EmDrive radi! Veslo je zaronilo u svemir

Fizika je skoro na ivici ponora. U novembru 2016. NASA je objavila naučni izvještaj o EmDrive testiranju u Eagleworks Laboratories (1). U njemu agencija potvrđuje da uređaj proizvodi vuču, odnosno da radi. Problem je što se još uvek ne zna zašto radi...

1. Laboratorijski sistem za mjerenje potiska motora EmDrive

2. Pisanje stringa u EmDrive tokom testiranja

Naučnici i inženjeri u NASA Eagleworks Laboratories pristupili su svom istraživanju vrlo pažljivo. Čak su pokušali da pronađu potencijalne izvore greške - ali bezuspešno. Njih EmDrive motor je proizveo 1,2 ± 0,1 milinwtona potiska po kilovatu snage (2). Ovaj rezultat je nenametljiv i ima ukupnu efikasnost višestruko nižu od one kod jonskih cijevi, na primjer, Hall potisnika, ali je njegova velika prednost teško osporiti - ne zahtijeva nikakvo gorivo.Stoga, nema potrebe da sa sobom na eventualno putovanje nosite bilo koji rezervoar za gorivo, "napunjen" svojom snagom.

Ovo nije prvi put da su istraživači dokazali da djeluje. Međutim, još niko nije uspeo da objasni zašto. Stručnjaci NASA-e vjeruju da se rad ovog motora može objasniti teorija pilot talasa. Naravno, ovo nije jedina hipoteza koja pokušava objasniti misteriozno porijeklo niza. Biće potrebne dodatne studije kako bi se potvrdile pretpostavke naučnika. Budite strpljivi i spremni za naknadne tvrdnje da EmDrive (3)… Zaista radi.

Radi se o ubrzanju

EmDrive kućište ubrzava i ubrzava kao pravi raketni motor u proteklih nekoliko mjeseci. O tome svjedoči sljedeći slijed događaja:

• U aprilu 2015., José Rodal, Jeremy Mullikin i Noel Munson objavili su rezultate svog istraživanja na forumu (ovo je komercijalna stranica, uprkos nazivu, nije povezana s NASA-om). Kako se ispostavilo, provjerili su rad motora u vakuumu i eliminisali moguće greške u mjerenju, čime su dokazali princip rada ovog motora.
• U avgustu 2015. objavljeni su rezultati studije Martina Taimara sa Tehničkog univerziteta u Drezdenu. Fizičar je rekao da je EmDrive motor dobio potisak, ali to uopće nije dokaz njegovog rada. Svrha Taimarovog eksperimenta bila je testirati nuspojave ranijih metoda korištenih za testiranje motora. Međutim, sam eksperiment je kritikovan zbog nepreciznog ponašanja, grešaka u mjerenju, a objavljeni rezultati su nazvani "igra riječi".
• U junu 2016., njemački naučnik i inženjer Paul Kotsila najavio je crowdfunding kampanju za lansiranje satelita pod nazivom PocketQube u svemir.
• U avgustu 2016. Guido Fetta, osnivač Cannae Inc., najavio je koncept lansiranja CubeSat, minijaturnog satelita opremljenog Cannae Drive (4), odnosno u vašoj vlastitoj verziji EmDrive-a.
• U oktobru 2016. Roger J. Scheuer, izumitelj EmDrive-a, primio je britanske i međunarodne patente za drugu generaciju svog motora.
• 14. oktobra 2016. filmski intervju sa Scheuerom objavljen je za International Business Times UK. Predstavlja, između ostalog, budućnost i istoriju razvoja EmDrive-a, a pokazalo se da su za izum zainteresovani američko i britansko ministarstvo odbrane, kao i Pentagon, NASA i Boing. Scheuer je nekim od ovih organizacija dostavio svu tehničku dokumentaciju za pogon i demonstracije EmDrive-a koji isporučuje potisak od 8 g i 18 g. Scheuer vjeruje da se očekuje da će kriogeni pogon druge generacije EmDrive imati potisak jednak toni, što će omogućiti pogonu da može se koristiti u skoro svim modernim automobilima.
• Dana 17. novembra 2016. objavljeni su gore navedeni rezultati NASA-inog istraživanja, koji su prvobitno potvrdili rad elektrane.

