EmDrive çalışıyor! Kürek evrene daldı

Fizik neredeyse uçurumun kenarında. Kasım 2016'da NASA, Eagleworks Laboratories'de EmDrive testi hakkında bilimsel bir rapor yayınladı (1). İçinde ajans, cihazın çekiş ürettiğini, yani çalıştığını onaylar. Sorun şu ki, neden işe yaradığı hala bilinmiyor ...

1. Motor itiş gücünü ölçmek için laboratuvar sistemi EmDrive

2. Test sırasında EmDrive'a bir dize yazma

NASA Eagleworks Laboratories'deki bilim adamları ve mühendisler araştırmalarına çok dikkatli yaklaştılar. Hatta olası hata kaynaklarını bulmaya çalıştılar - ama boşuna. Onlara EmDrive motoru, kilovat güç başına 1,2 ± 0,1 milinewton itme gücü üretti (2). Bu sonuç göze çarpmaz ve genel verimliliği, örneğin Hall iticileri gibi iyon tüplerinden çok daha düşüktür, ancak büyük avantajına itiraz etmek zordur - herhangi bir yakıt gerektirmez.Bu nedenle, gücüyle “dolu” herhangi bir yakıt deposunu olası bir yolculuğa çıkarmanıza gerek yoktur.

Bu, araştırmacıların işe yaradığını ilk kez kanıtlamıyor. Ancak bunun nedenini henüz kimse açıklayamadı. NASA uzmanları bu motorun çalışmasının açıklanabileceğine inanıyor pilot dalga teorisi. Elbette dizinin gizemli kökenini açıklamaya çalışan tek hipotez bu değil. Bilim adamlarının varsayımlarını doğrulamak için daha fazla araştırma yapılması gerekecek. Sabırlı olun ve EmDrive'ın (3)… Gerçekten çalışıyor.

Hızlanma ile ilgili

EmDrive vakası, son birkaç aydır gerçek bir roket motoru gibi hızlanıyor ve hızlanıyor. Bu, aşağıdaki olaylar dizisiyle kanıtlanmıştır:

• Nisan 2015'te José Rodal, Jeremy Mullikin ve Noel Munson araştırmalarının sonuçlarını bir forumda duyurdular (bu, adına rağmen ticari bir sitedir, NASA'ya bağlı değildir). Anlaşıldığı üzere, motorun çalışmasını bir vakumda kontrol ettiler ve olası ölçüm hatalarını ortadan kaldırarak bu motorun çalışma prensibini kanıtladılar.
• Ağustos 2015'te Dresden Teknik Üniversitesi'nden Martin Taimar tarafından yapılan bir araştırmanın sonuçları yayınlandı. Fizikçi, EmDrive motorunun itildiğini söyledi, ancak bu, çalışmasının hiçbir kanıtı değil. Taimar'ın deneyinin amacı, motoru test etmek için kullanılan önceki yöntemlerin yan etkilerini test etmekti. Bununla birlikte, deneyin kendisi hatalı davranış, ölçüm hataları nedeniyle eleştirildi ve açıklanan sonuçlara "kelime oyunu" adı verildi.
• Haziran 2016'da Alman bilim adamı ve mühendis Paul Kotsila, PocketQube adlı bir uyduyu uzaya fırlatmak için bir kitle fonlaması kampanyası duyurdu.
• Ağustos 2016'da Cannae Inc.'in kurucusu Guido Fetta, Cannae Drive ile donatılmış minyatür bir uydu olan CubeSat'ın fırlatma konseptini duyurdu (4), yani kendi EmDrive sürümünüzde.
• Ekim 2016'da EmDrive'ın mucidi Roger J. Scheuer, motorunun ikinci nesli için İngiltere ve uluslararası patentler aldı.
• 14 Ekim 2016'da International Business Times UK için Scheuer ile bir film röportajı yayınlandı. Diğer şeylerin yanı sıra, EmDrive'ın gelişiminin geleceğini ve tarihini temsil ediyor ve ABD ve İngiliz Savunma Departmanlarının yanı sıra Pentagon, NASA ve Boeing'in buluşla ilgilendikleri ortaya çıktı. Scheuer, bu kuruluşlardan bazılarına, 8g ve 18g itme gücü sağlayarak, EmDrive'ın tahriki ve gösterimleri için tüm teknik belgeleri sağladı.Scheuer, ikinci nesil EmDrive kriyojenik tahrikinin, tahrikin Hemen hemen tüm modern arabalarda kullanılabilir.
• 17 Kasım 2016'da, başlangıçta santralin işleyişini doğrulayan yukarıda belirtilen NASA araştırma sonuçları yayınlandı.

