EmDrive deluje! Veslo se je potopilo v vesolje

Fizika je skoraj na robu brezna. Novembra 2016 je NASA objavila znanstveno poročilo o testiranju EmDrive v Eagleworks Laboratories (1). V njem agencija potrjuje, da naprava proizvaja oprijem, torej deluje. Težava je v tem, da še vedno ni znano, zakaj deluje ...

1. Laboratorijski sistem za merjenje potiska motorja EmDrive

2. Pisanje niza v EmDrive med testiranjem

Znanstveniki in inženirji v NASA Eagleworks Laboratories so k svoji raziskavi pristopili zelo previdno. Poskušali so celo najti morebitne vire napak - a neuspešno. Njim motor EmDrive je proizvedel 1,2 ± 0,1 milinewtona potiska na kilovat moči (2). Ta rezultat je nemoteč in ima celoten izkoristek večkrat nižji od izkoristka ionskih cevi, na primer Hallovih propelerjev, a njegovi veliki prednosti je težko oporekati - ne potrebuje goriva.Zato na morebitno potovanje ni treba vzeti s seboj katerega koli rezervoarja za gorivo, "napolnjenega" s svojo močjo.

To ni prvič, da so raziskovalci dokazali, da deluje. Zakaj pa še nihče ni znal pojasniti. Nasini strokovnjaki menijo, da je delovanje tega motorja mogoče razložiti teorija pilotnih valov. Seveda to ni edina hipoteza, ki poskuša razložiti skrivnostni vir zaporedja. Za potrditev domnev znanstvenikov bodo potrebne nadaljnje študije. Bodite potrpežljivi in ​​​​bodite pripravljeni na nadaljnje trditve, da EmDrive (3)… Res deluje.

Gre za pospeševanje

Ohišje EmDrive zadnjih nekaj mesecev pospešuje in pospešuje kot pravi raketni motor. To dokazuje naslednje zaporedje dogodkov:

• Aprila 2015 so José Rodal, Jeremy Mullikin in Noel Munson objavili rezultate svojih raziskav na forumu (to je komercialna stran, kljub imenu, ki ni povezana z NASA). Kot se je izkazalo, so preverili delovanje motorja v vakuumu in odpravili morebitne napake pri meritvah, s čimer so dokazali princip delovanja tega motorja.
• Avgusta 2015 so bili objavljeni rezultati študije Martina Taimarja s Tehnične univerze v Dresdnu. Fizik je dejal, da je motor EmDrive res dobil potisk, vendar to sploh ni dokaz njegovega delovanja. Namen Taimarjevega eksperimenta je bil preizkusiti stranske učinke prejšnjih metod, uporabljenih za testiranje motorja. Sam eksperiment pa so kritizirali zaradi netočnega ravnanja, napak pri merjenju, napovedane rezultate pa so poimenovali »igra besed«.
• Junija 2016 je nemški znanstvenik in inženir Paul Kotsila napovedal kampanjo množičnega financiranja za izstrelitev satelita, imenovanega PocketQube, v vesolje.
• Avgusta 2016 je Guido Fetta, ustanovitelj Cannae Inc., objavil koncept izstrelitve za CubeSat, miniaturni satelit, opremljen s Cannae Drive (4), torej v vaši različici EmDrive.
• Oktobra 2016 je Roger J. Scheuer, izumitelj EmDrive, prejel britanski in mednarodne patente za drugo generacijo svojega motorja.
• 14. oktobra 2016 je bil za International Business Times UK objavljen filmski intervju s Scheuerjem. Predstavlja med drugim prihodnost in zgodovino razvoja EmDrive, izkazalo se je, da se za izum zanimajo ameriško in britansko ministrstvo za obrambo ter Pentagon, NASA in Boeing. Scheuer je nekaterim od teh organizacij priskrbel vso tehnično dokumentacijo za pogon in demonstracije EmDrive, ki zagotavlja potisk 8 g in 18 g. Scheuer meni, da naj bi kriogeni pogon druge generacije EmDrive imel potisk enak toni, kar bo omogočilo pogon se uporablja v skoraj vseh sodobnih avtomobilih.
• 17. novembra 2016 so bili objavljeni zgoraj omenjeni rezultati NASA-ine raziskave, ki so sprva potrdile delovanje elektrarne.

