第二节 电磁推进具体构想

　　一、基本原理

　　我们知道，磁体有南极和北极两个极，磁体通过磁极与另一磁体发生吸引作用或排斥作用（同极相斥，异极相吸）。可以想象，如果飞行器本身是一个磁体，另外有一根竹竿状细而长的磁体，地面的人就可以推动这根磁棒与飞行器发生斥力或吸引力，从而驱使飞行器运动。

　　飞行器的磁场可以用环流电流产生，而产生飞行器磁场的电流或能量从哪里来呢？当然可以携带，但携带的能量是有限的，这使我们想到，要是飞行器上的能量用之不缺，那是多好呢？我们有办法做到这一点：想办法使磁棒的极性不变但磁场强度发生变化，如图3-2所示，飞行器上的线圈就可以根据磁通量的变化而感生电流，这样，地面基地的能量就可以持续地传输给正在空中飞行的飞行器。

　　以上构想，我不得不承认要“制做出”符合要求的磁棒，尤其是不与空气发生作用、而仅仅与飞行器发生作用的磁棒，是十分困难的，目前人类还欠缺这一技术和科学知识，但这一构想，革命性地同时解决飞行器的能量和动量问题，使得飞行器不需借助空气运动，不需向后喷射物质，不需携带物质和能量，一旦人们研制成功合符要求的磁棒，人类的航天活动，甚至日常交通运输，都必将发生根本性的变化。而人类在不久的将来，掌握了基本场和四维空间知识体系以后，必将能够成功地研制出合符要求的磁棒，这一点，我深信不疑。

　　二、碟形飞行器

　　已有的飞机、火箭、航天飞机显然不能进行电磁驱动，为了利用无形磁棒实现电磁驱动，得专门设计一种飞行器。图3-3是这种飞行器的结构示意图，由于它外型象两个对叠在一起的碟子，我称它为“碟形飞行器”。“飞行”二字是不够恰当的，因为它并不凭借空气运动，但它又经常不用于宇宙空间，为适合人们意识习惯，我不愿意称之为“宇航器”。

　　碟形飞行器主要由外壳、球形驾驶室、金属板、曲轴组、有关遥控通信设备及支架等组成。对飞行性能起着关键性影响的是金属板，金属板分为两组，分别固定在外层支架和内层支架上，以便可以在电动机的作用下作方向相反的高速转动。金属板同时担负着三大重要职能：

　　（1）金属板高速转动，角动量很大，这样可以根据回转仪平衡原理（陀螺平衡原理）保持飞行器飞行时自身的稳定性，保证飞行器中轴线稳定。与飞机不同，碟形飞行器不能利用机翼与空气的相互作用保持飞行时平稳，所以它需要用这种方法保证平稳运动。想想快速行驶的自行车是否容易倾斜摔倒，你会相信回转仪平衡原理的可靠性。事实上，人们早已在炮弹和火箭的运动上成功地运用了这一原理。

　　（2）金属板与无形磁棒磁场（外来磁场）发生作用，根据电磁感应原理，从无形磁棒磁场中吸收电磁能量，为碟形飞行器提供能量，包括产生自身磁场，供电给电动机、摇控通信设备、以及照明等仪器使用。

　　（3）金属板本身或金属板内部的超导线圈，流经低压大电流的直流电流，使飞行器产生自身磁场，这磁场与无形磁棒磁场发生相互作用，驱动碟形飞行器运动。（我曾考虑让金属板带正负电荷转动产生磁场，但后来发现，所产生的磁场严重地不够强大，而且这一方法够笨的了。）

　　也许有人担心金属板同时流经电流又要感应提供电流是否行得通。其实我们可以把这两股电流分开，分别用不同的线圈负载，而且保证产生自身磁场的电流稳定不变，这样就不会干扰感应电流了。

　　当然，金属板要产生的磁场非常强大，这使得问题变得复杂。超导体流经的电流一旦超过某个临界值，或者通过的磁场超过临界值，超导体便会变成正常导体。同时，超导体具有“碎灭”现象，线圈的某个地方发热而正常导电，其相邻的温度也会升高，用不了1秒钟，整个线圈即回到正常导电状态。所有这些原因，都对超导体技术和飞行器制造工艺技术提出了更高的要求。但是让我们想想日本的时速达552千米的超导磁悬浮列车，以及德国磁悬浮列车国际公司可能对我国“上海浦东机场—陆家紫示范线”的研究开发[现在已经建成高速磁悬浮列车 ——注]，你会完全相信世界级的超导技术是如此之先进。