4. Cannae Drive na satelitu - vizualizacija

17 godina i još uvijek misterija

5. Roger Scheuer sa modelom svog EmDrive-a

Duži i precizniji naziv za EmDrive je Motor RF rezonantnog rezonatora. Koncept elektromagnetnog pogona razvio je 1999. britanski naučnik i inženjer Roger Scheuer, osnivač Satellite Propulsion Research Ltd. Godine 2006. objavio je članak na EmDrive u New Scientist (5). Naučnici su tekst žestoko kritikovali. Po njihovom mišljenju, relativistički elektromagnetski pogon zasnovan na predstavljenom konceptu krši zakon održanja količine kretanja, tj. je još jedna fantazijska opcija.

međutim I kineski testovi prije nekoliko godina i oni koje je NASA provela jesenas, čini se, potvrđuju da kretanje korištenjem pritiska elektromagnetnog zračenja na površini i efekta refleksije elektromagnetnog talasa u konusnom talasovodu dovode do razlike sila. i izgled vuče. Ova se snaga, zauzvrat, može pomnožiti Ogledala, postavljen na odgovarajuću udaljenost, višestruku od polovine dužine elektromagnetnog talasa.

Objavljivanjem rezultata eksperimenta NASA Eagleworks Lab, oživjela je kontroverza oko ovog potencijalno revolucionarnog rješenja. Neslaganja između eksperimentalnih nalaza i stvarne naučne teorije i zakona fizike izazvala su mnoga ekstremna mišljenja o sprovedenim testovima. Nesklad između optimističnih tvrdnji o proboju u svemirskim putovanjima i otvorenog poricanja rezultata istraživanja naveo je mnoge na duboko razmišljanje o univerzalnim postulatima i dilemama naučnog znanja i ograničenjima naučnog eksperimenta.

Iako je prošlo više od sedamnaest godina od Scheuerovog otkrivanja projekta, model britanskog inženjera nije mogao dugo čekati na pouzdanu provjeru istraživanja. Iako su se eksperimenti s njegovom primjenom s vremena na vrijeme ponavljali, nije odlučeno da se na odgovarajući način validiraju i testira metodologija u konkretnoj naučnoj studiji. Situacija se u tom pogledu promijenila nakon gore spomenute objave recenziranih rezultata eksperimenta u američkoj laboratoriji Eagleworks. Međutim, i pored dokazane legitimnosti usvojene istraživačke metode, od samog početka nije razbijen čitav niz nedoumica, što je zapravo narušilo kredibilitet same ideje.

A Newton?

Da bi ilustrovali razmere problema sa Scheuerovim principom motora, kritičari su skloni da uporede autora ideje EmDrive sa vlasnikom automobila koji želi da natera svoj automobil da se kreće pritiskom na svoje vetrobransko staklo iznutra. Ovako ilustrovana nedosljednost s temeljnim principima Newtonove dinamike i dalje se smatra glavnim prigovorom, što u potpunosti isključuje vjerodostojnost dizajna britanskog inženjera. Protivnike Scheuerovog modela nisu uvjerili uzastopni eksperimenti koji su neočekivano pokazali da EmDrive motor može raditi efikasno.

Naravno, treba priznati da dosadašnji eksperimentalni rezultati pate od nedostatka jasne suštinske osnove u vidu naučno dokazanih odredbi i obrazaca. I istraživači i entuzijasti koji dokazuju operabilnost modela elektromagnetnog motora priznaju da nisu pronašli jasno potvrđeni fizički princip koji bi objasnio njegov rad kao navodno suprotan Newtonovim zakonima dinamike.