4. Cannae Drive na krovu satelita - vizualizacija

17 let in še vedno skrivnost

5. Roger Scheuer z modelom svojega EmDrive

Daljše in natančnejše ime EmDrive je Motor RF resonančnega resonatorja. Koncept elektromagnetnega pogona je leta 1999 razvil britanski znanstvenik in inženir Roger Scheuer, ustanovitelj Satellite Propulsion Research Ltd. Leta 2006 je v New Scientist objavil članek o EmDrive (5). Znanstveniki so besedilo močno kritizirali. Po njihovem mnenju relativistični elektromagnetni pogon, ki temelji na predstavljenem konceptu, krši zakon o ohranitvi količine gibalne količine, t.j. je še ena fantazijska možnost.

vendar Zdi se, da tako kitajski testi pred nekaj leti kot tisti, ki jih je Nasa izvedla jeseni, potrjujejo, da gibanje z uporabo pritiska elektromagnetnega sevanja na površini in učinek odboja elektromagnetnega valovanja v stožčastem valovodu vodi do razlike v sili. in videz oprijema. To moč pa je mogoče pomnožiti Lustra, nameščen na ustrezni razdalji, večkratnik polovice dolžine elektromagnetnega valovanja.

Z objavo rezultatov eksperimenta NASA Eagleworks Lab so se o tej potencialno revolucionarni rešitvi ponovno oživele polemike. Neskladja med eksperimentalnimi ugotovitvami in dejansko znanstveno teorijo ter zakoni fizike so povzročila številna skrajna mnenja o opravljenih testih. Neskladje med optimističnimi trditvami o preboju v vesoljskih potovanjih in odkritim zanikanjem rezultatov raziskav je mnoge pripeljalo do poglobljenega razmišljanja o univerzalnih postulatih in dilemah znanstvenega spoznanja ter omejitvah znanstvenega eksperimenta.

Čeprav je od Scheuerjevega razkritja projekta minilo že več kot sedemnajst let, model britanskega inženirja ni mogel dolgo čakati na zanesljivo raziskovalno preverjanje. Čeprav so se poskusi z njegovo uporabo občasno ponavljali, ni bilo odločeno, da bi jih ustrezno validirali in preizkusili metodologijo v določeni znanstveni študiji. Stanje v tem pogledu se je spremenilo po zgoraj omenjeni objavi recenziranih rezultatov poskusa v ameriškem laboratoriju Eagleworks. Vendar poleg dokazane legitimnosti prevzete raziskovalne metode že od samega začetka ni bila razblinjena celotna vrsta dvomov, ki so pravzaprav spodkopavali verodostojnost same ideje.

In Newton?

Da bi ponazorili obseg problema s Scheuerjevim principom motorja, kritiki nagibajo k primerjanju avtorja ideje EmDrive z lastnikom avtomobila, ki želi s pritiskom na vetrobransko steklo od znotraj napeljati svoj avto. Tako ponazorjeno neskladje s temeljnimi načeli Newtonove dinamike še vedno velja za glavni ugovor, ki popolnoma izključuje verodostojnost zasnove britanskega inženirja. Nasprotnike Scheuerjevega modela zaporedni poskusi, ki so nepričakovano pokazali, da lahko EmDrive motor deluje učinkovito, niso prepričali.

Seveda je treba priznati, da dosedanji eksperimentalni rezultati trpijo zaradi pomanjkanja jasne vsebinske podlage v obliki znanstveno dokazanih določil in vzorcev. Tako raziskovalci kot navdušenci, ki dokazujejo uporabnost modela elektromagnetnega motorja, priznavajo, da niso našli jasno potrjenega fizičnega principa, ki bi razlagal njegovo delovanje kot domnevno v nasprotju z Newtonovimi zakoni dinamike.