4. Uyduda Cannae Drive - görselleştirme

17 yıl ve hala bir gizem

5. Roger Scheuer, EmDrive'ının bir modeliyle

EmDrive'ın daha uzun ve daha doğru adı RF rezonans rezonatör motoru. Elektromanyetik tahrik konsepti, 1999 yılında Satellite Propulsion Research Ltd.'nin kurucusu İngiliz bilim adamı ve mühendis Roger Scheuer tarafından geliştirildi. 2006 yılında New Scientist dergisinde EmDrive üzerine bir makale yayınladı (5). Metin ağır bilim adamları tarafından eleştirildi. Onların görüşüne göre, sunulan konsepte dayanan göreli bir elektromanyetik sürücü, momentum korunum yasasını ihlal ediyor, yani. hakkında başka bir fantezi seçeneğidir.

ancak Hem birkaç yıl önce Çin testleri hem de sonbaharda NASA tarafından gerçekleştirilen testler, yüzeyde elektromanyetik radyasyon basıncını kullanan hareketin ve konik bir dalga kılavuzunda elektromanyetik dalga yansımasının etkisinin bir kuvvet farkına yol açtığını doğruluyor gibi görünüyor. ve çekiş görünümü. Bu güç, sırayla, çarpılabilir Lustra, uygun bir mesafeye yerleştirilmiş, elektromanyetik dalganın uzunluğunun yarısının katları.

NASA Eagleworks Laboratuvarı deneyinin sonuçlarının yayınlanmasıyla birlikte, bu potansiyel olarak devrim niteliğindeki çözüm üzerinde tartışmalar yeniden canlandı. Deneysel bulgular ile gerçek bilimsel teori ve fizik yasaları arasındaki tutarsızlıklar, yapılan testler hakkında birçok uç görüşe yol açmıştır. Uzay yolculuğunda bir atılım olduğuna dair iyimser iddialar ile araştırma sonuçlarının açıktan reddi arasındaki çelişki, birçok kişinin bilimsel bilginin evrensel varsayımları ve ikilemleri ile bilimsel deneyin sınırlamaları hakkında derinlemesine düşünmesine yol açmıştır.

Scheuer'in projeyi açıklamasının üzerinden on yedi yıldan fazla bir süre geçmesine rağmen, İngiliz mühendisin modeli güvenilir araştırma doğrulaması için uzun süre bekleyemedi. Uygulaması ile ilgili deneyler zaman zaman tekrarlanmasına rağmen, bunları doğru bir şekilde doğrulamaya ve metodolojiyi belirli bir bilimsel çalışmada test etmeye karar verilmedi. Bu açıdan durum, Amerikan Eagleworks laboratuvarında deneyin hakemli sonuçlarının yukarıda bahsedilen yayınlanmasından sonra değişti. Bununla birlikte, benimsenen araştırma yönteminin kanıtlanmış meşruiyetine ek olarak, en başından beri, tüm şüpheler ortadan kaldırılmadı, bu da aslında fikrin güvenilirliğini baltaladı.

Ve Newton?

Scheuer'in motor prensibiyle ilgili sorunun boyutunu göstermek için eleştirmenler, EmDrive fikrinin yazarını, arabasını ön camına içeriden bastırarak hareket ettirmek isteyen bir araba sahibiyle karşılaştırma eğilimindedir. Newton dinamiğinin temel ilkeleriyle bu şekilde gösterilen tutarsızlık, İngiliz mühendisin tasarımının güvenilirliğini tamamen dışlayan ana itiraz olarak kabul edilmektedir. Scheuer'in modelinin muhalifleri, beklenmedik bir şekilde EmDrive motorunun verimli çalışabileceğini gösteren ardışık deneylerle ikna olmadılar.

Elbette, şimdiye kadar elde edilen deneysel sonuçların, bilimsel olarak kanıtlanmış hükümler ve modeller biçiminde açık bir temel temelin eksikliğinden muzdarip olduğunu kabul etmek gerekir. Elektromanyetik motor modelinin çalışabilirliğini kanıtlayan hem araştırmacılar hem de meraklılar, onun çalışmasını iddia edilen Newton'un dinamik yasalarına aykırı olarak açıklayacak, açıkça doğrulanmış bir fiziksel ilke bulamadıklarını itiraf ediyorlar.