6. Hipotetička distribucija vektora interakcije u EmDrive cilindru

Sam Scheuer, međutim, postavlja potrebu da se njegov projekat razmatra na osnovu kvantne mehanike, a ne klasične, kao što je slučaj sa konvencionalnim pogonima. Po njegovom mišljenju, rad EmDrive-a se zasniva na specifičan uticaj elektromagnetnih talasa ( 6), čiji se uticaj ne odražava u potpunosti u Newtonovim principima. Također, Scheuer ne pruža nikakve naučno provjerene i metodološki provjerene dokaze.

Uprkos svim objavljenim najavama i obećavajućim rezultatima istraživanja, rezultati eksperimenta NASA Eagleworks Laboratory samo su početak dugog procesa provjere dokaza i izgradnje naučnog kredibiliteta projekta koji je pokrenuo Scheuer. Ukoliko se rezultati istraživačkih eksperimenata pokažu ponovljivim, a rad modela se potvrdi i u svemirskim uslovima, ostaje mnogo ozbiljnije pitanje za analizu. problem pomirenja otkrića sa principima dinamikedok je nedodirljiv. Pojava takve situacije ne bi trebala automatski značiti poricanje trenutne naučne teorije ili fundamentalnih fizičkih zakona.

Teoretski, EmDrive radi koristeći fenomen pritiska zračenja. Grupna brzina elektromagnetnog talasa, a time i sila koju on generiše, može zavisiti od geometrije talasovoda u kojem se širi. Prema Scheuerovoj ideji, ako konusni talasovod izgradite na način da se brzina talasa na jednom kraju značajno razlikuje od brzine talasa na drugom kraju, onda ćete reflektujući talas između dva kraja dobiti razliku u pritisak zračenja, odnosno sila dovoljna za postizanje vuče. Prema Scheueru, EmDrive ne krši zakone fizike, već koristi Ajnštajnovu teoriju - motor je jednostavno u drugi referentni okvir nego "radni" val unutar njega.

7. Konceptualni dijagram rada EmDrive-a

Teško je razumjeti kako EmDrive funkcionira, ali znate od čega se sastoji (7). Najvažniji dio uređaja je mikrotalasni rezonatorna koje je stvoreno mikrotalasno zračenje mikrovalna (mikrovalna lampa koja se koristi u radarskim i mikrovalnim pećnicama). Rezonator je po obliku sličan krnjem metalnom konusu - jedan kraj je širi od drugog. Zbog pravilno odabranih dimenzija u njemu rezoniraju elektromagnetski valovi određene dužine. Pretpostavlja se da se ovi valovi ubrzavaju prema širem kraju i usporavaju prema užem kraju. Razlika u brzini pomaka talasa treba da dovede do razlike u pritisku zračenja na suprotnim krajevima rezonatora, a time i do formiranja pogon vozila. Ovaj niz će djelovati prema široj bazi. Problem je u tome što, prema Scheuerovim kritičarima, ovaj efekat kompenzuje uticaj talasa na bočne zidove konusa.

8. Mlaznica jonskog motora

Mlazni ili raketni motor gura vozilo (potisak) dok izbacuje ubrzani gas izgaranja. Jonski potisnik koji se koristi u svemirskim sondama također emituje plin (8), ali u obliku iona ubrzanih u elektromagnetnom polju. EmDrive ništa od ovoga ne uništava.

Prema Njutnov treći zakon na svaku radnju postoji suprotna i jednaka reakcija, odnosno uzajamna dejstva dvaju tela su uvek jednaka i suprotna. Ako se naslonimo na zid, i on nas pritiska, iako neće nikuda. Dok on govori princip održanja impulsaAko vanjske sile (interakcije) ne djeluju na sistem tijela, onda ovaj sistem ima stalan zamah. Ukratko, EmDrive ne bi trebao raditi. Ali radi. Barem tako pokazuju uređaji za detekciju.

