Gumagana ang EmDrive! Paddle plunged sa uniberso

Halos nasa gilid ng bangin ang pisika. Noong Nobyembre 2016, inilathala ng NASA ang isang siyentipikong ulat sa pagsubok sa EmDrive sa Eagleworks Laboratories (1). Sa loob nito, kinumpirma ng ahensya na ang aparato ay gumagawa ng traksyon, iyon ay, gumagana ito. Ang problema ay hindi pa rin alam kung bakit ito gumagana ...

1. Laboratory system para sa pagsukat ng engine thrust EmDrive

2. Pagsusulat ng isang string sa EmDrive sa panahon ng pagsubok

Ang mga siyentipiko at inhinyero sa NASA Eagleworks Laboratories ay napakaingat na lumapit sa kanilang pananaliksik. Sinubukan pa nilang maghanap ng anumang potensyal na mapagkukunan ng error - ngunit hindi nagtagumpay. Sila ang EmDrive engine ay gumawa ng 1,2 ± 0,1 millinewtons ng thrust bawat kilowatt ng kapangyarihan (2). Ang resulta na ito ay hindi nakakagambala at may pangkalahatang kahusayan nang maraming beses na mas mababa kaysa sa mga ion tubes, halimbawa, Hall thrusters, ngunit ang malaking kalamangan nito ay mahirap ipagtatalunan - hindi ito nangangailangan ng anumang gasolina.Samakatuwid, hindi na kailangang dalhin sa isang posibleng biyahe ang anumang tangke ng gasolina, "sinisingil" ng kapangyarihan nito.

Hindi ito ang unang pagkakataon na napatunayan ng mga mananaliksik na ito ay gumagana. Gayunpaman, wala pang nakapagpaliwanag kung bakit. Naniniwala ang mga eksperto sa NASA na maipaliwanag ang pagpapatakbo ng makinang ito teorya ng pilot wave. Siyempre, hindi lamang ito ang hypothesis na sumusubok na ipaliwanag ang mahiwagang pinagmulan ng pagkakasunod-sunod. Ang mga karagdagang pag-aaral ay kinakailangan upang kumpirmahin ang mga pagpapalagay ng mga siyentipiko. Maging matiyaga at maging handa para sa mga kasunod na paghahabol na ang EmDrive (3)… Gumagana talaga.

Ito ay tungkol sa acceleration

Ang EmDrive case ay bumibilis at bumibilis tulad ng isang tunay na rocket engine sa nakalipas na ilang buwan. Ito ay pinatunayan ng sumusunod na pagkakasunod-sunod ng mga pangyayari:

• Noong Abril 2015, inihayag nina José Rodal, Jeremy Mullikin, at Noel Munson ang mga resulta ng kanilang pananaliksik sa isang forum (ito ay isang komersyal na site, sa kabila ng pangalan, hindi kaakibat sa NASA). Tulad ng nangyari, sinuri nila ang pagpapatakbo ng makina sa isang vacuum at inalis ang posibleng mga error sa pagsukat, na nagpapatunay sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng makina na ito gamit ang mga ito.
• Noong Agosto 2015, nai-publish ang mga resulta ng isang pag-aaral ni Martin Taimar mula sa Technical University of Dresden. Sinabi ng physicist na ang EmDrive engine ay nakakuha ng thrust, ngunit hindi ito patunay ng operasyon nito. Ang layunin ng eksperimento ni Taimar ay upang subukan ang mga epekto ng mga naunang pamamaraan na ginamit upang subukan ang makina. Gayunpaman, ang mismong eksperimento ay binatikos para sa hindi tumpak na pag-uugali, mga error sa pagsukat, at ang mga inanunsyong resulta ay tinawag na "paglalaro ng mga salita."
• Noong Hunyo 2016, inihayag ng German scientist at engineer na si Paul Kotsila ang isang crowdfunding campaign para maglunsad ng satellite na tinatawag na PocketQube sa kalawakan.
• Noong Agosto 2016, inihayag ni Guido Fetta, tagapagtatag ng Cannae Inc., ang konsepto ng paglulunsad para sa CubeSat, isang miniature satellite na nilagyan ng Cannae Drive (4), ibig sabihin, sa sarili mong bersyon ng EmDrive.
• Noong Oktubre 2016, si Roger J. Scheuer, imbentor ng EmDrive, ay nakatanggap ng UK at mga internasyonal na patent para sa ikalawang henerasyon ng kanyang makina.
• Noong Oktubre 14, 2016, isang panayam sa pelikula kay Scheuer ang inilabas para sa International Business Times UK. Kinakatawan nito, bukod sa iba pang mga bagay, ang hinaharap at kasaysayan ng pag-unlad ng EmDrive, at lumabas na ang US at British Department of Defense, pati na rin ang Pentagon, NASA at Boeing, ay interesado sa imbensyon. Ibinigay ni Scheuer ang ilan sa mga organisasyong ito ng lahat ng teknikal na dokumentasyon para sa drive at mga demonstrasyon ng EmDrive na naghahatid ng 8g at 18g thrust. Naniniwala si Scheuer na ang pangalawang henerasyong EmDrive cryogenic drive ay inaasahang magkaroon ng katumbas na toneladang thrust, na nagpapahintulot sa drive na gamitin sa halos lahat ng modernong sasakyan.
• Noong Nobyembre 17, 2016, nai-publish ang mga nabanggit na resulta ng pananaliksik sa NASA, na una nang nagkumpirma sa pagpapatakbo ng power plant.