　　碟形飞行器下端装有三根脚柱，它们以相邻 分布，对碟形飞行器降落起着支撑作用。脚柱有独立的收缩能力，这样可以保证碟形飞行器能够平稳地降落在不太平整的地面上。正常飞行时，脚柱可以象飞机的起落架那样较好地隐藏起来，这样做的其中一个目的是，当碟形飞行器在空气中飞行时，能够减小受到空气的阻力。

　　球形驾驶室与内层支架、外壳之间是通过三个环组成的曲轴组联系在一起的。曲轴组的结构与图3-4常平架回转仪的环结构相同，所起的作用也相同，都是无论外层物体作任何运动，都不影响内层物体的轴方向和转动状态。采取这种结构可以保证无论碟形飞行器的机翼作任何运动（例如摆动轴方向），球形驾驶室轴方向都保持不变，并且不发生转动，保持着平稳状态，也就是球形驾驶室具备不倒翁特性。此外，脚柱隐藏以后，与外层支架相连的金属板把部分角动量传给外壳，使外壳也一起转动，这能保证碟形飞行器飞行得更稳定。

让我们想想碟形飞行器的振动问题。碟形飞行器受到的作用力由下式决定

式中 表示无形磁棒的磁场强度， 表示碟形飞行器的磁场强度， 是系数。碟形飞行器的磁场强度 恒定不变，无形磁棒的磁场强度 ， 大约是 的5倍到10倍，所以碟形飞行器受到的作用力也由两部分叠加组成：一部分是恒定不变的作用力 ，另一部分是周期性变化的作用力，其最大值约为 的 到 。飞行器的金属板因为受力变化而振动，但我们可以采取措施使振动几乎不传递给球形驾驶室：曲轴组采用磁悬浮轴承，这样既可以消除摩擦，使转动稳定，减少能量浪费，又可以灵活控制产生悬浮磁场的电流，有效地消除金属板振动对球形驾驶室的影响。此外，与磁悬浮刚性系数相配合，适当控制无形磁棒磁感应强度的变化频率（估计在50赫兹左右），从而控制金属板的振动频率，这样能够更加有效地消除球形驾驶室的振动。（关于磁悬浮轴承，请阅读附录。）

　　三、无形磁棒的产生

　　受飞碟“固体光”启发，我曾设想以图3-5所示装置产生无形磁棒：粒子束发生器产生“荷质比”较大的粒子束，螺旋形磁线圈通电产生强磁场，当粒子束倾斜地进入线圈内腔时，与磁力线切割而受力做圆周运动，与线圈方向平行的向量使粒子向外运动，粒子束群的自旋磁矩把这种粒子的螺线运动继续延伸下去，从而形成无形磁棒。组成无形磁棒的粒子群内部要具有分子间相互作用力的那种作用力，引力和斥力相互协调，当粒子间距离小于某一平衡值时，粒子间显示出斥力，当粒子间距离大于某一平衡值时，粒子间显示出引力。

　　遗憾的是，我们找不到自旋磁矩足够大而质量又足够小的粒子，以保证顺磁性自旋磁矩远大于粒子旋转产生的逆磁性磁矩，所以我们不可以依照上述分析的那样产生无形磁棒。而且，我们需要的无形磁棒是可以在四维空间中传播的磁棒，即如图3-6所示传播的无形磁棒，我称为“四维无形磁棒”。

　　坦率地，我认为“如何产生无形磁棒”是整个电磁推进宇航动力构想的难点所在，以目前人类对物理原理的掌握，还不能产生无形磁棒，尤其是不能产生四维无形磁棒。我期望着粒子物理学、量子力学、弱力理论三者结合起来能够获得突破性的进展，努力从场的角度深刻理解相互作用力的本质，将来成功地研究出具有实用价值的四维无形磁棒。很可能不需要粒子，仅仅需要场的特定运动，或者说利用基本场能。事实上，四维无形磁棒的产生涉及到的物理原理十分复杂，碟形飞行器涉及到的原理、工艺也并不简单，这些都不是我个人能力所能解决的，本书只能作一些简单的分析，要真正实现宇航的电磁推进，需要很多人的努力，而且还要等待一段比较长的时间（估计50年左右）。

