發明背景
Max：Planck於1912年提出了零點能量的概念。這個想法隨後在
1913年由Albet·Einstein和otto Stern進行研究，在1916年，Walther
Nernst提出宇宙充滿了零點能量。現代的隨機電動力學領域就是基於
這些想法。
同時，原子的結構和穩定性仍然是個謎。原子的盧瑟福模型是基
於對行星(電子)圍繞太陽(原子核)的運動的分析。但是這是不可
行的。軌道運行的電子會發出拉莫爾射線，迅速地喪失能量並且因此
在小於壹萬億分之壹秒的時間尺度內螺旋進入原子核中，從而不可能
呈現出穩定的狀態。如今在隨機電動力學(sED)理論範圍內已知的
是涉及吸收零點能量的壹種可能的方案。Bover於l 975年證明最簡單
的可能的原子和原子形態，即處於基態的氫原子，可能在經典盧瑟福
氫原子的恰當半徑上處於拉莫爾輻射與零點能量吸收之間的平衡狀
態。
由於這種解決方案在l 913年時還是未知的，所以Niels Bohr采用
了壹種不同的方式，即簡單地假定對於原子核中的電子來說僅有離散
能級是可用的。這種推理路線在20世紀20年代引起量子理論的發展。
經典零點能量的概念被遺忘了十年。但是，隨著海森堡不確定性原理
的公式的出現，量子範圍內的同樣的概念在1927年重新出現。根據所
述原理，諧波振蕩的最小能量的值為hf／2，其中h為普朗克常量，而
f為頻率。因此不可能從振蕩系統中去除這個最後的隨機能量。
由於在量子理論中電磁場也必須被量子化，因此需要在量子振蕩
器的特性與電磁場的波之間作比較。可以得出這樣壹個結論，即由頻
率、傳播方向和偏振狀態構成的任何可能的電磁場模式的最小能量為
hf／2。通過場的所有可能的模式使這個能量倍增將引起電磁量子真空，
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其具有與：Planck，Einstein，Stern和Nernst十年前所研究的經典零
點能量相同的特性壹能量密度和光譜。
涉及經典物理學加上附加的經典零點場的研究線路由Trevol·
Marshall和Timothy Boyer於1960年重新開啟，並且將其命名為隨
機電動力學(sED)。SED提出了這樣壹個問題：ct在經典物理學的基
礎上僅附加零點電磁場可以解釋哪種量子特性、過程或定律”。兩個早
期的成就是黑體光譜的(即不涉及量子物理學的)經典推導和對於發
出拉莫爾射線但是吸收零點輻射的氫原子中的經典軌道電子在經典波
爾半徑上具有平衡軌道的發現。由Timothv’Boyer(1975)提出的對
於該問題的最初的解決方案被H．E．Puthoff(1 987)完善。他們的分
析將軌道電子當作諧振子加以處理。
這個結果經過Daniel Cole和Y．Zou的近期工作取得了較大的新
的進展，他們模擬了傳統電子在氫核的真實庫倫場中的軌道運行，並
且發現由於發射和吸收過程的隨機特性，這種真實的電子自身會處於
與原子核相距壹定距離的範圍內，這與量子力學相符合。平均位置位
於正確的波爾半徑上，但是實際的位置分布非常精確地復制了相應的
schrOdjnger方程的電子概率分布，在所述schrOdinger方程中，電子
被認為是由波動函數表示。(在sED表達式中，電子不是因為其為波
動函數而被“抹去”，而是因為作為點狀微粒，其受到電磁量子真空漂
移的持續擾動。)
這種理論的明確的結論是由於存在拉莫爾射線與吸收之間的不平
衡，在與電子軌道運行相對應的頻率下的電磁量子真空的減小將導致
軌道運行的衰減。
所述電磁量子真空能量譜與頻率的立方成比例。如果真空能量在
電子的“正常’’軌道運行頻率下被抑制，則將會導致電子向內螺旋進入
更高頻率的軌道。這樣，它隨後將會由於能量譜隨頻率的立方增加從
而遭遇到與電磁量子真空能量譜的新的平衡位置。
如果如、Boyer，Puthoff，Cole和Zou的分析所顯示的那樣，所述
sED解釋對於氫原子來說是正確的，則它同樣必定可以應用於所有其
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它原子和它們的多電子結構中。在那種情況下，電子從激發態向低能
量狀態的躍遷涉及從壹個穩定軌道向另壹個穩定軌道的迅速衰減，而
不是瞬時的量子跳躍。電子軌道的穩定性的基礎的細節至今仍需要通
過sED理論確定，但是從單電子氫原子情形獲得的邏輯歸納是很清晰
的：所有原子中的電子軌道必須通過發射與吸收之間的平衡確定，因
此要經過涉及在適當頻率下的電磁零點場的模式抑制的修正。