6. EmDrive silindirindeki etkileşim vektörlerinin varsayımsal dağılımı

Bununla birlikte Scheuer, projesini geleneksel tahriklerde olduğu gibi klasik değil, kuantum mekaniği temelinde değerlendirmenin gerekliliğini öne sürüyor. Ona göre, EmDrive'ın çalışması şunlara dayanmaktadır: elektromanyetik dalgaların özel etkisi ( 6), etkisi Newton'un ilkelerine tam olarak yansımamıştır. Ayrıca, Scheuer bilimsel olarak doğrulanmış ve metodolojik olarak doğrulanmış herhangi bir kanıt sağlamaz.

Yapılan tüm duyurulara ve umut verici araştırma sonuçlarına rağmen, NASA Eagleworks Laboratuvarı deneyinin sonuçları, Scheuer tarafından başlatılan projenin kanıtlarını doğrulama ve bilimsel güvenilirliğini oluşturma konusunda uzun bir sürecin yalnızca başlangıcıdır. Araştırma deneylerinin sonuçlarının tekrarlanabilir olduğu ortaya çıkarsa ve modelin işleyişi uzay koşullarında da doğrulanırsa, analiz için çok daha ciddi bir soru kalır. keşfi dinamiğin ilkeleriyle uzlaştırma sorunudokunulmaz iken. Böyle bir durumun ortaya çıkması, otomatik olarak mevcut bilimsel teorinin veya temel fizik yasalarının reddedildiği anlamına gelmemelidir.

Teorik olarak EmDrive, radyasyon basıncı fenomenini kullanarak çalışır. Bir elektromanyetik dalganın grup hızı ve dolayısıyla onun ürettiği kuvvet, içinde yayıldığı dalga kılavuzunun geometrisine bağlı olabilir. Scheuer'in fikrine göre, bir uçtaki dalga hızı diğer uçtaki dalga hızından önemli ölçüde farklı olacak şekilde bir konik dalga kılavuzu oluşturursanız, o zaman iki uç arasındaki dalgayı yansıtarak, bir fark elde edersiniz. radyasyon basıncı, yani çekiş elde etmek için yeterli bir kuvvet. Scheuer'e göre, EmDrive fizik yasalarını ihlal etmiyor, Einstein'ın teorisini kullanıyor - motor basitçe başka bir referans çerçevesi içindeki "çalışan" dalgadan daha fazla.

7. EmDrive işleminin kavramsal şeması

EmDrive'ın nasıl çalıştığını anlamak zor ama nelerden oluştuğunu biliyorsunuz (7). Cihazın en önemli parçası rezonatör mikrofalowymikrodalga radyasyonunun üretildiği mikrodalga (hem radar hem de mikrodalga fırınlarda kullanılan mikrodalga yayan lamba). Rezonatör, kesik bir metal koniye benzer - bir ucu diğerinden daha geniştir. Düzgün seçilmiş boyutlar nedeniyle, içinde belirli bir uzunlukta elektromanyetik dalgalar rezonansa girer. Bu dalgaların geniş uca doğru hızlandığı ve dar uca doğru yavaşladığı varsayılmaktadır. Dalga yer değiştirme hızındaki fark, rezonatörün karşıt uçlarına uygulanan radyasyon basıncında bir farklılığa ve dolayısıyla formasyona yol açmalıdır. araç tahriki. Bu dizi daha geniş tabana doğru hareket edecektir. Sorun şu ki, Scheuer'in eleştirmenlerine göre bu etki, dalgaların koninin yan duvarları üzerindeki etkisini telafi ediyor.

8. İyon motor nozulu

Bir jet veya roket motoru, hızlandırılmış yanma gazını çıkarırken aracı (itme) iter. Uzay sondalarında kullanılan iyon itici de gaz yayar (8), ancak bir elektromanyetik alanda hızlandırılmış iyonlar şeklinde. EmDrive bunların hiçbirini boşa çıkarmaz.

Göre Newton'un Üçüncü Yasası her etkiye karşı ve eşit bir tepki vardır, yani iki cismin karşılıklı eylemleri her zaman eşit ve zıttır. Duvara yaslanırsak, hiçbir yere gitmese de bize de baskı yapar. o konuşurken momentumun korunumu ilkesiDış kuvvetler (etkileşimler) bir cisimler sistemine etki etmiyorsa, bu sistem sabit bir momentuma sahiptir. Kısacası EmDrive çalışmamalı. Ama işe yarıyor. En azından algılama cihazları bunu gösteriyor.

