EmDrive darbojas! Lāpstiņa ienira Visumā

Fizika ir gandrīz uz bezdibeņa robežas. 2016. gada novembrī NASA publicēja zinātnisku ziņojumu par EmDrive testēšanu Eagleworks Laboratories (1). Tajā aģentūra apstiprina, ka iekārta rada vilci, tas ir, tā darbojas. Problēma ir tā, ka joprojām nav zināms, kāpēc tas darbojas ...

1. Laboratorijas sistēma dzinēja vilces mērīšanai EmDrive

2. Testēšanas laikā ierakstiet virkni EmDrive

NASA Eagleworks Laboratories zinātnieki un inženieri ļoti rūpīgi pievērsās saviem pētījumiem. Viņi pat mēģināja atrast iespējamos kļūdu avotus, taču bez rezultātiem. Viņi EmDrive dzinējs radīja 1,2 ± 0,1 militivotonu vilces jaudu uz kilovatu jaudas (2). Šis rezultāts ir neuzkrītošs, un tā kopējā efektivitāte ir daudzkārt zemāka nekā jonu caurulēm, piemēram, Hola dzinējiem, taču tā lielo priekšrocību ir grūti apstrīdēt – tam nav nepieciešama degviela.Līdz ar to iespējamā ceļojumā nav jāņem līdzi jebkura degvielas tvertne, kas “uzlādēta” ar tās jaudu.

Šī nav pirmā reize, kad pētnieki ir pierādījuši, ka tas darbojas. Tomēr neviens vēl nav spējis paskaidrot, kāpēc. NASA eksperti uzskata, ka šī dzinēja darbība ir izskaidrojama pilotviļņu teorija. Protams, šī nav vienīgā hipotēze, kas mēģina izskaidrot noslēpumaino secības avotu. Būs nepieciešami turpmāki pētījumi, lai apstiprinātu zinātnieku pieņēmumus. Esiet pacietīgs un sagatavojieties turpmākiem apgalvojumiem, ka EmDrive (3)… Tas tiešām darbojas.

Tas ir par paātrinājumu

EmDrive korpuss pēdējo mēnešu laikā ir paātrinājies un paātrinājies kā īsts raķešu dzinējs. Par to liecina šāda notikumu secība:

• 2015. gada aprīlī Hosē Rodāls, Džeremijs Mullikins un Noels Munsons forumā (šī ir komerciāla vietne, neskatoties uz nosaukumu, nav saistīta ar NASA) paziņoja par sava pētījuma rezultātiem. Kā izrādījās, viņi pārbaudīja dzinēja darbību vakuumā un novērsa iespējamās mērījumu kļūdas, pierādot šī dzinēja darbības principu, izmantojot tos.
• 2015. gada augustā tika publicēti Drēzdenes Tehniskās universitātes Mārtina Taimara pētījuma rezultāti. Fiziķis teica, ka EmDrive dzinējs tiešām dabūja vilci, taču tas nebūt nav pierādījums tā darbībai. Taimara eksperimenta mērķis bija pārbaudīt agrāk izmantoto dzinēja testēšanas metožu blakusparādības. Taču pats eksperiments tika kritizēts par neprecīzu rīcību, mērījumu kļūdām, un paziņotie rezultāti tika nodēvēti par "vārdu spēli".
• 2016. gada jūnijā vācu zinātnieks un inženieris Pols Kotsila paziņoja par kolektīvā finansējuma kampaņu, lai kosmosā palaistu satelītu ar nosaukumu PocketQube.
• 2016. gada augustā Gvido Fetta, Cannae Inc. dibinātājs, paziņoja par CubeSat, miniatūra satelīta, kas aprīkots ar Cannae Drive, palaišanas koncepciju (4), tas ir, jūsu EmDrive versijā.
• 2016. gada oktobrī Rodžers Dž. Šeiers, EmDrive izgudrotājs, saņēma Apvienotās Karalistes un starptautiskos patentus sava dzinēja otrajai paaudzei.
• 14. gada 2016. oktobrī International Business Times UK tika izlaista filmas intervija ar Šeieru. Tas cita starpā atspoguļo EmDrive attīstības nākotni un vēsturi, un izrādījās, ka par izgudrojumu ir ieinteresēti ASV un Lielbritānijas Aizsardzības departamenti, kā arī Pentagons, NASA un Boeing. Šeiers dažām no šīm organizācijām sniedza visu tehnisko dokumentāciju EmDrive piedziņai un demonstrējumiem, nodrošinot 8 g un 18 g vilces spēku. Šeiers uzskata, ka otrās paaudzes EmDrive kriogēnajai piedziņai ir sagaidāms, ka vilces spēks ir līdzvērtīgs tonnām, ļaujot piedziņai var izmantot gandrīz visās mūsdienu automašīnās.
• 17. gada 2016. novembrī tika publicēti iepriekš minētie NASA pētījumu rezultāti, kas sākotnēji apstiprināja spēkstacijas darbību.

