El efecto Biefeld-Brown es un fenómeno eléctrico que produce un viento iónico que transfiere su impulso a las partículas neutras circundantes. Describe una fuerza observada en un capacitor asimétrico cuando se aplica alto voltaje a los electrodos del capacitor. [1] Una vez cargado adecuadamente hasta altos potenciales de CC , se genera un empuje en el terminal negativo, alejándolo del terminal positivo. [2] El efecto fue nombrado por el inventor Thomas Townsend Brown, quien afirmó que realizó una serie de experimentos con el profesor de astronomía Paul Alfred Biefeld , un ex maestro de Brown que, según Brown, era su mentor y coexperimentador en la Universidad Denison en Ohio. [3]
El uso de un condensador asimétrico, con el electrodo negativo más grande que el electrodo positivo, permitió producir más empuje en la dirección de la región de bajo flujo a la región de alto flujo en comparación con un condensador convencional. [2] Estos condensadores asimétricos se conocieron como propulsores de condensadores asimétricos (ACT). [4] El efecto Biefeld-Brown se puede observar en naves ionográficas y elevadores , que utilizan el efecto para producir empuje en el aire sin requerir combustión ni piezas móviles. [1]
En su patente de 1960 titulada "Aparato electrocinético", Brown se refiere a la electroquinesis para describir el efecto Biefeld-Brown, vinculando el fenómeno con el campo de la electrohidrodinámica (EHD). [1] [2] Brown también creía que el efecto Biefeld-Brown podría producir una fuerza antigravedad, conocida como " electrogravítica ", ya que se trata de un fenómeno de electricidad/gravedad. [5] Sin embargo, hay poca evidencia que respalde la afirmación de Brown sobre las propiedades antigravedad del efecto. [6]
El "efecto Biefeld-Brown" fue el nombre que se le dio a un fenómeno observado por Thomas Townsend Brown mientras experimentaba con tubos de rayos X durante la década de 1920, cuando aún estaba en la escuela secundaria. Cuando aplicó una carga eléctrica de alto voltaje a un tubo Coolidge que colocó en una balanza, Brown notó una diferencia en la masa del tubo dependiendo de la orientación, lo que implica algún tipo de fuerza neta . [1] [7] Este descubrimiento le hizo suponer que de alguna manera había influido electrónicamente en la gravedad y le llevó a diseñar un sistema de propulsión basado en este fenómeno. [8] El 15 de abril de 1927, solicitó una patente, titulada "Método de producción de fuerza o movimiento", que describía su invención como un método eléctrico que podía controlar la gravedad para producir fuerza o movimiento lineal. [1] En 1929, Brown publicó un artículo para la popular revista estadounidense Science and Invention , que detallaba su trabajo. El artículo también mencionaba el "gravitador", un invento de Brown que producía movimiento sin el uso de electromagnetismo, engranajes, hélices o ruedas, sino que utilizaba los principios de lo que él llamaba "electrogravitación". También afirmó que los condensadores asimétricos eran capaces de generar campos misteriosos que interactuaban con la atracción gravitacional de la Tierra e imaginó un futuro en el que los gravitadores impulsarían transatlánticos e incluso vehículos espaciales. [9]
En algún momento, este efecto también ganó el apodo de "efecto Biefeld-Brown", probablemente acuñado por Brown para reclamar al profesor de física y astronomía de la Universidad Denison, Paul Alfred Biefeld, como su mentor y coexperimentador. [10] Brown asistió a Denison durante un año antes de abandonar y los registros de que él incluso tuvo una asociación con Biefeld son, en el mejor de los casos, incompletos. [10]
[1] [4]
Brown presentó otra patente en 1960 que detallaba la física del efecto Biefeld-Brown, haciendo las siguientes afirmaciones: [1] [4]
En 1965, Brown presentó una patente que afirmaba que puede existir una fuerza neta sobre el condensador asimétrico incluso en el vacío . Sin embargo, hay poca evidencia experimental que sirva para validar sus afirmaciones. [1]