　　可是我又得强调，对电磁推进宇航动力的可能实现，我是深信不疑的，促使我十分自信的原因是飞碟现象、星系喷泉、气功真气、中微子惊人的穿透能力、凯斯梦语等。下章假设四维无形磁棒是飞碟的动力，详尽地分析飞碟现象，获得如此的成功使我感到吃惊。星系喷泉是一种狭长的电离气体（等离子体）束流，从星系中心喷出，速度高达每秒20万公里，延伸长度达百万光年量级。星系喷泉的喷流能在上万光年的距离上不断地加速，球形闪电的诡秘行为，以及气功师利用真气产生无形力，即在不接触的情况下对物体施加斥力或引力，这三种现象隐约之中似乎含有某种共同特点，共同揭示着某种我们尚未知道的物质运动规律，而这一规律可能恰恰正是赖以产生具有实用价值的四维无形磁棒的依据。中微子惊人的穿透能力，使我确信宇宙中存在着第四维空间，而且这一空间可以被人们利用。普通梦语本宜不信，但《百慕大三角之谜》中凯斯梦语引导我提出了电磁推进宇航动力构想，这却是一件千真万确的事实。（有关凯斯梦语请读附录。）我知道仅仅用三言两语，要让读者象我一样深信电磁推进宇航动力总会有一天成功，是一件困难的事，这里唯有请读者继续阅读下去，也许在以后的章节中会有更深刻的体会。

    四、电磁推进原理

    有了无形磁棒，我们就可以用它对碟形飞行器实行电磁推进。为了把基地的一些能量以电磁感应方式传输给碟形飞行器，无形磁棒的磁感应强度应该是变化的，而为了保证粒子群运动的稳定性以及任何时候都能够实现足够强的作用力，无形磁棒的磁场极性又是不允许改变的，而且磁感应强度也必须得到保证，所以综合起来，我们要让无形磁棒的磁感应强度与时间的函数关系如图3-7所示。也可以用式子表达为 ，其中 （例如 ）。 部分是为了以电磁感应传输能量， 部分是为了发生作用力，这是不难理解的。

    由于无形磁棒只能在其指向方向上与物体发生引力或斥力，所以从力学角度分析，空中运动着的碟形飞行器要能灵活地改变其运动方向，必须同时与三个三角顶点状分布的能源基地发出的无形磁棒发生作用。同时我们注意到，无论是排斥力还是吸引力，无形磁棒对碟形飞行器的作用力都必然反作用于无形磁棒发生器，所以，无形磁棒发生器的磁线圈必须与一个硬实笨重的地基连成一体。此外，无形磁棒发生器又必须具备某种活动能力，以保证指向可以方便地调整（比如我们可以采用反射式望远镜的转动结构装置）。

    碟形飞行器的飞行控制是由球形驾驶室内的驾驶员实施的，驾驶员可以向电脑发出目的性指令，比如“到华南师范大学”，电脑便能根据最佳分析，通过无线电系统（中微子通信系统）控制基地发出适合需要的无形磁棒，同时又直接控制飞行器的各种电流，碟形飞行器便能正常运动了，这使得驾驶变得十分轻松简单。

    请不要提出如下担心： ① 无形磁棒的磁场那么强大，会不会干扰电脑的正常运行？不会的，我们可以让球形驾驶室壳体镶上超导网，根据超导体排斥外磁场，体内零磁场的的特点，驾驶室的磁场将接近于零。或者也可以用电脑监控给超导网施加电流，这样更能保证驾驶室内接近零磁场。 ② 驾驶员不能看见碟形飞行器四周，这样不是很危险吗？只要在飞行器外壳四周装上一套摄像系统，用电脑处理信息，尽管摄像镜头处于旋转运动，电脑仍然可以把外界景物清晰地显示在荧屏上，以供驾驶员使用。 ③ 汽车、轮船、飞机都是驾驶员直接手动控制的，碟形飞行器需要通过无线电系统遥控能源站基地，飞行控制是否能够足够地灵活？诸君听说过遥控飞机吧，由于无线电波1秒内能绕地球七圈半，只要不是离开地球的运动，我们都不必担心遥控的灵活性。至于到金星、水星之类的活动，很少会在途中决定改变飞往别的星球，最多是到达之前决定返航而矣，而这点碟形飞行器不必通知能源站基地，只要改变自身磁场极性便可以做到，所以我们不必过于担心遥控的灵活性。

