EmDrive jaħdem! Paddle mitfugħa fl-univers

Il-fiżika hija kważi fit-tarf tal-abbiss. F'Novembru 2016, in-NASA ppubblikat rapport xjentifiku dwar l-ittestjar EmDrive fil-Laboratorji Eagleworks (1). Fiha, l-aġenzija tikkonferma li l-apparat jipproduċi trazzjoni, jiġifieri, jaħdem. Il-problema hija li għadu mhux magħruf għaliex taħdem...

1. Sistema tal-laboratorju għall-kejl tal-ispinta tal-magna EmDrive

2. Kitba ta 'sekwenza lil EmDrive waqt l-ittestjar

Ix-xjentisti u l-inġiniera fin-NASA Eagleworks Laboratories avviċinaw ir-riċerka tagħhom b'attenzjoni kbira. Saħansitra ppruvaw isibu xi sorsi potenzjali ta’ żball – iżda għalxejn. Lilhom il-magna EmDrive ipproduċiet 1,2 ± 0,1 millinewtons ta' spinta għal kull kilowatt ta' qawwa (2). Dan ir-riżultat ma jagħtix kas u għandu effiċjenza ġenerali ħafna drabi aktar baxxa minn dik ta 'tubi tal-joni, pereżempju, thrusters Hall, iżda l-vantaġġ kbir tiegħu huwa diffiċli li jiġi kkontestat - ma jeħtieġ l-ebda fjuwil.Għalhekk, m'hemmx għalfejn tieħu miegħek fuq vjaġġ possibbli kwalunkwe tank tal-fjuwil, "iċċarġjat" bil-qawwa tiegħu.

Din mhix l-ewwel darba li r-riċerkaturi wrew li taħdem. Madankollu, ħadd għadu ma seta’ jispjega għaliex. L-esperti tan-NASA jemmnu li t-tħaddim ta 'din il-magna jista' jiġi spjegat teorija tal-mewġ pilota. Naturalment, din mhix l-unika ipoteżi li tipprova tispjega l-oriġini misterjuża tas-sekwenza. Se jkunu meħtieġa aktar studji biex jikkonfermaw is-suppożizzjonijiet tax-xjenzati. Kun paċenzjuż u kun ippreparat għal talbiet sussegwenti li EmDrive (3)… Tassew jaħdem.

Huwa dwar l-aċċelerazzjoni

Il-każ EmDrive ilu jaċċellera u jaċċellera bħal magna rokit reali matul l-aħħar ftit xhur. Dan huwa evidenzjat mis-sekwenza ta 'avvenimenti li ġejja:

• F'April 2015, José Rodal, Jeremy Mullikin, u Noel Munson ħabbru r-riżultati tar-riċerka tagħhom fuq forum (dan huwa sit kummerċjali, minkejja l-isem, mhux affiljat man-NASA). Kif irriżulta, huma ċċekkjaw it-tħaddim tal-magna fil-vakwu u eliminaw żbalji possibbli ta 'kejl, u ppruvaw il-prinċipju tat-tħaddim ta' din il-magna bl-użu tagħhom.
• F'Awwissu 2015, ġew ippubblikati r-riżultati ta 'studju minn Martin Taimar mill-Università Teknika ta' Dresden. Il-fiżiku qal li l-magna EmDrive ħadet imbuttatura, iżda din mhi prova tal-operat tagħha xejn. L-iskop tal-esperiment ta 'Taimar kien li jittestja l-effetti sekondarji ta' metodi preċedenti użati biex tittestja l-magna. Madankollu, l-esperiment innifsu kien ikkritikat għal kondotta mhux preċiża, żbalji ta 'kejl, u r-riżultati mħabbra kienu jissejħu "play on words."
• F'Ġunju 2016, ix-xjenzat u l-inġinier Ġermaniż Paul Kotsila ħabbar kampanja ta 'crowdfunding biex tniedi satellita bl-isem PocketQube fl-ispazju.
• F'Awwissu 2016, Guido Fetta, fundatur ta' Cannae Inc., ħabbar il-kunċett ta' tnedija għal CubeSat, satellita minjatura mgħammar b'Cannae Drive (4), jiġifieri, fil-verżjoni tiegħek ta' EmDrive.
• F'Ottubru 2016, Roger J. Scheuer, inventur tal-EmDrive, irċieva privattivi tar-Renju Unit u internazzjonali għat-tieni ġenerazzjoni tal-magna tiegħu.
• Fl-14 ta’ Ottubru, 2016, ħarġet intervista ta’ film ma’ Scheuer għal International Business Times UK. Jirrappreżenta, fost affarijiet oħra, il-futur u l-istorja tal-iżvilupp tal-EmDrive, u rriżulta li d-Dipartimenti tad-Difiża tal-Istati Uniti u l-Ingliżi, kif ukoll il-Pentagon, in-NASA u l-Boeing, huma interessati fl-invenzjoni. Scheuer ipprovda lil xi wħud minn dawn l-organizzazzjonijiet bid-dokumentazzjoni teknika kollha għas-sewqan u d-dimostrazzjonijiet tal-EmDrive, li pprovda spinta ta’ 8g u 18g. Scheuer jemmen li d-drajv krijoġeniku EmDrive tat-tieni ġenerazzjoni huwa mistenni li jkollu spinta ekwivalenti għal tunnellata, li tippermetti lis-sewqan jintuża fi kważi l-karozzi moderni kollha.
• Fis-17 ta 'Novembru 2016, ġew ippubblikati r-riżultati tar-riċerka tan-NASA msemmija hawn fuq, li inizjalment ikkonfermaw it-tħaddim tal-impjant tal-enerġija.

