EmDrive werk! Paddle het in die heelal gedompel

Fisika is amper op die rand van die afgrond. In November 2016 het NASA 'n wetenskaplike verslag oor EmDrive-toetsing by Eagleworks Laboratories gepubliseer (1). Daarin bevestig die agentskap dat die toestel traksie produseer, dit wil sê dit werk. Die probleem is dat dit nog onbekend is hoekom dit werk ...

1. Laboratoriumstelsel vir die meet van enjindruk EmDrive

2. Skryf 'n string na EmDrive tydens toetsing

Wetenskaplikes en ingenieurs by NASA Eagleworks Laboratories het hul navorsing baie versigtig benader. Hulle het selfs enige moontlike bronne van foute probeer vind - maar tevergeefs. Hulle die EmDrive-enjin het 1,2 ± 0,1 millinewton stootkrag per kilowatt krag geproduseer (2). Hierdie resultaat is onopvallend en het 'n algehele doeltreffendheid baie keer laer as dié van ioonbuise, byvoorbeeld Hall-stuwers, maar die groot voordeel daarvan is moeilik om te betwis - dit benodig geen brandstof nie.Daarom is dit nie nodig om enige brandstoftenk, "gelaai" met sy krag, saam te neem op 'n moontlike reis nie.

Dit is nie die eerste keer dat navorsers bewys dat dit werk nie. Niemand kon egter nog verduidelik hoekom nie. NASA-kundiges glo dat die werking van hierdie enjin verduidelik kan word loodsgolfteorie. Dit is natuurlik nie die enigste hipotese wat probeer om die geheimsinnige bron van die volgorde te verduidelik nie. Verdere studies sal nodig wees om die wetenskaplikes se aannames te bevestig. Wees geduldig en wees voorbereid op daaropvolgende eise wat EmDrive (3)... Dit werk regtig.

Dit gaan oor versnelling

Die EmDrive-kas het die afgelope paar maande versnel en versnel soos 'n regte vuurpylenjin. Dit word bewys deur die volgende volgorde van gebeure:

• In April 2015 het José Rodal, Jeremy Mullikin en Noel Munson die resultate van hul navorsing op 'n forum aangekondig (dit is 'n kommersiële webwerf, ten spyte van die naam, wat nie met NASA geaffilieer is nie). Soos dit geblyk het, het hulle die werking van die enjin in 'n vakuum gekontroleer en moontlike meetfoute uitgeskakel, wat die beginsel van werking van hierdie enjin wat hulle gebruik, bewys.
• In Augustus 2015 is die resultate van 'n studie deur Martin Taimar van die Tegniese Universiteit van Dresden gepubliseer. Die fisikus het gesê dat die EmDrive-enjin wel stoot gekry het, maar dit is glad nie 'n bewys van sy werking nie. Die doel van Taimar se eksperiment was om die newe-effekte van vroeëre metodes wat gebruik is om die enjin te toets, te toets. Die eksperiment self is egter gekritiseer vir onakkurate optrede, meetfoute, en die aangekondigde resultate is 'n "woordspel" genoem.
• In Junie 2016 het die Duitse wetenskaplike en ingenieur Paul Kotsila 'n skarefinansieringsveldtog aangekondig om 'n satelliet genaamd PocketQube in die ruimte te lanseer.
• In Augustus 2016 het Guido Fetta, stigter van Cannae Inc., die bekendstellingskonsep aangekondig vir CubeSat, 'n miniatuur satelliet toegerus met Cannae Drive (4), dit wil sê in jou eie weergawe van EmDrive.
• In Oktober 2016 het Roger J. Scheuer, uitvinder van die EmDrive, Britse en internasionale patente vir die tweede generasie van sy enjin ontvang.
• Op 14 Oktober 2016 is 'n filmonderhoud met Scheuer vir International Business Times UK vrygestel. Dit verteenwoordig onder meer die toekoms en geskiedenis van die ontwikkeling van EmDrive, en dit het geblyk dat die Amerikaanse en Britse departemente van verdediging, sowel as die Pentagon, NASA en Boeing, in die uitvinding belangstel. Scheuer het aan sommige van hierdie organisasies al die tegniese dokumentasie vir die aandrywing en demonstrasies van die EmDrive verskaf, wat 8g en 18g stukrag verskaf Scheuer glo dat die tweede generasie EmDrive kryogeniese aandrywing na verwagting 'n ton-ekwivalente stukrag sal hê, wat die aandrywing toelaat om word in byna alle moderne motors gebruik.
• Op 17 November 2016 is die bogenoemde NASA-navorsingsresultate gepubliseer, wat aanvanklik die werking van die kragsentrale bevestig het.

