Здравствуйте, недавно попались мне на глаза работы некоего чл.-корр. Кулакова А. В., посвященные обменным силам, определяющим дальний порядок в плазме, то есть коллективным силам квантовой природы, которые обусловливают упорядоченность частиц на больших расстояниях. Приведу выдержку из одной его статьи (перевел гуглом), хотелось бы понять, описанное – чушь или же новые, перспективные веяния, в частности, для энергетики:
"Перейдём к рассмотрению эффектов, связанных с действием сил дальнего порядка квантовой природы в плазменной среде. Плазма (без примеси нейтральных атомов) — это полностью ионизированный газ, образованный электронами и положительно заряженными ионами. Если концентрация частиц плазмы не слишком высока, то частицы описываются статистикой Больцмана; такая плазма называется невырожденной. Между частицами действуют кулоновские силы, экранированные динамическими эффектами: потенциал, создаваемый электроном или ионом, относительно быстро (экспоненциально) убывает с расстоянием от частицы. Характерное расстояние, на котором происходит этот распад, называется радиусом экранирования или радиусом Дебая. Каждая частица в плазме подвергается воздействию кулоновских сил только со стороны тех частиц, которые заключены в сферу заданного радиуса и центрированы в месте расположения этой частицы.
Эта сфера также называется сферой Дебая. В отсутствие взаимодействия между частицами плазму можно рассматривать как двухкомпонентный (электронный и ионный) идеальный газ. При наличии взаимодействия в уравнении состояния газа появляются поправки отрицательного знака, которые уменьшают как давление, так и внутреннюю энергию плазмы. Эти поправки называются классическими поправками на неидеальность. Полная энергия частиц, тепловая плюс энергия кулоновского взаимодействия в сферах Дебая, всегда положительна, поскольку поправки на неидеальность относительно малы по абсолютной величине: классическое взаимодействие не дает родственного состояния сжиженной плазмы (плазменного квантового конденсата), впервые обнаруженного автором в мире — этого принципиально нового состояния материи, которое сочетает в себе свойства обычной жидкости (текучесть, поверхностное натяжение, внутренние корреляции) и ионизированной плазмы в обычном смысле. Теоретические концепции такого состояния основаны на квантовой теории обменных сил в конденсированных средах [1, 2].
Главной особенностью таких сил является их коллективный (непарный) характер, который в конечном итоге определяет дальний порядок в межатомных взаимодействиях. В общем, молекулярные силы, и особенно силы, определяющие дальний порядок, имеют чисто квантовую природу.
Квантовые силы — это естественный экспериментальный факт, и экспериментаторы, работавшие с разрядами, неоднократно убеждались в этом. В таких условиях обменное взаимодействие электронов приводит к притяжению ионов друг к другу, при этом энергия связи последних становится отрицательной. Такие состояния часто спонтанно реализуются в природе. Квантовые силы обусловлены последовательным перекрытием электронных оболочек, принадлежащих соседним атомам или ионам. Это перекрытие создает эффект первого порядка по длине волны де Бройля по отношению к межионному расстоянию. Если в веществах, находящихся в обычном фазовом состоянии, перекрытие также существует, но с увеличением расстояний между атомами оно экспоненциально уменьшается, то в плазме (поскольку спектр квантовых энергетических состояний непрерывен) эффект уменьшения интенсивности перекрытия оболочек с увеличением межатомных расстояний значительно замедляется и описывается степенным законом. В результате возникает такая картина взаимосвязи частиц, которая соответствует цепочке последовательно перекрывающихся электронных облаков, причем каждая из ветвей цепочки простирается на расстояние порядка радиуса экранирования. В целом, цепочка покрывает всю плазму: ионы плазмы, «захваченные» этой цепочкой, притягиваются друг к другу, и происходит фазовое превращение плазмы. Переход в новое состояние сопровождается выделением энергии, равной теплоте превращения.
При указанных концентрациях квантовые силы обеспечивают сильную адгезию частиц вещества, т.е. создают притяжение, и энергия связи между ними становится отрицательной. Тот факт, что перекрытие электронных оболочек приводит к их эффективной когезии, хорошо известен из теории химической связи. Укажем на классическую теорию молекулярных сил Гайтлера-Лондона, в которой такие силы обнаруживаются при расчете простейших молекул на основе вариаций. Вариационные методы в физике классифицируются как интуитивные, апостериорные. Только теория, основанная на прямом решении фундаментального уравнения квантовой теории, уравнения Шрёдингера, может быть последовательно эвристической, а также предскажет свойства этой фазы, которые могут и должны быть использованы в современной технике и технологиях [1, 2].
В современной физике плазмы практически все усилия исследователей сосредоточены в области высокотемпературной плазмы. В этом случае акцент делается на «горячем» термоядерном синтезе, трудности реализации которого в земных условиях хорошо известны. При этом существуют источники энергии плазменной фазы, определяемые коллективным характером взаимодействия частиц, который наиболее отчетливо проявляется в достаточно плотной плазме (с плотностью частиц
) в низкотемпературной области [1]. С этой плазмой оказывается гораздо проще иметь дело, чем с плазмой, предназначенной для термоядерного синтеза. Один из способов получения такой плазмы — сжатие импульсным электрическим разрядом.