4. Cannae Drive abbord is-satellita - viżwalizzazzjoni

17-il sena u għadu misteru

5. Roger Scheuer b'mudell tal-EmDrive tiegħu

L-isem itwal u aktar preċiż ta 'EmDrive huwa Mutur reżonatur ta 'reżonanza RF. Il-kunċett tas-sewqan elettromanjetiku ġie żviluppat fl-1999 mix-xjenzat u inġinier Brittaniku Roger Scheuer, fundatur ta 'Satellite Propulsion Research Ltd. Fl-2006, huwa ppubblika artiklu dwar EmDrive fi New Scientist (5). It-test ġie kkritikat ħafna minn studjużi. Fl-opinjoni tagħhom, drive elettromanjetiku relativistic ibbażat fuq il-kunċett ippreżentat jikser il-liġi tal-konservazzjoni tal-momentum, i.e. hija għażla oħra fantasija dwar.

madankollu Iż-żewġ testijiet Ċiniżi ftit snin ilu u dawk li saru min-NASA fil-ħarifa jidhru li jikkonfermaw li l-moviment li juża pressjoni ta 'radjazzjoni elettromanjetika fuq il-wiċċ u l-effett ta' riflessjoni tal-mewġ elettromanjetiku f'gwida tal-mewġ koniku jwassal għal differenza ta 'forza. u d-dehra ta 'trazzjoni. Din il-qawwa, imbagħad, tista 'tiġi mmultiplikata bi Mirja, imqiegħed f'distanza xierqa, multiplu ta 'nofs it-tul tal-mewġ elettromanjetiku.

Bil-pubblikazzjoni tar-riżultati tal-esperiment NASA Eagleworks Lab, reġgħet qajmet il-kontroversja dwar din is-soluzzjoni potenzjalment rivoluzzjonarja. Id-diskrepanzi bejn is-sejbiet sperimentali u t-teorija xjentifika attwali u l-liġijiet tal-fiżika taw lok għal ħafna opinjonijiet estremi dwar it-testijiet imwettqa. Id-diskrepanza bejn il-pretensjonijiet ottimisti ta 'avvanz fl-ivvjaġġar spazjali u ċ-ċaħda miftuħa tar-riżultati tar-riċerka wasslet lil ħafna biex jaħsbu fil-fond dwar il-postulati universali u d-dilemmi tal-għarfien xjentifiku u l-limitazzjonijiet tal-esperiment xjentifiku.

Għalkemm kienu għaddew aktar minn sbatax-il sena mill-iżvelar ta 'Scheuer tal-proġett, il-mudell tal-inġinier Brittaniku ma setax jistenna ħafna għal verifika ta' riċerka affidabbli. Għalkemm l-esperimenti bl-applikazzjoni tagħha ġew ripetuti minn żmien għal żmien, ma ġiex deċiż li jiġu vvalidati sew u tittestja l-metodoloġija fi studju xjentifiku speċifiku. Is-sitwazzjoni f'dan ir-rigward inbidlet wara l-pubblikazzjoni msemmija hawn fuq tar-riżultati riveduti mill-pari tal-esperiment fil-laboratorju Amerikan Eagleworks. Madankollu, minbarra l-leġittimità ppruvata tal-metodu ta 'riċerka adottat, mill-bidu nett, il-firxa kollha ta' dubji ma ġietx imneħħija, li fil-fatt iddgħajjef il-kredibbiltà tal-idea nnifisha.

U Newton?

Biex juru l-firxa tal-problema bil-prinċipju tal-magna ta 'Scheuer, il-kritiċi għandhom it-tendenza li jqabblu l-awtur tal-idea EmDrive ma' sid ta 'karozza li jrid iġġiegħel il-karozza tiegħu tiċċaqlaq billi tagħfas kontra l-windskrin tiegħu minn ġewwa. L-inkonsistenza hekk illustrata mal-prinċipji fundamentali tad-dinamika Newtonjana għadha meqjusa bħala l-oġġezzjoni ewlenija, li teskludi kompletament il-kredibilità tad-disinn tal-inġinier Brittaniku. L-avversarji tal-mudell ta 'Scheuer ma kinux konvinti minn esperimenti suċċessivi li bla mistenni urew li l-magna EmDrive tista' taħdem b'mod effiċjenti.

Naturalment, wieħed irid jammetti li r-riżultati sperimentali miksuba s'issa jsofru min-nuqqas ta' bażi sostantiva ċara fil-forma ta' dispożizzjonijiet u mudelli ppruvati xjentifikament. Kemm ir-riċerkaturi kif ukoll id-dilettanti li jipprovaw l-operabbiltà tal-mudell tal-magna elettromanjetika jammettu li ma sabux prinċipju fiżiku kkonfermat b'mod ċar li jispjega l-operat tiegħu bħala allegatament kuntrarju għal-liġijiet tad-dinamika ta 'Newton.