　　五、实验验证

　　电磁推进宇航动力构想能否成功，有两个难点所在：一是能否产生无形磁场，尤其是能否产生四维无形磁棒；二是假若能够产生无形磁场，并且其磁场强度可以按照要求发生变化，无形磁棒是否真的能够同时给碟形飞行器传递能量和动量。

    前一个问题我不能回答，我只能祈待物理学可以迅速发展，将来成功地研究出四维无形磁棒。对于后一个问题我们可以通过实验加以验证。

图3-8是实验示意图。实验装置由磁线圈和碟形飞行器原理模型两部分组成，磁线圈是无形磁棒的代替物，能够产生如图3-5的磁场，碟形飞行器原理模型是碟形飞行器的代替物，尽管外形上完全不必象碟形飞行器那样，但原理上却应该象碟形飞行器那样既可以感应电流，又可以对电流进行处理，产生恒定磁场。磁线圈需要一个外部电源，碟形飞行器原理模型则不能有外接电源，当然也不能有其它能量输入装置。把磁线圈和碟形飞行器原理模型分别悬吊起来，我们应该让两者之间既能发生吸引力，又能发生排斥力，即两者之间的距离既能缩短，又能增大，否则不能说明磁场同时可以传递能量和动量。

　　磁线圈由直径 漆包铜线绕在直径 、长 的铁心组成，电阻大约1 。磁线圈外接的电源由 转换 变压器提供，先输入图3-9电路处理后再接磁线圈。从电路中可以看出，只要负载线圈电阻与电路中各电阻配合恰当，其通电电流既含直流成份，又含交流成份，从而保证磁线圈产生如图3-7所示的磁场。

　　碟形飞行器原理模型由两个线圈捆缚在圆形铁片组成，两个线圈均由直径 的漆包铜线绕成，线圈直径 ，匝数分别是45匝和15匝。前一个线圈（线圈1）负责感应电流，后一个线圈（线圈2）负责产生磁场，两线圈之间用图3-10电路连接。线圈1的匝数是线圈2匝数的三倍，其目的是保证线圈1的感应电压大于线圈2的感应电压。为了保证线圈2流入的电流方向不改变和电流强度稳定，电路中采用了整流并使用单向二级管限度电流流动方向。

　　实验预期碟形飞行器原理模型会摆动一个角度，并且改变线圈的接线，摆动方向应该改变，但用肉眼直接观测结果是，碟形飞行器原理模型没有摆动，我初步估计原因是输入电流不够强，磁感应强度 不够大，因为用铁制物体试探发现其吸引力不够大。具体原因尚未清楚，但根据磁悬浮列车的动力原理，我完全可以相信，无形磁棒可以给碟形飞行器同时传递能量和动量，甚至这一原理不需要再通过实验验证了。（当然，以后我还会继续这一实验。）

　　六、关于无形磁棒的传播问题

　　组成无形磁棒的粒子（例如电子）岂能不与空气分子发生作用？要是发生作用，又怎能形成无形磁棒呢？

　　是的。除了中微子以外，目前知道的所有粒子在进入空气环境以后，都必然与空气分子发生作用，从而不可能长时间维持扭带状盘旋向上运动状态，用这些粒子形成的无形磁棒只能在真空环境中出现，而不可能在空气环境中出现，也就是说，它只可能在没有大气的星球（例如月球）上使用，而不可能在有大气的星球（例如地球）上使用。

　　不过，如果我们注意到宇宙中存在着第四维空间，并且利用它，这一情况便可能得到根本性的解决。第二章我已经提出观点，认为中微子是离开三维弯曲体的不安份的光子，在这里我假定这一观点是正确的，如此一来，就象分解光子那样，我们可以设法在中微子刚产生时，用强电场、强磁场分解它，使之变为两种带相反电荷的粒子，能源站利用这两种粒子便能产生在四维空间中传播的无形磁棒，我称之为“四维无形磁棒”。当然，直接控制场的运动，形成四维无形磁棒，其可能性会更大。如图3-6所示，四维无形磁棒总是成对出现，其起始点、终点 在弯曲体内，传播过程离开弯曲体，即“隐形”传播，所以它的“穿透”能力特别强，在广州产生的无形磁棒可以轻而易举地“穿透”地球和大气，作用于南美州上空的碟形飞行器。出于这一特点，四维无形磁棒被研制成功的那一天，将真正标志着人类的宇航事业迈进电磁推进时代，甚至这一动力可以广泛地应用于海上航行的船只和在公路上奔驰的汽车，使人类摆脱缺乏石油的尴尬局面。