Generalmente se cree que el efecto depende de la descarga en corona , que permite que las moléculas de aire se ionicen cerca de puntas y bordes afilados. Por lo general, se utilizan dos electrodos con un alto voltaje entre ellos, que va desde unos pocos kilovoltios hasta niveles de megavoltios, donde un electrodo es pequeño o afilado y el otro más grande y más suave. La distancia más efectiva entre electrodos se produce con un gradiente de potencial eléctrico de aproximadamente 10 kV/cm, que está justo por debajo del voltaje de ruptura nominal del aire entre dos puntos afilados, en un nivel de densidad de corriente generalmente denominado condición de corriente de corona saturada. Esto crea un alto gradiente de campo alrededor del electrodo más pequeño y cargado positivamente. Alrededor de este electrodo se produce la ionización, es decir, se arrancan electrones de los átomos del medio circundante; literalmente son arrancados por la carga del electrodo. [ cita necesaria ]
Esto deja una nube de iones cargados positivamente en el medio, que son atraídos por la ley de Coulomb hacia el electrodo liso negativo , donde se neutralizan nuevamente. Esto produce una fuerza opuesta igualmente escalada en el electrodo inferior. Este efecto se puede utilizar para propulsión (ver propulsor EHD ), bombas de fluido y recientemente también en sistemas de refrigeración EHD. [11] La velocidad que se puede lograr con tales configuraciones está limitada por el impulso que se puede lograr con el aire ionizado, que se reduce por el impacto de los iones con el aire neutro. Se ha propuesto una derivación teórica de esta fuerza (consulte los enlaces externos a continuación).
Sin embargo, este efecto funciona utilizando cualquier polaridad para los electrodos: el electrodo pequeño o delgado puede ser positivo o negativo, y el electrodo más grande debe tener la polaridad opuesta. [4] En muchos sitios experimentales se informa que el efecto de empuje de un elevador es en realidad un poco más fuerte cuando el electrodo pequeño es el positivo. [1] Esto es posiblemente un efecto de las diferencias entre la energía de ionización y la energía de afinidad electrónica de las partes constituyentes del aire; de ahí la facilidad con la que se crean iones en el electrodo "afilado".
A medida que se elimina la presión del aire del sistema, se combinan varios efectos para reducir la fuerza y el impulso disponibles para el sistema. Se reduce el número de moléculas de aire alrededor del electrodo ionizante, disminuyendo la cantidad de partículas ionizadas. Al mismo tiempo, se reduce el número de impactos entre partículas ionizadas y neutras. Normalmente no se mide si esto aumenta o disminuye el impulso máximo del aire ionizado, aunque la fuerza que actúa sobre los electrodos se reduce, hasta que se ingresa a la región de descarga luminosa. La reducción de la fuerza también es producto de la reducción del voltaje de ruptura del aire, ya que se debe aplicar un potencial más bajo entre los electrodos, reduciendo así la fuerza dictada por la ley de Coulomb.
Durante el régimen de descarga luminiscente, el aire se convierte en conductor. Aunque el voltaje y la corriente aplicados se propagarán casi a la velocidad de la luz, el movimiento de los propios conductores es casi insignificante. Esto conduce a una fuerza de Coulomb y a un cambio de impulso tan pequeño que es cero.
Debajo de la región de descarga luminiscente, el voltaje de ruptura vuelve a aumentar, mientras que el número de iones potenciales disminuye y la posibilidad de impacto disminuye. Se han realizado experimentos que demuestran y refutan una fuerza a muy baja presión. Es probable que la razón de esto sea que a presiones muy bajas, sólo los experimentos que utilizaron voltajes muy grandes produjeron resultados positivos, producto de una mayor posibilidad de ionización del número extremadamente limitado de moléculas de aire disponibles, y una mayor fuerza de cada ion de la Ley de Coulomb; Los experimentos que utilizaron voltajes más bajos tienen menos posibilidades de ionización y una menor fuerza por ion. Lo común a los resultados positivos es que la fuerza observada es pequeña en comparación con los experimentos realizados a presión estándar.