6. Hipotetična porazdelitev interakcijskih vektorjev v cilindru EmDrive

Sam Scheuer pa domneva, da je treba svoj projekt obravnavati na podlagi kvantne mehanike in ne klasične, kot je to v primeru običajnih pogonov. Po njegovem mnenju delo EmDrive temelji na specifičen vpliv elektromagnetnih valov ( 6), katerega vpliv se v Newtonovih načelih ne odraža v celoti. Poleg tega Scheuer ne zagotavlja nobenih znanstveno preverjenih in metodološko preverjenih dokazov.

Kljub vsem objavljenim napovedim in obetajočim rezultatom raziskav so rezultati eksperimenta NASA Eagleworks Laboratory le začetek dolgega procesa preverjanja dokazov in gradnje znanstvene kredibilnosti projekta, ki ga je začel Scheuer. Če se izkaže, da so rezultati raziskovalnih poskusov ponovljivi, delovanje modela pa se potrdi tudi v vesoljskih razmerah, ostaja za analizo veliko resnejše vprašanje. problem uskladitve odkritja z načeli dinamikemedtem ko je nedotakljiv. Pojav takšne situacije ne bi smel samodejno pomeniti zanikanja trenutne znanstvene teorije ali temeljnih fizikalnih zakonov.

Teoretično EmDrive deluje z uporabo pojava sevalnega tlaka. Skupinska hitrost elektromagnetnega valovanja in s tem sila, ki jo povzroča, sta lahko odvisna od geometrije valovoda, v katerem se širi. Po Scheuerjevi zamisli, če zgradite stožčasti valovod tako, da je valovna hitrost na enem koncu bistveno drugačna od valovne hitrosti na drugem koncu, potem boste z odbojom vala med obema koncema dobili razliko v sevalni tlak, to je sila, ki zadostuje za dosego vleke. Po Scheuerju EmDrive ne krši zakonov fizike, ampak uporablja Einsteinovo teorijo – motor je preprosto v drug referenčni okvir kot "delovni" val v njej.

7. Konceptualni diagram delovanja EmDrive

Težko je razumeti, kako EmDrive deluje, vendar veste, iz česa je sestavljen (7). Najpomembnejši del naprave je mikrovalovni resonatorna katero je nastalo mikrovalovno sevanje mikrovalovna pečica (svetilka, ki oddaja mikrovalovne pečice, ki se uporablja tako v radarskih kot v mikrovalovnih pečicah). Resonator je po obliki podoben okrnjenemu kovinskemu stožcu - en konec je širši od drugega. Zaradi pravilno izbranih dimenzij v njem odmevajo elektromagnetni valovi določene dolžine. Domneva se, da se ti valovi pospešujejo proti širšemu koncu in upočasnijo proti ožjem koncu. Razlika v hitrosti premikanja valov naj bi povzročila razliko v sevalnem tlaku, ki deluje na nasprotnih koncih resonatorja, in s tem do nastanka pogon vozila. To zaporedje bo delovalo proti širši podlagi. Težava je v tem, da po mnenju Scheuerjevih kritikov ta učinek kompenzira vpliv valov na stranske stene stožca.

8. Šoba ionskega motorja

Reaktivni ali raketni motor potisne vozilo (potisk), ko izvrže pospešeni plin iz zgorevanja. Ionski potisnik, ki se uporablja v vesoljskih sondah, prav tako oddaja plin (8), vendar v obliki ionov, pospešenih v elektromagnetnem polju. EmDrive nič od tega ne razstreli.

Glede na Newtonov tretji zakon na vsako dejanje je nasprotna in enaka reakcija, to pomeni, da sta medsebojna delovanja dveh teles vedno enaka in nasprotna. Če se naslonimo na steno, nas tudi tišči, čeprav ne bo šlo nikamor. Ko govori načelo ohranjanja zagonaČe zunanje sile (interakcije) ne delujejo na sistem teles, ima ta sistem stalen zagon. Skratka, EmDrive ne bi smel delovati. Ampak deluje. Vsaj tako kažejo detektorske naprave.