4. Cannae Drive sakay ng satellite - visualization

17 taon at misteryo pa rin

5. Roger Scheuer na may modelo ng kanyang EmDrive

Ang mas mahaba at mas tumpak na pangalan ng EmDrive ay RF resonance resonator motor. Ang konsepto ng electromagnetic drive ay binuo noong 1999 ng British scientist at engineer na si Roger Scheuer, tagapagtatag ng Satellite Propulsion Research Ltd. Noong 2006, naglathala siya ng isang artikulo sa EmDrive sa New Scientist (5). Ang teksto ay labis na pinuna ng mga iskolar. Sa kanilang opinyon, ang isang relativistic electromagnetic drive batay sa ipinakita na konsepto ay lumalabag sa batas ng konserbasyon ng momentum, i.e. ay isa pang pagpipiliang pantasya tungkol sa.

gayunman Parehong Chinese test ilang taon na ang nakalilipas at ang mga isinagawa ng NASA noong taglagas ay tila nagpapatunay na ang paggalaw gamit ang electromagnetic radiation pressure sa ibabaw at ang epekto ng electromagnetic wave reflection sa isang conical waveguide ay humahantong sa pagkakaiba ng puwersa. at ang hitsura ng traksyon. Ang kapangyarihang ito, sa turn, ay maaaring paramihin ng Mga salamin, inilagay sa isang naaangkop na distansya, isang multiple ng kalahati ng haba ng electromagnetic wave.

Sa paglalathala ng mga resulta ng eksperimento sa NASA Eagleworks Lab, muling nabuhay ang kontrobersya sa potensyal na rebolusyonaryong solusyong ito. Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga natuklasang pang-eksperimento at aktwal na teoryang siyentipiko at ang mga batas ng pisika ay nagbunga ng maraming matinding opinyon tungkol sa mga pagsusulit na isinagawa. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga optimistikong pag-aangkin ng isang pambihirang tagumpay sa paglalakbay sa kalawakan at bukas na pagtanggi sa mga resulta ng pananaliksik ay nagbunsod sa marami na mag-isip nang malalim tungkol sa mga unibersal na postulate at dilemma ng kaalamang pang-agham at ang mga limitasyon ng siyentipikong eksperimento.

Bagama't mahigit labimpitong taon na ang lumipas mula noong isiniwalat ni Scheuer ang proyekto, ang modelo ng inhinyero ng Britanya ay hindi makapaghintay ng matagal para sa maaasahang pag-verify ng pananaliksik. Kahit na ang mga eksperimento sa paggamit nito ay paulit-ulit sa pana-panahon, hindi ito napagpasyahan na wastong patunayan ang mga ito at subukan ang pamamaraan sa isang partikular na siyentipikong pag-aaral. Ang sitwasyon sa bagay na ito ay nagbago pagkatapos ng nabanggit na publikasyon ng peer-reviewed na mga resulta ng eksperimento sa American laboratory Eagleworks. Gayunpaman, bilang karagdagan sa napatunayang pagiging lehitimo ng pinagtibay na pamamaraan ng pananaliksik, mula pa sa simula, ang buong hanay ng mga pagdududa ay hindi naalis, na aktwal na nagpapahina sa kredibilidad ng ideya mismo.

At si Newton?

Upang ilarawan ang lawak ng problema sa prinsipyo ng makina ng Scheuer, ang mga kritiko ay may posibilidad na ihambing ang may-akda ng ideya ng EmDrive sa isang may-ari ng kotse na gustong ilipat ang kanyang sasakyan sa pamamagitan ng pagpindot sa kanyang windshield mula sa loob. Ang inconsistency na inilalarawan sa mga pangunahing prinsipyo ng Newtonian dynamics ay itinuturing pa rin bilang pangunahing pagtutol, na ganap na nagbubukod sa kredibilidad ng disenyo ng British engineer. Ang mga kalaban ng modelo ni Scheuer ay hindi kumbinsido sa sunud-sunod na mga eksperimento na hindi inaasahang nagpakita na ang EmDrive engine ay maaaring gumana nang mahusay.

Siyempre, dapat aminin ng isa na ang mga pang-eksperimentong resulta na nakuha sa ngayon ay nagdurusa mula sa kakulangan ng isang malinaw na substantibong base sa anyo ng mga probisyon at pattern na napatunayan sa siyensya. Ang parehong mga mananaliksik at mahilig na nagpapatunay sa operability ng electromagnetic engine model ay umamin na hindi sila nakatagpo ng malinaw na nakumpirmang pisikal na prinsipyo na magpapaliwanag sa operasyon nito bilang diumano'y salungat sa mga batas ng dynamics ni Newton.

