EmDrive veikia! Irklas pasinėrė į visatą

Fizika yra beveik ant bedugnės krašto. 2016 m. lapkritį NASA paskelbė mokslinę ataskaitą apie EmDrive testavimą Eagleworks Laboratories (1). Jame agentūra patvirtina, kad įrenginys gamina trauką, tai yra, veikia. Problema ta, kad vis dar nežinoma, kodėl tai veikia...

1. Laboratorinė variklio traukos matavimo sistema EmDrive

2. Bandymo metu įrašykite eilutę į EmDrive

NASA Eagleworks Laboratories mokslininkai ir inžinieriai savo tyrimus vertino labai atsargiai. Jie netgi bandė rasti galimų klaidų šaltinių, bet nesėkmingai. Juos EmDrive variklis pagamino 1,2 ± 0,1 militono traukos vienam kilovatui galios (2). Šis rezultatas yra nepastebimas, o bendras efektyvumas yra daug kartų mažesnis nei joninių vamzdžių, pavyzdžiui, Hall privairavimo įrenginių, tačiau dėl didelio jo pranašumo sunku ginčytis – jam nereikia jokio kuro.Todėl į galimą kelionę nereikia vežtis jokio kuro bako, „pakrauto“ jo galia.

Tai ne pirmas kartas, kai mokslininkai įrodo, kad tai veikia. Tačiau niekas kol kas nesugebėjo paaiškinti, kodėl. NASA ekspertai mano, kad šio variklio veikimą galima paaiškinti pilotinių bangų teorija. Žinoma, tai nėra vienintelė hipotezė, bandanti paaiškinti paslaptingą sekos kilmę. Norint patvirtinti mokslininkų prielaidas, reikės atlikti tolesnius tyrimus. Būkite kantrūs ir pasiruoškite vėlesniems teiginiams, kad EmDrive (3)… Tai tikrai veikia.

Tai apie pagreitį

„EmDrive“ korpusas per pastaruosius kelis mėnesius įsibėgėjo ir įsibėgėjo kaip tikras raketinis variklis. Tai liudija tokia įvykių seka:

• 2015 m. balandžio mėn. José Rodalis, Jeremy Mullikinas ir Noelis Munsonas paskelbė savo tyrimų rezultatus forume (tai komercinė svetainė, nepaisant pavadinimo, nesusijusi su NASA). Kaip paaiškėjo, jie patikrino variklio darbą vakuume ir pašalino galimas matavimo klaidas, įrodydami šio variklio veikimo principą.
• 2015 m. rugpjūčio mėn. buvo paskelbti Martino Taimaro iš Drezdeno technikos universiteto tyrimo rezultatai. Fizikas teigė, kad „EmDrive“ variklis tikrai gavo trauką, tačiau tai visiškai neįrodo jo veikimo. Taimaro eksperimento tikslas buvo patikrinti ankstesnių metodų, naudotų varikliui išbandyti, šalutinį poveikį. Tačiau pats eksperimentas buvo kritikuojamas dėl netikslaus elgesio, matavimo klaidų, o paskelbti rezultatai buvo pavadinti „žodžių žaismu“.
• 2016 m. birželį vokiečių mokslininkas ir inžinierius Paulas Kotsila paskelbė apie sutelktinio finansavimo kampaniją, skirtą palydovui „PocketQube“ paleisti į kosmosą.
• 2016 m. rugpjūčio mėn. Guido Fetta, Cannae Inc. įkūrėjas, paskelbė apie CubeSat, miniatiūrinio palydovo su Cannae Drive, paleidimo koncepciją.4), tai yra jūsų EmDrive versijoje.
• 2016 m. spalį Rogeris J. Scheueris, EmDrive išradėjas, gavo JK ir tarptautinius patentus savo antrosios kartos varikliui.
• 14 m. spalio 2016 d. International Business Times UK buvo išleistas filmo interviu su Scheueriu. Tai, be kita ko, reprezentuoja „EmDrive“ kūrimo ateitį ir istoriją, o paaiškėjo, kad šiuo išradimu domisi JAV ir Didžiosios Britanijos gynybos departamentai, taip pat Pentagonas, NASA ir „Boeing“. Scheueris kai kurioms iš šių organizacijų pateikė visą „EmDrive“ vairavimo ir demonstravimo techninę dokumentaciją, teikiančią 8 g ir 18 g trauką. Scheueris mano, kad antrosios kartos „EmDrive“ kriogeninės pavaros trauka turėtų būti lygiavertė, o tai leis vairuoti gali būti naudojamas beveik visuose šiuolaikiniuose automobiliuose.
• 17 metų lapkričio 2016 dieną buvo paskelbti minėti NASA tyrimų rezultatai, kurie iš pradžių patvirtino elektrinės veiklą.