4. Cannae Drive aan boord van die satelliet - visualisering

17 jaar en steeds 'n raaisel

5. Roger Scheuer met 'n model van sy EmDrive

Die langer en meer akkurate naam van EmDrive is RF resonansie resonator motor. Die elektromagnetiese dryfkonsep is in 1999 ontwikkel deur die Britse wetenskaplike en ingenieur Roger Scheuer, stigter van Satellite Propulsion Research Ltd. In 2006 het hy 'n artikel oor EmDrive in New Scientist (5). Die teks is hewig gekritiseer deur geleerdes. Na hulle mening oortree 'n relativistiese elektromagnetiese dryfkrag gebaseer op die voorgestelde konsep die wet van behoud van momentum, m.a.w. is nog 'n fantasie opsie oor.

egter Beide Chinese toetse 'n paar jaar gelede en dié wat deur NASA in die herfs uitgevoer is, blyk te bevestig dat beweging deur gebruik te maak van elektromagnetiese stralingsdruk op die oppervlak en die effek van elektromagnetiese golfweerkaatsing in 'n koniese golfleier tot 'n kragverskil lei. en die voorkoms van traksie. Hierdie krag kan op sy beurt vermenigvuldig word met Spieëls, geplaas op 'n gepaste afstand, 'n veelvoud van die helfte van die lengte van die elektromagnetiese golf.

Met die publikasie van die resultate van die NASA Eagleworks Lab-eksperiment, het kontroversie herleef oor hierdie potensieel revolusionêre oplossing. Die verskille tussen eksperimentele bevindinge en werklike wetenskaplike teorie en die wette van fisika het aanleiding gegee tot baie uiterste menings oor die toetse wat uitgevoer is. Die teenstrydigheid tussen optimistiese bewerings van 'n deurbraak in ruimtereise en openlike ontkenning van die resultate van navorsing het daartoe gelei dat baie diep nadink oor die universele postulate en dilemmas van wetenskaplike kennis en die beperkings van wetenskaplike eksperiment.

Alhoewel meer as sewentien jaar verloop het sedert Scheuer se bekendmaking van die projek, kon die Britse ingenieur se model nie lank wag vir betroubare navorsingsverifikasie nie. Alhoewel eksperimente met die toepassing daarvan van tyd tot tyd herhaal is, is daar nie besluit om dit behoorlik te valideer en die metodologie in 'n spesifieke wetenskaplike studie te toets nie. Die situasie in hierdie opsig het verander na die bogenoemde publikasie van die eweknie-geëvalueerde resultate van die eksperiment in die Amerikaanse laboratorium Eagleworks. Benewens die bewese legitimiteit van die aangenome navorsingsmetode, is die hele reeks twyfel egter van die begin af nie uit die weg geruim nie, wat eintlik die geloofwaardigheid van die idee self ondermyn het.

En Newton?

Om die omvang van die probleem met Scheuer se enjinbeginsel te illustreer, is kritici geneig om die skrywer van die EmDrive-idee te vergelyk met 'n motoreienaar wat sy motor wil laat beweeg deur van binne teen sy voorruit te druk. Die teenstrydigheid wat aldus geïllustreer word met die fundamentele beginsels van Newtoniaanse dinamika word steeds as die hoofbeswaar beskou, wat die geloofwaardigheid van die Britse ingenieur se ontwerp heeltemal uitsluit. Teenstanders van Scheuer se model was nie oortuig deur opeenvolgende eksperimente wat onverwags gewys het dat die EmDrive-enjin doeltreffend kon werk nie.

Natuurlik moet 'n mens erken dat die eksperimentele resultate wat tot dusver verkry is, gebuk gaan onder die gebrek aan 'n duidelike inhoudelike basis in die vorm van wetenskaplik bewese bepalings en patrone. Beide navorsers en entoesiaste wat die werkbaarheid van die elektromagnetiese enjinmodel bewys, erken dat hulle nie 'n duidelik bevestigde fisiese beginsel gevind het wat die werking daarvan sou verklaar as na bewering in stryd met Newton se dinamikawette nie.