6. Distribuzzjoni ipotetika ta 'vettori ta' interazzjoni fiċ-ċilindru EmDrive

Scheuer innifsu, madankollu, postula l-ħtieġa li jikkunsidra l-proġett tiegħu fuq il-bażi ta 'mekkanika kwantistika, u mhux klassiku, kif inhu l-każ ta' drives konvenzjonali. Fl-opinjoni tiegħu, ix-xogħol ta 'EmDrive huwa bbażat fuq influwenza speċifika tal-mewġ elettromanjetiku ( 6), li l-influwenza tagħhom mhix riflessa bis-sħiħ fil-prinċipji ta’ Newton. Ukoll, Scheuer ma jipprovdi l-ebda evidenza verifikata xjentifikament u vverifikata metodoloġikament.

Minkejja l-avviżi kollha li saru u r-riżultati tar-riċerka promettenti, ir-riżultati tal-esperiment tal-Laboratorju Eagleworks tan-NASA huma biss il-bidu ta 'proċess twil ta' verifika tal-evidenza u l-bini tal-kredibilità xjentifika tal-proġett mibdi minn Scheuer. Jekk ir-riżultati ta 'esperimenti ta' riċerka jirriżultaw li jkunu riproduċibbli, u l-operat tal-mudell huwa kkonfermat ukoll f'kundizzjonijiet spazjali, għad hemm mistoqsija ħafna aktar serja għall-analiżi. il-problema tar-rikonċiljazzjoni tal-iskoperta mal-prinċipji tad-dinamikafilwaqt li ma jintmessux. It-tfaċċar ta 'sitwazzjoni bħal din m'għandhiex tfisser awtomatikament ċaħda tat-teorija xjentifika attwali jew il-liġijiet fiżiċi fundamentali.

Teoretikament, EmDrive jaħdem bl-użu tal-fenomenu tal-pressjoni tar-radjazzjoni. Il-veloċità tal-grupp ta 'mewġ elettromanjetiku, u għalhekk il-forza ġġenerata minnha, tista' tiddependi fuq il-ġeometrija tal-gwida tal-mewġ li fiha tippropaga. Skont l-idea ta 'Scheuer, jekk tibni waveguide koniku b'tali mod li l-veloċità tal-mewġ f'tarf wieħed hija differenti b'mod sinifikanti mill-veloċità tal-mewġ fit-tarf l-ieħor, imbagħad billi tirrifletti l-mewġ bejn iż-żewġt itruf, ikollok differenza f' pressjoni tar-radjazzjoni, jiġifieri forza suffiċjenti biex tinkiseb trazzjoni. Skond Scheuer, EmDrive ma jiksirx il-liġijiet tal-fiżika, iżda juża t-teorija ta 'Einstein - il-magna hija sempliċement f' qafas ieħor ta’ referenza milli l-mewġa "ta' xogħol" ġewwa fiha.

7. Dijagramma kunċettwali tal-operat EmDrive

Huwa diffiċli li tifhem kif jaħdem EmDrive, imma taf fiex tikkonsisti (7). L-iktar parti importanti tal-apparat hija reżonatur microwaveli għaliha ġġenerat ir-radjazzjoni microwave majkrowejv (lampa li tarmi microwave użata kemm fil-fran tar-radar kif ukoll fil-microwave). Ir-resonatur huwa simili fil-forma għal kon tal-metall maqtugħ - tarf wieħed huwa usa 'mill-ieħor. Minħabba dimensjonijiet magħżula sew, mewġ elettromanjetiku ta 'ċertu tul jirresona fih. Huwa preżunt li dawn il-mewġ jaċċelleraw lejn it-tarf usa 'u jonqsu lejn it-tarf idjaq. Id-differenza fil-veloċità tal-ispostament tal-mewġ għandha twassal għal differenza fil-pressjoni tar-radjazzjoni eżerċitata fuq it-truf opposti tar-resonatur, u għalhekk għall-formazzjoni propulsjoni tal-vettura. Din is-sekwenza se taġixxi lejn il-bażi usa'. Il-problema hija li, skond il-kritiċi ta 'Scheuer, dan l-effett jikkumpensa għall-impatt tal-mewġ fuq il-ħitan tal-ġenb tal-kon.

8. Żennuna tal-magna tal-jone

Magna bil-ġett jew rokit timbotta l-vettura (l-ispinta) hekk kif toħroġ gass tal-kombustjoni aċċellerata. L-imbuttatur tal-jone użat fis-sondi spazjali jarmi wkoll gass (8), iżda fil-forma ta 'jonji aċċellerati f'kamp elettromanjetiku. EmDrive ma jonfoħ xejn minn dan.

Skond It-tielet liġi ta 'Newton għal kull azzjoni hemm reazzjoni opposta u ugwali, jiġifieri, l-azzjonijiet reċiproċi ta 'żewġ korpi huma dejjem ugwali u opposti. Jekk nimxu mal-ħajt, tagħfas fuqna wkoll, għalkemm ma tmur imkien. Kif jitkellem prinċipju tal-konservazzjoni tal-momentumJekk il-forzi esterni (interazzjonijiet) ma jaġixxux fuq sistema ta 'korpi, allura din is-sistema għandha momentum kostanti. Fil-qosor, EmDrive m'għandux jaħdem. Imma taħdem. Mill-inqas hekk juru l-apparati ta’ skoperta.