4. Cannae Drive palydovu – vizualizacija

17 metų ir vis dar paslaptis

5. Roger Scheuer su savo EmDrive modeliu

Ilgesnis ir tikslesnis EmDrive pavadinimas RF rezonansinis variklis. Elektromagnetinės pavaros koncepciją 1999 metais sukūrė britų mokslininkas ir inžinierius Roger Scheuer, Satellite Propulsion Research Ltd įkūrėjas. 2006 m. jis paskelbė straipsnį apie EmDrive žurnale New Scientist (5). Tekstas buvo smarkiai kritikuojamas mokslininkų. Jų nuomone, reliatyvistinė elektromagnetinė pavara, pagrįsta pateikta koncepcija, pažeidžia impulsų išsaugojimo dėsnį, t.y. yra dar vienas fantazijos variantas.

tačiau Atrodo, kad tiek Kinijos bandymai prieš kelerius metus, tiek NASA atlikti rudenį, atrodo, patvirtina, kad judėjimas naudojant elektromagnetinės spinduliuotės slėgį paviršiuje ir elektromagnetinių bangų atspindžio efektas kūginiame bangolaidyje lemia jėgos skirtumą. ir traukos atsiradimas. Šią galią savo ruožtu galima padauginti iš Veidrodžiai, pastatytas tinkamu atstumu, pusės elektromagnetinės bangos ilgio kartotiniu.

Paskelbus NASA Eagleworks Lab eksperimento rezultatus, atgijo ginčai dėl šio galimai revoliucinio sprendimo. Eksperimentinių išvadų ir tikrosios mokslinės teorijos bei fizikos dėsnių neatitikimai sukėlė daug kraštutinių nuomonių apie atliktus bandymus. Neatitikimas tarp optimistinių teiginių apie kosminių kelionių proveržį ir atviro tyrimų rezultatų neigimo daugelį paskatino giliai susimąstyti apie visuotinius mokslo žinių postulatus ir dilemas bei mokslinio eksperimento ribotumą.

Nors nuo to laiko, kai Scheueris atskleidė projektą, praėjo daugiau nei septyniolika metų, britų inžinieriaus modelis negalėjo ilgai laukti patikimo tyrimo patikrinimo. Nors eksperimentai su jo taikymu buvo kartojami karts nuo karto, tačiau nebuvo nuspręsta tinkamai juos patvirtinti ir išbandyti metodiką konkrečiame moksliniame tyrime. Situacija šiuo atžvilgiu pasikeitė po to, kai buvo paskelbti recenzuoti eksperimento rezultatai Amerikos laboratorijoje „Eagleworks“. Tačiau, be įrodyto priimto tyrimo metodo teisėtumo, nuo pat pradžių nebuvo išsklaidyta visa eilė abejonių, kurios iš tikrųjų pakirto pačios idėjos patikimumą.

Ir Niutonas?

Siekdami iliustruoti Scheuerio variklio veikimo principo problemos mastą, kritikai linkę lyginti EmDrive idėjos autorių su automobilio savininku, kuris nori priversti savo automobilį pajudėti prispaudęs priekinį stiklą iš vidaus. Taip iliustruotas nesuderinamumas su pagrindiniais Niutono dinamikos principais vis dar laikomas pagrindiniu prieštaravimu, kuris visiškai atmeta britų inžinieriaus projekto patikimumą. Scheuerio modelio priešininkų neįtikino vienas po kito einantys eksperimentai, kurie netikėtai parodė, kad EmDrive variklis gali veikti efektyviai.

Žinoma, reikia pripažinti, kad iki šiol gauti eksperimentiniai rezultatai kenčia dėl to, kad trūksta aiškios esminės bazės moksliškai įrodytų nuostatų ir modelių pavidalu. Ir mokslininkai, ir entuziastai, įrodantys elektromagnetinio variklio modelio veikimą, pripažįsta neradę aiškiai patvirtinto fizinio principo, kuris paaiškintų jo veikimą kaip neva prieštaraujantį Niutono dinamikos dėsniams.