4. Cannae Drive uz satelīta klāja - vizualizācija

17 gadi un joprojām ir noslēpums

5. Rodžers Šeiers ar sava EmDrive modeli

Garāks un precīzāks EmDrive nosaukums ir RF rezonanses rezonatora motors. Elektromagnētiskās piedziņas koncepciju 1999. gadā izstrādāja britu zinātnieks un inženieris Rodžers Šeuers, Satellite Propulsion Research Ltd dibinātājs. 2006. gadā viņš publicēja rakstu par EmDrive žurnālā New Scientist (5). Tekstu smagi kritizēja zinātnieki. Pēc viņu domām, relativistiskā elektromagnētiskā piedziņa, kuras pamatā ir iesniegtā koncepcija, pārkāpj impulsa nezūdamības likumu, t.i. ir vēl viena fantāzijas iespēja.

tomēr Gan Ķīnas testi pirms dažiem gadiem, gan NASA rudenī veiktie testi, šķiet, apstiprina, ka kustība, izmantojot elektromagnētiskā starojuma spiedienu uz virsmu un elektromagnētisko viļņu atstarošanas efektu koniskā viļņvadā, rada spēku atšķirību. un vilces izskats. Šo jaudu savukārt var reizināt ar Spoguļi, novietots atbilstošā attālumā, kas ir puse no elektromagnētiskā viļņa garuma.

Publicējot NASA Eagleworks Lab eksperimenta rezultātus, ir atdzimušas pretrunas par šo potenciāli revolucionāro risinājumu. Atšķirības starp eksperimentālajiem atklājumiem un faktisko zinātnisko teoriju un fizikas likumiem ir izraisījušas daudzus ekstrēmus viedokļus par veiktajiem testiem. Neatbilstība starp optimistiskajiem apgalvojumiem par izrāvienu kosmosa ceļojumos un atklātu pētījumu rezultātu noliegšanu daudziem ir likusi dziļi aizdomāties par zinātnisko zināšanu universālajiem postulātiem un dilemmām un zinātnisko eksperimentu ierobežojumiem.

Lai gan bija pagājuši vairāk nekā septiņpadsmit gadi, kopš Scheuer atklāja projektu, britu inženiera modelis nevarēja ilgi gaidīt uzticamu pētījumu pārbaudi. Lai gan eksperimenti ar tā pielietojumu ik pa laikam tika atkārtoti, netika nolemts tos pareizi validēt un pārbaudīt metodiku konkrētā zinātniskā pētījumā. Situācija šajā ziņā mainījās pēc iepriekšminētās eksperimenta recenzēto rezultātu publicēšanas Amerikas laboratorijā Eagleworks. Taču papildus apstiprinātajai pieņemtās izpētes metodes leģitimitātei jau no paša sākuma netika kliedēta visa virkne šaubu, kas faktiski iedragāja pašas idejas ticamību.

Un Ņūtons?

Lai ilustrētu problēmas apmēru ar Šeiera dzinēja principu, kritiķi mēdz EmDrive idejas autoru salīdzināt ar auto īpašnieku, kurš vēlas likt savam auto kustēties, no iekšpuses piespiežot pret vējstiklu. Šādi ilustrētā neatbilstība Ņūtona dinamikas pamatprincipiem joprojām tiek uzskatīta par galveno iebildumu, kas pilnībā izslēdz britu inženiera projekta ticamību. Secīgie eksperimenti, kas negaidīti parādīja, ka EmDrive dzinējs var darboties efektīvi, nepārliecināja Šeiera modeļa pretiniekus.

Protams, jāatzīst, ka līdz šim iegūtie eksperimentu rezultāti cieš no skaidras būtiskās bāzes trūkuma zinātniski pierādītu noteikumu un modeļu veidā. Gan pētnieki, gan entuziasti, kas pierāda elektromagnētiskā dzinēja modeļa darbspēju, atzīst, ka nav atraduši skaidri apstiprinātu fizisko principu, kas izskaidrotu tā darbību kā it kā pretēju Ņūtona dinamikas likumiem.

