El efecto Biefeld-Brown es un fenómeno eléctrico, observado por primera vez por el inventor Thomas Townsend Brown en la década de 1920, donde un alto voltaje aplicado a los electrodos de un condensador asimétrico provoca una fuerza propulsiva neta hacia el electrodo más pequeño. [1] Brown creía que el efecto era una fuerza antigravedad y se refirió a él como " electrogravedad " basándose en que era un fenómeno de electricidad/gravedad. [2] Desde entonces se ha determinado que la fuerza se debe al viento iónico que transfiere su momento a las partículas neutrales circundantes.
En general, se supone que el efecto Biefeld-Brown produce un viento iónico que transfiere su momento a las partículas neutras circundantes. Describe una fuerza observada en un condensador asimétrico cuando se aplica un alto voltaje a los electrodos del condensador. [1] Una vez que se carga adecuadamente hasta potenciales altos de CC , se genera un empuje en el terminal negativo, alejándolo del terminal positivo. [3]
El uso de un condensador asimétrico, con un electrodo negativo más grande que el electrodo positivo, permitió producir más empuje en la dirección de la región de bajo flujo a la de alto flujo en comparación con un condensador convencional. [3] Estos condensadores asimétricos se conocieron como propulsores de condensadores asimétricos (ACT). [4] El efecto Biefeld-Brown se puede observar en naves ionosféricas y elevadores , que utilizan el efecto para producir empuje en el aire sin requerir ninguna combustión o piezas móviles. [1]
El "efecto Biefeld-Brown" fue el nombre dado a un fenómeno observado por Thomas Townsend Brown mientras experimentaba con tubos de rayos X durante la década de 1920 mientras 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] [5] Este descubrimiento lo llevó a asumir que de alguna manera había influido en la gravedad electrónicamente y lo llevó a diseñar un sistema de propulsión basado en este fenómeno. [6] El 15 de abril de 1927, solicitó una patente, titulada "Método de producción de fuerza o movimiento", que describía su invención como un método basado en la electricidad 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 utilizar electromagnetismo, engranajes, hélices o ruedas, sino utilizando los principios de lo que él llamaba "electrogravitación". También afirmaba que los condensadores asimétricos eran capaces de generar campos misteriosos que interactuaban con la atracción gravitatoria de la Tierra e imaginaba un futuro en el que los gravitadores propulsarían transatlánticos e incluso automóviles espaciales. [7]
En algún momento, este efecto también recibió 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 co-experimentador. [8] Brown asistió a Denison en Ohio durante un año antes de abandonar y los registros de que él tuviera alguna asociación con Biefeld son, en el mejor de los casos, escasos. [8] Brown afirmó que hizo una serie de experimentos con el profesor de astronomía Biefeld, un ex profesor de Brown que, según Brown, fue su mentor y co-experimentador en la Universidad Denison. A partir de 2004, la Universidad Denison afirma que no tienen registro de tales experimentos, o de ninguna asociación entre Brown y Biefeld. [9]
En su patente de 1960 titulada "Aparato electrocinético", Brown hace referencia a la electroquinesis para describir el efecto Biefeld-Brown, vinculando el fenómeno al campo de la electrohidrodinámica (EHD). [1] [3] Brown también creía que el efecto Biefeld-Brown podía producir una fuerza antigravedad, denominada " electrogravedad ", basándose en que se trata de un fenómeno de electricidad/gravedad. [10] Sin embargo, hay poca evidencia que respalde la afirmación de Brown sobre las propiedades antigravedad del efecto. [11] La patente de Brown hacía las siguientes afirmaciones: [1] [4]
En 1965, Brown presentó una patente en la 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]
En general, se cree que el efecto depende de la descarga de corona , que permite que las moléculas de aire se ionicen cerca de puntos y bordes afilados. Por lo general, se utilizan dos electrodos con un alto voltaje entre ellos, que varía desde unos pocos kilovoltios hasta niveles de megavoltios, donde un electrodo es pequeño o afilado y el otro más grande y liso. La distancia más efectiva entre electrodos se produce en 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, a un nivel de densidad de corriente que generalmente se conoce como condición de corriente de corona saturada. Esto crea un alto gradiente de campo alrededor del electrodo más pequeño, cargado positivamente. Alrededor de este electrodo, se produce la ionización, es decir, los electrones se desprenden de los átomos en el medio circundante; literalmente, son arrancados por la carga del electrodo. [ cita requerida ]
Esto deja una nube de iones cargados positivamente en el medio, que son atraídos al electrodo liso negativo por la Ley de Coulomb , donde son neutralizados nuevamente. Esto produce una fuerza opuesta de escala igual en el electrodo inferior. Este efecto se puede utilizar para propulsión (ver propulsor EHD ), bombas de fluidos y recientemente también en sistemas de enfriamiento EHD. [12] La velocidad alcanzable por tales configuraciones está limitada por el momento alcanzable por el aire ionizado, que se reduce por el impacto de iones con aire neutro. Se ha propuesto una derivación teórica de esta fuerza (ver 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 momento disponibles para el sistema. Se reduce la cantidad de moléculas de aire alrededor del electrodo ionizante, lo que disminuye la cantidad de partículas ionizadas. Al mismo tiempo, se reduce la cantidad de impactos entre partículas ionizadas y neutras. Normalmente no se mide si esto aumenta o disminuye el momento máximo del aire ionizado, aunque la fuerza que actúa sobre los electrodos se reduce hasta que se ingresa en la región de descarga luminiscente. La reducción de la fuerza también es producto de la reducción del voltaje de ruptura del aire, ya que se debe aplicar un potencial menor entre los electrodos, lo que reduce la fuerza dictada por la Ley de Coulomb.