6. Hipotetinis sąveikos vektorių pasiskirstymas EmDrive cilindre

Tačiau pats Scheueris postuluoja poreikį svarstyti savo projektą remiantis kvantine mechanika, o ne klasikiniu, kaip yra su įprastomis pavaromis. Jo nuomone, EmDrive darbas paremtas specifinė elektromagnetinių bangų įtaka ( 6), kurių įtaka Niutono principuose visiškai neatsispindi. Be to, Scheuer nepateikia jokių moksliškai patikrintų ir metodologiškai patikrintų įrodymų.

Nepaisant visų paskelbtų pranešimų ir daug žadančių tyrimų rezultatų, NASA Eagleworks Laboratory eksperimento rezultatai yra tik ilgo įrodymų tikrinimo ir Scheuerio inicijuoto projekto mokslinio patikimumo kūrimo proceso pradžia. Jeigu tyrimų eksperimentų rezultatai pasirodys atkuriami, o modelio veikimas pasitvirtins ir kosminėmis sąlygomis, lieka daug rimtesnis klausimas analizei. atradimo derinimo su dinamikos principais problemao neliečiamas. Tokios situacijos atsiradimas neturėtų automatiškai reikšti dabartinės mokslinės teorijos ar pagrindinių fizinių dėsnių paneigimo.

Teoriškai EmDrive veikia naudojant radiacijos slėgio reiškinį. Grupinis elektromagnetinės bangos greitis, taigi ir jos sukuriama jėga, gali priklausyti nuo bangolaidžio, kuriame ji sklinda, geometrijos. Pagal Scheuerio idėją, jei sukursite kūginį bangolaidį taip, kad bangos greitis viename gale žymiai skirtųsi nuo bangos greičio kitame gale, tada, atspindėdamas bangą tarp dviejų galų, gausite skirtumą spinduliuotės slėgis, t. y. jėga, kurios pakanka traukai pasiekti. Scheuerio teigimu, EmDrive nepažeidžia fizikos dėsnių, o naudojasi Einšteino teorija – variklis tiesiog yra kita atskaitos sistema nei jo viduje esanti „darbinė“ banga.

7. EmDrive veikimo konceptuali schema

Sunku suprasti, kaip veikia EmDrive, bet jūs žinote, iš ko jis susideda (7). Svarbiausia įrenginio dalis yra rezonatorius mikrofalowyį kurį susidarė mikrobangų spinduliuotė mikrobangų krosnelė (mikrobangas skleidžianti lempa, naudojama tiek radare, tiek mikrobangų krosnelėse). Rezonatorius savo forma panašus į nupjautą metalinį kūgį – vienas galas platesnis už kitą. Dėl tinkamai parinktų matmenų jame rezonuoja tam tikro ilgio elektromagnetinės bangos. Daroma prielaida, kad šios bangos greitėja link platesnio galo ir sulėtėja link siauresnio galo. Dėl bangos poslinkio greičio skirtumo turėtų skirtis spinduliuotės slėgis, veikiamas priešinguose rezonatoriaus galuose, taigi ir susidarymas. transporto priemonės varomoji jėga. Ši seka veiks platesnei bazei. Problema ta, kad, pasak Scheuerio kritikų, šis efektas kompensuoja bangų poveikį kūgio šoninėms sienelėms.

8. Joninis variklio antgalis

Reaktyvinis arba raketinis variklis stumia transporto priemonę (trauką), nes išstumia pagreitinto degimo dujas. Kosminiuose zonduose naudojamas jonų variklis taip pat išmeta dujas (8), bet elektromagnetiniame lauke pagreitintų jonų pavidalu. „EmDrive“ to neišpučia.

Pagal Trečiasis Niutono dėsnis į kiekvieną veiksmą yra priešinga ir lygi reakcija, tai yra, dviejų kūnų tarpusavio veiksmai visada yra lygūs ir priešingi. Jei atsiremiame į sieną, tai irgi mus spaudžia, nors niekur nedings. Kaip jis kalba impulso išsaugojimo principasJei išorinės jėgos (sąveika) neveikia kūnų sistemos, tai ši sistema turi pastovų impulsą. Trumpai tariant, „EmDrive“ neturėtų veikti. Bet tai veikia. Bent jau taip rodo aptikimo įrenginiai.

