能量转换器 技术领域 本发明涉及能量转换技术领域，特别是能在两个势(温)差相近的条件下也能转换的技术。
背景技术 目前人类所使用的大部分能源是石油、煤炭等化石能源，转换能量的途径是将其变成热量，然后再将热量变成汽车的动能、电厂的电能等，而太阳能最直接的利用则是热能，转换电能的效率也非常低。在整个能量转换的过程中，热能始终占居中心位置，但是受到热力学第二定律的束缚，热能又不能百分之百的变成其他能量，如汽油机和柴油机的热功转换效率约30％左右，效率最高的燃气轮机也不过是60％，于是出现了令人恐怖的克劳修斯的熵增定理和热寂说。按照卡诺定理，热机的效率和温度差成比例，当温度差很小时能源的效率非常低。就目前的科技水平或者说人类掌握的信息量很有限的情况下，熵增定理的确是不能逾越的，但不能得出结论说熵增定理永远不可逾越。本人发明的能量转换器就会给出否定的答案，即使在温度差非常小的情况下能量转换器转换效率也能达到100％，更重要的是可以将现在的能量转换方式逆向进行，即热能和辐射光能直接百分之百地变成动能和电能。由于本发明涉及超导材料，特别是可能具有常温超导特性的材料，必须对常温超导材料的合成及常温超导产生原理给予说明。本发明的超导材料的参考资料是本人先前的两项发明，一个是2004年5月10日申请的《一类新型化合物以及生产此化合物的设备和方法》，申请号为200410037815.3，另一个是2004年5月26日申请的《复价杂化化合物以及生产此化合物的设备和方法》，申请号为200410042478.7，超导原理虽然在前两项专利申请中有叙述，但在下面会有更多的补充，特别是超导材料的特性方面。
发明内容 本人发明在于能彻底改变目前在能源利用方面的窘境，而且具有深层次的自然和社会科学意义，它是一种能将热能或辐射能(光及电磁波)百分之百转化成动能或电能的能量转换器，能量转换器的基础是要有超导体的存在。
图1和图2是能量转换器的平面图，他们都是有厚度结构的。下面结合图1和图2说明能量转换器的结构，先从图1开始。A是低温低压区域或弱光区(弱是指光的频率低和强度小，这里的光包括电磁报，以下相同)，B是高温高压区域或强光区(强是指光的频率高和强度大)，C是超导体制成的隔断，区域B中的箭头F表示光辐射的方向，能量转换器上方的箭头Y表示能量转换器受力运动的方向。当由A、B、C构成的能量转换器并且B大于A(B大于A是指B的温度或光的频率和强度大于A)时，能量转换器将获得一个由B指向A的冲力(量)，如果能量转换器运动，能量转换器就会将热能和光能转换成动能，直到A和B的状态相同为止，如果持续对区域B补充能量，能量转换器便不断将补充的能量转换成动能。如果能量转换器不运动，则B的状态不变，光能被超导体C反射回去。再看图2，它是在图1的基础上增加了电能连接线D。当能量转换器获得的冲力不足以将能量转换器推动时，或者说能量转换器获得了冲力，但它仍然是静止的，这时在超导体C的两侧会产生电压V，A侧为负，B侧为正，这样热能或光能便转换成了电能。如果持续对区域B补充能量并且D连接了负载，能量转换器便不断将补充的能量转换成电能。
为了能更清楚地说明本发明的原理，必须对超导体理论有全新的了解和认识，因为超导材料的超导特性允许两种能量可以毫无损耗的转换。在本人背景技术中所述的两项发明可能存在常温超导特性，已经对常温超导原理有了新的描述，利用此模型并结合目前的超导理论(经典超导理论)可以得出能量转换器的能量转换原理。从背景技术可以得出以下结论：
1、超导体内由杂化离子组成的是(准)正弦正电场，两电子在正弦场中的运动形成超导电子(库柏对)。
2、常温超导体内的电子全部是超导电子，不存在正常电子。
3、超导体内空间不存在量子能级(轨道)。