6. Hypothetical distribution ng interaction vectors sa EmDrive cylinder

Si Scheuer mismo, gayunpaman, ay nag-post ng pangangailangang isaalang-alang ang kanyang proyekto sa batayan ng quantum mechanics, at hindi klasikal, tulad ng kaso sa mga conventional drive. Sa kanyang opinyon, ang gawain ng EmDrive ay batay sa tiyak na impluwensya ng mga electromagnetic wave ( 6), na ang impluwensya ay hindi ganap na makikita sa mga prinsipyo ni Newton. Gayundin, hindi nagbibigay ang Scheuer ng anumang ebidensyang napatunayan ng siyensya at napatunayang pamamaraan.

Sa kabila ng lahat ng mga anunsyo na ginawa at nangangako ng mga resulta ng pananaliksik, ang mga resulta ng eksperimento sa NASA Eagleworks Laboratory ay simula lamang ng mahabang proseso ng pag-verify ng ebidensya at pagbuo ng siyentipikong kredibilidad ng proyektong pinasimulan ni Scheuer. Kung ang mga resulta ng mga eksperimento sa pananaliksik ay lumabas na maaaring kopyahin, at ang pagpapatakbo ng modelo ay nakumpirma din sa mga kondisyon ng espasyo, nananatili ang isang mas seryosong tanong para sa pagsusuri. ang problema ng pagkakasundo ng pagtuklas sa mga prinsipyo ng dinamikahabang hindi mahawakan. Ang paglitaw ng ganitong sitwasyon ay hindi dapat awtomatikong mangahulugan ng pagtanggi sa kasalukuyang teoryang siyentipiko o mga pangunahing pisikal na batas.

Theoretically, gumagana ang EmDrive gamit ang phenomenon ng radiation pressure. Ang bilis ng pangkat ng isang electromagnetic wave, at samakatuwid ang puwersang nabuo nito, ay maaaring nakadepende sa geometry ng waveguide kung saan ito nagpapalaganap. Ayon sa ideya ni Scheuer, kung gagawa ka ng conical waveguide sa paraang ang bilis ng alon sa isang dulo ay makabuluhang naiiba sa bilis ng alon sa kabilang dulo, pagkatapos ay sa pamamagitan ng pagpapakita ng alon sa pagitan ng dalawang dulo, magkakaroon ka ng pagkakaiba sa radiation pressure, ibig sabihin, isang puwersang sapat upang makamit ang traksyon. Ayon kay Scheuer, ang EmDrive ay hindi lumalabag sa mga batas ng pisika, ngunit gumagamit ng teorya ni Einstein - ang makina ay nasa isa pang frame of reference kaysa sa "nagtatrabaho" na alon sa loob nito.

7. Konseptwal na diagram ng pagpapatakbo ng EmDrive

Mahirap maunawaan kung paano gumagana ang EmDrive, ngunit alam mo kung ano ang binubuo nito (7). Ang pinakamahalagang bahagi ng device ay microwave resonatorkung saan nabuo ang radiation ng microwave microwave (microwave emitting lamp na ginagamit sa parehong radar at microwave oven). Ang resonator ay katulad ng hugis sa isang pinutol na metal cone - ang isang dulo ay mas malawak kaysa sa isa. Dahil sa wastong napiling mga sukat, ang mga electromagnetic wave na may tiyak na haba ay sumasalamin dito. Ipinapalagay na ang mga alon na ito ay bumibilis patungo sa mas malawak na dulo at bumagal patungo sa mas makitid na dulo. Ang pagkakaiba sa bilis ng pag-aalis ng alon ay dapat na humantong sa isang pagkakaiba sa presyon ng radiation na ibinibigay sa magkabilang dulo ng resonator, at sa gayon ay sa pagbuo. pagpapaandar ng sasakyan. Ang sequence na ito ay kikilos patungo sa mas malawak na base. Ang problema ay, ayon sa mga kritiko ni Scheuer, ang epektong ito ay nagbabayad para sa epekto ng mga alon sa mga dingding sa gilid ng kono.

8. Ion engine nozzle

Isang jet o rocket engine ang nagtutulak sa sasakyan (thrust) habang naglalabas ito ng pinabilis na combustion gas. Ang ion thruster na ginagamit sa space probes ay naglalabas din ng gas (8), ngunit sa anyo ng mga ions na pinabilis sa isang electromagnetic field. EmDrive ay hindi pumutok ang alinman sa mga ito.

Ayon sa Pangatlong Batas ng Newton sa bawat kilos ay may kabaligtaran at pantay na reaksyon, ibig sabihin, ang magkaparehong kilos ng dalawang katawan ay palaging pantay at magkasalungat. Kung sasandal tayo sa pader, idiniin din tayo nito, bagama't hindi ito mapupunta kahit saan. Habang nagsasalita siya prinsipyo ng konserbasyon ng momentumKung ang mga panlabas na puwersa (interaksyon) ay hindi kumikilos sa isang sistema ng mga katawan, kung gayon ang sistemang ito ay may pare-parehong momentum. Sa madaling salita, hindi dapat gumana ang EmDrive. Ngunit ito ay gumagana. At least iyon ang ipinapakita ng mga detection device.