據稱，電子軌道的修正本質上是與原子中電子能級之間的自然躍
遷相同的過程，因此在這樣的過程中釋放出的能量可以以與普通躍遷
能量相同的方式捕獲。
通過將原子移入微結構和從微結構中移出，所述微結構抑制電磁
量子真空的適當模式，可以完成從電磁量子真空中提取能量。這可以
通過微型卡西米爾(Casimir)空腔完成。
所述電磁量子真空作為能量的真實來源由氫原子中s級與p級之
間的蘭姆移位、範德華力、阿哈拉諾夫．波姆效應和電子電流中的噪聲
表示。
但是，電磁量子真空最重要的效應是卡西米爾力的存在，卡西米
爾力是平行的導電板之間的力，其可被解釋為電磁量子真空能量的輻
射壓力效應。具有導電壁的空腔中的電磁波由於與壁表面上的橫向分
量邊界條件有關而被約束為特定的波長。結果，實際上在平行板之間
的卡西米爾空腔中，將會抑制那些波長大於板間距的輻射模式。隨後，
外部的電磁量子真空輻射的過壓將所述板推在壹起。作為壹個問題(所
謂的“黏附”)以及壹種可能的控制機構，在卡西米爾力方面存在有大
量的文獻，並且所述力的真實性也已經從實驗室試驗發展到微電子機
械結構(MEMS)技術。
模式的排除不是在波長等於板間距d時突然出現的。模式抑制在
波長為d或更大時最強，但是同樣當波長落在“階梯"d／n之間時也會
開始出現模式抑制，並且隨著n增加所述效應減小。我們提出使用在
這種方式中出現的對波長小於d時的部分模式抑制以能夠應用具有最
大可用實際尺寸的卡西米爾空腔。
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研究者表示，當能量從零點能量中被“提取"時沒有違背熱力學定
律，這是因為能量仍然守恒並且也沒有違背所述第二定律。Cole和
Puthoff實施並公布的熱力學分析顯示沒有發生違背定律的情況。實際
上，Forwrad(1984)的思想實驗示出了壹種簡單的但是非實際應用
的能量提取實驗。
在對氫原子的隨機電動力學(SED)解釋中，基態被解釋為實際
上相當於速度為c／137的典型的軌道運行電子。由於在經典電磁發射
與從電磁零點場的吸收之間的平衡，所述軌道在波爾半徑處是穩定的。
這種觀點由Boyer(1975)首次獲得，隨後由Puthoff(1987)提煉，
並且該觀點由Cole和Zou(2003，2004)通過詳細的模擬再次被加強，
該模擬論證了在這種解釋中所述電子的隨機運動再現了薛定諤波函數
的概率密度分布。註意，這種解釋與量子力學的解釋之間的壹個明顯
差異是在量子力學中，電子的l s狀態被認為具有零角動量，而在sED
解釋中，所述電子具有mcr／137=h／27_c的瞬間角動量。但是，Nickisch
的sED模擬顯示出，正如在量子情形中由於軌道平面上的零點擾動壹
樣，時間平均角動量為零。因此，對足夠“軌道”的這種“傳統電子"的
均值將圍繞原子核充滿球形對稱容積，其中所述原子核具有與薛定諤
波函數相同的徑向概率密度和為零的凈角動量，這完全符合量子特性。
在sED觀點中，波爾半徑為0．529A(埃)。這意味著負責維持軌
道運行的零點輻射的波長為2六兀0．529六137=455A(0．0455微米)。據稱，
在卡西米爾空腔中零點輻射在這個波長上以及更短的波長上的抑制將
導致電子衰減到更低的能量狀態，所述更低的能量狀態由加速電荷的
典型發射與在九<455A的零點輻射之間的新的平衡確定，其中九取決
於卡西米爾板間距d。註意，電子的所述量子概率密度的尾部(與Cole
和Zou的sED模擬相同)延伸到五個波爾半徑之外，使得即使在或
許為0．1微米．0．2微米的相當長的波長上，也可以實現能量平衡中的
某些變化。
由於這個軌道的頻率為6．6×10坫s～，因此無論電子被多麽迅速地
射入卡西米爾空腔中，所述過程仍是軌道運行電子所經歷的過程中的
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比較慢的壹個。我們因此假設對新的次波爾(sub．Bohr)基態的衰減
將涉及熱形式的能量的逐步釋放，而不是突然的光輻射信號。
由於電子的結合能為13．6 eV，我們假設在這個過程中能量釋放的
量為大約1至10 eV以將氫原子射入d=250A或205A左右(或許如上
所述的甚至更大的空腔)的卡西米爾空腔中。壹旦脫離空腔，所述電
子將從零點場吸收能量並且被再次激勵至其正常狀態。所述過程中提
取的能量(熱)在損失零點場的情況下獲得，其在SED的解釋中在整
個宇宙以光速流動。實際上我們在局部提取能量並全局地補充它。想
象壹下從海洋中提取滿管的水。是的，海洋由此正在被耗盡，但是並