根据以上结论，超导电子的运动方程肯定不是BCS理论所述的薛定谔方程形式，很简单，超导现象是非线性作用的结果，而BCS理论却是线性的，所以超导电子的运动方程必然是非现性的，这也说明为什么BCS理论在解释氧化物超导体时所遇到的困难。在本人以前发明的背景技术中已经证明超导电子是在具有周期性的(准)正弦或余弦场中运动，正是在超导体内这种周期性场下运动的电子产生了超导电性。如果只考虑一个电子的运动，那么一个超导电子的运动类似于单摆运动，可以这样想象，单摆换成电子，电子在重力场中运动(重力场对电子进行周期性的加速减速运动)。当两个电子在周期性场中运动时，运动类似于螺旋桨或者风车的旋转一样，只要将单摆的臂长沿固定点向相反的方向伸长，直至相等为止，就得到了螺旋摆，螺旋摆的力学方程即是超导电子的力学方程，无非就是将两个摆球换成电子而已。可以想象一个单摆受重力影响加速时，相反一侧单摆正在减速，加减相平衡最后速度相同，表现在方程上就是由非线性作用而出现了孤立子。在这里本人只想抛砖引玉试探给出一个方程，此方程是非线性的很难求解，但可以肯定会有孤立子解，本人不想求解方程，一是本人数学知识有限，二是这里不是讨论数学方程的地方，方程如下：
此方程是非线性单摆方程和薛定谔方程结合的产物。Ψ是波函数，U是势能，x是坐标，F驱动电子力的振幅，ω是驱动电子的运动频率，是普朗克常数，m是电子的质量。这里只给出了一维空间的方程，三维情况要复杂，但形式基本一样，只是势场的形状发生变化。
超导体的热性质——绝热体 如果本人的背景资料中的发明是合理的，那么就可以从经典理论及量子理论直接推出超导体是绝热体，如果超导体是绝热体，那么本发明也就是合理的了。从经典超导材料(低温超导材料)的实验和理论已经知道超导体的电子更有序熵更低，而且电子是动量空间配对和凝聚，由此可以得出全部是超导电子的超导体的熵为零的结论。熵为零也就意味着超导体内不再有温度梯度，所以说超导体是不传导热量的绝热体。正因为超导体是绝热的，热运动的分子与超导体表面发生的作用就是对超导电子的弹性碰撞作用，由于超导电子是在动量空间的有序凝聚，与超导电子的碰撞就像与一个电子发生的刚性碰撞一样，结果就是所有超导电子受热运动的分子碰撞而与离子产生错位，从而在有温差的超导体两侧产生了电势差，显然温度高的一侧分子碰撞超导电子的力量强而带正电(图1B侧)，温度低的一侧分子碰撞超导电子的力量弱而带负电(图1A侧)。由于超导电子的错位在超导体两侧存在电势差，意味着离子有与超导电子平衡的趋势，导致超导体有一种由高温区域(图1区域B)向低温区域(图1区域A)运动的趋势，如果超导体连同能量转换器运动，离子与电子相平衡，则超导体两侧的电势差也就没有了，高温区域的温度也就降低了，热能变成了动能。另外在背景技术中已经证明超导体内已没有量子能级(轨道)，所有电子都处于一个量子状态或者说所有电子形成了一个电子链，如果用最有影响力的固体能带理论处理只有一个量子状态的常温超导体的热性质肯定也无能为力，很难想象一个没有量子能级的超导体如何传导热量。
超导体的光学性质——黑体或完全逆光性 在背景技术中已经证明在常温超导体内不存在能级(轨道)，以此为线索并结合超导体的电磁性质可以得出超导体要么是完全吸光的黑体，要么是完全逆光的镜子体(将光完全反射出去)或二者之间。从量子力学讲，超导体内部不存在量子能级，光子(光子的能量低于超导电子的逸出功)与超导电子必然是弹性碰撞，因为量子力学告诉我们，光被反射是因为较低能级的电子受光的作用而跃迁到较高能级后返回原能级的结果，不存在能级的超导体内也就不存在电子跃迂，所以只能是弹性碰撞，又因为超导电子处于凝聚状态是刚性的，被光子碰撞的超导电子将向与光子入射相同的方向移动，超导电子便与离子产生错位，从而在超导体的两侧产生电势差。按照经典电磁理论可知，电磁波的电场与磁场会同时与超导电子发生作用。超导电子受电磁波的电场作用而反复振荡形成超导传导电流，由于超导体没有电阻便不存在能量损耗，电磁波磁场的振动方向与电场方向垂直，将对超导传导电流产生洛伦兹力，洛伦兹力的方向正好与电磁波的传播方向相同，超导电子便与离子产生错位，在超导体的两侧产生电势差。判断黑体与镜子体的依据就是通过超导体有能量转换是黑体，没有能量转换是镜子体，部分转换光的颜色变化。另外由于超导体表面有电势差，当人的皮肤碰到超导体时将有一种触电的感觉。
从以上对超导体的热性质和电磁性质的分析可以证明超导体有将热能和光能(电磁辐射能)转变成动能和电能的性质。从此性质可以看出，本发明不仅能解决能源危机而且在交通领域也会产生革命性的变化，汽车上天不是梦了。
本发明的科学意义 本发明的一个重要意义在于能在温差很小的情况下将热能转换成电能或动能，这就给我们一个启示，熵增原理可能遇到了危机，以下的结论证明的确是这样。
