能力矩的增大扭矩力为；M=1.5FL，只适合高效节能产品升级。所以，用集成化组合应用，则六级倒立摆相变能力矩组合则M=1.5 FL=11.39FL，为指数级增量，因为每级倒立摆相变能力矩都是零速比。故当它与发电机匹配时，即可实现任一额定功率的《相变能动力系统》产品定制，则可实现高端节能的最大化，最终可涉及新能源产品的转型升级换代，成就能量与动力一体化巨大能量工程。所以，[相变能动力]系统技术的核心技术是发明了倒立摆相变能力矩，而相变能动力系统是指集成多个倒立摆相变能力矩应用而已。 2.3相变能定义； 2.3.1定义一，相变能动力系统科技是多学科交叉研究成果的产物，它涉及基础物理、非线性力学、拓扑相变、机械制造、动力设计、能源、机电一体化等多学科交叉研究，所以相变能科技是一个学科，相变能量的动力系统又是另外一个学科。 2.3.2定义二，相变能动力系统科技是人类最大一块科技无人区，因为相变能量具有替代现有能源结构，关键点是它的绿色无污染特性，由它研发的动力系统也就可还地球一个蓝色的天空。 2.3.3定义三，相变能动力系统科技将是人类科技制高点，和经济增涨的制高点，因为相变能量研究具有引领科技进入行星文明层次，其行星文明将标志科技制高点和经济增涨制高点价值。 三、相变能的发明： 3.1相变能三力效应力矩发明  应用三力效应原理设计的三力共点共面的汇交平衡力系结构和受力分析如下图： 图中红虚线是传统三力平衡力系结构，但当由A至B倒立摆的摆杆替代f2分力时，则F作用力就可相变f1分力(反1)为反向作用力，并共点作用摆杆，而摆杆必以反2的支撑力作用三力共点，况且反2的值与F与反1合力等值，显然，此时f1的值大小将由a角大小决定，且f1与a是反比关系。即只要a角小于90度，其f1力值就必大于F力值而平衡。此时如设计一种a角值不变=2kg与F=1kg而平衡的结构，则只要给F加很小的力时，F必带动f1绕轴转动，用此结构实验，当a角为30度时，明显用1kg多一点的力可拉动2kg重力绕轴转动，它就是三力效应的独有功能。 3.2三力效应力矩零速比设计应用的套件结构  依据1结构实验结构规律，其a角=48.36度，可保证该力矩的输出有1.5倍的增大扭矩力，其力矩方程式M=fFL。所以，设计了辅助杆和第二支点，目标于实现三力效应力矩保证a角=48.36度基本不变条件下，控制力矩垂直上下往返90度运动，其中的f1点是力矩链接曲轴输出，F点是输入功用活塞上下运动作用力矩的F点，让力矩F点在90度内往复运动，而拉动f点往复运动180度，就为F点与f1点同步提供了条件，再由f1点连接到曲轴上转换为输入轮和输出轮360度持续转动，则输岀轮与输入轮直径相同而实现等速。3.3三力效应力矩应用的能量与功率分析  有关三力效应力矩应用的功与能认定，是受应用终端的匹配类型所决定。如果单一匹配在某一动力与负载之间，它就属性于增大功率范畴，例如将图2结构应用到汽车发动内，设计为图3的单汽缸内就可增大1.5F倍功率。因为1马力=Pe=Me×n/716.，其中Pe=功率(马力)，Me=扭矩(公斤·米)，n=转速(转/分)。故设该单汽缸的Me=1，n=1432，则Pe=1×1432/716=1432/716=2马力。因为在传统力矩概念中都称转矩，也称扭矩，所以该图3中单汽缸的Me=1.5，则Pe=1.5×1432/716=2148/716=3马力。显然，该单汽缸的输出功率增大了1马力。图3内1是火花塞，2活塞缸，3是活塞传动杆，4是图5单用力矩架构，5是单汽缸外壳，6是由汽缸内曲轴上的输出传动轮。如果将此力矩M=1.5F的发明结构匹配在汽车六个汽缸内每一个活塞下与曲轴链接，那所增加的总输出功率就很可观了。而且，如果负载是一发电机，就可由六缸发动机所增大的马力大小计算所获得的能量(电功率)大小，其1马力=735W(瓦)。显然，《三力效应力矩》工具的固有功能是三力合功平衡而具有高效节能特性。 3.4三力效应力矩应用系统的技术独特性: 本次举例的《三力效应力矩》应用只是高效节能技术，故单台增大输岀力矩暂时只在大于输入力矩的1.5倍，在市场应用上只适合高效节能产品，但单汽缸以具有等速条件下增大1.5F扭矩力功能，而将每一数量级单汽缸的集成化应用，则可用两台或多台1.5F单元串连应用，两台就是M=(1.5×1.5)LF，如六台该单元串连，就是M=1.5(6次方)LF=11.39F，即六次方乘关系。以此类推，其集成显现的是驱动力的骤变独特性，故属性于高端机械制造的发明突破技术应用科学范畴。因此当它与发电机匹配时，即可实现任一额定功率的《三力效应力矩》应用产品定制，小则可实现高端节能的最大化，最终可涉及新能源产品的转型升级换代，可成就能量与动力一体化巨大能量工程。 结论： 依据相变能量动力研究的基础理论重大突破，和发明技术，足可证实人类文明等级划分预测的科学性，因为《相变能动力系统》科技成果，虽大道至简，但它呈现的既是客观普遍存在，也是原创新能源技术的文明层次升级，因它具有不再依赖传统能源而跳出生态危机的恶性循环功能，而相对传统能源而言，明显它并非只是某一能源类型创新那么简单，而是科技文明层次的差异，因为相变反作用力和相变支撑力并获取其能量，属性宇宙能量范畴。是必须要有20年以上长期的科技原始创新积累才有可能突破，但愿中国人首先进入能量行星文明的春天到来。 |
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