При относительно низких температурах плазма становится неидеальной, поскольку энергия кулоновского взаимодействия частиц в такой плазме оказывается сопоставимой с энергией теплового фона. Однако главной особенностью такой плазмы, и это обстоятельство является главным, является то, что её состояние по существу определяется возникающими в ней квантовыми силами. В соответствии с обычным определением, плазма не является вырожденной, при этом среднее межатомное расстояние в несколько раз больше длины волны де Бройля тепловых электронов, что характеризует квантование системы частиц, а межатомное расстояние удовлетворяет следующему неравенству [1, 2]:
,
т.е. радиус экранирования на порядок больше радиуса Дебая. Подобные условия также (часто) возникают в газовых разрядах, но остаются неисследованными из-за неконтролируемости и недостаточного понимания происходящих в них процессов.
Квантовые силы создают эффект сил дальнего порядка в плазме, также они, как известно, вызывают фазовые превращения в веществе. С увеличением концентрации плазмы резко возрастает обменная связь между электронно-ионными комплексами, так что плазма образует своего рода конденсат, в котором сохраняется степень ионизации, но одновременно проявляются свойства фазового состояния, присущие жидкости — происходит фазовое превращение. Последнее, как и при обычных фазовых переходах в веществах, сопровождается выделением энергии, которая, однако, оказывается значительно больше, чем при обычных фазовых процессах.
Удельное выделение энергии (на грамм), соответствующее скрытой теплоте фазового превращения, имеет следующее значение [1]:
,
где
cgs — заряд электрона,
— кратность ионизации атомов,
— масса иона.
Предполагая
, для оценки
,
, получаем
, что превышает выделение энергии наиболее эффективных видов топлива (за исключением ядерных материалов).
Источники энергии рассматриваемого типа обладают рядом свойств, которые должны привлечь особое внимание к рассматриваемому здесь физическому явлению: выделение энергии связано не с атомными превращениями или химическими реакциями, а с образованием специфического ионизированного конгломерата, обладающего свойствами, присущими легкой жидкости, в частности, поверхностным натяжением. Можно предположить, что такие фазовые превращения в плазме происходят в природе в низкотемпературной, но относительно плотной плазме. Энергетические скачки рассматриваемого типа, сопровождающиеся выделением энергии, вероятно, наблюдаются в звездной среде, в ионизированном газе во внутренних слоях планет, таких как Юпитер, и, возможно, также в земных условиях, например, в разрядах молний, приводящих к образованию шаровой молнии. Простые численные оценки показывают, что в этом случае выполняются необходимые физические условия.
Энергия связи, рассчитанная на ион, равна десятикратному значению отношения квадрата заряда иона и среднего межионного расстояния, если эта энергия выражена в эргах. Соответствующая удельная теплота перехода для вещества шаровой молнии составит 20 кДж/г, что точно соответствует среднему статистическому значению, оцененному на основе обработки наблюдательных данных. Если, используя специальные условия для газовых разрядов, мы увеличим среднее значение заряда иона в несколько раз, то удельное выделение энергии увеличится более чем на порядок и превысит значение теплоты сгорания, скажем, бензина (46 кДж/г). Полученное «топливо» на основе квантового фазового перехода является экологически чистым — оно вообще не связано с химическими реакциями, а приводит лишь к образованию «жидкого» плазменного вещества (наподобие жидких кристаллов). Для получения такого «топлива» подходят промышленные отходы, свалки. В результате его «сгорания» образуется вещество, обладающее выраженными электрическими и магнитными свойствами, которые сами по себе полезны.
1. A. V. Kulakov, A. A. Rumyantsev. Spontaneous Plasma Magnetization of Quantum Origin, Journal of Technical Physics, 1988, Volume 58(4), pp. 657-660.
2. Kulakov A.V., Orlenko E.V., Rumyantsev A.A. Quantum Exchange Forces in Condensed Matter, Moscow, Nauka Publishing House, 1990."
Взято отсюда:
https://zenodo.org/records/8092013/files/NJD_111-76-80.pdf?download=1
20.01.2026, 05:07 
Ну и да, когда-то мы бы считали фантастикой многое из того, что сейчас обыденность.
, где 
— межатомное расстояние. С другой стороны, существовала область ближнего действия, в которой два взаимодействующих атома рассматривались, скажем, как двухатомная молекула, и использовалась либо теория возмущений первого порядка, либо вариационный расчет, оба с полностью антисимметризованными волновыми функциями. Сумма этих двух совершенно разных расчетов приводила к известным полуэмпирическим межмолекулярным потенциалам, таким как потенциал Леннарда-Джонса, где отталкивающая часть происходила из области ближнего обмена, а притягивающая часть 
— из области дальнего действия.
а.е. для 
). Также важной особенностью является одновременный учет всех квантовых состояний, возникающих из одной электронной конфигурации, как показано для 
и 
).