Ang kapangyarihan ng mga prototype na binuo sa ngayon ay hindi nagpapatumba sa kanila, bagaman, tulad ng nabanggit na namin, ang ilan sa mga ion engine na ginamit sa pagsasanay ay nagpapatakbo sa mga micro-Newtonian na saklaw na ito. Ayon kay Scheuer, ang thrust sa EmDrive ay maaaring tumaas nang malaki sa pamamagitan ng paggamit ng mga superconductor.

Teorya ng Pilot Wave

Ang teorya ng pilot wave ay ibinigay ng mga mananaliksik ng NASA bilang isang posibleng siyentipikong batayan para sa pagpapatakbo ng EmDrive. Ito ang unang kilalang hidden variable theory na ipinakita ni Louise de Broglie noong 1927, kalaunan ay nakalimutan, pagkatapos ay muling natuklasan at napabuti David Bohm - tinatawag na ngayon Teoryang de Broglie-Bohm. Ito ay wala sa mga problemang umiiral sa karaniwang interpretasyon ng quantum mechanics, tulad ng agarang pagbagsak ng wave function at ang problema sa pagsukat (kilala bilang ang Schrödinger's cat paradox).

это di-lokal na teoryanangangahulugan ito na ang paggalaw ng isang partikular na particle ay direktang apektado ng paggalaw ng iba pang mga particle sa system. Gayunpaman, ang hindi lokalidad na ito ay hindi nagpapahintulot na maipadala ang impormasyon sa bilis na mas mataas kaysa sa bilis ng liwanag, at samakatuwid ay hindi sumasalungat sa teorya ng relativity. Ang pilot wave theory ay nananatiling isa sa ilang mga interpretasyon ng quantum mechanics. Sa ngayon, walang nakitang mga eksperimentong pagkakaiba sa pagitan ng mga hula ng pilot wave theory at ng mga karaniwang interpretasyon ng quantum mechanics.

Sa kanyang publikasyon noong 1926 Ipinanganak si Max iminungkahi na ang wave function ng Schrödinger wave equation ay ang probability density ng paghahanap ng particle. Ito ay para sa ideyang ito na binuo ni de Broglie ang pilot wave theory at binuo ang pilot wave function. Siya ay orihinal na iminungkahi ng isang dual solution approach kung saan ang isang quantum object ay naglalaman ng isang pisikal na alon (u-wave) sa totoong espasyo na mayroong isang spherical na isahan na rehiyon na nagdudulot ng pag-uugaling parang particle. Sa orihinal na anyo ng teorya na ito, ang mananaliksik ay hindi nag-postulate ng pagkakaroon ng isang quantum particle. Kalaunan ay binuo niya ang teorya ng pilot wave at ipinakita ito sa sikat na Solvay Conference noong 1927. Wolfgang Pauli gayunpaman, ipinalagay niya na ang gayong modelo ay hindi tama para sa hindi nababanat na pagkalat ng butil. Hindi nahanap ni De Broglie

sa sagot na ito at sa lalong madaling panahon ay tinalikuran ang konsepto ng pilot wave. Hindi niya binuo ang kanyang teorya upang masakop ang randomness.

maraming particle.

Noong 1952, muling natuklasan ni David Bohm ang pilot wave theory. Ang teorya ng de Broglie-Bohm ay kalaunan ay kinilala bilang ang tamang interpretasyon ng quantum mechanics at kumakatawan sa isang seryosong alternatibo sa pinakasikat na interpretasyon ng Copenhagen hanggang sa kasalukuyan. Mahalaga, ito ay libre mula sa kabalintunaan ng pagsukat na nakakasagabal sa karaniwang interpretasyon ng quantum mechanics.

Ang mga posisyon at momentum ng mga particle ay mga nakatagong variable sa kahulugan na ang bawat particle ay may mahusay na tinukoy na mga coordinate at momentum sa anumang naibigay na oras. Gayunpaman, imposibleng sukatin ang pareho ng mga dami na ito nang sabay, dahil ang bawat pagsukat ng isa ay nakakagambala sa halaga ng isa pa - alinsunod sa Prinsipyo ng kawalan ng katiyakan ng Heisenberg. Ang hanay ng mga particle ay may katumbas na wave wave na umuusbong ayon sa Schrödinger equation. Ang bawat particle ay sumusunod sa isang tiyak na tilapon na kinokontrol ng isang pilot wave. Kung pinagsama, ang density ng mga particle ay tumutugma sa taas ng amplitude ng function ng wave. Ang function ng wave ay independiyente sa mga particle at maaaring umiral bilang isang walang laman na function ng wave.

Sa interpretasyon ng Copenhagen, ang mga particle ay walang nakapirming lokasyon hangga't hindi sila naobserbahan. Sa teorya ng alon

ang mga pilot na posisyon ng mga particle ay mahusay na tinukoy, ngunit ito ay may iba't ibang malubhang kahihinatnan para sa buong pisika - samakatuwid

gayundin ang teoryang ito ay hindi masyadong popular. Gayunpaman, pinapayagan ka nitong ipaliwanag kung paano gumagana ang EmDrive.

"Kung ang isang medium ay maaaring magpadala ng acoustic vibrations, kung gayon ang mga bahagi nito ay maaaring makipag-ugnayan at magpadala ng momentum," ang isinulat ng NASA research team sa isang publikasyon noong Nobyembre 2016. lumalabag sa mga batas ng paggalaw ni Newton."