Iki šiol sukurtų prototipų galia neišmuša iš kojų, nors, kaip jau minėjome, kai kurie praktiškai naudojami joniniai varikliai veikia šiuose mikroniutono diapazonuose. Scheuerio teigimu, EmDrive trauka gali būti labai padidinta naudojant superlaidininkus.

Pilotinės bangos teorija

Pilotųjų bangų teoriją NASA mokslininkai pateikė kaip galimą mokslinį EmDrive veikimo pagrindą. Tai pirmoji žinoma paslėptų kintamųjų teorija, kurią pateikė Louise de Broglie 1927 m., vėliau užmirštas, vėliau atrastas ir patobulintas Davidas Bohmas - dabar skambina de Broglie-Bohm teorija. Jame nėra problemų, kurios egzistuoja standartinėje kvantinės mechanikos interpretacijoje, pavyzdžiui, momentinis bangos funkcijos žlugimas ir matavimo problema (žinoma kaip Šriodingerio katės paradoksas).

tai ne lokali teorijatai reiškia, kad tam tikros dalelės judėjimą tiesiogiai veikia kitų dalelių judėjimas sistemoje. Tačiau šis nelokalumas neleidžia informacijos perduoti didesniu nei šviesos greičiu, todėl neprieštarauja reliatyvumo teorijai. Pilotųjų bangų teorija išlieka viena iš kelių kvantinės mechanikos interpretacijų. Iki šiol nebuvo rasta jokių eksperimentinių skirtumų tarp pilotinės bangos teorijos ir standartinės kvantinės mechanikos interpretacijos prognozių.

Savo 1926 m Maksas gimė pasiūlė, kad Schrödingerio bangos lygties banginė funkcija yra dalelės radimo tikimybės tankis. Būtent dėl ​​šios idėjos de Broglie sukūrė bandomosios bangos teoriją ir sukūrė bandomosios bangos funkciją. Iš pradžių jis pasiūlė dvigubo sprendimo metodą, pagal kurį kvantiniame objekte yra fizinė banga (u-banga) realioje erdvėje, turinti sferinę vienaskaitos sritį, kuri sukelia daleles panašų elgesį. Šioje pradinėje teorijos formoje tyrėjas nepostulavo kvantinės dalelės egzistavimo. Vėliau jis suformulavo pilotinės bangos teoriją ir pristatė ją garsiojoje Solvay konferencijoje 1927 m. Volfgangas Paulis tačiau jis manė, kad toks modelis nebūtų tinkamas neelastingų dalelių sklaidai. De Broglie nerado

į šį atsakymą ir netrukus atsisakė pilotinės bangos koncepcijos. Jis niekada nesukūrė savo teorijos, kuri apimtų atsitiktinumus.

daug dalelių.

1952 m. Davidas Bohmas iš naujo atrado pilotinės bangos teoriją. De Broglie-Bohm teorija galiausiai buvo pripažinta teisinga kvantinės mechanikos interpretacija ir yra rimta alternatyva iki šiol populiariausiai Kopenhagos interpretacijai. Svarbu tai, kad jame nėra matavimo paradokso, kuris trukdo standartiniam kvantinės mechanikos aiškinimui.

Dalelių padėtis ir impulsas yra latentiniai kintamieji ta prasme, kad kiekviena dalelė turi tiksliai apibrėžtas koordinates ir impulsą bet kuriuo metu. Tačiau neįmanoma išmatuoti abiejų šių dydžių vienu metu, nes kiekvienas vieno matavimas pažeidžia kito vertę – pagal Heisenbergo neapibrėžtumo principas. Dalelių rinkinys turi atitinkamą materijos bangą, besivystančią pagal Šriodingerio lygtį. Kiekviena dalelė seka deterministinę trajektoriją, kurią valdo pilotinė banga. Kartu paėmus dalelių tankis atitinka bangos funkcijos amplitudės aukštį. Bangos funkcija nepriklauso nuo dalelių ir gali egzistuoti kaip tuščios bangos funkcija.

Kopenhagos interpretacijoje dalelės neturi fiksuotos vietos, kol jos nėra stebimos. Bangų teorijoje

dalelių pilotinės padėtys yra gerai apibrėžtos, tačiau tai turi įvairių rimtų pasekmių visai fizikai – todėl

taip pat ši teorija nėra labai populiari. Tačiau tai leidžia paaiškinti, kaip veikia „EmDrive“.