Moč do zdaj izdelanih prototipov jih ne zbije z nog, čeprav, kot smo že omenili, nekateri ionski motorji, ki se uporabljajo v praksi, delujejo v teh mikro-newtonovskih razponih. Po Scheuerju se lahko potisk v EmDrive močno poveča z uporabo superprevodnikov.

Teorija pilotnih valov

Teorijo pilotnih valov so raziskovalci Nase podali kot možno znanstveno podlago za delovanje EmDrive. To je prva znana teorija skritih spremenljivk, ki jo je predstavil Louise de Broglie leta 1927, kasneje pozabljen, nato ponovno odkrit in izboljšan David Bohm - zdaj kliče de Broglie-Bohmova teorija. Brez težav, ki obstajajo v standardni interpretaciji kvantne mehanike, kot sta trenutni kolaps valovne funkcije in problem merjenja (znan kot paradoks Schrödingerjevega mačka).

это nelokalna teorijato pomeni, da na gibanje danega delca neposredno vpliva gibanje drugih delcev v sistemu. Vendar ta nelokalnost ne omogoča prenosa informacij s hitrostjo, ki je večja od hitrosti svetlobe, in zato ni v nasprotju z relativnostno teorijo. Teorija pilotnih valov ostaja ena od številnih interpretacij kvantne mehanike. Do zdaj niso bile ugotovljene eksperimentalne razlike med napovedmi teorije pilotnih valov in napovedmi standardne interpretacije kvantne mehanike.

V svoji publikaciji iz leta 1926 Max Born predlagal, da je valovna funkcija Schrödingerjeve valovne enačbe gostota verjetnosti iskanja delca. Za to idejo je de Broglie razvil teorijo pilotnih valov in razvil funkcijo pilotnega valovanja. Prvotno je predlagal pristop dvojne rešitve, pri katerem kvantni objekt vsebuje fizični val (u-val) v realnem prostoru s sferično singularno regijo, ki povzroča vedenje, podobno delcem. V tej izvirni obliki teorije raziskovalec ni predpostavil obstoja kvantnega delca. Kasneje je oblikoval teorijo pilotnih valov in jo predstavil na znameniti konferenci Solvay leta 1927. Wolfgang Pauli vendar je domneval, da tak model ne bi bil pravilen za neelastično sipanje delcev. De Broglie ni našel

na ta odgovor in kmalu opustil koncept pilotnega vala. Nikoli ni razvil svoje teorije, ki bi pokrivala naključnost.

veliko delcev.

Leta 1952 je David Bohm ponovno odkril teorijo pilotnih valov. De Broglie-Bohmova teorija je bila sčasoma priznana kot pravilna interpretacija kvantne mehanike in predstavlja resno alternativo najbolj priljubljeni københavnski interpretaciji doslej. Pomembno je, da je brez paradoksa meritev, ki moti standardno razlago kvantne mehanike.

Položaji in zagon delcev so latentne spremenljivke v smislu, da ima vsak delec točno določene koordinate in zagon v danem trenutku. Vendar je nemogoče izmeriti obe količini hkrati, saj vsaka meritev ene moti vrednost druge - v skladu z Heisenbergovo načelo negotovosti. Nabor delcev ima ustrezen val snovi, ki se razvija po Schrödingerjevi enačbi. Vsak delec sledi deterministični poti, ki jo nadzoruje pilotni val. Skupaj gostota delcev ustreza višini amplitude valovne funkcije. Valovna funkcija je neodvisna od delcev in lahko obstaja kot prazna valovna funkcija.

V københavnski interpretaciji delci nimajo fiksne lokacije, dokler jih ne opazimo. V teoriji valov

pilotni položaji delcev so dobro definirani, vendar ima to različne resne posledice za celotno fiziko - torej

tudi ta teorija ni zelo priljubljena. Vendar pa vam omogoča, da razložite, kako deluje EmDrive.