Ang isa sa mga kahihinatnan ng interpretasyong ito, tila, ay ang EmDrive ay lilipat, na parang "itinutulak" mula sa Uniberso.

 Hindi dapat labagin ng EmDrive ang mga batas ng pisika...

…sabi ni Mike McCulloch ng University of Plymouth, na nagmumungkahi ng isang bagong teorya na nagmumungkahi ng ibang paraan ng pag-iisip tungkol sa paggalaw at pagkawalang-galaw ng mga bagay na may napakaliit na acceleration. Kung tama siya, tatawagin natin ang mahiwagang drive na "non-inertial", dahil ito ay inertia, iyon ay, inertia, na nagmumulto sa British researcher.

Ang pagkawalang-galaw ay katangian ng lahat ng mga bagay na may masa, tumutugon sa isang pagbabago sa direksyon o sa acceleration. Sa madaling salita, ang masa ay maaaring isipin bilang isang sukatan ng pagkawalang-galaw. Bagaman ito ay tila sa amin ay isang kilalang konsepto, ang likas na katangian nito ay hindi masyadong halata. Ang konsepto ni McCulloch ay batay sa pag-aakalang ang pagkawalang-galaw ay dahil sa isang epekto na hinulaan ng pangkalahatang relativity na tinatawag na Unru radiationa ay blackbody radiation na kumikilos sa mga bagay na nagpapabilis. Sa kabilang banda, masasabi nating lumalaki ito kapag binilisan natin.

Tungkol sa EmDrive Ang konsepto ni McCulloch ay batay sa sumusunod na pag-iisip: kung ang mga photon ay may anumang masa, dapat silang makaranas ng pagkawalang-galaw kapag naipakita. Gayunpaman, ang Unruh radiation ay napakaliit sa kasong ito. Napakaliit na maaari itong makipag-ugnayan sa kanyang agarang kapaligiran. Sa kaso ng EmDrive, ito ang kono ng disenyo ng "engine". Ang kono ay nagbibigay-daan para sa Unruh radiation ng isang tiyak na haba sa mas malawak na dulo, at radiation ng isang mas maikling haba sa mas makitid na dulo. Ang mga photon ay makikita, kaya ang kanilang pagkawalang-galaw sa silid ay dapat magbago. At mula sa prinsipyo ng konserbasyon ng momentum, na, salungat sa madalas na mga opinyon tungkol sa EmDrive, ay hindi nilalabag sa interpretasyong ito, ito ay sumusunod na ang traksyon ay dapat malikha sa ganitong paraan.

Ang teorya ni McCulloch, sa isang banda, ay nag-aalis ng problema sa konserbasyon ng momentum, at sa kabilang banda, ito ay nasa gilid ng pang-agham na mainstream. Mula sa isang pang-agham na punto ng view, ito ay debatable na ipagpalagay na ang mga photon ay may isang inertial mass. Bukod dito, lohikal, ang bilis ng liwanag ay dapat magbago sa loob ng silid. Ito ay medyo mahirap tanggapin ng mga pisiko.

Talaga bang string ito?

Sa kabila ng mga nabanggit na positibong resulta mula sa EmDrive traction study, ang mga kritiko ay tutol pa rin dito. Napansin nila na, salungat sa mga ulat ng media, hindi pa napatunayan ng NASA na talagang gumagana ang makina. Posible, halimbawa, nang may ganap na katiyakan mga pagkakamaling pang-eksperimentosanhi, bukod sa iba pang mga bagay, sa pamamagitan ng pagsingaw ng mga materyales na bumubuo sa mga bahagi ng sistema ng propulsion.

Sinasabi ng mga kritiko na ang lakas ng isang electromagnetic wave sa parehong direksyon ay aktwal na katumbas. Nakikitungo kami sa ibang lapad ng lalagyan, ngunit hindi ito nagbabago ng anuman, dahil ang mga microwave, na makikita mula sa isang mas malawak na dulo, bumabalik, ay nahuhulog hindi lamang sa isang mas makitid na ilalim, kundi pati na rin sa mga dingding. Itinuturing ng mga may pag-aalinlangan na lumikha ng light thrust na may airflow, halimbawa, ngunit pinasiyahan ito ng NASA pagkatapos ng mga pagsubok sa isang vacuum chamber. Kasabay nito, mapagpakumbabang tinanggap ng ibang mga siyentipiko ang bagong data, na naghahanap ng isang paraan upang makabuluhang ipagkasundo ang mga ito sa prinsipyo ng konserbasyon ng momentum.

Ang ilan ay nagdududa na ang eksperimentong ito ay nakikilala ang partikular na thrust ng makina at ang epekto ng pag-init ng system na ginagamot sa electric current (9). Sa pang-eksperimentong setup ng NASA, napakalaking halaga ng thermal energy ang pumapasok sa cylinder, na maaaring magbago sa mass distribution at center of gravity, na nagiging sanhi ng EmDrive thrust na matukoy sa mga aparatong pangsukat.