Şimdiye kadar yapılan prototiplerin gücü, onları ayaklarından düşürmez, ancak daha önce de belirttiğimiz gibi, pratikte kullanılan iyon motorlarından bazıları bu mikro-Newton menzillerinde çalışır. Scheuer'e göre, EmDrive'daki itme, süper iletkenlerin kullanılmasıyla büyük ölçüde artırılabilir.

Pilot Dalga Teorisi

Pilot dalga teorisi, NASA araştırmacıları tarafından EmDrive'ın çalışması için olası bir bilimsel temel olarak verildi. Bu, tarafından sunulan bilinen ilk gizli değişken teorisidir. Louise de Broglie 1927'de, daha sonra unutuldu, sonra yeniden keşfedildi ve geliştirildi David Bohm - Şimdi çağırdı de Broglie-Bohm teorisi. Dalga fonksiyonunun ani çöküşü ve ölçüm problemi (Schrödinger'in kedisi paradoksu olarak bilinir) gibi kuantum mekaniğinin standart yorumunda var olan problemlerden yoksundur.

bu yerel olmayan teoribu, belirli bir parçacığın hareketinin sistemdeki diğer parçacıkların hareketinden doğrudan etkilendiği anlamına gelir. Ancak bu yerel olmama, bilginin ışık hızından daha yüksek bir hızda iletilmesine izin vermez ve dolayısıyla görelilik teorisiyle çelişmez. Pilot dalga teorisi, kuantum mekaniğinin çeşitli yorumlarından biri olmaya devam ediyor. Şimdiye kadar, pilot dalga teorisinin tahminleri ile kuantum mekaniğinin standart yorumunun tahminleri arasında hiçbir deneysel farklılık bulunmadı.

1926 tarihli yayınında Maksimum Doğan Schrödinger dalga denkleminin dalga fonksiyonunun bir parçacığı tespit etmenin olasılık yoğunluğu olduğunu öne sürdü. Bu fikir için de Broglie pilot dalga teorisini geliştirdi ve pilot dalga fonksiyonunu geliştirdi. Başlangıçta, bir kuantum nesnesinin gerçek uzayda parçacık benzeri davranışa neden olan küresel bir tekil bölgeye sahip bir fiziksel dalga (u-dalgası) içerdiği bir çift çözüm yaklaşımı önerdi. Bu orijinal teori biçiminde, araştırmacı bir kuantum parçacığının varlığını önermedi. Daha sonra pilot dalga teorisini formüle etti ve 1927'de ünlü Solvay Konferansında sundu. Wolfgang Pauli bununla birlikte, böyle bir modelin esnek olmayan parçacık saçılması için doğru olmayacağını varsaymıştır. De Broglie bulunamadı

bu cevaba ve kısa süre sonra pilot dalga konseptini terk etti. Teorisini asla rastgeleliği kapsayacak şekilde geliştirmedi.

birçok parçacık.

1952'de David Bohm pilot dalga teorisini yeniden keşfetti. De Broglie-Bohm teorisi sonunda kuantum mekaniğinin doğru yorumu olarak kabul edildi ve bugüne kadarki en popüler Kopenhag yorumuna ciddi bir alternatifi temsil ediyor. Daha da önemlisi, kuantum mekaniğinin standart yorumuna müdahale eden ölçüm paradoksu içermemektedir.

Parçacıkların konumları ve momentumları, her bir parçacığın herhangi bir zamanda iyi tanımlanmış koordinatlara ve momentuma sahip olması anlamında gizli değişkenlerdir. Bununla birlikte, bu büyüklüklerin her ikisini de aynı anda ölçmek imkansızdır, çünkü birinin her ölçümü diğerinin değerini bozar - uygun olarak Heisenberg belirsizlik ilkesi. Parçacıklar kümesi, Schrödinger denklemine göre gelişen, karşılık gelen bir madde dalgasına sahiptir. Her parçacık, bir pilot dalga tarafından kontrol edilen deterministik bir yörüngeyi takip eder. Birlikte ele alındığında, parçacıkların yoğunluğu, dalga fonksiyonunun genliğinin yüksekliğine karşılık gelir. Dalga fonksiyonu parçacıklardan bağımsızdır ve boş bir dalga fonksiyonu olarak var olabilir.

Kopenhag yorumunda, parçacıkların gözlemlenene kadar sabit bir yeri yoktur. dalga teorisinde

parçacıkların pilot konumları iyi tanımlanmıştır, ancak bunun tüm fizik için çeşitli ciddi sonuçları vardır - bu nedenle

ayrıca bu teori çok popüler değil. Ancak, EmDrive'ın nasıl çalıştığını açıklamanıza olanak tanır.