"Če lahko medij prenaša akustične vibracije, potem lahko njegove komponente medsebojno delujejo in prenašajo zagon," piše raziskovalna skupina NASA v publikaciji iz novembra 2016. kršijo Newtonove zakone gibanja."

Ena od posledic te razlage je očitno, da se bo EmDrive premikal, kot da bi se "odrinil" od vesolja.

 EmDrive ne bi smel kršiti zakonov fizike ...

… pravi Mike McCulloch z Univerze v Plymouthu in predlaga novo teorijo, ki predlaga drugačen način razmišljanja o gibanju in vztrajnosti predmetov z zelo majhnimi pospeški. Če bi imel prav, bi skrivnostni pogon na koncu poimenovali "neinercialni", saj britanskega raziskovalca preganja vztrajnost, torej inercija.

Vztrajnost je značilna za vse predmete, ki imajo maso, reagirajo na spremembo smeri ali na pospešek. Z drugimi besedami, maso lahko predstavljamo kot merilo vztrajnosti. Čeprav se nam zdi to dobro znan koncept, njegova narava ni tako očitna. McCullochov koncept temelji na predpostavki, da vztrajnost izhaja iz učinka, ki ga napoveduje splošna relativnost, imenovano Unru sevanjea je sevanje črnega telesa, ki deluje na pospešene predmete. Po drugi strani pa lahko rečemo, da raste, ko pospešujemo.

O EmDrive McCullochov koncept temelji na naslednji misli: če imajo fotoni kakršno koli maso, morajo doživeti inercijo, ko se odbijejo. Vendar je sevanje Unruh v tem primeru zelo majhno. Tako majhen, da lahko komunicira s svojim neposrednim okoljem. V primeru EmDrive je to stožec zasnove "motorja". Stožec omogoča Unruhovo sevanje določene dolžine na širšem koncu in sevanje krajše dolžine na ožjem koncu. Fotoni se odbijajo, zato se mora njihova vztrajnost v komori spremeniti. In iz načela ohranjanja zagona, ki v nasprotju s pogostimi mnenji o EmDriveu pri tej interpretaciji ni kršen, izhaja, da je treba oprijem ustvariti na ta način.

McCullochova teorija po eni strani odpravlja problem ohranjanja zagona, po drugi strani pa je na robu znanstvenega mainstreama. Z znanstvenega vidika je sporno domnevati, da imajo fotoni inercialno maso. Poleg tega bi se logično morala spremeniti hitrost svetlobe znotraj komore. To je za fizike precej težko sprejeti.

Je to res vrvica?

Kljub omenjenim pozitivnim rezultatom študije o vleki EmDrive so kritiki še vedno proti. Ugotavljajo, da v nasprotju s poročanjem medijev NASA še ni dokazala, da motor dejansko deluje. Možno je na primer z absolutno gotovostjo eksperimentalne napakemed drugim tudi zaradi izhlapevanja materialov, ki sestavljajo dele pogonskega sistema.

Kritiki trdijo, da je moč elektromagnetnega valovanja v obe smeri dejansko enaka. Opravka imamo z različno širino posode, a to nič ne spremeni, saj mikrovalovne pečice, ki se odbijejo od širšega konca, se vračajo, padejo ne le na ožje dno, ampak tudi na stene. Skeptiki so razmišljali o ustvarjanju lahkega potiska s pretokom zraka, na primer, vendar je NASA po testih v vakuumski komori to izključila. Hkrati so drugi znanstveniki ponižno sprejeli nove podatke in iskali način, kako jih smiselno uskladiti z načelom ohranjanja zagona.

Nekateri dvomijo, da se v tem poskusu razlikujeta specifičen potisk motorja in ogrevalni učinek sistema, obdelanega z električnim tokom (9). V NASA-ini eksperimentalni postavitvi v valj vstopi zelo velika količina toplotne energije, ki lahko spremeni porazdelitev mase in težišče, kar povzroči, da se v merilnih napravah zazna potisk EmDrive.