6. Mijiedarbības vektoru hipotētiskais sadalījums EmDrive cilindrā

Pats Scheuer tomēr apgalvo, ka viņa projekts ir jāapsver, pamatojoties uz kvantu mehāniku, nevis klasisku, kā tas ir ar parastajiem diskdziņiem. Viņaprāt, EmDrive darbs ir balstīts uz elektromagnētisko viļņu specifiskā ietekme ( 6), kuras ietekme pilnībā neatspoguļojas Ņūtona principos. Tāpat Scheuer nesniedz nekādus zinātniski pārbaudītus un metodoloģiski pārbaudītus pierādījumus.

Neskatoties uz visiem paziņojumiem un daudzsološajiem pētījumu rezultātiem, NASA Eagleworks laboratorijas eksperimenta rezultāti ir tikai sākums ilgam pierādījumu pārbaudes procesam un Šeiera iniciētā projekta zinātniskās ticamības veidošanai. Ja pētniecisko eksperimentu rezultāti izrādīsies reproducējami un modeļa darbība apstiprinās arī kosmosa apstākļos, paliek daudz nopietnāks analīzes jautājums. atklājuma saskaņošanas ar dinamikas principiem problēmakamēr neaizskarams. Šādas situācijas rašanās nedrīkst automātiski nozīmēt pašreizējās zinātniskās teorijas vai fundamentālo fizisko likumu noliegšanu.

Teorētiski EmDrive darbojas, izmantojot radiācijas spiediena fenomenu. Elektromagnētiskā viļņa grupas ātrums un līdz ar to arī spēks, ko tas rada, var būt atkarīgs no viļņvada ģeometrijas, kurā tas izplatās. Saskaņā ar Scheuer ideju, ja jūs izveidojat konisku viļņvadu tā, lai viļņa ātrums vienā galā būtiski atšķirtos no viļņa ātruma otrā galā, tad, atspoguļojot vilni starp abiem galiem, jūs iegūsit atšķirību radiācijas spiediens, t.i., spēks, kas ir pietiekams, lai panāktu vilci. Pēc Šeiera domām, EmDrive nepārkāpj fizikas likumus, bet izmanto Einšteina teoriju – dzinējs vienkārši atrodas cita atskaites sistēma nekā "darba" vilnis tajā.

7. EmDrive darbības konceptuālā diagramma

Ir grūti saprast, kā EmDrive darbojas, bet jūs zināt, no kā tas sastāv (7). Vissvarīgākā ierīces daļa ir mikroviļņu rezonatorsuz kuru radās mikroviļņu starojums mikroviļņu krāsns (mikroviļņu izstarojoša lampa, ko izmanto gan radara, gan mikroviļņu krāsnīs). Rezonators pēc formas ir līdzīgs nošķelta metāla konusam – viens gals ir platāks par otru. Pareizi izvēlētu izmēru dēļ tajā rezonē noteikta garuma elektromagnētiskie viļņi. Tiek pieņemts, ka šie viļņi paātrinās virzienā uz platāko galu un palēninās virzienā uz šaurāko galu. Viļņa pārvietošanās ātruma atšķirībai vajadzētu radīt atšķirību starojuma spiedienā, kas iedarbojas uz rezonatora pretējiem galiem, un tādējādi veidoties. transportlīdzekļa piedziņa. Šī secība iedarbosies uz plašāku bāzi. Problēma ir tāda, ka saskaņā ar Scheuer kritiķiem šis efekts kompensē viļņu ietekmi uz konusa sānu sienām.

8. Jonu dzinēja sprausla

Reaktīvā vai raķešu dzinējs spiež transportlīdzekli (vilces spēks), jo tas izspiež paātrinātas sadegšanas gāzi. Kosmosa zondēs izmantotais jonu dzinējs arī izdala gāzi (8), bet jonu veidā, kas paātrināti elektromagnētiskajā laukā. EmDrive neko no tā neizlaiž.

Saskaņā ar Ņūtona trešais likums uz katru darbību ir pretēja un vienāda reakcija, tas ir, divu ķermeņu savstarpējās darbības vienmēr ir vienādas un pretējas. Ja atspiežamies pret sienu, tas arī mūs spiež, lai gan nekur netiks. Kā viņš runā impulsa saglabāšanas principsJa ārējie spēki (mijiedarbība) neiedarbojas uz ķermeņu sistēmu, tad šai sistēmai ir nemainīgs impulss. Īsāk sakot, EmDrive nevajadzētu darboties. Bet tas darbojas. Vismaz tā rāda noteikšanas ierīces.