Snaga do sada napravljenih prototipova ih ne obara s nogu, iako, kao što smo već spomenuli, neki od jonskih motora koji se koriste u praksi rade u ovim mikro-njutnovskim rasponima. Prema Scheueru, potisak u EmDrive-u može se uvelike povećati korištenjem superprovodnika.

Pilot Wave Theory

Teoriju pilot talasa dali su istraživači NASA-e kao moguću naučnu osnovu za rad EmDrive-a. Ovo je prva poznata teorija skrivenih varijabli koju je predstavio Louise de Broglie 1927. godine, kasnije zaboravljen, zatim ponovo otkriven i poboljšan David Bohm - sada se zove de Broglie-Bohmova teorija. Lišen je problema koji postoje u standardnoj interpretaciji kvantne mehanike, kao što je trenutni kolaps valne funkcije i problem mjerenja (poznat kao paradoks Schrödingerove mačke).

to ne-lokalna teorijato znači da na kretanje date čestice direktno utiče kretanje drugih čestica u sistemu. Međutim, ova nelokalnost ne dozvoljava da se informacije prenose brzinom većom od brzine svjetlosti, te stoga nije u suprotnosti s teorijom relativnosti. Teorija pilot talasa ostaje jedno od nekoliko tumačenja kvantne mehanike. Do sada nisu pronađene eksperimentalne razlike između predviđanja teorije pilot talasa i onih standardne interpretacije kvantne mehanike.

U svojoj publikaciji iz 1926 Max Born predložio da je talasna funkcija Schrödingerove talasne jednačine gustoća verovatnoće pronalaženja čestice. Za ovu ideju de Broglie je razvio teoriju pilot talasa i razvio funkciju pilot talasa. Prvobitno je predložio pristup dvostrukog rješenja u kojem kvantni objekt sadrži fizički val (u-val) u stvarnom prostoru koji ima sferni singularni region koji uzrokuje ponašanje slično česticama. U ovom izvornom obliku teorije, istraživač nije pretpostavio postojanje kvantne čestice. Kasnije je formulisao teoriju pilot talasa i predstavio je na čuvenoj Solvej konferenciji 1927. Wolfgang Pauli međutim, pretpostavio je da takav model ne bi bio ispravan za neelastično raspršivanje čestica. De Broglie nije pronašao

na ovaj odgovor i ubrzo napustili koncept pilot talasa. Nikada nije razvio svoju teoriju da pokrije slučajnost.

mnogo čestica.

Godine 1952. David Bohm je ponovo otkrio teoriju pilot talasa. De Broglie-Bohmova teorija je na kraju prepoznata kao ispravna interpretacija kvantne mehanike i predstavlja ozbiljnu alternativu najpopularnijoj kopenhagenskoj interpretaciji do sada. Važno je da je oslobođen paradoksa mjerenja koji ometa standardnu ​​interpretaciju kvantne mehanike.

Položaji i impuls čestica su latentne varijable u smislu da svaka čestica ima dobro definirane koordinate i impuls u bilo kojem trenutku. Međutim, nemoguće je izmjeriti obje ove veličine u isto vrijeme, jer svako mjerenje jedne remeti vrijednost druge - u skladu sa Heisenbergov princip nesigurnosti. Skup čestica ima odgovarajući talas materije koji se razvija prema Schrödingerovoj jednačini. Svaka čestica prati determinističku putanju koju kontroliše pilot talas. Uzeto zajedno, gustina čestica odgovara visini amplitude valne funkcije. Valna funkcija je nezavisna od čestica i može postojati kao prazna valna funkcija.

U tumačenju iz Kopenhagena, čestice nemaju fiksnu lokaciju dok se ne posmatraju. U teoriji talasa

pilot-pozicije čestica su dobro definisane, ali to ima različite ozbiljne posljedice za cijelu fiziku - stoga

takođe ova teorija nije baš popularna. Međutim, omogućava vam da objasnite kako EmDrive radi.