9. Thermal na mga imahe ng system sa panahon ng pagsubok

Sinasabi iyan ng mga mahilig sa EmDrive ang lihim ay namamalagi, bukod sa iba pang mga bagay, sa hugis ng isang korteng kono na silindrokaya lang lumalabas yung linya. Sumasagot ang mga may pag-aalinlangan na sulit na subukan ang imposibleng actuator gamit ang isang normal na silindro. Sapagkat kung may thrust sa ganoong kumbensiyonal, hindi conical na disenyo, masisira nito ang ilan sa mga "mystical" na claim tungkol sa EmDrive, at susuportahan din ang hinala na ang mga kilalang thermal effect ng "impossible engine" ay gumagana sa pang-eksperimentong setup.

Ang "pagganap" ng makina, na sinusukat ng mga eksperimento sa Eagleworks ng NASA, ay kaduda-dudang din. Kapag gumagamit ng 40 W, ang thrust ay sinusukat sa antas ng 40 microns - sa loob ng plus o minus 20 microns. Ito ay 50% na error. Pagkatapos pataasin ang kapangyarihan sa 60 watts, ang mga sukat ng pagganap ay naging hindi gaanong tumpak. Gayunpaman, kahit na kunin namin ang data na ito sa halaga ng mukha, ang bagong uri ng drive ay gumagawa pa rin ng isang ikasampu ng kapangyarihan sa bawat kilowatt ng kuryente na maaabot gamit ang mga advanced na ion thrusters tulad ng NSTAR o NEXT.

Ang mga may pag-aalinlangan ay nananawagan para sa higit pa, mas masinsinang at, siyempre, independiyenteng pagsubok. Naaalala nila na ang string ng EmDrive ay lumitaw sa mga eksperimento ng Tsino noong 2012, at nawala pagkatapos ng pagpapabuti ng mga pang-eksperimentong pamamaraan at pagsukat.

Pagsusuri ng katotohanan sa orbit

Ang huling (?) na sagot sa tanong kung ang drive ay gumagana sa isang resonant chamber ay ipinaglihi ng nabanggit na Guido Fett - ang imbentor ng isang variant ng konseptong ito na tinatawag na Kanna Drive. Sa kanyang opinyon, ang mga nag-aalinlangan at mga kritiko ay tikom ang kanilang mga bibig sa pamamagitan ng pagpapadala ng isang satellite na pinapagana ng makinang ito sa orbit. Siyempre magsasara ito kung talagang maglulunsad ng satellite ang Cannae Drive.

Ang probe na may sukat na 6 na CubeSat unit (ibig sabihin, humigit-kumulang 10 × 20 × 30 cm) ay dapat itaas sa taas na 241 km, kung saan mananatili ito nang humigit-kumulang kalahating taon. Ang mga tradisyonal na satellite na ganito ang laki ay naubusan ng correction fuel sa loob ng humigit-kumulang anim na linggo. Aalisin ng solar-powered EmDrive ang limitasyong ito.

Upang gawin ang device, ang Cannae Inc., na pinamamahalaan ng Fetta, Inc. nagtatag ng isang kumpanya na may LAI International at SpaceQuest Ltd, na may karanasan bilang isang supplier ng mga ekstrang bahagi, kasama. para sa tagagawa ng aviation at microsatellite. Kung maayos ang lahat, kung gayon Theseus, dahil iyon ang pangalan ng bagong pakikipagsapalaran, ay maaaring maglunsad ng unang EmDrive microsatellite sa 2017.

Ang mga ito ay walang iba kundi mga photon, sabi ng mga Finns.

Ilang buwan bago nai-publish ang mga resulta ng NASA, ang peer-reviewed journal na AIP Advances ay nag-publish ng isang artikulo sa kontrobersyal na EmDrive engine. Ang mga may-akda nito, ang propesor ng pisika na si Arto Annila mula sa Unibersidad ng Helsinki, si Dr. Erkki Kolehmainen mula sa Unibersidad ng Jyväskylä sa organikong kimika, at ang pisisista na si Patrick Grahn mula sa Comsol, ay nangangatuwiran na Ang EmDrive ay nakakuha ng thrust dahil sa paglabas ng mga photon mula sa isang saradong silid.

Si Propesor Annila ay isang kilalang mananaliksik ng mga puwersa ng kalikasan. Siya ang may-akda ng halos limampung papel na inilathala sa mga prestihiyosong journal. Ang kanyang mga teorya ay nakahanap ng mga aplikasyon sa pag-aaral ng dark energy at dark matter, evolution, economics, at neuroscience. Ang Annila ay nakategorya: Ang EmDrive ay katulad ng iba pang makina. Kumukuha ng gasolina at lumilikha ng thrust.