Līdz šim uzbūvēto prototipu jauda tos neizsit no kājām, lai gan, kā jau minējām, daži praksē izmantotie jonu dzinēji darbojas šajos mikroņūtona diapazonos. Saskaņā ar Scheuer teikto, EmDrive vilci var ievērojami palielināt, izmantojot supravadītājus.

Pilotviļņu teorija

Pilotviļņu teoriju NASA pētnieki sniedza kā iespējamo zinātnisko pamatu EmDrive darbībai. Šī ir pirmā zināmā slēpto mainīgo teorija, ko piedāvā Luīze de Broglija 1927. gadā, vēlāk aizmirsts, pēc tam no jauna atklāts un pilnveidots Deivids Boms - tagad sauc de Broglija-Boma teorija. Tajā nav problēmu, kas pastāv kvantu mehānikas standarta interpretācijā, piemēram, momentānais viļņu funkcijas sabrukums un mērījumu problēma (pazīstama kā Šrēdingera kaķa paradokss).

šis nelokālā teorijatas nozīmē, ka dotās daļiņas kustību tieši ietekmē citu daļiņu kustība sistēmā. Taču šī nelokalitāte neļauj pārraidīt informāciju ar ātrumu, kas lielāks par gaismas ātrumu, un tāpēc nav pretrunā ar relativitātes teoriju. Pilotviļņu teorija joprojām ir viena no vairākām kvantu mehānikas interpretācijām. Līdz šim nav atrastas eksperimentālas atšķirības starp pilotviļņu teorijas prognozēm un kvantu mehānikas standarta interpretācijas prognozēm.

Savā 1926. gada publikācijā Makss Dzimis ierosināja, ka Šrēdingera viļņu vienādojuma viļņu funkcija ir daļiņas atrašanas varbūtības blīvums. Tieši šai idejai de Broglie izstrādāja pilotviļņu teoriju un izstrādāja pilotviļņu funkciju. Sākotnēji viņš ierosināja divējāda risinājuma pieeju, kurā kvantu objekts satur fizisku vilni (u-vilni) reālajā telpā ar sfērisku vienskaitļa apgabalu, kas izraisa daļiņām līdzīgu uzvedību. Šajā sākotnējā teorijas formā pētnieks nepostulēja kvantu daļiņas esamību. Vēlāk viņš formulēja pilotviļņu teoriju un prezentēja to slavenajā Solvay konferencē 1927. gadā. Volfgangs Pauli tomēr viņš pieņēma, ka šāds modelis nebūtu pareizs neelastīgai daļiņu izkliedei. De Broglie neatrada

uz šo atbildi un drīz vien atteicās no pilotviļņa koncepcijas. Viņš nekad nav izstrādājis savu teoriju, lai aptvertu nejaušību.

daudzas daļiņas.

1952. gadā Deivids Boms no jauna atklāja pilotviļņu teoriju. De Broglie-Bohm teorija galu galā tika atzīta par pareizu kvantu mehānikas interpretāciju un ir nopietna alternatīva līdz šim populārākajai Kopenhāgenas interpretācijai. Svarīgi, ka tajā nav mērījumu paradoksa, kas traucē kvantu mehānikas standarta interpretāciju.

Daļiņu atrašanās vieta un impulss ir latenti mainīgie tādā nozīmē, ka katrai daļiņai ir precīzi noteiktas koordinātas un impulss jebkurā laikā. Tomēr nav iespējams izmērīt abus šos lielumus vienlaikus, jo katrs viena mērījums traucē otra vērtību - saskaņā ar Heizenberga nenoteiktības princips. Daļiņu kopai ir atbilstošs matērijas vilnis, kas attīstās saskaņā ar Šrēdingera vienādojumu. Katra daļiņa seko deterministiskai trajektorijai, ko kontrolē pilota vilnis. Kopumā daļiņu blīvums atbilst viļņu funkcijas amplitūdas augstumam. Viļņu funkcija ir neatkarīga no daļiņām un var pastāvēt kā tukša viļņa funkcija.

Kopenhāgenas interpretācijā daļiņām nav noteiktas vietas, kamēr tās nav novērotas. Viļņu teorijā

daļiņu pilotpozīcijas ir labi noteiktas, taču tam ir dažādas nopietnas sekas uz visu fiziku - tātad

arī šī teorija nav īpaši populāra. Tomēr tas ļauj jums izskaidrot, kā EmDrive darbojas.

"Ja vide var pārraidīt akustiskās vibrācijas, tad tās sastāvdaļas var mijiedarboties un pārraidīt impulsu," raksta NASA pētnieku grupa 2016. gada novembra publikācijā. Pārkāpj Ņūtona kustības likumus.