6. Hipotetiese verspreiding van interaksievektore in die EmDrive-silinder

Scheuer self postuleer egter die behoefte om sy projek op grond van kwantummeganika te oorweeg, en nie klassiek nie, soos die geval is met konvensionele dryfkragte. Na sy mening is die werk van EmDrive gebaseer op spesifieke invloed van elektromagnetiese golwe ( 6), wie se invloed nie ten volle in Newton se beginsels weerspieël word nie. Scheuer verskaf ook geen wetenskaplik geverifieerde en metodologies geverifieerde bewyse nie.

Ten spyte van al die aankondigings wat gemaak is en belowende navorsingsresultate, is die resultate van die NASA Eagleworks Laboratory-eksperiment slegs die begin van 'n lang proses om die bewyse te verifieer en die wetenskaplike geloofwaardigheid van die projek te bou wat deur Scheuer geïnisieer is. As die resultate van navorsingseksperimente reproduceerbaar blyk te wees, en die werking van die model word ook in ruimtetoestande bevestig, bly daar 'n baie ernstiger vraag vir ontleding. die probleem om die ontdekking te versoen met die beginsels van dinamikaterwyl dit onaantasbaar is. Die ontstaan ​​van so 'n situasie behoort nie outomaties 'n ontkenning van die huidige wetenskaplike teorie of fundamentele fisiese wette te beteken nie.

Teoreties werk EmDrive deur die verskynsel van stralingsdruk te gebruik. Die groepsnelheid van 'n elektromagnetiese golf, en dus die krag wat daardeur gegenereer word, kan afhang van die geometrie van die golfleier waarin dit voortplant. Volgens Scheuer se idee, as jy 'n koniese golfleier op so 'n manier bou dat die golfspoed aan die een kant aansienlik verskil van die golfspoed aan die ander kant, dan sal jy deur die golf tussen die twee ente te reflekteer 'n verskil kry in stralingsdruk, dit wil sê 'n krag wat voldoende is om traksie te verkry. Volgens Scheuer oortree EmDrive nie die wette van fisika nie, maar gebruik Einstein se teorie – die enjin is bloot in 'n ander verwysingsraamwerk as die "werkende" golf daarin.

7. Konseptuele diagram van EmDrive-werking

Dit is moeilik om te verstaan ​​hoe EmDrive werk, maar jy weet waaruit dit bestaan ​​(7). Die belangrikste deel van die toestel is mikrogolf resonatorwaartoe die mikrogolfstraling gegenereer word mikrogolfoond (mikrogolfuitstralende lamp wat in beide radar- en mikrogolfoonde gebruik word). Die resonator is soortgelyk in vorm aan 'n afgeknotte metaalkegel - die een kant is wyer as die ander. As gevolg van behoorlik geselekteerde afmetings, resoneer elektromagnetiese golwe van 'n sekere lengte daarin. Daar word aanvaar dat hierdie golwe versnel na die wyer kant toe en stadiger na die nouer kant toe. Die verskil in die golfverplasingsnelheid moet lei tot 'n verskil in die stralingsdruk wat op die teenoorgestelde ente van die resonator uitgeoefen word, en dus tot die vorming voertuigaandrywing. Hierdie volgorde sal optree na die breër basis. Die probleem is dat, volgens Scheuer se kritici, hierdie effek vergoed vir die impak van golwe op die sywande van die keël.

8. Ioon-enjin spuitstuk

’n Straal- of vuurpylenjin druk die voertuig (stoot) terwyl dit versnelde verbrandingsgas uitstoot. Die ioonstuwer wat in ruimtesondes gebruik word, straal ook gas uit (8), maar in die vorm van ione wat in 'n elektromagnetiese veld versnel word. EmDrive blaas niks hiervan uit nie.

Volgens Newton se derde wet vir elke aksie is daar 'n teenoorgestelde en gelyke reaksie, dit wil sê, die onderlinge handelinge van twee liggame is altyd gelyk en teenoorgesteld. As ons teen die muur leun, druk dit ook op ons, hoewel dit nêrens heen gaan nie. Soos hy praat beginsel van behoud van momentumAs eksterne kragte (interaksies) nie op 'n stelsel van liggame inwerk nie, dan het hierdie sisteem 'n konstante momentum. Kortom, EmDrive behoort nie te werk nie. Maar dit werk. Dit is ten minste wat die opsporingstoestelle wys.