NASA araştırma ekibi Kasım 2016 tarihli bir yayında "Bir ortam akustik titreşimleri iletebiliyorsa, bileşenleri etkileşime girebilir ve momentum iletebilir" diye yazıyor. Newton'un hareket yasalarını ihlal ediyor.

Görünüşe göre bu yorumun sonuçlarından biri, EmDrive'ın Evrenden "iter" gibi hareket etmesidir.

 EmDrive fizik yasalarını çiğnememeli...

… diyor Plymouth Üniversitesi'nden Mike McCulloch, çok küçük ivmelere sahip nesnelerin hareketi ve ataleti hakkında farklı bir düşünme biçimi öneren yeni bir teori önererek. Haklı olsaydı, sonunda gizemli dürtüye "ataletsiz" adını verirdik, çünkü İngiliz araştırmacıyı rahatsız eden şey atalettir, yani atalettir.

Atalet, kütlesi olan, yön değişikliğine veya hızlanmaya tepki veren tüm nesnelerin özelliğidir. Başka bir deyişle, kütle atalet ölçüsü olarak düşünülebilir. Bu bize iyi bilinen bir kavram gibi görünse de, doğası o kadar açık değildir. McCulloch'un kavramı, eylemsizliğin genel görelilik olarak adlandırılan bir etkiden kaynaklandığı varsayımına dayanmaktadır. Unru radyasyonua, hızlanan nesnelere etki eden kara cisim radyasyonudur. Öte yandan, hızlandıkça büyüdüğünü söyleyebiliriz.

EmDrive hakkında McCulloch'un konsepti şu düşünceye dayanmaktadır: fotonların herhangi bir kütlesi varsa, yansıdıklarında eylemsizlik yaşamaları gerekir. Ancak bu durumda Unruh radyasyonu çok küçüktür. O kadar küçük ki yakın çevresiyle etkileşime girebilir. EmDrive söz konusu olduğunda, bu "motor" tasarımının konisidir. Koni, geniş uçta belirli bir uzunlukta Unruh radyasyonuna ve dar uçta daha kısa uzunlukta radyasyona izin verir. Fotonlar yansıtılır, bu nedenle odadaki ataletleri değişmelidir. Ve EmDrive hakkında sık görülen görüşlerin aksine, bu yorumda ihlal edilmeyen momentumun korunumu ilkesinden, itme kuvvetinin bu şekilde yaratılması gerektiği sonucu çıkar.

McCulloch'un teorisi, bir yandan momentumun korunumu sorununu ortadan kaldırırken, diğer yandan bilimsel ana akımın dışındadır. Bilimsel bir bakış açısından, fotonların bir eylemsizlik kütlesine sahip olduğunu varsaymak tartışmalıdır. Ayrıca, mantıksal olarak, ışığın hızı odanın içinde değişmelidir. Bunu fizikçilerin kabul etmesi oldukça zordur.

Gerçekten bir dizi mi?

EmDrive çekiş çalışmasından yukarıda bahsedilen olumlu sonuçlara rağmen, eleştirmenler hala buna karşı. Medya raporlarının aksine, NASA'nın motorun gerçekten çalıştığını henüz kanıtlamadığını belirtiyorlar. Örneğin, mutlak kesinlikle mümkündür. deneysel hatalardiğer şeylerin yanı sıra, tahrik sisteminin parçalarını oluşturan malzemelerin buharlaşmasından kaynaklanır.

Eleştirmenler, her iki yöndeki bir elektromanyetik dalganın gücünün aslında eşdeğer olduğunu savunuyorlar. Kabın farklı bir genişliği ile uğraşıyoruz, ancak bu hiçbir şeyi değiştirmiyor, çünkü daha geniş bir uçtan yansıyan, geri dönen mikrodalgalar sadece daha dar bir tabana değil, aynı zamanda duvarlara da düşüyor. Şüpheciler, örneğin, hava akımı ile hafif itme yaratmayı düşündüler, ancak NASA, bir vakum odasındaki testlerden sonra bunu reddetti. Aynı zamanda, diğer bilim adamları yeni verileri alçakgönüllülükle kabul ettiler ve onları momentumun korunumu ilkesiyle anlamlı bir şekilde uzlaştırmanın bir yolunu aradılar.

Bazıları, bu deneyin, motorun özgül itkisini ve elektrik akımıyla işlenen sistemin ısıtma etkisini ayırt ettiğinden şüphe duyuyor (9). NASA'nın deney düzeneğinde, silindire çok büyük miktarda termal enerji girer ve bu da kütle dağılımını ve ağırlık merkezini değiştirebilir ve ölçüm cihazlarında EmDrive itkisinin algılanmasına neden olur.