Il-qawwa tal-prototipi mibnija s'issa ma tneħħihomx saqajhom, għalkemm, kif diġà semmejna, xi wħud mill-magni tal-jone użati fil-prattika joperaw f'dawn il-firxiet mikro-Newtonjani. Skont Scheuer, l-ispinta fl-EmDrive tista 'tiżdied ħafna permezz tal-użu ta' superkondutturi.

Teorija tal-Mewġ Pilota

It-teorija tal-mewġ pilota ngħatat mir-riċerkaturi tan-NASA bħala bażi xjentifika possibbli għat-tħaddim ta 'EmDrive. Din hija l-ewwel teorija varjabbli moħbija magħrufa ppreżentata minn Louise de Broglie fl-1927, wara minsija, imbagħad skoperti mill-ġdid u mtejba David Bohm - issa msejħa teorija de Broglie-Bohm. Huwa nieqes mill-problemi li jeżistu fl-interpretazzjoni standard tal-mekkanika kwantistika, bħall-kollass istantanju tal-funzjoni tal-mewġ u l-problema tal-kejl (magħrufa bħala l-paradoss tal-qtates ta 'Schrödinger).

dan teorija mhux lokalidan ifisser li l-moviment ta 'partiċelli partikolari huwa direttament affettwat mill-moviment ta' partiċelli oħra fis-sistema. Madankollu, din in-nuqqas ta 'lokalità ma tippermettix li l-informazzjoni tiġi trażmessa b'veloċità akbar mill-veloċità tad-dawl, u għalhekk ma tikkontradixxix it-teorija tar-relattività. It-teorija tal-mewġ pilota tibqa' waħda minn diversi interpretazzjonijiet tal-mekkanika kwantistika. S'issa, ma nstabu l-ebda differenzi sperimentali bejn it-tbassir tat-teorija tal-mewġ pilota u dawk tal-interpretazzjoni standard tal-mekkanika kwantistika.

Fil-pubblikazzjoni tiegħu fl-1926 Max Born ippropona li l-funzjoni tal-mewġ tal-ekwazzjoni tal-mewġ Schrödinger hija d-densità tal-probabbiltà li tinstab partiċella. Kien għal din l-idea li de Broglie żviluppa t-teorija tal-mewġ pilota u żviluppa l-funzjoni tal-mewġ pilota. Oriġinarjament ippropona approċċ ta 'soluzzjoni doppja li fih oġġett kwantiku fih mewġa fiżika (u-wave) fl-ispazju reali li għandu reġjun singular sferiku li jikkawża mġiba bħal partiċelli. F'din il-forma oriġinali ta 'teorija, ir-riċerkatur ma postulax l-eżistenza ta' partiċella quantum. Iktar tard ifformula t-teorija tal-mewġ pilota u ppreżentaha fil-famuża Konferenza Solvay fl-1927. Wolfgang Pauli madankollu, huwa assuma li mudell bħal dan ma jkunx korrett għat-tifrix tal-partiċelli inelastiċi. De Broglie ma sabx

għal din it-tweġiba u malajr abbanduna l-kunċett tal-mewġa pilota. Hu qatt ma żviluppa t-teorija tiegħu biex ikopri każwali.

ħafna partiċelli.

Fl-1952, David Bohm skopra mill-ġdid it-teorija tal-mewġ pilota. It-teorija de Broglie-Bohm eventwalment ġiet rikonoxxuta bħala l-interpretazzjoni korretta tal-mekkanika kwantistika u tirrappreżenta alternattiva serja għall-aktar interpretazzjoni popolari ta 'Kopenħagen sal-lum. Importanti, huwa ħieles mill-paradoss tal-kejl li jinterferixxi mal-interpretazzjoni standard tal-mekkanika kwantistika.

Il-pożizzjonijiet u l-momentum tal-partiċelli huma varjabbli latenti fis-sens li kull partiċella għandha koordinati u momentum definiti sew fi kwalunkwe ħin partikolari. Madankollu, huwa impossibbli li jitkejlu dawn iż-żewġ kwantitajiet fl-istess ħin, peress li kull kejl ta 'wieħed ifixkel il-valur tal-oħra - skond Prinċipju ta' inċertezza ta' Heisenberg. Is-sett ta' partiċelli għandu mewġa ta' materja korrispondenti li tevolvi skond l-ekwazzjoni ta' Schrödinger. Kull partiċella ssegwi trajettorja deterministika kkontrollata minn mewġa pilota. Meħuda flimkien, id-densità tal-partiċelli tikkorrispondi għall-għoli tal-amplitudni tal-funzjoni tal-mewġ. Il-funzjoni tal-mewġ hija indipendenti mill-partiċelli u tista 'teżisti bħala funzjoni tal-mewġ vojta.

Fl-interpretazzjoni ta' Kopenħagen, il-partiċelli m'għandhomx post fiss sakemm jiġu osservati. Fit-teorija tal-mewġ

il-pożizzjonijiet pilota tal-partiċelli huma definiti sew, iżda dan għandu diversi konsegwenzi serji għall-fiżika kollha - għalhekk

ukoll din it-teorija mhix popolari ħafna. Madankollu, jippermettilek tispjega kif jaħdem EmDrive.