Die krag van die prototipes wat tot dusver gebou is, slaan hulle nie van hul voete af nie, hoewel, soos ons reeds genoem het, sommige van die ioonenjins wat in die praktyk gebruik word, in hierdie mikro-Newtonse reekse werk. Volgens Scheuer kan die stukrag in die EmDrive aansienlik verhoog word deur die gebruik van supergeleiers.

Pilot Wave Theory

Die loodsgolfteorie is deur NASA-navorsers gegee as 'n moontlike wetenskaplike basis vir die werking van EmDrive. Dit is die eerste bekende verborge veranderlike teorie wat aangebied word deur Louise de Broglie in 1927, later vergeet, toe herontdek en verbeter David Bohm - nou genoem de Broglie-Bohm teorie. Dit is sonder die probleme wat bestaan ​​in die standaard interpretasie van kwantummeganika, soos die oombliklike ineenstorting van die golffunksie en die metingsprobleem (bekend as die Schrödinger se kat-paradoks).

hierdie nie-plaaslike teoriedit beteken dat die beweging van 'n gegewe deeltjie direk beïnvloed word deur die beweging van ander deeltjies in die sisteem. Hierdie nie-lokaliteit laat egter nie toe dat inligting teen 'n spoed groter as die spoed van lig versend word nie, en weerspreek dus nie die relatiwiteitsteorie nie. Die loodsgolfteorie bly een van verskeie interpretasies van kwantummeganika. Tot dusver is geen eksperimentele verskille gevind tussen die voorspellings van die loodsgolfteorie en dié van die standaard interpretasie van kwantummeganika nie.

In sy 1926 publikasie Max Born voorgestel dat die golffunksie van die Schrödinger-golfvergelyking die waarskynlikheidsdigtheid is om 'n deeltjie te vind. Dit was vir hierdie idee dat de Broglie die loodsgolfteorie ontwikkel het en die loodsgolffunksie ontwikkel het. Hy het oorspronklik 'n dubbele oplossing-benadering voorgestel waarin 'n kwantumvoorwerp 'n fisiese golf (u-golf) in werklike ruimte bevat met 'n sferiese enkelvoudige gebied wat deeltjieagtige gedrag veroorsaak. In hierdie oorspronklike vorm van teorie het die navorser nie die bestaan ​​van 'n kwantumpartikel gepostuleer nie. Hy het later die vlieëniergolfteorie geformuleer en dit by die beroemde Solvay-konferensie in 1927 aangebied. Wolfgang Pauli hy het egter aangeneem dat so 'n model nie korrek sou wees vir onelastiese deeltjieverstrooiing nie. De Broglie gevind nie

op hierdie antwoord en het gou die konsep van die vlieëniergolf laat vaar. Hy het nooit sy teorie ontwikkel om willekeurigheid te dek nie.

baie deeltjies.

In 1952 het David Bohm die vlieëniergolfteorie herontdek. Die de Broglie-Bohm-teorie is uiteindelik erken as die korrekte interpretasie van kwantummeganika en verteenwoordig 'n ernstige alternatief vir die gewildste Kopenhagen-interpretasie tot dusver. Wat belangrik is, is dat dit vry is van die meetparadoks wat inmeng met die standaard interpretasie van kwantummeganika.

Die posisies en momentum van die deeltjies is latente veranderlikes in die sin dat elke deeltjie goed gedefinieerde koördinate en momentum op enige gegewe tydstip het. Dit is egter onmoontlik om albei hierdie hoeveelhede gelyktydig te meet, aangesien elke meting van die een die waarde van die ander versteur - ooreenkomstig Heisenberg onsekerheidsbeginsel. Die stel deeltjies het 'n ooreenstemmende materiegolf wat volgens die Schrödinger-vergelyking ontwikkel. Elke deeltjie volg 'n deterministiese trajek wat deur 'n loodsgolf beheer word. Saamgevat stem die digtheid van deeltjies ooreen met die hoogte van die amplitude van die golffunksie. Die golffunksie is onafhanklik van deeltjies en kan as 'n leë golffunksie bestaan.

In die Kopenhagen-interpretasie het deeltjies nie 'n vaste plek totdat hulle waargeneem word nie. In golfteorie

die loodsposisies van die deeltjies is goed gedefinieer, maar dit het verskeie ernstige gevolge vir die hele fisika - daarom

ook hierdie teorie is nie baie gewild nie. Dit laat jou egter toe om te verduidelik hoe EmDrive werk.