9. Test sırasında sistemin termal görüntüleri

EmDrive meraklıları diyor ki sır, diğer şeylerin yanı sıra, konik bir silindir şeklindedir.bu yüzden çizgi sadece görünüyor. Şüpheciler, imkansız aktüatörü normal bir silindirle test etmeye değeceğini söylüyor. Çünkü böylesine geleneksel, konik olmayan bir tasarımda itme olsaydı, EmDrive hakkındaki bazı "mistik" iddiaları baltalar ve aynı zamanda "imkansız motorun" bilinen termal etkilerinin motorda çalıştığı şüphesini desteklerdi. Deneysel kurulum.

NASA'nın Eagleworks deneyleriyle ölçülen motorun "performansı" da sorgulanabilir. 40 W kullanırken, itme kuvveti artı veya eksi 40 mikron içinde 20 mikron seviyesinde ölçüldü. Bu %50 hatadır. Gücü 60 watt'a çıkardıktan sonra, performans ölçümlerinin doğruluğu daha da azaldı. Ancak, bu verileri göründüğü gibi alsak bile, yeni tip tahrik, NSTAR veya NEXT gibi gelişmiş iyon iticilerle elde edilebilecek kilovat elektrik başına gücün yalnızca onda birini üretiyor.

Şüpheciler daha fazla, daha kapsamlı ve tabii ki bağımsız testler için çağrıda bulunuyorlar. EmDrive dizisinin 2012'de Çin deneylerinde ortaya çıktığını ve deneysel ve ölçüm yöntemlerinin iyileştirilmesinden sonra ortadan kaybolduğunu hatırlıyorlar.

yörüngede doğruluk kontrolü

Sürücünün bir rezonans odasıyla çalışıp çalışmadığı sorusunun nihai (?) cevabı, adı geçen bu konseptin bir varyantının mucidi olan yukarıda bahsedilen Guido Fett tarafından tasarlandı. kanna sürücü. Ona göre, bu motorla çalışan bir uyduyu yörüngeye göndererek şüpheciler ve eleştirmenler ağızlarını kapatacaklar. Tabii ki Cannae Drive gerçekten bir uydu fırlatırsa kapanacak.

6 CubeSat birimi boyutunda (yani yaklaşık 10 × 20 × 30 cm) bir sonda, yaklaşık yarım yıl kalacağı 241 km yüksekliğe yükseltilmelidir. Bu boyuttaki geleneksel uyduların düzeltme yakıtı yaklaşık altı hafta içinde tükenir. Güneş enerjisiyle çalışan EmDrive bu sınırlamayı kaldıracaktır.

Cihazı inşa etmek için Fetta, Inc. tarafından işletilen Cannae Inc. şirketi, LAI International ve SpaceQuest Ltd ile birlikte yedek parça tedarikçisi olarak deneyime sahip olarak kurdu. havacılık ve mikro uydu üreticisi için. Her şey yolunda giderse, o zaman Theseus, çünkü yeni girişimin adı bu, 2017'de ilk EmDrive mikro uydusunu başlatabilir.

Finliler, fotonlardan başka bir şey olmadıklarını söylüyorlar.

NASA'nın sonuçları yayınlanmadan birkaç ay önce, hakemli dergi AIP Advances tartışmalı EmDrive motoru hakkında bir makale yayınladı. Yazarları, Helsinki Üniversitesi'nden fizik profesörü Arto Annila, Jyväskylä Üniversitesi'nden organik kimyada Dr. Erkki Kolehmainen ve Comsol'dan fizikçi Patrick Grahn, şunu savunuyorlar: EmDrive, kapalı bir odadan fotonların serbest bırakılması nedeniyle itme kazanır.

Profesör Annila, doğa güçleri konusunda tanınmış bir araştırmacıdır. Prestijli dergilerde yayınlanan elliye yakın makalenin yazarıdır. Teorileri, karanlık enerji ve karanlık madde, evrim, ekonomi ve sinirbilim çalışmalarında uygulamalar bulmuştur. Annila kategoriktir: EmDrive diğer motorlar gibidir. Yakıt alır ve itme yaratır.