„Jei terpė gali perduoti akustinius virpesius, tada jos komponentai gali sąveikauti ir perduoti impulsą“, – rašo NASA tyrimų grupė 2016 m. lapkričio mėn. publikacijoje. Tai pažeidžia Niutono judėjimo dėsnius.

Viena iš šios interpretacijos pasekmių, matyt, yra ta, kad EmDrive pajudės, tarsi „nustumdamas“ nuo Visatos.

 EmDrive neturėtų pažeisti fizikos įstatymų...

...sako Mike'as McCullochas iš Plimuto universiteto, siūlydamas naują teoriją, kuri siūlo kitokį mąstymo būdą apie objektų, kurių pagreičiai labai maži, judėjimą ir inerciją. Jei jis būtų teisus, paslaptingą pavarą galų gale pavadintume „neinercine“, nes būtent inercija, tai yra inercija, persekioja britų tyrinėtoją.

Inercija būdinga visiems objektams, turintiems masę, reaguojantiems į krypties pasikeitimą arba pagreitį. Kitaip tariant, masė gali būti suvokiama kaip inercijos matas. Nors mums tai atrodo gerai žinoma sąvoka, pati jos prigimtis nėra tokia akivaizdi. McCullocho koncepcija remiasi prielaida, kad inercija atsiranda dėl bendrojo reliatyvumo teorijos nuspėjamo poveikio, vadinamo Unru spinduliuotėa yra juodųjų kūnų spinduliuotė, veikianti greitėjančius objektus. Kita vertus, galima sakyti, kad jis auga, kai įsibėgėjame.

Apie EmDrive McCullocho koncepcija remiasi tokia mintimi: jei fotonai turi kokią nors masę, atsispindėdami jie turi patirti inerciją. Tačiau Unruh spinduliuotė šiuo atveju yra labai maža. Toks mažas, kad gali sąveikauti su artimiausia aplinka. „EmDrive“ atveju tai yra „variklio“ konstrukcijos kūgis. Kūgis leidžia tam tikro ilgio Unruh spinduliuotę platesniame gale ir trumpesnio ilgio spinduliuotę siauresniame gale. Fotonai atsispindi, todėl jų inercija kameroje turi pasikeisti. O iš impulso išsaugojimo principo, kuris, priešingai nei dažnai manoma apie EmDrive, šiuo aiškinimu nėra pažeistas, išplaukia, kad trauka turėtų būti sukurta tokiu būdu.

McCullocho teorija, viena vertus, pašalina impulso išsaugojimo problemą, o kita vertus, ji yra mokslo pagrindinės srovės nuošalyje. Moksliniu požiūriu ginčytina prielaida, kad fotonai turi inercinę masę. Be to, logiškai mąstant, šviesos greitis kameroje turėtų keistis. Fizikams tai gana sunku priimti.

Ar tai tikrai styga?

Nepaisant jau minėtų teigiamų EmDrive traukos tyrimo rezultatų, kritikai vis dar tam nepritaria. Jie pažymi, kad, priešingai nei skelbia žiniasklaida, NASA dar neįrodė, kad variklis iš tikrųjų veikia. Pavyzdžiui, tai įmanoma visiškai užtikrintai eksperimentinės klaidoskurią, be kita ko, sukelia medžiagų, sudarančių varomosios sistemos dalis, išgaravimas.

Kritikai teigia, kad elektromagnetinės bangos stiprumas abiem kryptimis iš tikrųjų yra lygiavertis. Turime reikalą su skirtingu konteinerio pločiu, bet tai nieko nekeičia, nes mikrobangos, atsispindinčios nuo platesnio galo, grįžtančios, krenta ne tik ant siauresnio dugno, bet ir ant sienelių. Skeptikai svarstė galimybę, pavyzdžiui, sukurti lengvą trauką naudojant oro srautą, tačiau NASA tai atmetė po bandymų vakuuminėje kameroje. Tuo pat metu kiti mokslininkai nuolankiai priėmė naujus duomenis, ieškodami būdo, kaip prasmingai juos suderinti su impulso išsaugojimo principu.

Kai kas abejoja, ar šiame eksperimente išskiriama specifinė variklio trauka ir elektros srove apdorojamos sistemos šildymo efektas (9). NASA eksperimentinėje sąrangoje į cilindrą patenka labai daug šiluminės energijos, kuri gali pakeisti masės pasiskirstymą ir svorio centrą, todėl matavimo prietaisuose aptinkama EmDrive trauka.