"As 'n medium akoestiese vibrasies kan oordra, kan sy komponente interaksie hê en momentum oordra," skryf die NASA-navorsingspan in 'n publikasie van November 2016. Newton se bewegingswette oortree.

Een van die gevolge van hierdie interpretasie is blykbaar dat EmDrive sal beweeg, asof dit van die heelal af "afstoot".

 EmDrive behoort nie die wette van fisika te breek nie...

… sê Mike McCulloch van die Universiteit van Plymouth, wat 'n nuwe teorie voorstel wat 'n ander manier van dink oor die beweging en traagheid van voorwerpe met baie klein versnellings voorstel. As hy reg was, sou ons uiteindelik die geheimsinnige dryfkrag “nie-traagheid” noem, want dit is traagheid, dit wil sê traagheid, wat by die Britse navorser spook.

Traagheid is kenmerkend van alle voorwerpe wat massa het, reageer op 'n verandering in rigting of op versnelling. Met ander woorde, massa kan beskou word as 'n maatstaf van traagheid. Alhoewel dit vir ons 'n bekende konsep lyk, is die aard daarvan nie so voor die hand liggend nie. McCulloch se konsep is gebaseer op die aanname dat traagheid te wyte is aan 'n effek wat voorspel word deur algemene relatiwiteit genoem Ongerepte bestralinga is swartliggaamstraling wat op versnellende voorwerpe inwerk. Aan die ander kant kan ons sê dat dit groei wanneer ons versnel.

Oor EmDrive McCulloch se konsep is gebaseer op die volgende gedagte: as fotone enige massa het, moet hulle traagheid ervaar wanneer dit gereflekteer word. Die Unruh-straling is egter baie klein in hierdie geval. So klein dat dit interaksie kan hê met sy onmiddellike omgewing. In die geval van die EmDrive is dit die keël van die "enjin"-ontwerp. Die keël maak voorsiening vir Unruh-straling van 'n sekere lengte aan die wyer kant, en straling van 'n korter lengte aan die nouer kant. Die fotone word weerkaats, so hul traagheid in die kamer moet verander. En uit die beginsel van behoud van momentum, wat, in teenstelling met die gereelde menings oor EmDrive, nie in hierdie interpretasie geskend word nie, volg dit dat traksie op hierdie manier geskep moet word.

McCulloch se teorie skakel aan die een kant die probleem van behoud van momentum uit, en aan die ander kant is dit op die kantlyn van die wetenskaplike hoofstroom. Vanuit 'n wetenskaplike oogpunt is dit debatteerbaar om te aanvaar dat fotone 'n traagheidsmassa het. Boonop, logieserwys, moet die spoed van lig binne die kamer verander. Dit is nogal moeilik vir fisici om te aanvaar.

Is dit regtig 'n tou?

Ten spyte van die voorgenoemde positiewe resultate van die EmDrive-traksiestudie, is die kritici steeds daarteen. Hulle merk op dat, in teenstelling met mediaberigte, NASA nog moet bewys dat die enjin werklik werk. Dit is byvoorbeeld moontlik met absolute sekerheid eksperimentele fouteonder meer veroorsaak deur die verdamping van materiale waaruit dele van die aandrywingstelsel bestaan.

Kritici voer aan dat die sterkte van 'n elektromagnetiese golf in beide rigtings eintlik ekwivalent is. Ons het te doen met 'n ander breedte van die houer, maar dit verander niks nie, want mikrogolwe, wat van 'n wyer punt gereflekteer word, wat terugkeer, val nie net op 'n nouer bodem nie, maar ook op die mure. Skeptici het byvoorbeeld oorweeg om ligte stoot met lugvloei te skep, maar NASA het dit uitgesluit ná toetse in 'n vakuumkamer. Terselfdertyd het ander wetenskaplikes die nuwe data nederig aanvaar, op soek na 'n manier om dit sinvol te versoen met die beginsel van behoud van momentum.

Sommige twyfel dat in hierdie eksperiment die spesifieke stukrag van die enjin en die verhittingseffek van die stelsel wat met elektriese stroom behandel word, onderskei word (9). In NASA se eksperimentele opstelling gaan 'n baie groot hoeveelheid termiese energie die silinder binne, wat die massaverspreiding en swaartepunt kan verander, wat veroorsaak dat die EmDrive-stoot in die meettoestelle opgespoor word.