9. Toplotne slike sistema med testiranjem

To pravijo navdušenci EmDrive skrivnost se med drugim skriva v obliki stožčastega valjazato se črta samo prikaže. Skeptiki odgovarjajo, da bi bilo vredno preizkusiti nemogoč aktuator z običajnim cilindrom. Kajti če bi se vtaknili v tako konvencionalno, nekonično zasnovo, bi to spodkopalo nekatere "mistične" trditve o EmDriveu in bi podprlo tudi sum, da znani toplotni učinki "nemogočega motorja" delujejo v eksperimentalna postavitev.

Vprašljiva je tudi »zmogljivost« motorja, ki so jo izmerili z Nasinimi eksperimenti Eagleworks. Pri uporabi 40 W je bil potisk izmerjen na ravni 40 mikronov - znotraj plus ali minus 20 mikronov. To je 50% napaka. Po povečanju moči na 60 vatov so bile meritve zmogljivosti še manj natančne. Toda tudi če te podatke vzamemo zares, nova vrsta pogona še vedno proizvede le eno desetino moči na kilovat električne energije, ki jo je mogoče doseči z naprednimi ionskimi potisniki, kot sta NSTAR ali NEXT.

Skeptiki pozivajo k nadaljnjemu, temeljitejšemu in seveda neodvisnemu testiranju. Spominjajo, da se je vrvica EmDrive v kitajskih poskusih pojavila že leta 2012, po izboljšanju eksperimentalnih in merilnih metod pa je izginila.

Preverjanje resnice v orbiti

Končni (?) odgovor na vprašanje, ali pogon deluje z resonančno komoro, si je zamislil že omenjeni Guido Fett – izumitelj različice tega koncepta, imenovane Kanna Drive. Po njegovem mnenju bodo skeptiki in kritiki zaprli usta, če bodo v orbito poslali satelit, ki ga poganja ta motor. Seveda se bo zaprl, če Cannae Drive dejansko izstreli satelit.

Sondo velikosti 6 enot CubeSat (tj. približno 10 × 20 × 30 cm) je treba dvigniti na višino 241 km, kjer bo ostala približno pol leta. Tradicionalnim satelitom te velikosti zmanjka korekcijskega goriva v približno šestih tednih. EmDrive na sončno energijo bo odstranil to omejitev.

Za izdelavo naprave je Cannae Inc., ki jo upravlja Fetta, Inc. ustanovil podjetje z LAI International in SpaceQuest Ltd, ki ima izkušnje kot dobavitelj rezervnih delov, vklj. za letalstvo in proizvajalca mikrosatelitov. Če bo šlo vse v redu, potem Tezej, ker je tako ime novega podjetja, bi lahko leta 2017 lansiral prvi mikrosatelit EmDrive.

Niso nič drugega kot fotoni, pravijo Finci.

Nekaj ​​mesecev pred objavo Nasinih rezultatov je recenzirana revija AIP Advances objavila članek o kontroverznem motorju EmDrive. Njeni avtorji, profesor fizike Arto Annila z Univerze v Helsinkih, dr. Erkki Kolehmainen z Univerze Jyväskylä na področju organske kemije in fizik Patrick Grahn iz Comsola, trdijo, da EmDrive pridobi potisk zaradi sproščanja fotonov iz zaprte komore.

Profesorica Annila je znana raziskovalka naravnih sil. Je avtor skoraj petdesetih prispevkov, objavljenih v prestižnih revijah. Njegove teorije so našle uporabo pri preučevanju temne energije in temne snovi, evoluciji, ekonomiji in nevroznanosti. Annila je kategorična: EmDrive je kot vsak drug motor. Jemlje gorivo in ustvarja potisk.