9. Sistemos šiluminiai vaizdai testavimo metu

EmDrive entuziastai sako tai paslaptis, be kita ko, slypi kūginio cilindro formojeŠtai kodėl linija tiesiog atsiranda. Skeptikai atsako, kad neįmanomą pavarą vertėtų išbandyti su normaliu cilindru. Nes jei tokia įprasta, ne kūgio formos konstrukcija būtų nukreipta, tai pakenktų kai kuriems „mistiniams“ teiginiams apie „EmDrive“ ir taip pat patvirtintų įtarimą, kad žinomas „neįmanomo variklio“ šiluminis poveikis veikia. eksperimentinis nustatymas.

Variklio „našumas“, išmatuotas NASA „Eagleworks“ eksperimentais, taip pat kelia abejonių. Naudojant 40 W, trauka buvo matuojama 40 mikronų lygyje - plius ar minus 20 mikronų. Tai 50% klaida. Padidinus galią iki 60 vatų, našumo matavimai tapo dar mažiau tikslūs. Tačiau net jei vertintume šiuos duomenis nominalia verte, naujo tipo pavara vis dar gamina tik dešimtadalį galios vienam kilovatui elektros energijos, kurią galima pasiekti naudojant pažangius jonų svaidiklius, tokius kaip NSTAR arba NEXT.

Skeptikai reikalauja tolesnio, išsamesnio ir, žinoma, nepriklausomo bandymo. Jie primena, kad EmDrive eilutė Kinijos eksperimentuose atsirado dar 2012 m., o išnyko patobulinus eksperimentinius ir matavimo metodus.

Tiesos patikrinimas orbitoje

Galutinį (?) atsakymą į klausimą, ar pavara veikia su rezonansine kamera, sugalvoja jau minėtas Guido Fett – šios koncepcijos varianto išradėjas, vadinamas Kanna Drive. Jo nuomone, skeptikams ir kritikams bus užčiauptos burnos, į orbitą išsiuntus šiuo varikliu varomą palydovą. Žinoma, jis bus uždarytas, jei Cannae Drive iš tikrųjų paleis palydovą.

6 CubeSat vienetų dydžio (t.y. apytiksliai 10 × 20 × 30 cm) zondas turėtų būti pakeltas į 241 km aukštį, kur jis išliks apie pusę metų. Tradiciniuose tokio dydžio palydovuose korekcinis kuras baigiasi maždaug per šešias savaites. Saulės energija varomas EmDrive panaikins šį apribojimą.

Norėdami sukurti įrenginį, Cannae Inc., valdoma Fetta, Inc. įkūrė įmonę su LAI International ir SpaceQuest Ltd., turėdamas patirties kaip atsarginių dalių tiekėjas, įsk. aviacijos ir mikropalydovų gamintojui. Jei viskas bus gerai, tada Tesėjas, kadangi tai yra naujos įmonės pavadinimas, 2017 m. galėtų paleisti pirmąjį EmDrive mikropalydovą.

Jie yra ne kas kita, kaip fotonai, sako suomiai.

Likus keliems mėnesiams iki NASA rezultatų paskelbimo, recenzuojamas žurnalas AIP Advances paskelbė straipsnį apie prieštaringai vertinamą EmDrive variklį. Jo autoriai, fizikos profesorius Arto Annila iš Helsinkio universiteto, dr. Erkki Kolehmainen iš Jyväskylä universiteto organinės chemijos ir fizikas Patrickas Grahnas iš Comsol teigia, kad EmDrive įgyja trauką dėl fotonų išsiskyrimo iš uždaros kameros.

Profesorius Annila yra žinomas gamtos jėgų tyrinėtojas. Jis yra beveik penkiasdešimties straipsnių, publikuotų prestižiniuose žurnaluose, autorius. Jo teorijos buvo pritaikytos tamsiosios energijos ir tamsiosios materijos, evoliucijos, ekonomikos ir neuromokslų tyrimuose. Annila yra kategoriška: EmDrive yra kaip bet kuris kitas variklis. Sugeria degalus ir sukuria trauką.