9. Termiese beelde van die stelsel tydens toetsing

EmDrive-entoesiaste sê dit die geheim lê onder meer in die vorm van 'n koniese silinderdaarom verskyn die lyn net. Skeptici antwoord dat dit die moeite werd sal wees om die onmoontlike aktuator met 'n normale silinder te toets. Want as daar stukrag in so 'n konvensionele, nie-kegelvormige ontwerp was, sou dit sommige van die "mistieke" aansprake oor die EmDrive ondermyn, en sou dit ook die vermoede ondersteun dat die bekende termiese effekte van die "onmoontlike enjin" in die eksperimentele opstelling.

Die "verrigting" van die enjin, soos gemeet deur NASA se Eagleworks-eksperimente, is ook twyfelagtig. Wanneer 40 W gebruik word, is die stukrag op die vlak van 40 mikron gemeet – binne plus of minus 20 mikron. Dit is 50% fout. Nadat die krag tot 60 watt verhoog is, het prestasiemetings selfs minder akkuraat geword. Selfs al neem ons hierdie data egter op sigwaarde, die nuwe tipe aandrywing lewer steeds net een tiende van die krag per kilowatt elektrisiteit wat bereik kan word met gevorderde ioonstootkragte soos NSTAR of NEXT.

Skeptici vra vir verdere, meer deeglike en natuurlik onafhanklike toetsing. Hulle onthou dat die EmDrive-string in 2012 in Chinese eksperimente verskyn het en verdwyn het na die verbetering van die eksperimentele en meetmetodes.

Waarheid kontroleer in 'n wentelbaan

Die finale (?) antwoord op die vraag of die aandrywing met 'n resonante kamer werk, word deur die voorgenoemde Guido Fett bedink - die uitvinder van 'n variant van hierdie konsep genaamd Kanna-rylaan. Na sy mening sal skeptici en kritici hul monde toehou deur 'n satelliet wat deur hierdie enjin aangedryf word in 'n wentelbaan te stuur. Natuurlik sal dit sluit as Cannae Drive werklik 'n satelliet lanseer.

’n Sonde van 6 CubeSat-eenhede (d.w.s. ongeveer 10 × 20 × 30 cm) moet tot 'n hoogte van 241 km gelig word, waar dit vir ongeveer 'n halfjaar sal bly. Tradisionele satelliete van hierdie grootte het binne sowat ses weke sonder regstellingsbrandstof. Sonkrag-aangedrewe EmDrive sal hierdie beperking verwyder.

Om die toestel te bou, het Cannae Inc., wat deur Fetta, Inc. het 'n maatskappy saam met LAI International en SpaceQuest Bpk gestig, met ondervinding as 'n verskaffer van onderdele, insluitend. vir lugvaart en mikrosatelliet vervaardiger. As alles goed gaan, dan Theseus, want dit is die naam van die nuwe onderneming, kan die eerste EmDrive-mikrosatelliet in 2017 bekendstel.

Hulle is niks anders as fotone nie, sê die Finne.

’n Paar maande voordat NASA se resultate gepubliseer is, het die eweknie-geëvalueerde joernaal AIP Advances ’n artikel oor die omstrede EmDrive-enjin gepubliseer. Die skrywers daarvan, fisika professor Arto Annila van die Universiteit van Helsinki, dr. Erkki Kolehmainen van die Universiteit van Jyväskylä in organiese chemie, en fisikus Patrick Grahn van Comsol, voer aan dat EmDrive kry stukrag as gevolg van die vrystelling van fotone uit 'n geslote kamer.

Professor Annila is 'n bekende navorser van die natuurkragte. Hy is die skrywer van byna vyftig referate wat in gesogte joernale gepubliseer is. Sy teorieë het toepassings gevind in die studie van donker energie en donker materie, evolusie, ekonomie en neurowetenskap. Annila is kategories: EmDrive is soos enige ander enjin. Neem brandstof en skep stukrag.