"Ako medij može prenositi akustične vibracije, tada njegove komponente mogu komunicirati i prenositi zamah", piše istraživački tim NASA-e u publikaciji iz novembra 2016. krše Newtonove zakone kretanja."

Jedna od posljedica ovakvog tumačenja je, očigledno, da će se EmDrive kretati, kao da se "odbija" od Univerzuma.

 EmDrive ne bi trebao kršiti zakone fizike...

…kaže Mike McCulloch sa Univerziteta Plymouth, predlažući novu teoriju koja sugerira drugačiji način razmišljanja o kretanju i inerciji objekata s vrlo malim ubrzanjima. Da je bio u pravu, na kraju bismo misteriozni pogon nazvali "neinercijalnim", jer upravo inercija, odnosno inercija, proganja britanskog istraživača.

Inercija je karakteristična za sve objekte koji imaju masu, reagiraju na promjenu smjera ili na ubrzanje. Drugim riječima, masa se može smatrati mjerom inercije. Iako nam se ovo čini dobro poznatim konceptom, njegova priroda nije tako očigledna. McCullochov koncept zasniva se na pretpostavci da je inercija posljedica efekta predviđenog općom relativnošću tzv. Unru radiationa je zračenje crnog tijela koje djeluje na objekte koji ubrzavaju. S druge strane, možemo reći da raste kada ubrzamo.

O EmDriveu McCullochov koncept se zasniva na sljedećoj misli: ako fotoni imaju bilo kakvu masu, moraju doživjeti inerciju kada se reflektiraju. Međutim, Unruhovo zračenje je u ovom slučaju vrlo malo. Toliko mali da može komunicirati sa svojim neposrednim okruženjem. U slučaju EmDrive-a, ovo je konus dizajna "motora". Konus omogućava Unruhovo zračenje određene dužine na širem kraju, a zračenje kraće dužine na užem kraju. Fotoni se reflektuju, tako da se njihova inercija u komori mora promijeniti. A iz principa očuvanja momenta, koji se, suprotno čestim mišljenjima o EmDriveu, u ovoj interpretaciji ne krši, proizilazi da na taj način treba stvarati vuču.

McCullochova teorija, s jedne strane, eliminira problem očuvanja momenta, as druge strane, nalazi se na margini naučnog mainstreama. Sa naučne tačke gledišta, diskutabilno je pretpostaviti da fotoni imaju inercijsku masu. Štaviše, logično, brzina svjetlosti bi se trebala mijenjati unutar komore. Fizičarima je to prilično teško prihvatiti.

Je li to zaista žica?

Unatoč gore spomenutim pozitivnim rezultatima EmDrive studije o vuči, kritičari su i dalje protiv toga. Napominju da, suprotno medijskim izvještajima, NASA tek treba da dokaže da motor zaista radi. Moguće je, na primjer, sa apsolutnom sigurnošću eksperimentalne greškeuzrokovano, između ostalog, isparavanjem materijala koji čine dijelove pogonskog sistema.

Kritičari tvrde da je snaga elektromagnetnog talasa u oba smjera zapravo jednaka. Radi se o različitoj širini posude, ali to ništa ne menja, jer mikrotalasi, reflektujući se sa šireg kraja, vraćajući se, padaju ne samo na uže dno, već i na zidove. Skeptici su razmišljali o stvaranju laganog potiska strujanjem zraka, na primjer, ali NASA je to isključila nakon testiranja u vakuumskoj komori. Istovremeno, drugi naučnici su ponizno prihvatili nove podatke, tražeći način da ih smisleno pomire sa principom očuvanja momenta.

Neki sumnjaju da ovaj eksperiment razlikuje specifičan potisak motora i učinak grijanja sistema tretiranog električnom strujom (9). U NASA-inoj eksperimentalnoj postavci, vrlo velika količina toplinske energije ulazi u cilindar, što može promijeniti raspodjelu mase i centar gravitacije, uzrokujući da se EmDrive potisak detektuje u mjernim uređajima.