Na strani goriva je vse preprosto in jasno vsem - mikrovalovi se pošiljajo v motor. Težava je v tem, da se iz njega nič ne vidi, zato ljudje mislijo, da motor ne dela. Kako lahko torej iz tega nastane nekaj nezaznavnega? Fotoni se v komori odbijajo naprej in nazaj. Nekatere gredo v isto smer in z enako hitrostjo, vendar je njihova faza premaknjena za 180 stopinj. Zato, če potujeta v tej konfiguraciji, drug drugemu izničita elektromagnetna polja. To je kot valovi vode, ki se gibljejo skupaj, ko je eden odmaknjen od drugega, tako da se med seboj izničijo. Voda ne odteče, še vedno je tam. Podobno fotoni, ki nosijo zagon, ne izginejo, tudi če niso vidni kot svetloba. In če valovi nimajo več elektromagnetnih lastnosti, ker so bili izločeni, potem se ne odbijajo od sten komore in je ne zapustijo. Torej imamo pogon zaradi fotonskih parov.

Čoln, potopljen v relativni prostor-čas

Priznani fizik James F. Woodward (10) po drugi strani meni, da je fizična osnova za delovanje novega tipa pogonske naprave t.i. zaseda Maha. Woodward je oblikoval ne-lokalno matematično teorijo, ki temelji na Machovem principu. Predvsem pa je njegova teorija preverljiva, ker napoveduje fizične učinke.

Woodward pravi, da če se masno-energijska gostota katerega koli sistema s časom spremeni, se masa tega sistema spremeni za količino, ki je sorazmerna z drugo izpeljanko spremembe gostote zadevnega sistema.

Če na primer 1 kg keramičnega kondenzatorja enkrat napolnimo s pozitivno, včasih negativno napetostjo, ki se spreminja s frekvenco 10 kHz in prenaša moč na primer 100 W - Woodwardova teorija predvideva, da bi se morala masa kondenzatorja spreminjati ± 10 miligramov okoli prvotne masne vrednosti pri frekvenci 20 kHz. Ta napoved je bila potrjena v laboratoriju in tako je bil Machov princip empirično potrjen.

Ernst Mach je verjel, da se telo giblje enakomerno ne glede na absolutni prostor, ampak glede na središče mase vseh drugih teles vesolja. Vztrajnost telesa je posledica njegove interakcije z drugimi telesi. Po mnenju mnogih fizikov bi popolna realizacija Machovega principa dokazala popolno odvisnost geometrije prostora-časa od razporeditve snovi v vesolju, teorija, ki bi ji ustrezala, pa bi bila teorija relativnega prostor-časa.

Vizualno lahko ta koncept motorja EmDrive primerjamo z veslanjem v oceanu. In ta ocean je vesolje. Gibanje bo delovalo bolj ali manj kot veslo, ki se potopi v vodo, ki sestavlja vesolje, in se od nje odbije. In najbolj zanimivo pri vsem tem je, da je fizika zdaj v takem stanju, da se takšne metafore sploh ne zdijo znanstvena fantastika in poezija.

Ne samo EmDrive ali vesoljski pogoni prihodnosti

Čeprav je motor Scheuer zagotovil le minimalen zagon, ima že veliko prihodnost v vesoljskih potovanjih, ki nas bodo popeljala na Mars in še dlje. Vendar to ni edino upanje za res hiter in učinkovit motor vesoljskega plovila. Tukaj je še nekaj konceptov:

•  jedrski pogon. Vključeval bi izstrelitev atomskih bomb in usmerjanje sile njihove eksplozije s "cevom" proti krmi ladje. Jedrske eksplozije bodo ustvarile udarno silo, ki "potisne" ladjo naprej. Neeksplozivna možnost bi bila uporaba soli cepljivega materiala, kot je uranov bromid, raztopljen v vodi. Takšno gorivo je shranjeno v vrsti posod, ki so med seboj ločene s plastjo trpežnega materiala, z dodatkom bora, trpežne

  absorber nevtronov, ki preprečuje njihovo pretok med vsebniki. Ko zaženemo motor, se material iz vseh posod združi, kar povzroči verižno reakcijo, raztopina soli v vodi pa se spremeni v plazmo, ki pusti raketno šobo zaščiteno pred visoko temperaturo plazme z magnetnim poljem, daje stalen potisk. Ocenjujejo, da lahko ta metoda raketo pospeši do 6 m/s in celo več. Vendar pa so pri tej metodi potrebne velike količine jedrskega goriva - za ladjo, ki tehta tisoč ton, bi to znašalo kar 10 ton. ton urana.

