Nauja teorija apie tai, kaip veikia EmDrive variklis. Variklis galimas kitaip

Garsusis EmDrive (1) neturėtų pažeisti fizikos dėsnių, sako Mike'as McCullochas (2) iš Plimuto universiteto. Mokslininkas siūlo teoriją, kuri siūlo naują būdą suprasti objektų judėjimą ir inerciją labai mažais pagreičiais. 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 spinduliuotė iš Unruhtai juodo kūno spinduliuotė, veikianti greitėjančius objektus. Kita vertus, galime sakyti, kad visatos temperatūra didėja mums įsibėgėjant.

2. Mike'as McCullochas iš Plimuto universiteto

McCullocho teigimu, inercija yra tiesiog slėgis, kurį Unruh spinduliuotė daro greitėjančiam kūnui. Sunku ištirti pagreičių, kuriuos paprastai stebime Žemėje, poveikį. Anot mokslininko, tai tampa matoma tik tada, kai pagreičiai tampa mažesni. Esant labai mažiems pagreičiams, Unruh bangų ilgiai yra tokie dideli, kad nebetelpa į stebimą visatą. Kai taip atsitinka, teigia McCullochas, inercija gali įgyti tik tam tikras vertes ir pereiti nuo vienos vertės prie kitos, o tai teisingai primena kvantinius efektus. Kitaip tariant, inercija turi būti kvantuojama kaip mažų pagreičių sudedamoji dalis.

McCullochas mano, kad juos galima patvirtinti jo teorija stebėjimais. keisti greičio šuoliai stebimas kai kuriems šalia Žemės esantiems kosminiams objektams judant link kitų planetų. Sunku atidžiai ištirti šį poveikį Žemėje, nes su juo susiję pagreičiai yra labai maži.

Kalbant apie patį EmDrive, McCullocho koncepcija remiasi tokia idėja: jei fotonai turi tam tikrą masę, tada atsispindėję 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 turi keistis jų inercija kameroje. O iš pagreičio išsaugojimo principo, kuris, priešingai nei dažnos nuomonės apie EmDrive, šiuo aiškinimu nėra pažeistas, išplaukia, kad trauka turėtų būti sukurta tokiu būdu.

McCullocho teoriją galima eksperimentiškai išbandyti bent dviem būdais. Pirma, į kameros vidų įdėjus dielektriką – tai turėtų padidinti pavaros efektyvumą. Antra, anot mokslininko, pakeitus kameros dydį, gali pasikeisti ir traukos kryptis. Taip atsitiks, kai Unruh spinduliuotė geriau tinka siauresniam kūgio galui, o ne platesniam. Panašų efektą gali sukelti kūgio viduje esančių fotonų pluoštų dažnio keitimas. „Neseniai atliktame NASA eksperimente jau įvyko traukos pasikeitimas“, – sako britų tyrinėtojas.

McCullocho teorija, viena vertus, pašalina impulso išsaugojimo problemą, kita vertus, yra mokslinio pagrindinio srauto nuošalyje. (tipiškas marginalinis mokslas). Moksliniu požiūriu ginčytina prielaida, kad fotonai turi inercinę masę. Be to, logiškai mąstant, šviesos greitis kameroje turėtų keistis. Fizikams tai gana sunku priimti.

3. EmDrive variklio veikimo principas

Tai veikia, bet reikia daugiau bandymų

„EmDrive“ iš pradžių buvo Rogerio Scheuerio, vieno žinomiausių Europos aeronautikos ekspertų, idėja. Jis pristatė šį dizainą kūginio konteinerio pavidalu. Vienas rezonatoriaus galas yra platesnis už kitą, o jo matmenys parenkami taip, kad suteiktų rezonansą tam tikro ilgio elektromagnetinėms bangoms. Dėl to šios bangos, sklindančios link platesnio galo, turi paspartėti ir sulėtėti link siauresniojo galo (3). Daroma prielaida, kad dėl skirtingų bangos fronto poslinkio greičių jie daro skirtingą spinduliuotės slėgį priešinguose rezonatoriaus galuose, taigi. nenuline eilutė, kuri judina objektą.

Tačiau pagal žinomą fiziką, jei nenaudojama papildoma jėga, impulsas negali padidėti. 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 pastatysite kūginį bangolaidį taip, kad bangos greitis viename gale labai skirtųsi nuo bangos greičio kitame gale, tada atspindėdamas šią bangą tarp dviejų galų, jūs gaunate spinduliuotės slėgio skirtumą. , t.y. pakankamai jėgos traukai pasiekti. Pasak Shayerio, EmDrive nepažeidžia fizikos dėsnių, bet naudojasi Einšteino teorija – variklis yra kitokioje atskaitos sistemoje nei jo viduje esanti „darbinė“ banga..

Kol kas statyti tik labai maži. EmDrive prototipai su mikronaujienų eilės traukos jėga. Gana didelė mokslinių tyrimų institucija, Kinijos Siano šiaurės vakarų politechnikos universitetas, eksperimentavo su variklio prototipu, kurio traukos jėga yra 720 µN (mikroniutonų). Galbūt tai nėra daug, bet kai kurie astronomijoje naudojami jonų privairavimo įrenginiai nesukuria daugiau.

4. EmDrive testas 2014 m.

NASA išbandyta „EmDrive“ versija (4) yra amerikiečių dizainerio Guido Fetti darbas. Vakuuminis švytuoklės bandymas patvirtino, kad ji pasiekia 30–50 µN trauką. Eagleworks laboratorija, įsikūrusi Lyndon B. Johnson kosmoso centre Hiustone, patvirtino savo darbą vakuume. NASA ekspertai variklio veikimą aiškina kvantiniais efektais, o tiksliau – sąveika su materija ir antimedžiagos dalelėmis, kurios atsiranda ir vėliau tarpusavyje sunaikinamos kvantiniame vakuume.

Amerikiečiai ilgą laiką nenorėjo oficialiai pripažinti, kad stebėjo „EmDrive“ sukurtą trauką, baimindamiesi, kad gautą mažą vertę gali lemti matavimo paklaidos. Todėl matavimo metodai buvo tobulinami ir eksperimentas kartojamas. Tik po viso to NASA patvirtino tyrimo rezultatus.

Tačiau, kaip 2016 metų kovą pranešė „International Business Times“, vienas iš NASA darbuotojų, dirbusių prie projekto, teigė, kad agentūra planuoja pakartoti visą eksperimentą su atskira komanda. Tai leis jai pagaliau išbandyti sprendimą prieš nusprendžiant investuoti į jį daugiau pinigų.