Acīmredzot viena no šīs interpretācijas sekām ir tāda, ka EmDrive pārvietosies, it kā "izstumtos" no Visuma.

 EmDrive nedrīkst pārkāpt fizikas likumus...

…saka Maiks Makkuloks no Plimutas universitātes, ierosinot jaunu teoriju, kas liecina par citu domāšanas veidu par objektu kustību un inerci ar ļoti mazu paātrinājumu. Ja viņam būtu taisnība, mēs noslēpumaino piedziņu nosauktu par "neinerciālu", jo tieši inerce, tas ir, inerce, vajā britu pētnieku.

Inerce ir raksturīga visiem objektiem, kuriem ir masa, kuri reaģē uz virziena maiņu vai paātrinājumu. Citiem vārdiem sakot, masu var uzskatīt par inerces mēru. Lai gan tas mums šķiet labi zināms jēdziens, tā būtība nav tik acīmredzama. McCulloch koncepcija ir balstīta uz pieņēmumu, ka inerce ir saistīta ar vispārējo relativitātes teoriju paredzēto efektu, ko sauc par Unru starojumsa ir melnā ķermeņa starojums, kas iedarbojas uz objektiem, kas paātrinās. No otras puses, mēs varam teikt, ka tas pieaug, kad mēs paātrinām.

Par EmDrive McCulloch koncepcija balstās uz šādu domu: ja fotoniem ir kāda masa, tiem ir jāpiedzīvo inerce, kad tie tiek atspoguļoti. Tomēr Unruh starojums šajā gadījumā ir ļoti mazs. Tik mazs, ka tas var mijiedarboties ar savu tuvāko vidi. EmDrive gadījumā tas ir "dzinēja" dizaina konuss. Konuss pieļauj noteikta garuma Unruh starojumu platākajā galā un īsāka garuma starojumu šaurākajā galā. Fotoni tiek atspoguļoti, tāpēc to inercei kamerā ir jāmainās. Un no impulsa saglabāšanas principa, kas, pretēji bieži sastopamajiem viedokļiem par EmDrive, šajā interpretācijā netiek pārkāpts, izriet, ka vilce ir jāveido šādā veidā.

McCulloch teorija, no vienas puses, novērš impulsa saglabāšanas problēmu, un, no otras puses, tā ir zinātniskā galvenā virziena malā. No zinātniskā viedokļa ir apstrīdami pieņemt, ka fotoniem ir inerces masa. Turklāt loģiski, ka kameras iekšpusē vajadzētu mainīties gaismas ātrumam. Fiziķiem to ir diezgan grūti pieņemt.

Vai tā tiešām ir virkne?

Neskatoties uz iepriekš minētajiem pozitīvajiem EmDrive vilces pētījuma rezultātiem, kritiķi joprojām ir pret to. Viņi atzīmē, ka pretēji plašsaziņas līdzekļu ziņojumiem NASA vēl ir jāpierāda, ka dzinējs patiešām darbojas. Tas ir iespējams, piemēram, ar absolūtu pārliecību eksperimentālās kļūdasko cita starpā izraisa to materiālu iztvaikošana, kas veido piedziņas sistēmas daļas.

Kritiķi apgalvo, ka elektromagnētiskā viļņa stiprums abos virzienos faktiski ir līdzvērtīgs. Mums ir darīšana ar atšķirīgu konteinera platumu, bet tas neko nemaina, jo mikroviļņi, kas atspīd no platāka gala, atgriežas, krīt ne tikai uz šaurāku dibenu, bet arī uz sienām. Skeptiķi apsvēra iespēju, piemēram, radīt vieglu vilci ar gaisa plūsmu, taču NASA pēc pārbaudēm vakuuma kamerā to izslēdza. Tajā pašā laikā citi zinātnieki pazemīgi pieņēma jaunos datus, meklējot veidu, kā tos jēgpilni saskaņot ar impulsa saglabāšanas principu.

Daži šaubās, ka šajā eksperimentā tiek izdalīta dzinēja īpašā vilce un ar elektrisko strāvu apstrādātās sistēmas sildošais efekts (9). NASA eksperimentālajā iestatījumā cilindrā nonāk ļoti liels daudzums siltumenerģijas, kas var mainīt masas sadalījumu un smaguma centru, izraisot EmDrive vilces noteikšanu mērierīcēs.