Brown creía que sus grandes condensadores de alto voltaje y alta capacidad producían un campo eléctrico lo suficientemente fuerte como para interactuar marginalmente con la atracción gravitacional de la Tierra, un fenómeno que denominó electrogravítica . Varios investigadores afirman que la física convencional no puede explicar adecuadamente el fenómeno. [12] El efecto se ha convertido en una especie de causa célebre en la comunidad OVNI , donde se ve como un ejemplo de algo mucho más exótico que la electrocinética . William L. Moore y Charles Berlitz dedicaron un capítulo entero de su libro sobre el " Experimento Filadelfia " a volver a contar los primeros trabajos de Brown con este efecto, implicando que había descubierto un nuevo efecto de electrogravedad y que estaba siendo utilizado por ovnis. Hoy en día, Internet está lleno de sitios dedicados a esta interpretación del efecto.
Ha habido seguimiento de las afirmaciones de que esta fuerza se puede producir en pleno vacío, lo que significa que es una fuerza antigravedad desconocida, y no solo el más conocido viento iónico . Como parte de un estudio realizado en 1990, el investigador de la Fuerza Aérea de EE. UU., RL Talley, realizó una prueba en un condensador estilo Biefeld-Brown para replicar el efecto en el vacío. [6] A pesar de los intentos de aumentar el voltaje de CC impulsor a aproximadamente 19 kV en cámaras de vacío hasta 10 −6 torr, Talley no observó ningún empuje en términos de potencial de CC estático aplicado a los electrodos. [13] En 2003, el científico de la NASA Jonathan Campbell probó un elevador en el vacío a 10 −7 torr con un voltaje de hasta 50 kV, solo para observar que no había movimiento en el elevador. Campbell señaló a un periodista de la revista Wired que crear un verdadero vacío similar al espacio para la prueba requiere decenas de miles de dólares en equipos. [6]
Casi al mismo tiempo, en 2003, investigadores del Laboratorio de Investigación del Ejército (ARL) probaron el efecto Biefeld-Brown construyendo cuatro condensadores asimétricos de diferentes tamaños basados en diseños simples encontrados en Internet y luego aplicándoles un alto voltaje de alrededor de 30 kV. . Según su informe, los investigadores escribieron que los efectos del viento iónico eran al menos tres órdenes de magnitud demasiado pequeños para explicar la fuerza observada sobre el condensador asimétrico en el aire. Habiendo propuesto que el efecto Biefeld-Brown podría explicarse teóricamente utilizando la deriva iónica en lugar del viento iónico debido a que el primero implica colisiones en lugar de trayectorias balísticas, señalaron que se trataba sólo de "estimaciones de escala" y que se necesitaba más trabajo teórico y experimental. [14]
Unos diez años más tarde, investigadores de la Universidad Técnica de Liberec realizaron experimentos sobre el efecto Biefeld-Brown que respaldaron una de las hipótesis de ARL, que atribuía la deriva iónica a la fuente más probable de la fuerza generada. [15]
En 2004, Martin Tajmar publicó un artículo que tampoco logró replicar el trabajo de Brown y sugirió que Brown pudo haber observado los efectos de un viento de corona desencadenado por una desgasificación insuficiente del conjunto de electrodos en la cámara de vacío y, por lo tanto, malinterpretó los efectos del viento de corona como una posible conexión entre gravitación y electromagnetismo. [2]
A TT Brown se le concedieron varias patentes por su descubrimiento:
Históricamente, se han concedido numerosas patentes para diversas aplicaciones del efecto, incluida la precipitación de polvo electrostático, ionizadores de aire y vuelo. La patente estadounidense 3.120.363 fue concedida a GE Hagen en 1964 para aparatos más o menos idénticos a los posteriores dispositivos llamados " levantadores ".
Un editor del estimado Jane's Defense Weekly dice que el gobierno de EE. UU. ha estado trabajando en secreto en la tecnología antigravedad nazi durante 50 años.