"Jekk mezz jista 'jittrasmetti vibrazzjonijiet akustiċi, allura l-komponenti tiegħu jistgħu jinteraġixxu u jittrasmettu momentum," jikteb it-tim ta' riċerka tan-NASA f'pubblikazzjoni ta 'Novembru 2016. jiksru l-liġijiet tal-moviment ta' Newton."

Waħda mill-konsegwenzi ta 'din l-interpretazzjoni, apparentement, hija li EmDrive se jimxi, bħallikieku "jimbotta off" mill-Univers.

 EmDrive m'għandux jikser il-liġijiet tal-fiżika...

…jgħid Mike McCulloch tal-Università ta’ Plymouth, u jipproponi teorija ġdida li tissuġġerixxi mod differenti ta’ kif wieħed jaħseb dwar il-moviment u l-inerzja ta’ oġġetti b’aċċelerazzjonijiet żgħar ħafna. Kieku kellu raġun, nispiċċaw nsejħulha l-ispinta misterjuża “mhux inerzjali”, għax hi l-inerzja, jiġifieri l-inerzja, li ġġiegħel lir-riċerkatur Ingliż.

L-inerzja hija karatteristika tal-oġġetti kollha li għandhom massa, jirreaġixxu għal bidla fid-direzzjoni jew għall-aċċelerazzjoni. Fi kliem ieħor, il-massa tista 'titqies bħala miżura ta' inerzja. Għalkemm dan jidher li hu kunċett magħruf, in-natura tiegħu mhix daqshekk ovvja. Il-kunċett ta’ McCulloch huwa bbażat fuq is-suppożizzjoni li l-inerzja hija dovuta għal effett imbassar mir-relattività ġenerali msejjaħ Unru radjazzjonia hija radjazzjoni tal-ġisem iswed li taġixxi fuq oġġetti li jaċċeleraw. Min-naħa l-oħra, nistgħu ngħidu li tikber meta naċċelleraw.

Dwar EmDrive Il-kunċett ta' McCulloch huwa bbażat fuq il-ħsieb li ġej: jekk il-fotoni għandhom xi massa, iridu jesperjenzaw inerzja meta jiġu riflessi. Madankollu, ir-radjazzjoni Unruh hija żgħira ħafna f'dan il-każ. Tant żgħir li jista’ jinteraġixxi mal-ambjent immedjat tiegħu. Fil-każ tal-EmDrive, dan huwa l-kon tad-disinn tal-"magna". Il-kon jippermetti radjazzjoni Unruh ta 'ċertu tul fit-tarf usa', u radjazzjoni ta 'tul iqsar fit-tarf idjaq. Il-fotoni huma riflessi, għalhekk l-inerzja tagħhom fil-kamra trid tinbidel. U mill-prinċipju tal-konservazzjoni tal-momentum, li, kuntrarjament għall-opinjonijiet frekwenti dwar EmDrive, mhuwiex miksur f'din l-interpretazzjoni, jirriżulta li t-trazzjoni għandha tinħoloq b'dan il-mod.

It-teorija ta' McCulloch, minn naħa waħda, telimina l-problema tal-konservazzjoni tal-momentum, u min-naħa l-oħra, hija fuq il-ġenb tal-mainstream xjentifiku. Mil-lat xjentifiku, huwa dibattibbli li wieħed jassumi li l-fotoni għandhom massa inerzjali. Barra minn hekk, loġikament, il-veloċità tad-dawl għandha tinbidel ġewwa l-kamra. Dan huwa pjuttost diffiċli għall-fiżiċi biex jaċċettaw.

Huwa verament spag?

Minkejja r-riżultati pożittivi msemmija qabel mill-istudju ta 'trazzjoni EmDrive, il-kritiċi għadhom kontrih. Huma jinnotaw li, kuntrarjament għal rapporti tal-midja, in-NASA għad trid tipprova li l-magna fil-fatt taħdem. Huwa possibbli, pereżempju, b'ċertezza assoluta żbalji sperimentaliikkawżat, fost affarijiet oħra, mill-evaporazzjoni ta 'materjali li jiffurmaw partijiet tas-sistema ta' propulsjoni.

Il-kritiċi jargumentaw li s-saħħa ta 'mewġ elettromanjetiku fiż-żewġ direzzjonijiet hija fil-fatt ekwivalenti. Qed nittrattaw ma 'wisa' differenti tal-kontenitur, iżda dan ma jbiddel xejn, minħabba li microwaves, riflessi minn tarf usa ', li jirritornaw, jaqgħu mhux biss fuq qiegħ idjaq, iżda wkoll fuq il-ħitan. Ix-xettiċi kkunsidraw li joħolqu spinta ħafifa bil-fluss tal-arja, pereżempju, iżda n-NASA eskludiet dan wara testijiet f'kamra tal-vakwu. Fl-istess ħin, xjenzati oħra aċċettaw umilment id-dejta l-ġdida, ifittxu mod biex jirrikonċiljawhom b'mod sinifikanti mal-prinċipju tal-konservazzjoni tal-momentum.