Sa bahagi ng gasolina, ang lahat ay simple at malinaw sa lahat - ang mga microwave ay ipinadala sa makina. Ang problema ay walang makikita mula rito, kaya iniisip ng mga tao na hindi gumagana ang makina. Kaya paano lalabas dito ang isang bagay na hindi matukoy? Ang mga photon ay nagba-bounce pabalik-balik sa silid. Ang ilan sa kanila ay pumunta sa parehong direksyon at sa parehong bilis, ngunit ang kanilang yugto ay inilipat ng 180 degrees. Samakatuwid, kung maglalakbay sila sa pagsasaayos na ito, kinakansela nila ang mga electromagnetic field ng isa't isa. Ito ay tulad ng mga alon ng tubig na gumagalaw nang magkasama kapag ang isa ay na-offset mula sa isa upang sila ay kanselahin ang isa't isa. Hindi nawawala ang tubig, nandoon pa rin. Katulad nito, ang mga photon na nagdadala ng momentum ay hindi nawawala, kahit na hindi sila nakikita bilang liwanag. At kung ang mga alon ay wala nang mga electromagnetic na katangian, dahil sila ay inalis, pagkatapos ay hindi sila sumasalamin mula sa mga dingding ng silid at hindi ito iniiwan. Kaya, mayroon kaming drive dahil sa mga pares ng photon.

Isang bangka na nahuhulog sa relatibong espasyo-oras

Ang kilalang physicist na si James F. Woodward (10) ay isinasaalang-alang, sa kabilang banda, na ang pisikal na batayan para sa pagpapatakbo ng isang bagong uri ng propulsion device ay ang tinatawag na tambangan ni Maha. Bumalangkas si Woodward ng isang di-lokal na teoryang matematika batay sa prinsipyo ni Mach. Ang pinaka-kapansin-pansin, gayunpaman, ang kanyang teorya ay napapatunayan dahil hinuhulaan nito ang mga pisikal na epekto.

Sinabi ni Woodward na kung ang mass-energy density ng anumang partikular na system ay nagbabago sa paglipas ng panahon, ang masa ng system na iyon ay nagbabago sa isang halagang proporsyonal sa pangalawang derivative ng pagbabago sa density ng system na pinag-uusapan.

Kung, halimbawa, ang isang 1 kg na ceramic capacitor ay sinisingil ng isang beses na may positibo, minsan negatibong boltahe na nagbabago sa dalas ng 10 kHz at nagpapadala ng kapangyarihan, halimbawa, 100 W - hinuhulaan ng teorya ni Woodward na ang masa ng kapasitor ay dapat magbago ± 10 milligrams sa paligid ng orihinal nitong mass value sa frequency na 20 kHz. Ang hula na ito ay nakumpirma sa laboratoryo at sa gayon ang prinsipyo ni Mach ay empirically nakumpirma.

Naniniwala si Ernst Mach na ang katawan ay gumagalaw nang pantay hindi nauugnay sa ganap na espasyo, ngunit may kaugnayan sa sentro ng masa ng lahat ng iba pang mga katawan ng Uniberso. Ang inertia ng isang katawan ay ang resulta ng pakikipag-ugnayan nito sa ibang mga katawan. Ayon sa maraming physicist, ang ganap na pagsasakatuparan ng prinsipyo ni Mach ay magpapatunay ng kumpletong pag-asa ng geometry ng space-time sa distribusyon ng bagay sa Uniberso, at ang teorya na katumbas nito ay ang teorya ng relatibong space-time.

Biswal, ang konseptong ito ng EmDrive engine ay maihahambing sa paggaod sa karagatan. At ang karagatang ito ay ang Uniberso. Ang kilusan ay kikilos nang higit pa o mas kaunti tulad ng isang sagwan na sumisid sa tubig na bumubuo sa uniberso at itinataboy ang sarili mula dito. At ang pinaka-kagiliw-giliw na bagay tungkol sa lahat ng ito ay ang pisika ay nasa ganoong estado na ang gayong mga metapora ay tila hindi tulad ng science fiction at tula.

Hindi lamang EmDrive, o space drive ng hinaharap

Kahit na ang Scheuer engine ay nagbigay lamang ng kaunting tulong, mayroon na itong malaking hinaharap sa paglalakbay sa kalawakan na magdadala sa atin sa Mars at higit pa. Gayunpaman, hindi lamang ito ang pag-asa para sa isang talagang mabilis at mahusay na makina ng spacecraft. Narito ang ilan pang mga konsepto:

•  nuclear drive. Ito ay binubuo ng pagpapaputok ng mga atomic bomb at pagdidirekta ng lakas ng kanilang pagsabog gamit ang isang "barrel" patungo sa hulihan ng barko. Ang mga pagsabog ng nuklear ay lilikha ng puwersa ng epekto na "itulak" ang barko pasulong. Ang isang hindi sumasabog na opsyon ay ang paggamit ng salt fissile material, tulad ng uranium bromide, na natunaw sa tubig. Ang nasabing gasolina ay naka-imbak sa isang hilera ng mga lalagyan, na pinaghihiwalay mula sa bawat isa ng isang layer ng matibay na materyal, kasama ang pagdaragdag ng boron, matibay

  isang neutron absorber na pumipigil sa kanila na dumaloy sa pagitan ng mga lalagyan. Kapag sinimulan natin ang makina, ang materyal mula sa lahat ng mga lalagyan ay pinagsama, na nagiging sanhi ng isang chain reaction, at ang solusyon ng asin sa tubig ay nagiging plasma, na, na iniiwan ang rocket nozzle na protektado mula sa malaking temperatura ng plasma ng isang magnetic field, nagbibigay ng patuloy na tulak. Tinatantya na ang pamamaraang ito ay maaaring mapabilis ang rocket hanggang 6 m/s at higit pa. Gayunpaman, sa pamamaraang ito, kinakailangan ang malalaking dami ng nuclear fuel - para sa isang barko na tumitimbang ng isang libong tonelada, ito ay magiging kasing dami ng 10 tonelada. tonelada ng uranium.