Yakıt tarafında, her şey herkes için basit ve anlaşılır - mikrodalgalar motora gönderilir. Sorun şu ki, ondan hiçbir şey görünmüyor, bu yüzden insanlar motorun çalışmadığını düşünüyor. Peki içinden algılanamayan bir şey nasıl çıkabilir? Fotonlar odanın içinde ileri geri sekiyor. Bazıları aynı yönde ve aynı hızda gider, ancak fazları 180 derece kaydırılır. Dolayısıyla bu konfigürasyonda seyahat ederlerse birbirlerinin elektromanyetik alanlarını iptal ederler. Biri diğerinden dengelendiğinde birbirlerini iptal edecek şekilde birlikte hareket eden su dalgaları gibi. Su gitmiyor, hala orada. Aynı şekilde momentum taşıyan fotonlar da ışık olarak görünmeseler bile kaybolmazlar. Ve eğer dalgalar ortadan kalktıkları için artık elektromanyetik özelliklere sahip değilse, o zaman odanın duvarlarından yansımazlar ve oradan ayrılmazlar. Yani, foton çiftleri nedeniyle bir sürücümüz var.

Göreceli uzay-zamana dalmış bir tekne

Ünlü fizikçi James F. Woodward (10) diğer yandan, yeni tip bir sevk cihazının çalışması için fiziksel temelin sözde olduğunu düşünmektedir. pusu maha. Woodward, Mach ilkesine dayanan yerel olmayan bir matematiksel teori formüle etti. Ancak en önemlisi, teorisi fiziksel etkileri öngördüğü için doğrulanabilir.

Woodward, herhangi bir sistemin kütle-enerji yoğunluğu zamanla değişiyorsa, o sistemin kütlesinin, söz konusu sistemin yoğunluğundaki değişimin ikinci türeviyle orantılı bir miktarda değiştiğini söylüyor.

Örneğin, 1 kg'lık bir seramik kapasitör, 10 kHz frekansta değişen ve güç ileten, örneğin 100 W olan pozitif, bazen negatif bir voltajla bir kez şarj edilirse - Woodward'ın teorisi, kapasitörün kütlesinin değişmesi gerektiğini öngörür ± 10 kHz frekansta orijinal kütle değeri civarında 20 miligram. Bu tahmin laboratuvarda doğrulandı ve böylece Mach ilkesi ampirik olarak doğrulandı.

Ernst Mach, cismin mutlak uzaya göre değil, Evrendeki diğer tüm cisimlerin kütle merkezlerine göre düzgün hareket ettiğine inanıyordu. Bir cismin eylemsizliği, diğer cisimlerle etkileşiminin sonucudur. Birçok fizikçiye göre, Mach ilkesinin tam olarak gerçekleştirilmesi, uzay-zaman geometrisinin Evrendeki maddenin dağılımına tam bağımlılığını kanıtlayacak ve buna karşılık gelen teori, göreli uzay-zaman teorisi olacaktır.

Görsel olarak, EmDrive motorunun bu konsepti okyanusta kürek çekmeye benzetilebilir. Ve bu okyanus Evrendir. Hareket, az çok evreni oluşturan suya dalan ve kendisini ondan iten bir kürek gibi hareket edecektir. Ve tüm bunlarla ilgili en ilginç şey, fiziğin artık öyle bir durumda ki, bu tür metaforlar hiç bilimkurgu ve şiir gibi görünmüyor.

Sadece EmDrive veya geleceğin uzay sürücüleri değil

Scheuer motoru yalnızca minimum bir destek sağlasa da, bizi Mars'a ve ötesine götürecek uzay yolculuğunda şimdiden büyük bir geleceğe sahip. Ancak, gerçekten hızlı ve verimli bir uzay aracı motoru için tek umut bu değil. İşte birkaç kavram daha:

•  nükleer tahrik. Atom bombalarını ateşlemekten ve patlamalarının gücünü geminin kıçına doğru bir “namlu” ile yönlendirmekten oluşacaktı. Nükleer patlamalar, gemiyi ileriye "iten" bir darbe kuvveti yaratacaktır. Patlayıcı olmayan bir seçenek, suda çözülmüş uranyum bromür gibi tuz bölünebilen bir malzeme kullanmak olabilir. Bu tür yakıt, bor ilavesiyle, dayanıklı bir malzeme tabakası ile birbirinden ayrılan bir dizi kapta depolanır, dayanıklı

  kaplar arasında akmalarını önleyen bir nötron soğurucu. Motoru çalıştırdığımızda, tüm kaplardan gelen malzeme birleşerek zincirleme reaksiyona neden olur ve sudaki tuz çözeltisi plazmaya dönüşür, bu da roket nozülünü plazmanın büyük sıcaklığından bir manyetik alan tarafından korunur, sürekli bir itme sağlar. Bu yöntemin roketi 6 m/s'ye kadar ve hatta daha fazla hızlandırabileceği tahmin ediliyor. Bununla birlikte, bu yöntemle büyük miktarda nükleer yakıt gerekir - bin ton ağırlığındaki bir gemi için bu 10 tona kadar çıkacaktır. ton uranyum.