沒有隨之發生實際的後果。
由於在標準溫度和壓力(STP)下自然存在的氫為雙原子分子，
因此在將氫原子射入卡西米爾空腔中之前需要進行分解處理。我們避
免了上述復雜化並且通過與單原子(惰性)氣體壹起作用而利用了多
電子修正(multi．electron modification)，其中所述單原子氣體同時具
有安全與廉價的優勢。
我們利用自然存在的惰性氣體有三個原因：
(1)不需要分解處理。
(2)更重的元素原子比氫原子大約大2至4倍，並且因此可以利
用並受到易於制造的更大的卡西米爾空腔的影響。
(3)更重的元素具有多個殼層電子，幾個殼層電子可以同時受到
卡西米爾空腔中的零點輻射的減小的影響。
以下是潛在地適合的五種惰性氣體：
He(Z=2，r=1．2A)
Ne(Z=1 0，r=1．3A)，
Ar(Z=l 8，r=1．6A)
Kr(Z=36，r=1．8A)
Xe(Z=54，r=2．05A)。
所有這些元素均包括ns電子。He具有兩個ls電子。Ne具有各
兩個l s和2s電子。Ar具有各兩個1 s、2s和3s電子。Kr具有各兩個
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1s、2s、3s和4s電子。xe具有各兩個1s、2s、3s、4s和5s電子。
假設最外層電子完全被其它電子屏蔽(壹種粗略的假設)，其軌道
速度被衡量為rJ佗(常用的開普勒周期的平方與長半徑的立方成比
例)，因此九(與r／v成比例)將被衡量為r3陀。如果是在這種情況下，
則較大的半徑r引2轉移到對外部電子殼層的能量特性產生影響的更大
的卡西米爾空腔中。因此我們應當認為d=0．1微米(或是甚至大到壹
微米)的卡西米爾空腔具有降低最外層的S電子對的能級的效果……
並且還可能對p電子和中間殼層s電子產生同樣的影響。
有理由期待，0．1微米的卡西米爾空腔對每次射入這種空腔中的
He，Ne，Ar，Kr或xe可以產生1至1 0 ev的釋放。
根據完成理論上的卡西米爾空腔計算的J0rdan Maclav的理論，
長圓筒形空腔導致在所述空腔上產生向內的力。在卡西米爾力的“模式
排除”的解釋中，這表示直徑為0．1微米的圓筒形空腔將產生理想的殼
層電子衰減以及隨後的能量釋放。
現在已經認識到，電磁量子真空場對於經典量子理論(Milonni
l 994)中的原子穩定來說是形式上所必需的。這個概念在物理學領域
被稱為隨機電動力學，其通過理論和模擬作為氫原子中的電子基態的
基礎而被展示。經典波爾軌道由拉莫爾發射和從在sED理論中的電磁
量子真空的零點波動中的能量吸收之間的平衡來確定。隨後，壹旦抑
制適當的零點波動，所述平衡將會被打破，使得電子衰減到實際上通
常很難發現的更低的能量等級，並且在這個躍遷過程中釋放能量。適
當尺寸的卡西米爾空腔能夠實現這個零點波動抑制。卡西米爾空腔指
的是電磁模式被抑制或限制的任意區域。壹旦進入這種適當設計的卡
西米爾空腔，電子能級將改變並且將釋放能量。壹旦從卡西米爾空腔
中脫離，所述電子將通過從周圍環境的零點波動中吸收能量而回到其
通常狀態。這能夠以零點波動為代價實現能量提取循環。盡管還不能
在理論上加以證明，但是拉莫爾發射與從零點波動吸收的能量之間的
相似平衡必須成為所有原子的電子狀態的基礎，不僅是氫，從而允許
任壹原子可被用作零點能量(與零點波動相關的能量)提取的催化劑。
200680056350．3
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相信還有壹種類似的方法也可以作為分子鍵的基礎，從而產生類似的
能量提取循環。
以下是涉及相關現象的專利的列舉：
專牙lJ 5,018，180，Energy conVersion using high charge density(使
用高電荷密度的能量轉換)，Kenneth R．Shoulders。它涉及火花放電
中的電荷簇的產生。它推測電荷的靜電排斥通過類卡西米爾力在電荷
簇中被克服。這個發明沒有涉及原子在卡西米爾空腔中的能量釋放，
並且因此與本發明無關。
專利5,590,03 1， System for conVerting electromagnetic radiation
energy t0 electrical energy(將電磁輻射能轉化為電能的系統)，
Fran klin B．Mead and Jack Nachamkin。這個發明不涉及原子在卡西
米爾空腔中的能量釋放，並且因此與本發明無關。