9. Termičke slike sistema tokom testiranja

EmDrive entuzijasti to kažu tajna je, između ostalog, u obliku konusnog cilindrazato se linija samo pojavljuje. Skeptici odgovaraju da bi bilo vrijedno testirati nemogući aktuator s normalnim cilindrom. Jer ako bi se ubacio u takav konvencionalni, nekonusni dizajn, to bi potkopalo neke od "mističnih" tvrdnji o EmDrive-u, a takođe bi podržalo sumnju da poznati termički efekti "nemogućeg motora" djeluju u eksperimentalna postavka.

"Performanse" motora, mjerene NASA-inim eksperimentima Eagleworks, također su upitne. Kada se koristi 40 W, potisak je mjeren na nivou od 40 mikrona - unutar plus ili minus 20 mikrona. Ovo je greška od 50%. Nakon povećanja snage na 60 vati, mjerenja performansi su postala još manje precizna. Međutim, čak i ako uzmemo ove podatke zdravo za gotovo, novi tip pogona i dalje proizvodi samo jednu desetinu snage po kilovatu električne energije koja se može postići sa naprednim ionskim potisnicima kao što su NSTAR ili NEXT.

Skeptici traže dalja, temeljitija i, naravno, neovisna testiranja. Podsjećaju da se EmDrive niz pojavio u kineskim eksperimentima još 2012. godine, a nestao je nakon poboljšanja eksperimentalnih i mjernih metoda.

Provjera istine u orbiti

Konačan (?) odgovor na pitanje da li pogon radi sa rezonantnom komorom osmislio je već spomenuti Guido Fett - izumitelj varijante ovog koncepta tzv. Kanna Drive. Po njegovom mišljenju, skepticima i kritičarima će začepiti usta slanjem satelita koji pokreće ovaj motor u orbitu. Naravno da će se zatvoriti ako Cannae Drive zaista lansira satelit.

Sondu veličine 6 CubeSat jedinica (tj. otprilike 10 × 20 × 30 cm) treba podići na visinu od 241 km, gdje će ostati oko pola godine. Tradicionalnim satelitima ove veličine ponestane goriva za korekciju za oko šest sedmica. EmDrive na solarni pogon će ukloniti ovo ograničenje.

Za izradu uređaja, Cannae Inc., kojim upravlja Fetta, Inc. osnovao kompaniju sa LAI International i SpaceQuest Ltd, sa iskustvom kao dobavljač rezervnih delova, uklj. za avijaciju i proizvođača mikrosatelita. Ako sve bude u redu, onda Tezej, jer je to naziv novog poduhvata, mogao bi lansirati prvi EmDrive mikrosatelit 2017. godine.

Oni nisu ništa drugo do fotoni, kažu Finci.

Nekoliko mjeseci prije objavljivanja NASA-inih rezultata, recenzirani časopis AIP Advances objavio je članak o kontroverznom EmDrive motoru. Njegovi autori, profesor fizike Arto Annila sa Univerziteta u Helsinkiju, dr. Erkki Kolehmainen sa Univerziteta Jyväskylä iz organske hemije i fizičar Patrick Grahn iz Comsola, tvrde da EmDrive dobija na potisku zbog oslobađanja fotona iz zatvorene komore.

Profesor Annila je poznati istraživač prirodnih sila. Autor je gotovo pedeset radova objavljenih u prestižnim časopisima. Njegove teorije našle su primjenu u proučavanju tamne energije i tamne materije, evoluciji, ekonomiji i neuronauci. Annila je kategorična: EmDrive je kao i svaki drugi motor. Uzima gorivo i stvara potisak.