9. Sistēmas termiskie attēli testēšanas laikā

Tā saka EmDrive entuziasti noslēpums cita starpā slēpjas koniska cilindra formātāpēc līnija vienkārši parādās. Skeptiķi atbild, ka būtu vērts notestēt neiespējamo izpildmehānismu ar parastu cilindru. Jo, ja tiktu iedarbināta šāda tradicionāla, nekoniska konstrukcija, tas mazinātu dažus "mistiskos" apgalvojumus par EmDrive, kā arī atbalstītu aizdomas, ka zināmie "neiespējamā dzinēja" siltuma efekti darbojas eksperimentālā iestatīšana.

Apšaubāma ir arī dzinēja "veiktspēja", ko mēra NASA Eagleworks eksperimentos. Izmantojot 40 W, vilces spēks tika mērīts 40 mikronu līmenī - plus vai mīnus 20 mikronu robežās. Šī ir 50% kļūda. Pēc jaudas palielināšanas līdz 60 W veiktspējas mērījumi kļuva vēl mazāk precīzi. Tomēr, pat ja mēs šos datus uztveram pēc nominālvērtības, jaunais piedziņas veids joprojām ražo tikai vienu desmito daļu jaudas uz kilovatu elektroenerģijas, kas ir sasniedzama ar uzlabotiem jonu dzinējiem, piemēram, NSTAR vai NEXT.

Skeptiķi aicina veikt turpmāku, rūpīgāku un, protams, neatkarīgu testēšanu. Viņi atgādina, ka EmDrive virkne parādījās Ķīnas eksperimentos tālajā 2012. gadā un pazuda pēc eksperimentālo un mērīšanas metožu uzlabošanas.

Patiesības pārbaude orbītā

Galīgo (?) atbildi uz jautājumu, vai piedziņa strādā ar rezonanses kameru, ir izdomājis jau pieminētais Gvido Fets – šī jēdziena varianta izgudrotājs ar nosaukumu Kanna Drive. Pēc viņa domām, skeptiķiem un kritiķiem tiks aizvērta mute, nosūtot orbītā ar šo dzinēju darbinātu satelītu. Protams, tas tiks aizvērts, ja Cannae Drive patiešām palaidīs satelītu.

Zonde ar 6 CubeSat vienību lielumu (t.i., aptuveni 10 × 20 × 30 cm) jāpaceļ līdz 241 km augstumam, kur tā paliks aptuveni pusgadu. Tradicionālajiem šāda izmēra satelītiem korekcijas degviela beigusies aptuveni sešu nedēļu laikā. Ar saules enerģiju darbināms EmDrive noņems šo ierobežojumu.

Lai izveidotu ierīci, Cannae Inc., ko vada Fetta, Inc. nodibināja uzņēmumu ar LAI International un SpaceQuest Ltd, kam ir pieredze kā rezerves daļu piegādātājam, t.sk. aviācijas un mikrosatelītu ražotājam. Ja viss iet labi, tad Tesejs, jo tas ir jaunā uzņēmuma nosaukums, 2017. gadā varētu palaist pirmo EmDrive mikrosatelītu.

Tie nav nekas cits kā fotoni, saka somi.

Dažus mēnešus pirms NASA rezultātu publicēšanas recenzētais žurnāls AIP Advances publicēja rakstu par pretrunīgi vērtēto EmDrive dzinēju. Tās autori, fizikas profesors Arto Annila no Helsinku universitātes, Dr. Erkki Kolehmainens no Jiveskiles Universitātes organiskās ķīmijas un fiziķis Patriks Grāns no Comsol, apgalvo, ka EmDrive iegūst vilces spēku, pateicoties fotonu izlaišanai no slēgtas kameras.

Profesore Annila ir pazīstama dabas spēku pētniece. Viņš ir gandrīz piecdesmit rakstu autors, kas publicēts prestižos žurnālos. Viņa teorijas ir atradušas pielietojumu tumšās enerģijas un tumšās matērijas izpētē, evolūcijā, ekonomikā un neirozinātnēs. Annila ir kategoriska: EmDrive ir kā jebkurš cits dzinējs. Paņem degvielu un rada vilci.