專並Ij 6,477,028，Method and apparatus fOr energy extraction(能
量提取的方法和設備)，Fabrizi0 Pint0。提出改變影響卡西米爾力的
各種物理因素中的壹個或多個，或者通過改變影響這種物理因素的各
種環境因素中的任意壹個，因此呈現了卡西米爾力系統是不可逆的。
這個發明不涉及原子在卡西米爾空腔中的能量釋放，並且因此與本發
明無關。
專並lj 6,593,566，Method and apparatus fOr energy extraction(能
量提取的方法和設備)，Fabrizi0 Pinto。基於粒子表面相互作用加速
或減速粒子的方法和設備。這個發明不涉及原子在卡西米爾空腔中的
能量釋放，並且因此與本發明無關。
專利6,665，1 67，Method for energy extraction—I(能量提取方法
．I)，Fabrizio Pint0。與6,477,028類似。這個發明不涉及原子在卡西
米爾空腔中的能量釋放，並且因此與本發明無關。
發明內容
本發明公開了壹種系統，其被用於將可以在宇宙中的任意位置獲
得的電磁量子真空的能量的壹部分轉化為熱、電、機械能形式或其它
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動力形式的可用能量。這是利用由隨機電動力學理論(SED)預測的
原子的電子結構的效應實現的。在SED理論範圍中，預測了原子中的
電子能級由拉莫爾輻射與從電磁量子真空吸收輻射能量之間的平衡確
定。通過在適當頻率下抑制電磁量子真空能量，可以使電子能級發生
改變，而這將導致能量發射或釋放。這種能量的改變類似於當電子從
激發態向低能量態躍遷時光子的標準發射，但是只是在較長的時間尺
度上，並且所述改變是持續的而不是從壹個能級向另壹個能級的“跳
躍"。已知在卡西米爾空腔中將會發生電磁量子真空輻射的模式抑制。
卡西米爾空腔指的是電磁模式被抑制或限制的任意區域。當原子進入
合適的微型卡西米爾空腔中時，將會出現原子中的電子的軌道運行能
量的減少，對殼層電子來說這種效應最顯著。這種能量將被本申請所
要求保護的設備捕獲。壹旦從這種微型卡西米爾空腔中脫離，所述原
子將會被周圍的電磁量子真空再次供能。這樣，能量從電磁量子真空
被局部地提取並且通過電磁量子真空被全局地補充。這個過程可以被
無限次地重復。這個過程同樣符合能量守恒，其中所有可用能量通過
消耗電磁量子真空的能量而獲得。本發明公開了系統的兩個示例變型，
這兩個變型在氣體穿過壹系列微型卡西米爾空腔的過程中允許多次提
取電磁量子真空能量，並且這兩個變型以獨立運行、再循環的方式進
行。通過對分子鍵作用可以產生相似的效果。所公開的設備在尺寸上
是可變化的，並且其能量輸出的應用範圍可以從替代小的電池到替代
電站大小的發電機。由於電子量子真空彌散在整個宇宙中，因此，從
電子量子真空中以本申請所要求保護的方式獲取能量的設備將會是有
效的用之不竭的能量源。
附圖說明
可以通過參考與以下簡要描述的附圖相結合的詳細描述對本發明
加以理解。
圖1為根據本發明的壹組通道的示意圖，其中每個通道包含多重
卡西米爾空腔；
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圖2為根據本發明的用於將量子真空能量轉化為局部可用能量的
系統的示意圖；
圖3為根據本發明的壹批管道的示意圖，其中每個管道包含多個
卡西米爾空腔；
圖4A．4D為根據本發明的位於結合薄片中的卡西米爾通道的示意
圖；
圖5A．5C為根據本發明的用於使流體振蕩穿過卡西米爾通道的設
備的示意圖；
圖6A和6B為根據本發明的用於轉換卡西米爾空腔的壁的反射特
性的設備的示意圖；
圖7A和7B為根據本發明的卡西米爾空腔壁間隔設備的示意圖；
圖8為根據本發明的結合有不對稱的卡西米爾空腔入口和出口的
設備的示意圖。
具體實施方式
此概念的第壹個實施例利用了由容積構成的卡西米爾空腔，其中
氣流在該容積中穿過或進出，並且該容積在原子級的尺度上表現為由
導電材料構成的平行板界定的區域，其中所述板的尺寸遠大於板間距；
或者所述容積表現為由導電材料構成的柱體界定的區域，其中所述柱
體的長度遠大於其直徑。申請人聲明，其它形式的卡西米爾空腔也能
夠產生類似的效果，並且術語卡西米爾空腔將用於表示能夠實現零點
區域的模式抑制的任意容積。必要的條件為，卡西米爾空腔的模式抑
制能力與電子能級相匹配，匹配的方式導致所述空腔內側和外側的電
子能級的顯著差異。