Što se tiče goriva, sve je jednostavno i svima jasno - mikrotalasi se šalju na motor. Problem je što se od njega ništa ne vidi, pa ljudi misle da motor ne radi. Pa kako iz toga može izaći nešto što se ne može otkriti? Fotoni se odbijaju napred-nazad u komori. Neki od njih idu u istom smjeru i istom brzinom, ali im je faza pomjerena za 180 stepeni. Stoga, ako putuju u ovoj konfiguraciji, poništavaju jedno drugom elektromagnetna polja. To je kao talasi vode koji se kreću zajedno kada je jedan odmaknut od drugog tako da se međusobno poništavaju. Voda ne nestaje, još je tu. Slično, fotoni koji nose impuls ne nestaju, čak i ako nisu vidljivi kao svjetlost. A ako valovi više nemaju elektromagnetna svojstva, jer su eliminirani, onda se ne odbijaju od zidova komore i ne napuštaju je. Dakle, imamo pogon zbog fotonskih parova.

Čamac uronjen u relativnom prostoru-vremenu

Poznati fizičar James F. Woodward (10) smatra, s druge strane, da je fizička osnova za rad novog tipa pogonskog uređaja tzv. zaseda Maha. Woodward je formulirao ne-lokalnu matematičku teoriju zasnovanu na Machovom principu. Međutim, najvažnije je da je njegova teorija provjerljiva jer predviđa fizičke efekte.

Woodward kaže da ako se gustina mase i energije bilo kog sistema mijenja s vremenom, masa tog sistema se mijenja za iznos proporcionalan drugom izvodu promjene gustine dotičnog sistema.

Ako se, na primjer, keramički kondenzator od 1 kg jednom napuni pozitivnim, ponekad negativnim naponom koji se mijenja na frekvenciji od 10 kHz i prenosi snagu, na primjer, 100 W - Woodwardova teorija predviđa da bi se masa kondenzatora trebala promijeniti ± 10 miligrama oko svoje originalne vrijednosti mase na frekvenciji od 20 kHz. Ovo predviđanje je potvrđeno u laboratoriji i time je Machov princip empirijski potvrđen.

Ernst Mach je vjerovao da se tijelo kreće jednoliko ne u odnosu na apsolutni prostor, već u odnosu na centar mase svih drugih tijela u svemiru. Inercija tijela je rezultat njegove interakcije s drugim tijelima. Prema mnogim fizičarima, potpuna realizacija Mahovog principa bi dokazala potpunu zavisnost geometrije prostor-vremena od distribucije materije u Univerzumu, a teorija koja joj odgovara bila bi teorija relativnog prostor-vremena.

Vizuelno, ovaj koncept EmDrive motora se može uporediti sa veslanjem u okeanu. A ovaj okean je Univerzum. Pokret će djelovati manje-više kao veslo koje zaranja u vodu koja čini svemir i odbija se od nje. A najzanimljivije u svemu tome je da je fizika sada u takvom stanju da takve metafore uopće ne liče na naučnu fantastiku i poeziju.

Ne samo EmDrive, ili svemirski pogoni budućnosti

Iako je Scheuerov motor pružio samo minimalan poticaj, već ima veliku budućnost u svemirskim putovanjima koja će nas odvesti na Mars i dalje. Međutim, ovo nije jedina nada za zaista brz i efikasan motor svemirske letjelice. Evo još nekih koncepata:

•  nuklearni pogon. Ona bi se sastojala u ispaljivanju atomskih bombi i usmjeravanju sile njihove eksplozije "buretom" prema krmi broda. Nuklearne eksplozije će stvoriti udarnu silu koja "gura" brod naprijed. Neeksplozivna opcija bila bi upotreba slanog fisivnog materijala, kao što je uranijum bromid, otopljenog u vodi. Takvo gorivo se skladišti u nizu posuda, odvojenih jedna od druge slojem izdržljivog materijala, uz dodatak bora, izdržljiv

  apsorber neutrona koji sprečava njihov protok između kontejnera. Kada pokrenemo motor, materijal iz svih posuda se sjedinjuje, što izaziva lančanu reakciju, a rastvor soli u vodi se pretvara u plazmu koja, ostavljajući raketnu mlaznicu magnetnim poljem zaštićenu od ogromne temperature plazme, daje konstantan potisak. Procjenjuje se da ova metoda može ubrzati raketu do 6 m/s i više. Međutim, ovom metodom potrebne su velike količine nuklearnog goriva - za brod težak hiljadu tona to bi bilo čak 10 tona. tona uranijuma.