Xi wħud jiddubitaw li dan l-esperiment jiddistingwi l-ispinta speċifika tal-magna u l-effett tat-tisħin tas-sistema ttrattata bil-kurrent elettriku (9). Fis-setup sperimentali tan-NASA, ammont kbir ħafna ta 'enerġija termali jidħol fiċ-ċilindru, li jista' jibdel id-distribuzzjoni tal-massa u ċ-ċentru tal-gravità, u jikkawża li l-ispinta EmDrive tiġi skoperta fl-apparati tal-kejl.

9. Immaġini termali tas-sistema waqt l-ittestjar

Id-dilettanti tal-EmDrive jgħidu hekk is-sigriet jinsab, fost affarijiet oħra, fil-forma ta 'ċilindru konikuhu għalhekk li l-linja tidher biss. Ix-xettiċi jwieġbu li jkun ta 'min jittestja l-attwatur impossibbli b'ċilindru normali. Għax kieku kien hemm thrust f'tali disinn konvenzjonali, mhux koniku, jimmina xi wħud mill-allegazzjonijiet "mistika" dwar l-EmDrive, u jappoġġa wkoll suspetti li l-effetti termali magħrufa tal-"magna impossibbli" qed jaħdmu fil- setup sperimentali.

Il-"prestazzjoni" tal-magna, kif imkejla mill-esperimenti Eagleworks tan-NASA, hija dubjuża wkoll. Meta tuża 40 W, l-ispinta kienet imkejla fil-livell ta '40 mikron - fi ħdan aktar jew nieqes 20 mikron. Dan huwa żball ta '50%. Wara li żiedet il-qawwa għal 60 watt, il-kejl tal-prestazzjoni sar saħansitra inqas preċiż. Madankollu, anki jekk nieħdu din id-dejta bħala valur nominali, it-tip ġdid ta 'sewqan għadu jipproduċi wieħed minn għaxra biss tal-qawwa għal kull kilowatt ta' elettriku li jista 'jinkiseb b'thrusters tal-joni avvanzati bħal NSTAR jew NEXT.

Ix-xettiċi qed jitolbu għal aktar testijiet, aktar bir-reqqa u, ovvjament, indipendenti. Huma jfakkru li l-istring EmDrive deher f'esperimenti Ċiniżi lura fl-2012, u sparixxa wara t-titjib tal-metodi sperimentali u ta 'kejl.

Iċċekkja l-verità fl-orbita

It-tweġiba finali (?) għall-mistoqsija dwar jekk id-drajv taħdimx b'kamra reżonanti hija maħsuba minn Guido Fett hawn fuq imsemmi - l-inventur ta 'varjant ta' dan il-kunċett imsejjaħ Kanna Drive. Fl-opinjoni tiegħu, ix-xettiċi u l-kritiċi se jkollhom ħalqhom magħluq billi jibagħtu satellita mħaddma minn din il-magna fl-orbita. Naturalment se tagħlaq jekk Cannae Drive fil-fatt tniedi satellita.

Sonda tad-daqs ta’ 6 unitajiet CubeSat (jiġifieri madwar 10 × 20 × 30 ċm) għandha titla’ għal altitudni ta’ 241 km, fejn tibqa’ għal madwar nofs sena. Satelliti tradizzjonali ta’ dan id-daqs jispiċċaw mingħajr fjuwil ta’ korrezzjoni f’madwar sitt ġimgħat. EmDrive li jaħdem bl-enerġija solari se jneħħi din il-limitazzjoni.

Biex tibni l-apparat, Cannae Inc., operat minn Fetta, Inc. waqqaf kumpanija ma 'LAI International u SpaceQuest Ltd, li għandha esperjenza bħala fornitur ta' spare parts, inkl. għall-avjazzjoni u mikrosatelliti manifattur. Jekk kollox imur tajjeb, allura Teseu, għax dak huwa l-isem tal-impriża l-ġdida, tista 'tniedi l-ewwel mikrosatelliti EmDrive fl-2017.

Huma xejn ħlief fotoni, jgħidu l-Finlandiżi.

Ftit xhur qabel ma ġew ippubblikati r-riżultati tan-NASA, il-ġurnal rivedut mill-pari AIP Advances ippubblika artiklu dwar il-magna kontroversjali EmDrive. L-awturi tagħha, il-professur tal-fiżika Arto Annila mill-Università ta’ Ħelsinki, Dr Erkki Kolehmainen mill-Università ta’ Jyväskylä fil-kimika organika, u l-fiżiċist Patrick Grahn minn Comsol, jargumentaw li EmDrive jikseb spinta minħabba r-rilaxx ta 'fotoni minn kamra magħluqa.

Il-Professur Annila huwa riċerkatur magħruf tal-forzi tan-natura. Huwa l-awtur ta’ kważi ħamsin karta ppubblikati f’ġurnali prestiġjużi. It-teoriji tiegħu sabu applikazzjonijiet fl-istudju tal-enerġija skura u l-materja skura, l-evoluzzjoni, l-ekonomija u n-newroxjenza. Annila hija kategorika: EmDrive huwa bħal kull magna oħra. Jieħu l-fjuwil u joħloq thrust.