Kalbant apie kurą, viskas paprasta ir visiems aišku – mikrobangos siunčiamos į variklį. Bėda ta, kad iš jo nieko nesimato, todėl žmonės galvoja, kad variklis neveikia. Taigi kaip iš to gali išeiti kažkas nepastebimo? Fotonai kameroje šokinėja pirmyn ir atgal. Kai kurie iš jų eina ta pačia kryptimi ir tuo pačiu greičiu, tačiau jų fazė pasislenka 180 laipsnių. Todėl, jei jie keliauja tokia konfigūracija, jie panaikina vienas kito elektromagnetinius laukus. Tai tarsi vandens bangos, judančios kartu, kai viena nukrypsta nuo kitos, kad jos panaikintų viena kitą. Vanduo niekur nedingsta, jis vis dar yra. Panašiai fotonai, turintys impulsą, neišnyksta, net jei jie nėra matomi kaip šviesa. O jei bangos nebeturi elektromagnetinių savybių, nes jos buvo eliminuotos, tai jos neatsispindi nuo kameros sienelių ir iš jos nepalieka. Taigi, mes turime pavarą dėl fotonų porų.

Laivas, panardintas į santykinį erdvėlaikį

Garsus fizikas Jamesas F. Woodwardas (10) mano, kita vertus, kad fizinis pagrindas naujo tipo varomajam įrenginiui veikti yra vadinamasis. pasalą Maha. Woodwardas suformulavo ne lokalią matematinę teoriją, pagrįstą Macho principu. Tačiau svarbiausia, kad jo teorija yra patikrinama, nes ji numato fizinius padarinius.

Woodwardas sako, kad jei bet kurios sistemos masės ir energijos tankis keičiasi laikui bėgant, tos sistemos masė pasikeičia tokiu dydžiu, kuris yra proporcingas antrajai nagrinėjamos sistemos tankio pokyčio išvestinei.

Jei, pavyzdžiui, 1 kg keraminis kondensatorius vieną kartą įkraunamas teigiama, kartais neigiama įtampa, kuri kinta 10 kHz dažniu ir perduoda galią, pavyzdžiui, 100 W – Woodwardo teorija numato, kad kondensatoriaus masė turėtų keistis ± 10 miligramų aplink pradinę masės vertę 20 kHz dažniu. Ši prognozė buvo patvirtinta laboratorijoje, todėl Macho principas buvo empiriškai patvirtintas.

Ernstas Machas manė, kad kūnas tolygiai juda ne absoliučios erdvės, o visų kitų Visatos kūnų masės centro atžvilgiu. Kūno inercija yra jo sąveikos su kitais kūnais rezultatas. Daugelio fizikų nuomone, pilnas Macho principo realizavimas įrodytų visišką erdvėlaikio geometrijos priklausomybę nuo materijos pasiskirstymo Visatoje, o ją atitinkanti teorija būtų santykinio erdvėlaikio teorija.

Vizualiai šią EmDrive variklio koncepciją galima palyginti su irklavimu vandenyne. Ir šis vandenynas yra Visata. Judėjimas veiks daugiau ar mažiau kaip irklas, kuris neria į vandenį, sudarantį visatą, ir atstumia save nuo jo. O įdomiausia visame tame, kad fizika dabar yra tokioje padėtyje, kad tokios metaforos visai neatrodo kaip mokslinė fantastika ir poezija.

Ne tik „EmDrive“ ar ateities erdvės diskai

Nors Scheuer variklis suteikė tik minimalų postūmį, jis jau turi didelę ateitį kosminėse kelionėse, kurios nuves mus į Marsą ir už jos ribų. Tačiau tai nėra vienintelė viltis tikrai greitam ir efektyviam erdvėlaivio varikliui. Štai dar keletas sąvokų:

•  branduolinė pavara. Tai būtų atominių bombų šaudymas ir jų sprogimo jėgos nukreipimas „statiniu“ link laivo laivagalio. Branduoliniai sprogimai sukurs smūgio jėgą, kuri „stumia“ laivą į priekį. Nesprogius variantas būtų naudoti druskos skiliąją medžiagą, tokią kaip urano bromidas, ištirpintas vandenyje. Toks kuras laikomas konteinerių eilėje, atskirtų vienas nuo kito patvarios medžiagos sluoksniu, pridedant boro, patvarus

  neutronų absorberis, kuris neleidžia jiems tekėti tarp konteinerių. Užvedus variklį, medžiaga iš visų talpyklų susijungia, o tai sukelia grandininę reakciją, o druskos tirpalas vandenyje virsta plazma, kuri, palikdama raketos antgalį apsaugotą nuo didžiulės plazmos temperatūros magnetiniu lauku, suteikia nuolatinę trauką. Skaičiuojama, kad šiuo būdu raketa gali pagreitėti iki 6 m/s ir net daugiau. Tačiau naudojant šį metodą reikia didelių kiekių branduolinio kuro – tūkstantį tonų sveriančiam laivui tai būtų net 10 XNUMX tonų. tonų urano.