• Fuzijski motor koji koristi deuterijum. Plazma sa temperaturom od oko 500 miliona stepeni Celzijusa, koja daje potisak, predstavlja ozbiljan problem za dizajnere, na primer, izduvne mlaznice. Međutim, brzina koja bi se teoretski mogla postići u ovom slučaju je blizu jedne desetine brzine svjetlosti, tj. do 30 XNUMX. km/s. Međutim, ova opcija je još uvijek tehnički neizvediva.
• Antimaterija. Ova čudna stvar zaista postoji - u CERN-u i Fermilabu uspjeli smo prikupiti oko trilion antiprotona, ili jedan pikogram antimaterije, koristeći sabirne prstenove. Teoretski, antimaterija se može pohraniti u takozvane Peningove zamke, u kojima magnetsko polje sprečava da se sudari sa zidovima posude. Uništavanje antimaterije običnim

  sa supstancom, na primer, sa vodonikom, daje gigantsku energiju iz visokoenergetske plazme u magnetnoj zamci. Teoretski, vozilo pokretano energijom anihilacije materije i antimaterije moglo bi ubrzati do 90% brzine svjetlosti. Međutim, u praksi je proizvodnja antimaterije izuzetno teška i skupa. Data serija zahtijeva deset miliona puta više energije za proizvodnju nego što može proizvesti kasnije.

• solarna jedra. Ovo je koncept pogona koji je poznat dugi niz godina, ali još uvijek čeka, barem okvirno, da bude realizovan. Jedra će raditi koristeći fotoelektrični efekat koji je opisao Ajnštajn. Međutim, njihova površina mora biti vrlo velika. Samo jedro također mora biti vrlo tanko kako konstrukcija ne bi bila previše teška.
• Pogon . Fantomisti kažu da je dovoljno… iskriviti prostor, čime se zapravo skraćuje razmak između vozila i odredišta i povećava udaljenost iza njega. Dakle, sam putnik se samo malo kreće, ali u "mjehuru" savladava ogromnu udaljenost. Koliko god fantastično zvučalo, naučnici NASA-e su prilično ozbiljno eksperimentisali.

  sa efektima na fotone. Godine 1994, fizičar dr. Miguel Alcubierre predložio je naučnu teoriju koja opisuje kako bi takav motor mogao raditi. U stvari, bio bi to neka vrsta trika - umjesto da se kreće brže od brzine svjetlosti, modificirao bi sam prostor-vrijeme. Nažalost, nemojte računati da ćete uskoro dobiti disk. Jedan od mnogih problema s njim je taj što će brodu koji se pokreće na ovaj način biti potrebna negativna energija za pogon. Istina je da je ova vrsta energije poznata teorijskoj fizici - teorijski model vakuuma kao beskrajnog mora čestica negativne energije prvi je predložio britanski fizičar Paul Dirac 1930. godine kako bi objasnio postojanje predviđenog kvanta negativne energije. države. prema Diracovoj jednadžbi za relativističke elektrone.

  U klasičnoj fizici se pretpostavlja da u prirodi postoji samo rješenje s pozitivnom energijom, a rješenje s negativnom energijom nema smisla. Međutim, Diracova jednadžba postulira postojanje procesa u kojima negativno rješenje može nastati iz "normalnih" pozitivnih čestica, te se stoga ne može zanemariti. Međutim, nije poznato da li se negativna energija može stvoriti u nama dostupnoj stvarnosti.

  Mnogo je problema sa implementacijom pogona. Čini se da je komunikacija jedna od najvažnijih. Na primjer, nije poznato kako bi brod mogao komunicirati sa okolnim područjima prostor-vremena, krećući se brže od brzine svjetlosti? Ovo će također spriječiti da se pogon otkači ili pokrene.