Nova teorija o tome kako EmDrive motor radi. Motor je moguć i inače

Čuveni EmDrive (1) ne bi trebao kršiti zakone fizike, kaže Mike McCulloch (2) sa Univerziteta Plymouth. Naučnik predlaže teoriju koja predlaže novi način razmišljanja o kretanju i inerciji objekata sa vrlo malim ubrzanjima. Da je bio u pravu, na kraju bismo misteriozni pogon nazvali "neinercijskim", 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. radijacija iz UnruhaOvo je zračenje crnog tijela koje djeluje na objekte koji ubrzavaju. S druge strane, možemo reći da se temperatura svemira povećava kako mi ubrzavamo.

2. Mike McCulloch sa Univerziteta Plymouth

Prema McCullochu, inercija je jednostavno pritisak koji vrši Unruhovo zračenje na tijelo koje ubrzava. Efekat je teško proučavati za ubrzanja koja obično vidimo na Zemlji. Prema naučniku, to postaje vidljivo tek kada ubrzanja postanu manja. Pri vrlo malim ubrzanjima, Unruhove talasne dužine su toliko velike da se više ne uklapaju u vidljivi univerzum. Kada se to dogodi, tvrdi McCulloch, inercija može poprimiti samo određene vrijednosti i skočiti s jedne vrijednosti na drugu, s pravom podsjećajući na kvantne efekte. Drugim riječima, inercija se mora kvantizirati kao komponenta malih ubrzanja.

McCulloch vjeruje da se oni mogu potvrditi njegovom teorijom u zapažanjima. čudni skokovi brzine uočeno tokom prolaska nekih svemirskih objekata u blizini Zemlje prema drugim planetama. Teško je detaljno proučiti ovaj efekat na Zemlji jer su ubrzanja povezana s njim vrlo mala.

Što se tiče samog EmDrive-a, McCullochov koncept se zasniva na sljedećoj ideji: ako fotoni imaju bilo kakvu masu, onda kada se reflektiraju, trebali bi iskusiti inerciju. 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 dozvoljava određenu dužinu Unruhovog zračenja na širem kraju i kraću dužinu zračenja na užem kraju. Fotoni se reflektuju, tako da se njihova inercija u kameri mora promijeniti. A iz principa očuvanja momenta, koji se, suprotno čestim mišljenjima o EmDriveu, u ovoj interpretaciji ne krši, proizlazi da na taj način treba stvarati vuču.

McCullochova teorija može se eksperimentalno testirati na najmanje dva načina. Prvo, postavljanje dielektrika unutar komore - to bi trebalo povećati efikasnost pogona. Drugo, prema naučniku, promjena veličine komore može promijeniti smjer potiska. To će se dogoditi kada Unruhovo zračenje bolje odgovara užem kraju konusa nego širem. Sličan efekat može biti uzrokovan promjenom frekvencije fotonskih zraka unutar konusa. "Preokret potiska već se dogodio u nedavnom eksperimentu NASA-e", kaže britanski istraživač.

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

3. Princip rada EmDrive motora

Radi, ali treba još testiranja

EmDrive je prvobitno bio zamisao Rogera Scheuera, jednog od najeminentnijih evropskih stručnjaka za aeronautiku. Ovaj dizajn je predstavio u obliku konusnog kontejnera. Jedan kraj rezonatora je širi od drugog, a njegove dimenzije su odabrane na način da obezbijede rezonanciju za elektromagnetne valove određene dužine. Kao rezultat toga, ovi valovi koji se šire prema širem kraju moraju se ubrzavati i usporavati prema užem kraju (3). Pretpostavlja se da, kao rezultat različitih brzina pomaka valnog fronta, oni vrše različit pritisak zračenja na suprotne krajeve rezonatora, te stoga niz bez nule koji pomiče objekat.

Međutim, prema poznatoj fizici, ukoliko se ne primeni dodatna sila, zamah se ne može povećati. Teoretski, EmDrive radi koristeći fenomen pritiska zračenja. Grupna brzina elektromagnetnog talasa, a time i sila koju stvara, može zavisiti od geometrije talasovoda u kojem se širi. Prema Scheuerovoj ideji, ako konusni valovod izgradite na takav način da se brzina vala na jednom kraju značajno razlikuje od brzine vala na drugom kraju, tada ćete reflektiranjem ovog vala između dva kraja dobiti razlika u pritisku zračenja, tj. dovoljnu snagu za postizanje vuče. Prema Shayeru, EmDrive ne krši zakone fizike, već koristi Einsteinovu teoriju - motor je u drugačijem referentnom okviru od "radnog" vala unutar njega.

Do sada su izgrađene samo vrlo male EmDrive prototipovi sa vučnom silom reda mikrovesti. Prilično velika istraživačka institucija, kineski Sjeverozapadni politehnički univerzitet Xi'an, sprovela je eksperimente sa prototipom motora sa silom potiska od 720 μN (mikronjutona). Ovo možda nije mnogo, ali neki jonski motori koji se koriste u astronomiji ne stvaraju više.

4. EmDrive 2014 test.

Verzija EmDrive-a koju je testirala NASA (4) djelo je američkog dizajnera Guida Fettija. Vakum testovi klatna su potvrdili da ono postiže potisak od 30-50 µN. Laboratorija Eagleworks, smještena u svemirskom centru Lyndon B. Johnson u Hjustonu, potvrdio svoj rad u vakuumu. Stručnjaci NASA-e objašnjavaju rad motora kvantnim efektima, tačnije interakcijom sa česticama materije i antimaterije koje nastaju, a zatim se međusobno poništavaju u kvantnom vakuumu.

Dugo vremena Amerikanci nisu željeli službeno priznati da su uočili potisak koji proizvodi EmDrive, strahujući da bi mala dobivena vrijednost mogla biti posljedica grešaka u mjerenju. Stoga su metode mjerenja usavršene i eksperiment je ponovljen. Tek nakon svega ovoga NASA je potvrdila rezultate studije.

Međutim, kako je u martu 2016. objavio International Business Times, jedan od zaposlenika NASA-e koji radi na projektu rekao je da agencija planira ponoviti cijeli eksperiment s posebnim timom. To će joj omogućiti da konačno testira rješenje prije nego što odluči uložiti više novca u njega.