Fuq in-naħa tal-fjuwil, kollox huwa sempliċi u ċar għal kulħadd - microwaves jintbagħtu lill-magna. Il-problema hija li xejn ma jista 'jidher minnha, għalhekk in-nies jaħsbu li l-magna mhix qed taħdem. Allura kif tista’ toħroġ minnha xi ħaġa li ma tistax tinstab? Il-fotoni jirbbu 'l quddiem u lura fil-kamra. Xi wħud minnhom imorru fl-istess direzzjoni u bl-istess veloċità, iżda l-fażi tagħhom hija mċaqalqa b'180 grad. Għalhekk, jekk jivvjaġġaw f'din il-konfigurazzjoni, jikkanċellaw il-kampijiet elettromanjetiċi ta 'xulxin. Qisu mewġ tal-ilma jiċċaqlaq flimkien meta wieħed jiġi kkumpensat mill-ieħor sabiex jikkanċellaw lil xulxin. L-ilma ma jmurx, għadu hemm. Bl-istess mod, fotoni li jġorru l-momentum ma jisparixxux, anki jekk ma jkunux viżibbli bħala dawl. U jekk il-mewġ m'għadx ikollu proprjetajiet elettromanjetiċi, minħabba li ġew eliminati, allura ma jirriflettux mill-ħitan tal-kamra u ma jħalluhiex. Allura, għandna drive minħabba pari fotoni.

Dgħajsa mgħaddsa fl-ispazju-ħin relattiv

Il-fiżiku magħruf James F. Woodward (10) iqis, min-naħa l-oħra, li l-bażi fiżika għat-tħaddim ta' tip ġdid ta' apparat ta' propulsjoni hija l-hekk imsejjaħ imbuskata Maha. Woodward ifformula teorija matematika mhux lokali bbażata fuq il-prinċipju ta 'Mach. L-aktar, madankollu, it-teorija tiegħu hija verifikabbli minħabba li tbassar effetti fiżiċi.

Woodward jgħid li jekk id-densità tal-massa-enerġija ta 'kwalunkwe sistema partikolari tinbidel maż-żmien, il-massa ta' dik is-sistema tinbidel b'ammont proporzjonali għat-tieni derivattiva tal-bidla fid-densità tas-sistema inkwistjoni.

Jekk, pereżempju, kapaċitatur taċ-ċeramika ta '1 kg jiġi ċċarġjat darba b'vultaġġ pożittiv, xi kultant negattiv li jinbidel fi frekwenza ta' 10 kHz u jittrasmetti qawwa, pereżempju, 100 W - it-teorija ta 'Woodward tbassar li l-massa tal-kapaċitatur għandha tinbidel ± 10 milligrammi madwar il-valur tal-massa oriġinali tiegħu bi frekwenza ta' 20 kHz. Din it-tbassir ġie kkonfermat fil-laboratorju u għalhekk il-prinċipju ta 'Mach ġie kkonfermat empirikament.

Ernst Mach jemmen li l-ġisem jiċċaqlaq b'mod uniformi mhux fir-rigward tal-ispazju assolut, iżda b'relazzjoni maċ-ċentru tal-massa tal-korpi l-oħra kollha fl-Univers. L-inerzja ta 'korp hija r-riżultat ta' l-interazzjoni tiegħu ma 'korpi oħra. Skont ħafna fiżiċi, ir-realizzazzjoni sħiħa tal-prinċipju ta 'Mach tipprova d-dipendenza sħiħa tal-ġeometrija tal-ispazju-ħin fuq id-distribuzzjoni tal-materja fl-Univers, u t-teorija li tikkorrispondi għaliha tkun it-teorija tal-ispazju-ħin relattiv.

Viżwalment, dan il-kunċett tal-magna EmDrive jista 'jitqabbel mal-qdif fl-oċean. U dan l-oċean huwa l-Univers. Il-moviment se jaġixxi xi ftit jew wisq bħal qadefa li tgħaddas fl-ilma li jifforma l-univers u tirrepela ruħha minnu. U l-aktar ħaġa interessanti dwar dan kollu hija li l-fiżika issa tinsab f'tali stat li metafori bħal dawn ma jidhrux bħal finzjoni xjentifika u poeżija.

Mhux EmDrive biss, jew drives spazjali tal-futur

Filwaqt li l-magna Scheuer ipprovdiet biss spinta minima, diġà għandha futur kbir fl-ivvjaġġar spazjali li se jeħodna lejn Mars u lil hinn. Madankollu, din mhix l-unika tama għal magna tal-vettura spazjali verament veloċi u effiċjenti. Hawn huma xi kunċetti aktar:

•  drive nukleari. Ikun jikkonsisti fl-isparar ta 'bombi atomiċi u jidderieġi l-forza tal-isplużjoni tagħhom b'"kanna" lejn il-poppa tal-vapur. Splużjonijiet nukleari se joħolqu forza ta 'impatt li "timbotta" il-vapur 'il quddiem. Għażla mhux splussiva tkun li jintuża materjal fissili tal-melħ, bħal bromur tal-uranju, maħlul fl-ilma. Tali fjuwil jinħażen f'ringiela ta 'kontenituri, separati minn xulxin b'saff ta' materjal durabbli, biż-żieda ta 'boron, durabbli

  assorbatur tan-newtroni li ma jħallihomx jiċċirkolaw bejn il-kontenituri. Meta nibdew il-magna, il-materjal mill-kontenituri kollha jingħaqad, li jikkawża reazzjoni katina, u s-soluzzjoni tal-melħ fl-ilma tinbidel fi plażma, li, li tħalli ż-żennuna tar-rokit protetta mit-temperatura enormi tal-plażma minn kamp manjetiku, jagħti spinta kostanti. Huwa stmat li dan il-metodu jista 'jaċċellera r-rokit sa 6 m/s u saħansitra aktar. Madankollu, b'dan il-metodu, huma meħtieġa volumi kbar ta 'fjuwil nukleari - għal vapur li jiżen elf tunnellata, dan ikun daqs 10 tunnellata. tunnellati ta’ uranju.