• Döteryum kullanan füzyon motoru. İtki sağlayan yaklaşık 500 milyon santigrat derece sıcaklığa sahip plazma, örneğin egzoz nozulları gibi tasarımcılar için ciddi bir sorun teşkil ediyor. Ancak bu durumda teorik olarak elde edilebilecek hız, ışık hızının onda birine, yani ışık hızının onda birine yakındır. 30 XNUMX'e kadar. km/sn. Ancak, bu seçenek hala teknik olarak mümkün değildir.
• Antimadde. Bu garip şey gerçekten var - CERN ve Fermilab'da, toplama halkalarını kullanarak yaklaşık bir trilyon antiproton veya bir pikogram antimadde toplamayı başardık. Teorik olarak, antimadde, manyetik alanın kabın duvarlarıyla çarpışmasını önlediği Penning tuzaklarında saklanabilir. Sıradan tarafından antimaddenin yok edilmesi

  bir maddeyle, örneğin hidrojenle, manyetik bir tuzakta yüksek enerjili bir plazmadan devasa enerji verir. Teorik olarak, madde ve antimaddenin yok olma enerjisiyle çalışan bir araç, ışık hızının %90'ını hızlandırabilir. Ancak pratikte antimadde üretimi son derece zor ve pahalıdır. Belirli bir parti, üretmek için daha sonra üretebileceğinden on milyon kat daha fazla enerji gerektirir.

• güneş yelkenleri. Bu, uzun yıllardır bilinen, ancak en azından geçici olarak gerçekleştirilmeyi bekleyen bir tahrik konseptidir. Yelkenler, Einstein tarafından açıklanan fotoelektrik etkiyi kullanarak çalışacak. Ancak, yüzeyleri çok büyük olmalıdır. Yelkenin kendisi de çok ince olmalı ki yapı çok ağır olmasın.
• Tahrik ünitesi . Fantomistler, aslında araç ile hedef arasındaki mesafeyi kısaltan ve arkasındaki mesafeyi artıran uzayı çarpıtmanın yeterli olduğunu söylüyorlar. Böylece, yolcunun kendisi sadece biraz hareket eder, ancak “kabarcıkta” çok büyük bir mesafeyi aşar. Kulağa harika gelse de, NASA bilim adamları oldukça ciddi deneyler yapıyorlar.

  fotonlar üzerindeki etkileri ile. 1994 yılında fizikçi Dr. Miguel Alcubierre, böyle bir motorun nasıl çalışabileceğini açıklayan bilimsel bir teori önerdi. Aslında, bu bir tür numara olurdu - ışık hızından daha hızlı hareket etmek yerine uzay-zamanın kendisini değiştirirdi. Ne yazık ki, diski yakın zamanda alacağınıza güvenmeyin. Bununla ilgili birçok sorundan biri, bu şekilde sevk edilen bir gemiye güç sağlamak için negatif enerjiye ihtiyaç duymasıdır. Bu tür enerjinin teorik fizik tarafından bilindiği doğrudur - vakumun sonsuz bir negatif enerji parçacıkları denizi olarak teorik modeli ilk olarak 1930'da İngiliz fizikçi Paul Dirac tarafından öngörülen negatif enerji kuantumunun varlığını açıklamak için önerildi. devletler. göreli elektronlar için Dirac denklemine göre.

  Klasik fizikte, doğada sadece pozitif enerjili bir çözüm olduğu ve negatif enerjili bir çözümün mantıklı olmadığı varsayılır. Bununla birlikte, Dirac denklemi, "normal" pozitif parçacıklardan negatif bir çözümün ortaya çıkabileceği ve bu nedenle göz ardı edilemeyeceği süreçlerin varlığını varsayar. Ancak elimizdeki realitede negatif enerjinin yaratılıp yaratılamayacağı bilinmiyor.

  Sürücünün uygulanmasıyla ilgili birçok sorun var. İletişim en önemlilerinden biri gibi görünüyor. Örneğin, ışık hızından daha hızlı hareket eden bir geminin uzay-zamanın çevresindeki bölgelerle nasıl iletişim kurabileceği bilinmiyor mu? Bu aynı zamanda sürücünün açılmasını veya çalışmasını da önleyecektir.