Durante el régimen de descarga luminiscente, el aire se convierte en un conductor. Aunque el voltaje y la corriente aplicados se propagan a una velocidad cercana a la de la luz, el movimiento de los propios conductores es casi insignificante. Esto da lugar a una fuerza de Coulomb y a un cambio de momento tan pequeño que es nulo.
Por debajo de la región de descarga luminiscente, el voltaje de ruptura aumenta nuevamente, mientras que el número de iones potenciales disminuye y la probabilidad de impacto disminuye. Se han realizado experimentos que demuestran y refutan la existencia de una fuerza a muy baja presión. Es probable que la razón de esto sea que, a presiones muy bajas, solo los experimentos que utilizaron voltajes muy altos produjeron resultados positivos, como producto de una mayor probabilidad de ionización del número extremadamente limitado de moléculas de aire disponibles y una mayor fuerza de cada ion según la Ley de Coulomb; los experimentos que utilizaron voltajes más bajos tienen una menor probabilidad de ionización y una menor fuerza por ion. Los resultados positivos tienen en común 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 gravitatoria de la Tierra, un fenómeno que denominó electrogravedad . Varios investigadores afirman que la física convencional no puede explicar adecuadamente el fenómeno. [13] El efecto se ha convertido en una especie de causa célebre en la comunidad OVNI , donde se lo 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 un recuento del trabajo inicial de Brown con el efecto, dando a entender que había descubierto un nuevo efecto de electrogravedad y que estaba siendo utilizado por los ovnis.
Se han hecho seguimientos de las afirmaciones de que esta fuerza se puede producir en un vacío total, lo que significa que es una fuerza antigravedad desconocida, y no solo el viento iónico más conocido . Como parte de un estudio en 1990, el investigador de la Fuerza Aérea de EE. UU. RL Talley realizó una prueba en un condensador de estilo Biefeld-Brown para replicar el efecto en el vacío. [11] A pesar de los intentos de aumentar el voltaje de CC de accionamiento a aproximadamente 19 kV en cámaras de vacío hasta 10 −6 torr, Talley no observó empuje en términos de potencial de CC estático aplicado a los electrodos. [14] 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 no observar movimiento del elevador. Campbell señaló a un reportero de la revista Wired que crear un vacío real similar al espacio para la prueba requiere decenas de miles de dólares en equipos. [11]
En 2003, por la misma época, 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 de iones 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 de iones en lugar del viento de iones debido a que el primero implica colisiones en lugar de trayectorias balísticas, señalaron que estas eran solo "estimaciones de escala" y que se necesitaba más trabajo experimental y teórico. [15]
Aproximadamente diez años después, investigadores de la Universidad Técnica de Liberec realizaron experimentos sobre el efecto Biefeld-Brown que respaldaron una de las hipótesis de ARL que asignaba la deriva de iones como la fuente más probable de la fuerza generada. [16]
En 2004, Martin Tajmar publicó un artículo que tampoco replicaba el trabajo de Brown y sugería que Brown podría haber observado en cambio los efectos de un viento de corona provocado 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 la gravitación y el electromagnetismo. [3]
A TT Brown se le concedieron varias patentes por su descubrimiento:
Históricamente, se han concedido numerosas patentes para diversas aplicaciones del efecto, incluidas la precipitación electrostática de polvo, los ionizadores de aire y el vuelo. La patente estadounidense 3.120.363 fue concedida a GE Hagen en 1964 para aparatos más o menos idénticos a los dispositivos denominados posteriores " elevadores ".
Un editor de la prestigiosa revista Jane's Defense Weekly dice que el gobierno de los EE. UU. ha estado trabajando en tecnología antigravedad nazi en secreto durante 50 años.