No degvielas puses viss ir vienkārši un visiem skaidrs - mikroviļņi tiek sūtīti uz dzinēju. Problēma ir tāda, ka no tā nekas nav redzams, tāpēc cilvēki domā, ka dzinējs nedarbojas. Tātad, kā no tā var iznākt kaut kas nenosakāms? Fotoni kamerā atlec uz priekšu un atpakaļ. Daži no tiem iet vienā virzienā un ar tādu pašu ātrumu, bet to fāze ir nobīdīta par 180 grādiem. Tāpēc, ja viņi ceļo šajā konfigurācijā, tie atceļ viens otra elektromagnētiskos laukus. Tas ir kā ūdens viļņi, kas kustas kopā, kad viens ir nobīdīts no otra tā, lai tie atslēgtu viens otru. Ūdens nepazūd, tas joprojām ir. Tāpat fotoni, kas nes impulsu, nepazūd, pat ja tie nav redzami kā gaisma. Un, ja viļņiem vairs nav elektromagnētisko īpašību, jo tie ir likvidēti, tad tie neatspīd no kameras sienām un nepamet to. Tātad mums ir piedziņa fotonu pāru dēļ.

Laiva, kas iegremdēta relatīvā telpā-laikā

Slavenais fiziķis Džeimss F. Vudvards (10) savukārt uzskata, ka fiziskais pamats jauna veida piedziņas ierīces darbībai ir t.s. slazds Maha. Vudvards formulēja nelokālu matemātisko teoriju, kuras pamatā ir Maha princips. Tomēr jo īpaši viņa teorija ir pārbaudāma, jo tā paredz fizisko ietekmi.

Vudvards saka, ka, ja jebkuras sistēmas masas un enerģijas blīvums laika gaitā mainās, šīs sistēmas masa mainās par summu, kas ir proporcionāla attiecīgās sistēmas blīvuma izmaiņu otrajam atvasinājumam.

Ja, piemēram, 1 kg keramikas kondensators ir vienreiz uzlādēts ar pozitīvu, dažreiz negatīvu spriegumu, kas mainās ar frekvenci 10 kHz un pārraida jaudu, piemēram, 100 W - Vudvarda teorija paredz, ka kondensatora masai vajadzētu mainīties ± 10 miligrami ap tās sākotnējo masas vērtību 20 kHz frekvencē. Šī prognoze ir apstiprināta laboratorijā, un tādējādi Maka princips ir empīriski apstiprināts.

Ernsts Maks uzskatīja, ka ķermenis pārvietojas vienmērīgi nevis attiecībā pret absolūto telpu, bet gan attiecībā pret visu pārējo Visuma ķermeņu masas centru. Ķermeņa inerce ir tā mijiedarbības ar citiem ķermeņiem rezultāts. Pēc daudzu fiziķu domām, Maka principa pilnīga realizācija pierādītu telpas-laika ģeometrijas pilnīgu atkarību no matērijas sadalījuma Visumā, un tai atbilstošā teorija būtu relatīvās telpas-laika teorija.

Vizuāli šo EmDrive dzinēja koncepciju var salīdzināt ar airēšanu okeānā. Un šis okeāns ir Visums. Kustība darbosies vairāk vai mazāk kā airis, kas ienirst ūdenī, kas veido Visumu, un atgrūž sevi no tā. Un pats interesantākais šajā visā ir tas, ka fizika šobrīd ir tādā stāvoklī, ka šādas metaforas nemaz nešķiet pēc zinātniskās fantastikas un dzejas.

Ne tikai EmDrive vai nākotnes kosmosa diski

Lai gan Scheuer dzinējs ir devis tikai minimālu stimulu, tam jau ir liela nākotne kosmosa ceļojumos, kas mūs aizvedīs uz Marsu un tālāk. Tomēr šī nav vienīgā cerība uz patiešām ātru un efektīvu kosmosa kuģa dzinēju. Šeit ir vēl daži jēdzieni:

•  kodolpiedziņa. Tas sastāvētu no atombumbu izšaušanas un to sprādziena spēka novirzīšanas ar “stobru” uz kuģa pakaļgalu. Kodolsprādzieni radīs trieciena spēku, kas kuģi "stumj" uz priekšu. Nesprādzienbīstams risinājums būtu izmantot ūdenī izšķīdinātu sāli skaldāmu materiālu, piemēram, urāna bromīdu. Šāda degviela tiek uzglabāta konteineru rindā, kas atdalīta viena no otras ar izturīga materiāla slāni, pievienojot boru, izturīga

  neitronu absorbētājs, kas neļauj tiem plūst starp konteineriem. Kad mēs iedarbinām dzinēju, materiāls no visiem konteineriem apvienojas, kas izraisa ķēdes reakciju, un sāls šķīdums ūdenī pārvēršas plazmā, kas, atstājot raķetes sprauslu aizsargātu no plazmas milzīgās temperatūras ar magnētisko lauku, dod pastāvīgu grūdienu. Tiek lēsts, ka šī metode var paātrināt raķeti līdz 6 m/s un pat vairāk. Taču ar šo metodi ir nepieciešami lieli kodoldegvielas apjomi - tūkstoš tonnu smagam kuģim tas būtu pat 10 XNUMX tonnu. tonnas urāna.