Aan die brandstofkant is alles eenvoudig en duidelik vir almal - mikrogolwe word na die enjin gestuur. Die probleem is dat niks daaruit gesien kan word nie, so mense dink die enjin werk nie. So hoe kan iets onopspoorbaar daaruit kom? Fotone bons heen en weer in die kamer. Sommige van hulle gaan in dieselfde rigting en teen dieselfde spoed, maar hul fase word met 180 grade verskuif. As hulle dus in hierdie konfigurasie reis, kanselleer hulle mekaar se elektromagnetiese velde. Dit is soos golwe water wat saam beweeg wanneer die een van die ander verreken is sodat hulle mekaar uitkanselleer. Die water gaan nie weg nie, dit is steeds daar. Net so verdwyn fotone wat momentum dra nie, al is hulle nie as lig sigbaar nie. En as die golwe nie meer elektromagnetiese eienskappe het nie, omdat hulle uitgeskakel is, dan reflekteer hulle nie van die mure van die kamer nie en verlaat dit nie. So, ons het 'n rit as gevolg van fotonpare.

'n Boot gedompel in relatiewe ruimte-tyd

Bekende fisikus James F. Woodward (10) meen daarenteen dat die fisiese basis vir die werking van ’n nuwe tipe aandrywingstoestel die sg. hinderlaag Maha. Woodward het 'n nie-plaaslike wiskundige teorie geformuleer wat op Mach se beginsel gebaseer is. Die belangrikste is egter dat sy teorie verifieerbaar is omdat dit fisiese effekte voorspel.

Woodward sê dat as die massa-energiedigtheid van enige gegewe sisteem met tyd verander, die massa van daardie sisteem verander met 'n hoeveelheid wat eweredig is aan die tweede afgeleide van die verandering in digtheid van die betrokke sisteem.

As byvoorbeeld 'n 1 kg keramiekkapasitor een keer gelaai word met 'n positiewe, soms negatiewe spanning wat teen 'n frekwensie van 10 kHz verander en krag uitstuur, byvoorbeeld 100 W - Woodward se teorie voorspel dat die massa van die kapasitor ± moet verander 10 milligram om sy oorspronklike massawaarde teen 'n frekwensie van 20 kHz. Hierdie voorspelling is in die laboratorium bevestig en dus is Mach se beginsel empiries bevestig.

Ernst Mach het geglo dat die liggaam eenvormig beweeg nie in verhouding tot absolute ruimte nie, maar in verhouding tot die massamiddelpunt van alle ander liggame van die Heelal. Die traagheid van 'n liggaam is die gevolg van sy interaksie met ander liggame. Volgens baie fisici sou die volle verwesenliking van Mach se beginsel die volledige afhanklikheid van die meetkunde van ruimte-tyd van die verspreiding van materie in die Heelal bewys, en die teorie wat daarmee ooreenstem, sou die teorie van relatiewe ruimte-tyd wees.

Visueel kan hierdie konsep van die EmDrive-enjin vergelyk word met roei in die see. En hierdie oseaan is die Heelal. Die beweging sal min of meer optree soos 'n roeispaan wat in die water waaruit die heelal bestaan ​​duik en homself daarvan afstoot. En die interessantste van dit alles is dat fisika nou in so 'n toestand is dat sulke metafore glad nie soos wetenskapfiksie en poësie lyk nie.

Nie net EmDrive, of ruimteritte van die toekoms nie

Terwyl die Scheuer-enjin slegs 'n minimale hupstoot gegee het, het dit reeds 'n groot toekoms in ruimtereise wat ons na Mars en verder sal neem. Dit is egter nie die enigste hoop vir 'n baie vinnige en doeltreffende ruimtetuig-enjin nie. Hier is nog 'n paar konsepte:

•  kernkragaandrywing. Dit sou bestaan ​​om atoombomme af te vuur en die krag van hul ontploffing met 'n "vat" na die agterstewe van die skip te rig. Kernontploffings sal 'n impakkrag skep wat die skip vorentoe "stoot". 'n Nie-plofbare opsie sou wees om 'n soutsplytbare materiaal, soos uraanbromied, wat in water opgelos is, te gebruik. Sulke brandstof word in 'n ry houers gestoor, van mekaar geskei deur 'n laag duursame materiaal, met die byvoeging van boor, duursame

  'n neutronabsorbeerder wat verhoed dat hulle tussen houers vloei. Wanneer ons die enjin aanskakel, kombineer die materiaal van al die houers, wat 'n kettingreaksie veroorsaak, en die oplossing van sout in water verander in plasma, wat die vuurpyl spuitpunt beskerm teen die groot temperatuur van die plasma deur 'n magnetiese veld, gee 'n konstante stoot. Daar word beraam dat hierdie metode die vuurpyl tot 6 m/s en selfs meer kan versnel. Met hierdie metode is egter groot volumes kernbrandstof nodig - vir 'n skip wat 'n duisend ton weeg, sou dit soveel as 10 XNUMX ton wees. ton uraan.