　　七、治理气候

    如果说四维无形磁棒在航天等高科技领域具有十分重要的意义，那么它在治理气候方面将使热带、亚热带延海的人们欢呼雀跃，而且这方面可能更具有经济价值。用四维无形磁棒治理气候也是利用它的磁场及基地对它的反作用力实现的，下面尽我所能作些分析。

    人们知道，磁介质的抗磁性起因于电子轨道运动在外磁场作用下的变化，如图3-11所示，在外磁场B的作用下，电子轨道半径保持不变而角速度有一个变化的 ，于是磁矩也有一个变化的 ，而且 方向与B相反，于是便使磁介质显示出抗磁性。从抗磁性的起因不难知道，一切磁介质都存在着抗磁性这一性质，而且可以设想，外磁场磁感应强度变化越快， 越大，空气的抗磁性表现得越强。如果我们大大地提高四维无形磁棒的磁感应强度变化的速度和强度，将有可能使空气的抗磁性远远强于它的顺磁性。这样，四维无形磁棒便能利用空气的抗磁性与空气发生排斥力，改变空气气流运动状态。

    如果借助磁感应强度的剧烈变化不能使空气的抗磁性大大地超过它的顺磁性，与四维无形磁棒发生足够强的排斥力，我们也可以采用比较复杂的方法使空气表现出强烈的抗磁性，即把空气电离。让我们再想想上文已经有所分析的浮环实验，如图3-12，在铁心的下部套着一个线圈，铁心上部套着一个铝环。当线圈通上交流电，铝环中出现感应电流，便能通过磁场与线圈发生作用力。在理想情况下，铝环感生电流比线圈中的电流落后 ，磁场引力作用效果和磁场斥力作用效果相互抵消，铝环和线圈的作用力整体为零。但当我们考虑到铝环的电阻对感生电流相位的影响，感生电流比原电流的相位就会落后 到 之间，这样，铝环和线圈间的斥力作用效果就会大于引力作用效果，只要线圈通过的交流电强度足够强，磁场斥力的作用效果就能够抵消磁场引力的作用效果及铝环受到的重力，使得铝环浮起来，并能长时间脱离线圈的支持作用而浮在空中。（当然，铝环受到的支持力仍然由线圈提供，只是两者不再接触。）

    同样地，假如我们加快形成四维无形磁棒的粒子的线速度，或者采用高频剧变磁场的方法，将可能使到四维无形磁棒发生作用处空气电离，电离后的空气导电能力明显增强，那么它将相当于铝环那样产生电流，再考虑到空气对感生电流的电阻作用，四维无形磁棒便与空气发生斥力作用，如果发生斥力足够强，就能区域性地改变空气的运动状态，从而避免风灾、雨灾，或者把含水量丰富的空气带到干旱地区，达到治理气候的目的。

　　细想起来，给人类带来巨大损失的风雨灾害空气运动所含的能量是十分巨大的，空气团犹如猛虎一样扑向大陆，如果要用力阻挡它“扑”的势头，用上整个省份的电力产生四维无形磁棒“迎战”，我想可能性也是不大。（这里有待通过数字计算分析。）但不能“力敌”我们可以“智取”。还记得四维无形磁棒具有隐形性能吗？如图3-4，一对四维无形磁棒在A处产生，分别延着ACB、ADB路线传播，在B处的空气发生作用，所以它能在基地A产生而对远处空中“某一点”B处发生作用，而在传播途中（AB直线）没有效应，甚至它“穿过”了一架飞机，飞机上的人也不能感觉到。如此，我们能够利用它的“点”作用的特点，从正在形成风的空气区域着手，定点对它作用，可以引导两个高速气流对撞相消，发挥“四两拨千斤”的作用，也可以采用其它巧妙的的力学方法，有效地阻止台风的形成，至少可以减弱它的强度，降低破坏能力。

　　本来这节应该结束了，但我还是舍不得不说一件事——空中飞人！很小的时候我便想，要是能象小鸟那样在空中飞行，做起事来就方便多了，现在可好，有了四维无形磁棒，这一愿望就有可能由神话变成现实。不会这么快就忘记了浮环实验吧？试想想，如果让人穿上由超导网组成的衣服，或者具有碟形飞行器机翼功能的衣服，利用四维无形磁棒，人不是就可以象铝环那样浮到空中吗？甚至可以在空中自由飞行！——实在太好了！！