• Kodolsintēzes dzinējs, izmantojot deitēriju. Plazma ar aptuveni 500 miljonu grādu pēc Celsija temperatūru, kas dod vilci, rada nopietnas problēmas dizaineriem, piemēram, izplūdes sprauslas. Taču ātrums, ko teorētiski šajā gadījumā varētu sasniegt, ir tuvu vienai desmitajai daļai no gaismas ātruma, t.i. līdz 30 XNUMX. km/s. Tomēr šī iespēja joprojām ir tehniski neiespējama.
• Antimatērija. Šī dīvainā lieta patiešām pastāv - CERN un Fermilab mums izdevās savākt aptuveni triljonu antiprotonu jeb vienu pikogramu antimatērijas, izmantojot savākšanas gredzenus. Teorētiski antimateriālu var uzglabāt tā sauktajos Peninga slazdos, kuros magnētiskais lauks neļauj tai sadurties ar konteinera sienām. Antimatērijas iznīcināšana ar parasto palīdzību

  ar vielu, piemēram, ar ūdeņradi, dod gigantisku enerģiju no augstas enerģijas plazmas magnētiskajā slazdā. Teorētiski transportlīdzeklis, ko darbina matērijas un antimateriāla iznīcināšanas enerģija, varētu paātrināt līdz 90% no gaismas ātruma. Tomēr praksē antimateriālu ražošana ir ārkārtīgi sarežģīta un dārga. Konkrētas partijas ražošanai nepieciešams desmit miljonus reižu vairāk enerģijas, nekā tā var saražot vēlāk.

• saules buras. Šī ir piedziņas koncepcija, kas ir zināma jau daudzus gadus, bet joprojām gaida, vismaz provizoriski, tiks realizēta. Buras darbosies, izmantojot Einšteina aprakstīto fotoelektrisko efektu. Tomēr to virsmai jābūt ļoti lielai. Arī pašai burai jābūt ļoti plānai, lai konstrukcija nesver pārāk daudz.
• Izpildmehānisms . Fantomisti saka, ka pietiek... deformēt telpu, kas faktiski saīsina attālumu starp transportlīdzekli un galamērķi un palielina attālumu aiz tā. Tādējādi pasažieris pats kustas tikai nedaudz, bet “burbulī” pārvar milzīgu attālumu. Lai cik fantastiski tas izklausītos, NASA zinātnieki ir eksperimentējuši diezgan nopietni.

  ar efektiem uz fotoniem. 1994. gadā fiziķis Dr. Migels Alkubjērs ierosināja zinātnisku teoriju, kas apraksta, kā šāds dzinējs varētu darboties. Faktiski tas būtu sava veida triks - tā vietā, lai pārvietotos ātrāk par gaismas ātrumu, tas pārveidotu pašu telpu-laiku. Diemžēl nedomājiet, ka drīz iegūsit disku. Viena no daudzajām problēmām ar to ir tāda, ka šādā veidā dzenošam kuģim būs nepieciešama negatīva enerģija, lai to darbinātu. Tiesa, šis enerģijas veids ir zināms teorētiskajai fizikā – vakuuma kā nebeidzamas negatīvas enerģijas daļiņu jūras teorētisko modeli pirmo reizi ierosināja britu fiziķis Pols Diraks 1930. gadā, lai izskaidrotu prognozētā negatīvās enerģijas kvantu esamību. štatos. saskaņā ar Diraka vienādojumu relativistiskajiem elektroniem.

  Klasiskajā fizikā tiek pieņemts, ka dabā pastāv tikai risinājums ar pozitīvu enerģiju, un risinājumam ar negatīvu enerģiju nav jēgas. Tomēr Diraka vienādojums postulē tādu procesu esamību, kuros negatīvs risinājums var rasties no "parastām" pozitīvajām daļiņām, un tāpēc to nevar ignorēt. Taču nav zināms, vai mums pieejamajā realitātē var radīt negatīvu enerģiju.

  Ar diska ieviešanu ir daudz problēmu. Šķiet, ka komunikācija ir viena no vissvarīgākajām. Piemēram, nav zināms, kā kuģis varētu sazināties ar apkārtējiem laiktelpas reģioniem, pārvietojoties ātrāk par gaismas ātrumu? Tas arī novērsīs piedziņas bloķēšanu vai iedarbināšanu.