• Fusion engine gamit ang deuterium. Ang plasma na may temperatura na humigit-kumulang 500 milyong degrees Celsius, na nagbibigay ng thrust, ay nagpapakita ng isang malubhang problema para sa mga designer, halimbawa, mga exhaust nozzle. Gayunpaman, ang bilis na maaaring theoretically makamit sa kasong ito ay malapit sa isang ikasampu ng bilis ng liwanag, i.e. hanggang 30 XNUMX. km/s. Gayunpaman, ang pagpipiliang ito ay hindi pa rin magagawa sa teknikal.
• Antimatter. Ang kakaibang bagay na ito ay talagang umiiral - sa CERN at Fermilab, nakakolekta kami ng humigit-kumulang isang trilyong antiproton, o isang picogram ng antimatter, gamit ang pagkolekta ng mga singsing. Sa teorya, ang antimatter ay maaaring maimbak sa tinatawag na Penning traps, kung saan pinipigilan ito ng magnetic field na bumangga sa mga dingding ng lalagyan. Pagwawasak ng antimatter sa pamamagitan ng ordinaryong

  na may isang sangkap, halimbawa, na may hydrogen, ay nagbibigay ng napakalaking enerhiya mula sa isang mataas na enerhiya na plasma sa isang magnetic trap. Sa teorya, ang isang sasakyan na pinapagana ng enerhiya ng pagpuksa ng bagay at antimatter ay maaaring mapabilis sa 90% ang bilis ng liwanag. Gayunpaman, sa pagsasagawa, ang paggawa ng antimatter ay napakahirap at mahal. Ang isang partikular na batch ay nangangailangan ng sampung milyong beses na mas maraming enerhiya upang makagawa kaysa sa maaari nitong gawin sa ibang pagkakataon.

• solar sails. Ito ay isang konsepto ng pagmamaneho na kilala sa loob ng maraming taon, ngunit naghihintay pa rin, kahit pansamantala, upang maisakatuparan. Ang mga layag ay gagana gamit ang photoelectric effect na inilarawan ni Einstein. Gayunpaman, ang kanilang ibabaw ay dapat na napakalaki. Ang layag mismo ay dapat ding napakanipis upang ang istraktura ay hindi masyadong mabigat.
• Actuator . Sinasabi ng mga phantomist na ito ay sapat na upang… mag-warp ng espasyo, na talagang nagpapaikli sa distansya sa pagitan ng sasakyan at ng destinasyon at nagpapataas ng distansya sa likod nito. Kaya, ang pasahero mismo ay gumagalaw lamang ng kaunti, ngunit sa "bula" ay nalampasan niya ang isang malaking distansya. Kahit na hindi kapani-paniwala, ang mga siyentipiko ng NASA ay seryosong nag-eksperimento.

  na may mga epekto sa mga photon. Noong 1994, iminungkahi ng physicist na si Dr. Miguel Alcubierre ang isang siyentipikong teorya na naglalarawan kung paano gumagana ang naturang makina. Sa katunayan, ito ay isang uri ng panlilinlang - sa halip na gumalaw nang mas mabilis kaysa sa bilis ng liwanag, babaguhin nito ang space-time mismo. Sa kasamaang palad, huwag umasa sa pagkuha ng disc anumang oras sa lalong madaling panahon. Ang isa sa maraming problema dito ay ang isang barkong itinutulak sa ganitong paraan ay mangangailangan ng negatibong enerhiya upang mapangyari ito. Totoo na ang ganitong uri ng enerhiya ay kilala sa teoretikal na pisika - ang teoretikal na modelo ng vacuum bilang isang walang katapusang dagat ng mga negatibong particle ng enerhiya ay unang iminungkahi ng British physicist na si Paul Dirac noong 1930 upang ipaliwanag ang pagkakaroon ng hinulaang negatibong enerhiya quantum. estado. ayon sa Dirac equation para sa relativistic electron.

  Sa klasikal na pisika, ipinapalagay na sa kalikasan ay mayroon lamang isang solusyon na may positibong enerhiya, at isang solusyon na may negatibong enerhiya ay hindi makatwiran. Gayunpaman, ang Dirac equation ay nagpopostulate ng pagkakaroon ng mga proseso kung saan ang isang negatibong solusyon ay maaaring lumabas mula sa "normal" na mga positibong particle, at samakatuwid ay hindi maaaring balewalain. Gayunpaman, hindi alam kung ang negatibong enerhiya ay maaaring malikha sa realidad na magagamit sa atin.

  Maraming mga problema sa pagpapatupad ng drive. Ang komunikasyon ay tila isa sa pinakamahalaga. Halimbawa, hindi alam kung paano nakikipag-ugnayan ang isang barko sa mga nakapaligid na rehiyon ng space-time, na gumagalaw nang mas mabilis kaysa sa bilis ng liwanag? Pipigilan din nito ang drive mula sa tripping o pagsisimula.