• Fuzijski motor z uporabo devterija. Plazma s temperaturo okoli 500 milijonov stopinj Celzija, ki daje potisk, predstavlja resen problem za oblikovalce, na primer izpušne šobe. Vendar pa je hitrost, ki bi jo teoretično lahko dosegli v tem primeru, blizu ene desetine svetlobne hitrosti, tj. do 30 XNUMX. km/s. Vendar je ta možnost še vedno tehnično neizvedljiva.
• Antimaterija. Ta nenavadna stvar res obstaja – v CERN-u in Fermilabu smo z zbiralnimi obročki uspeli zbrati približno bilijon antiprotonov ali en pikogram antimaterije. Teoretično lahko antimaterijo shranimo v tako imenovane Penningove pasti, v katerih magnetno polje preprečuje trk ob stene posode. Uničenje antimaterije z navadnim

  s snovjo, na primer z vodikom, daje velikansko energijo iz visokoenergijske plazme v magnetni pasti. Teoretično bi lahko vozilo, ki ga poganja energija uničenja snovi in ​​antimaterije, pospešilo do 90 % svetlobne hitrosti. Vendar je v praksi proizvodnja antimaterije izjemno težka in draga. Dana serija zahteva za proizvodnjo deset milijonov krat več energije, kot jo lahko proizvede pozneje.

• sončna jadra. To je koncept pogona, ki je znan že vrsto let, a še čaka, vsaj okvirno, na uresničitev. Jadra bodo delovala s pomočjo fotoelektričnega učinka, ki ga je opisal Einstein. Vendar pa mora biti njihova površina zelo velika. Tudi samo jadro mora biti zelo tanko, da konstrukcija ne tehta preveč.
• Pogon . Fantomisti pravijo, da je dovolj, da… ukrivimo prostor, ki pravzaprav skrajša razdaljo med vozilom in ciljem in poveča razdaljo za njim. Tako se potnik sam premakne le malo, a v "mehurčku" premaga ogromno razdaljo. Naj se sliši fantastično, a znanstveniki NASA eksperimentirajo precej resno.

  z učinki na fotone. Leta 1994 je fizik dr. Miguel Alcubierre predlagal znanstveno teorijo, ki opisuje, kako bi tak motor lahko deloval. Pravzaprav bi bil to nekakšen trik – namesto da bi se premikal hitreje od svetlobne hitrosti, bi spremenil sam prostor-čas. Na žalost ne računajte, da boste disk kmalu dobili. Ena od mnogih težav z njim je, da bo ladja, ki se poganja na ta način, potrebovala negativno energijo za pogon. Res je, da je ta vrsta energije poznana teoretični fiziki - teoretični model vakuuma kot neskončnega morja delcev negativne energije je prvi predlagal britanski fizik Paul Dirac leta 1930, da bi pojasnil obstoj predvidenega kvanta negativne energije. države. po Diracovi enačbi za relativistične elektrone.

  V klasični fiziki se domneva, da v naravi obstaja le rešitev s pozitivno energijo, rešitev z negativno energijo pa nima smisla. Vendar pa Diracova enačba predpostavlja obstoj procesov, pri katerih lahko iz "normalnih" pozitivnih delcev nastane negativna rešitev, zato je ni mogoče prezreti. Ni pa znano, ali se lahko v realnosti, ki nam je na voljo, ustvari negativna energija.

  Pri izvedbi pogona je veliko težav. Zdi se, da je komunikacija ena najpomembnejših. Na primer, ni znano, kako bi lahko ladja komunicirala z okoliškimi območji prostor-časa in se gibala hitreje od svetlobne hitrosti? S tem boste preprečili tudi izklop ali zagon pogona.