• Fusie-enjin wat deuterium gebruik. Plasma met 'n temperatuur van ongeveer 500 miljoen grade Celsius, wat stukrag gee, bied 'n ernstige probleem vir ontwerpers, byvoorbeeld, uitlaatspuitpunte. Die spoed wat teoreties in hierdie geval bereik sou kon word, is egter naby aan een tiende van die spoed van lig, d.w.s. tot 30 XNUMX. km/s. Hierdie opsie is egter steeds tegnies onuitvoerbaar.
• Antimaterie. Hierdie vreemde ding bestaan ​​regtig - by CERN en Fermilab het ons daarin geslaag om ongeveer 'n triljoen antiprotone, of een pikogram antimaterie, met behulp van versamelringe te versamel. Teoreties kan antimaterie in sogenaamde Penning-valle gestoor word, waarin die magneetveld verhoed dat dit teen die wande van die houer bots. Uitwissing van antimaterie deur gewone

  met 'n stof, byvoorbeeld met waterstof, gee reusagtige energie uit 'n hoë-energie plasma in 'n magnetiese lokval. Teoreties kan 'n voertuig wat deur die vernietigingsenergie van materie en antimaterie aangedryf word tot 90% van die spoed van lig versnel. In die praktyk is die produksie van antimaterie egter uiters moeilik en duur. 'n Gegewe groep benodig tien miljoen keer meer energie om te produseer as wat dit later kan produseer.

• sonkrag seile. Dit is 'n dryfkonsep wat al vir baie jare bekend is, maar nog steeds wag, ten minste voorlopig, om verwesenlik te word. Die seile sal werk met behulp van die foto-elektriese effek wat deur Einstein beskryf is. Hulle oppervlak moet egter baie groot wees. Die seil self moet ook baie dun wees sodat die struktuur nie te veel weeg nie.
• ry . Fantomiste sê dat dit genoeg is om ... spasie te verdraai, wat eintlik die afstand tussen die voertuig en die bestemming verkort en die afstand agter dit vergroot. Dus, die passasier self beweeg net 'n bietjie, maar in die "borrel" oorkom hy 'n groot afstand. So fantasties as wat dit klink, het NASA-wetenskaplikes nogal ernstig geëksperimenteer.

  met effekte op fotone. In 1994 het fisikus Dr. Miguel Alcubierre 'n wetenskaplike teorie voorgestel wat beskryf hoe so 'n enjin kan werk. Trouens, dit sou 'n soort truuk wees - in plaas daarvan om vinniger as die spoed van lig te beweeg, sou dit ruimte-tyd self verander. Moet ongelukkig nie daarop reken om die skyf binnekort te kry nie. Een van die vele probleme daarmee is dat 'n skip wat op hierdie manier aangedryf word, negatiewe energie nodig sal hê om dit aan te dryf. Dit is waar dat hierdie tipe energie aan teoretiese fisika bekend is - die teoretiese model van die vakuum as 'n eindelose see van negatiewe energiedeeltjies is die eerste keer in 1930 deur die Britse fisikus Paul Dirac voorgestel om die bestaan ​​van voorspelde negatiewe energiekwantum te verduidelik state. volgens die Dirac-vergelyking vir relativistiese elektrone.

  In klassieke fisika word aanvaar dat slegs 'n oplossing met positiewe energie in die natuur bestaan, en 'n oplossing met negatiewe energie maak nie sin nie. Die Dirac-vergelyking postuleer egter die bestaan ​​van prosesse waarin 'n negatiewe oplossing uit "normale" positiewe deeltjies kan ontstaan, en dus nie geïgnoreer kan word nie. Dit is egter nie bekend of negatiewe energie geskep kan word in die werklikheid wat tot ons beskikking is nie.

  Daar is baie probleme met die implementering van die aandrywer. Kommunikasie blyk een van die belangrikste te wees. Dit is byvoorbeeld nie bekend hoe 'n skip met die omliggende streke van ruimte-tyd kan kommunikeer, wat vinniger as die spoed van lig beweeg nie? Dit sal ook verhoed dat die aandrywing struikel of begin.