热力学第二定律告诉人们，当热力学系统从一平衡态经绝热过程到达另一平衡态，它的熵永不减少。如果过程是可逆的，则熵的数值不变；如果过程是不可逆的，则熵的数值增加，这就是熵增加原理。这里本人设计一个可以使熵减少的实验仪器(图4)。通过这个实验可以否定热力学第二定律和熵增原理。B是高温区域，A是低温区域，-A是超低温区域，G是普通保温材料制成的隔断，它只能很缓慢的进行热传导，C是超导材料，R是电热器，D是电能连接线，正负号表示电势的高低。实验原理是通过超导体热转电性质将低温区域A的能量转移到B中，区域A和区域-A存在温差，通过超导体C把区域A中的热能变成电能，这部分电能又通过连线D连接到电热器件R变成热能后转移到了区域B，从而使A和B的温差更大，作为孤立系统的图4，显然熵减少了，直到维持在一个稳定值。为什么熵能减少呢？唯一的原因是增加了系统的信息，这个信息就是超导体的热转电原理，因为信息是负熵具有熵减的功能，通过这个实验就将物理(热力学)熵和信息熵联系起来了。物理熵是将世界变得混乱，让世界向无序演化，而信息熵的作用是让世界更有序清晰，我们在大自然面前无能为力只能说明人类的无知，信息的匮乏，与大自然的信息的不对称。人类生存的过程就是对大自然进行熵减的过程，对自然与社会补充信息的过程。从上面的分析来给出信息的新定义：信息具有改变能量转化路径的作用，使能量按照非自然方向转变，所以信息就是改变能量转化路径的方法。信息具有方向性，可以称为信息矢量，如果对一个系统增加的信息的方向与自然演化方向相反，系统的熵就减少，如果增加的信息与自然演化的方向相同，系统的熵就会更多更快的增加，现在人类利用自然资源导致的环境污染即是对自然系统增加的信息方向与自然演化方向相同。由此我们可以得到熵增加原理更深层次的意义，不可逆意味着系统自然演化而熵增加，可逆意味着系统增加信息而熵减少，信息增加的越多，系统的熵越逼近零，但宇宙中绝对的零熵是不存在的，或许只有上帝才拥有。将信息熵与物理熵联系起来的公式就是
Si+Sn≥0
Si是信息熵，Sn是物理熵，其中i代表information或intention，n代表natural。Si对应着熵原理可逆部分，Sn对应着不可逆部分。
附图说明 图1是热(光)能转换成动能的结构图，A是低温低压弱光区域，B是高温高压强光(或其中一项或其中两项)区域，C是超导体隔断，区域B中的箭头F是光辐射。当B大于A时，由超导体的热性质和电磁性质，将热能及光能变成动能，结构图上方的箭头就是能量转换器的受力方向。
图2是热(光)能转换成电能的结构图，它是在图1的基础上增加了引线D，当B大于A同时在能量转换器不运动的情况下，将在超导体的两侧出现电压，靠A一侧为负电，靠B一侧为正电。
图3是检验超导体具有能量转换特性的实验原理图，超导体C被细线X悬挂在固定点上，光(常规低温超导体实验的光的频率要低于超导临界频率)F照射超导体，超导体C将与光照射同方向倾斜。
图4是更正补充热力学第二定律的实验原理图，同样A是较低温低压弱光区域，B是高温高压强光区域，G是普通保温材料制成的隔断，-A是超低温超低压极弱光区域，C是超导体制成的隔断，D是电能连线，R是电热器件。如果没有超导体存在并且没有能量向B输入，A和B的温差将趋于相同。而有超导体存在的意义在于，区域A中的热能通过超导体C与-A的温差将A中的热能变成了电能，而这部分的电能又转移到区域B变成了热能，从而在A和B之间维持一个温差。
具体实施方式 实施例1 经典超导材料需要在低于超导转变温度进行试验，所以用经典超导材料制作能量转换器是不划算的，在常温超导材料没有完全合成出来之前，可以用经典超导材料对本发明进行检验。如图3所示，将超导材料C做成薄片悬挂于固定点上，从薄片的一侧用微波(低于临界频率)F照射薄片，另一侧的辐射必须非常低。悬挂薄片将由微波辐射区向低辐射区倾斜。
实施例2 制作一个带有四个轮子的密封性好的小车，也就是将图1所示的结构在下面加上四个轮子。将区域A处于低温状态或抽真空并降低辐射，而区域B是高压状态并有一个热源供热，就可将热能转变成动能而使小车运动，只要AB有温差，就有能量转换。
实施例3 制作一个密封性好的箱体，也就是图2所示的结构。将区域A处于低温状态或抽真空并降低辐射，而区域B是高压状态或设一个光源照射超导体，将连线D连接一个负载，就可将热(光)能转变成电能了。