• Sintezės variklis naudojant deuterį. Plazma, kurios temperatūra apie 500 milijonų laipsnių Celsijaus, kuri suteikia trauką, yra rimta problema dizaineriams, pavyzdžiui, išmetimo antgaliai. Tačiau greitis, kurį teoriškai būtų galima pasiekti šiuo atveju, yra arti dešimtosios šviesos greičio, t.y. iki 30 XNUMX. km/s. Tačiau ši galimybė vis dar techniškai neįgyvendinama.
• Antimedžiaga. Šis keistas dalykas tikrai egzistuoja – CERN ir Fermilab, naudojant kolekcionavimo žiedus, mums pavyko surinkti apie trilijoną antiprotonų arba vieną pikogramą antimedžiagos. Teoriškai antimedžiaga gali būti laikoma vadinamuosiuose Penningo spąstuose, kuriuose magnetinis laukas neleidžia jai atsitrenkti į konteinerio sieneles. Antimaterijos naikinimas įprastu būdu

  su medžiaga, pavyzdžiui, su vandeniliu, suteikia milžinišką energiją iš didelės energijos plazmos magnetinėje gaudyklėje. Teoriškai transporto priemonė, varoma materijos ir antimedžiagos sunaikinimo energija, galėtų įsibėgėti iki 90% šviesos greičio. Tačiau praktiškai antimedžiagos gamyba yra itin sudėtinga ir brangi. Tam tikrai partijai pagaminti reikia dešimt milijonų kartų daugiau energijos, nei ji gali pagaminti vėliau.

• saulės burės. Tai jau daug metų žinoma pavaros koncepcija, kuri vis dar laukia, kol bus bent preliminariai įgyvendinta. Burės veiks naudojant Einšteino aprašytą fotoelektrinį efektą. Tačiau jų paviršius turi būti labai didelis. Pati burė taip pat turi būti labai plona, ​​kad konstrukcija per daug nesvertų.
• Vairuoti . Fantologai sako, kad užtenka... iškreipti erdvę, o tai iš tikrųjų sutrumpina atstumą tarp transporto priemonės ir kelionės tikslo bei padidina atstumą už jos. Taigi pats keleivis juda tik nedaug, tačiau „burbule“ įveikia didžiulį atstumą. Kad ir kaip fantastiškai tai skambėtų, NASA mokslininkai gana rimtai eksperimentavo.

  su efektais fotonams. 1994 m. fizikas daktaras Migelis Alcubierre'as pasiūlė mokslinę teoriją, aprašančią, kaip toks variklis galėtų veikti. Tiesą sakant, tai būtų kažkoks triukas – užuot judėjęs greičiau nei šviesos greitis, jis pakeistų patį erdvėlaikį. Deja, nesitikėkite, kad diską gausite artimiausiu metu. Viena iš daugelio su juo susijusių problemų yra ta, kad tokiu būdu varomam laivui reikės neigiamos energijos. Tiesa, ši energijos rūšis yra žinoma teorinei fizikai – vakuumo, kaip nesibaigiančios neigiamos energijos dalelių jūros teorinį modelį pirmą kartą pasiūlė britų fizikas Paulas Diracas 1930 m., paaiškindamas prognozuojamo neigiamos energijos kvanto egzistavimą. teigia. pagal Dirako lygtį reliatyvistiniams elektronams.

  Klasikinėje fizikoje daroma prielaida, kad gamtoje egzistuoja tik teigiamas energijos sprendimas, o sprendimas su neigiama energija neturi prasmės. Tačiau Dirako lygtis postuluoja procesų, kurių metu neigiamas sprendimas gali atsirasti iš „normalių“ teigiamų dalelių, egzistavimą, todėl jo negalima ignoruoti. Tačiau nėra žinoma, ar neigiama energija gali būti sukurta mums prieinamoje tikrovėje.

  Diegiant diską kyla daug problemų. Atrodo, kad bendravimas yra vienas svarbiausių. Pavyzdžiui, nežinoma, kaip laivas galėtų susisiekti su aplinkiniais erdvėlaikio regionais, judėdamas greičiau nei šviesos greitis? Tai taip pat neleis pavarai suveikti arba užvesti.