• Magna tal-fużjoni bl-użu tad-dewterju. Plażma b'temperatura ta 'madwar 500 miljun grad Celsius, li tagħti spinta, tippreżenta problema serja għad-disinjaturi, pereżempju, żennuni tal-egżost. Madankollu, il-veloċità li teoretikament tista’ tinkiseb f’dan il-każ hija qrib wieħed minn għaxra tal-veloċità tad-dawl, i.e. sa 30 XNUMX. km/s. Madankollu, din l-għażla għadha teknikament mhux fattibbli.
• Antimaterja. Din il-ħaġa stramba teżisti tassew - fis-CERN u l-Fermilab, irnexxielna niġbru madwar triljun antiprotoni, jew pikogramma wieħed ta 'antimaterja, bl-użu ta' ċrieki tal-ġbir. Teoretikament, l-antimaterja tista 'tinħażen fl-hekk imsejħa nases Penning, li fihom il-kamp manjetiku ma jħallihiex jaħbat mal-ħitan tal-kontenitur. Annihilazzjoni ta' antimaterja b'ordinarju

  b'sustanza, pereżempju, bl-idroġenu, tagħti enerġija ġiganteski minn plażma ta 'enerġija għolja f'nassa manjetika. Teoretikament, vettura mħaddma mill-enerġija ta 'annihilation tal-materja u l-antimaterja tista' taċċellera għal 90% tal-veloċità tad-dawl. Madankollu, fil-prattika, il-produzzjoni tal-antimaterja hija estremament diffiċli u għalja. Lott partikolari jeħtieġ għaxar miljun darba aktar enerġija biex jipproduċi milli jista 'jipproduċi aktar tard.

• qlugħ solari. Dan huwa kunċett ta 'sewqan li ilu magħruf għal ħafna snin, iżda għadu qed jistenna, għall-inqas b'mod tentattiv, li jiġi realizzat. Il-qlugħ se joperaw bl-użu tal-effett fotoelettriku deskritt minn Einstein. Madankollu, il-wiċċ tagħhom għandu jkun kbir ħafna. Il-qlugħ innifsu għandu wkoll ikun irqiq ħafna biex l-istruttura ma tiżenx wisq.
• Actuator . Phantomists jgħidu li huwa biżżejjed li... warp l-ispazju, li fil-fatt tqassar id-distanza bejn il-vettura u d-destinazzjoni u żżid id-distanza warajha. Għalhekk, il-passiġġier innifsu jimxi ftit biss, iżda fil- "bużżieqa" jegħleb distanza enormi. Kemm jidher meraviljuż, ix-xjentisti tan-NASA kienu qed jesperimentaw pjuttost bis-serjetà.

  b'effetti fuq fotoni. Fl-1994, il-fiżiku Dr Miguel Alcubierre ippropona teorija xjentifika li tiddeskrivi kif tista’ taħdem magna bħal din. Fil-fatt, ikun xi tip ta’ trick – minflok jimxi aktar malajr mill-veloċità tad-dawl, jimmodifika l-ispazju-ħin innifsu. Sfortunatament, toqgħodx li tikseb id-diska ghaċ dalwaqt. Waħda mill-ħafna problemi magħha hija li bastiment imbuttat b'dan il-mod ikollu bżonn enerġija negattiva biex iħaddem. Huwa veru li dan it-tip ta 'enerġija huwa magħruf mill-fiżika teoretika - il-mudell teoretiku tal-vakwu bħala baħar bla tarf ta' partiċelli ta 'enerġija negattiva ġie propost għall-ewwel darba mill-fiżiku Brittaniku Paul Dirac fl-1930 biex jispjega l-eżistenza ta' quantum ta 'enerġija negattiva mbassra. stati. skond l-ekwazzjoni ta' Dirac għal elettroni relattivistiċi.

  Fil-fiżika klassika, huwa preżunt li fin-natura hemm biss soluzzjoni b'enerġija pożittiva, u soluzzjoni b'enerġija negattiva ma tagħmilx sens. Madankollu, l-ekwazzjoni ta 'Dirac postulate l-eżistenza ta' proċessi li fihom soluzzjoni negattiva tista 'tirriżulta minn partiċelli pożittivi "normali", u għalhekk ma tistax tiġi injorata. Madankollu, mhux magħruf jekk tistax tinħoloq enerġija negattiva fir-realtà disponibbli għalina.

  Hemm ħafna problemi bl-implimentazzjoni tas-sewqan. Il-komunikazzjoni tidher li hija waħda mill-aktar importanti. Per eżempju, mhux magħruf kif vapur jista 'jikkomunika mar-reġjuni tal-madwar ta' spazju-ħin, li jiċċaqlaq aktar malajr mill-veloċità tad-dawl? Dan se jipprevjeni wkoll is-sewqan milli tgerbib jew tibda.