Isang bagong teorya tungkol sa kung paano gumagana ang EmDrive engine. Posible ang makina kung hindi man

Ang sikat na EmDrive (1) ay hindi dapat lumabag sa mga batas ng physics, sabi ni Mike McCulloch (2) ng University of Plymouth. Ang siyentipiko ay nagmumungkahi ng isang teorya na nagmumungkahi ng isang bagong paraan ng pag-unawa sa paggalaw at pagkawalang-galaw ng mga bagay na may napakaliit na accelerations. 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 radiation mula sa Unruhito ay radiation ng itim na katawan na kumikilos sa mga bagay na nagpapabilis. Sa kabilang banda, maaari nating sabihin na ang temperatura ng uniberso ay tumataas habang tayo ay bumibilis.

2. Mike McCulloch ng Plymouth University

Ayon kay McCulloch, ang inertia ay simpleng pressure na ginagawa ng Unruh radiation sa isang accelerating body. Ang epekto ay mahirap pag-aralan para sa mga acceleration na karaniwan nating nakikita sa Earth. Ayon sa siyentipiko, ito ay makikita lamang kapag ang mga acceleration ay nagiging mas maliit. Sa napakaliit na acceleration, ang Unruh wavelength ay napakalaki kaya hindi na sila magkasya sa nakikitang uniberso. Kapag nangyari ito, ang argumento ni McCulloch, ang inertia ay maaari lamang tumagal sa ilang mga halaga at tumalon mula sa isang halaga patungo sa isa pa, na wastong kahawig ng mga quantum effect. Sa madaling salita, ang inertia ay dapat na quantize bilang isang bahagi ng maliliit na accelerations.

Naniniwala si McCulloch na maaari silang kumpirmahin ng kanyang teorya sa mga obserbasyon. kakaibang bilis ng spike naobserbahan sa pagdaan ng ilang bagay sa kalawakan malapit sa Earth patungo sa ibang mga planeta. Mahirap pag-aralan nang mabuti ang epektong ito sa Earth dahil napakaliit ng mga acceleration na nauugnay dito.

Tulad ng para sa EmDrive mismo, ang konsepto ni McCulloch ay batay sa sumusunod na ideya: kung ang mga photon ay may ilang uri ng masa, kung gayon kapag naipakita, dapat silang makaranas ng pagkawalang-galaw. 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 ay maaaring masuri sa eksperimento sa hindi bababa sa dalawang paraan. Una, sa pamamagitan ng paglalagay ng dielectric sa loob ng kamara - dapat nitong dagdagan ang kahusayan ng drive. Pangalawa, ayon sa siyentipiko, ang pagbabago ng laki ng silid ay maaaring magbago ng direksyon ng thrust. Mangyayari ito kapag ang Unruh radiation ay mas angkop sa mas makitid na dulo ng kono kaysa sa mas malawak. Ang isang katulad na epekto ay maaaring sanhi ng pagbabago ng dalas ng mga photon beam sa loob ng kono. "Naganap na ang thrust reversal sa isang kamakailang eksperimento sa NASA," sabi ng British researcher.

Ang teorya ni McCulloch, sa isang banda, ay nag-aalis ng problema sa konserbasyon ng momentum, at sa kabilang banda, ay nasa gilid ng pangunahing pang-agham. (karaniwang marginal science). 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.

3. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng EmDrive engine

Gumagana ito ngunit higit pang mga pagsubok ang kailangan

Ang EmDrive ay orihinal na brainchild ni Roger Scheuer, isa sa pinakakilalang aeronautical expert sa Europe. Iniharap niya ang disenyong ito sa anyo ng isang conical na lalagyan. Ang isang dulo ng resonator ay mas malawak kaysa sa isa, at ang mga sukat nito ay pinili sa paraang magbigay ng resonance para sa mga electromagnetic wave ng isang tiyak na haba. Bilang resulta, ang mga alon na ito na dumadaloy patungo sa mas malawak na dulo ay dapat bumilis at bumagal patungo sa mas makitid na dulo (3). Ipinapalagay na, bilang isang resulta ng iba't ibang mga bilis ng pag-aalis ng harap ng alon, nagsasagawa sila ng iba't ibang presyon ng radiation sa magkabilang dulo ng resonator, at sa gayon ay isang non-null string na gumagalaw sa bagay.

Gayunpaman, ayon sa kilalang pisika, kung walang karagdagang puwersa ang ilalapat, hindi maaaring tumaas ang momentum. Theoretically, gumagana ang EmDrive gamit ang phenomenon ng radiation pressure. Ang bilis ng pangkat ng isang electromagnetic wave, at samakatuwid ang puwersa na nabuo nito, ay maaaring depende sa geometry ng waveguide kung saan ito nagpapalaganap. Ayon sa ideya ni Scheuer, kung bumuo ka ng conical waveguide sa paraang ang bilis ng alon sa isang dulo ay malaki ang pagkakaiba sa bilis ng wave sa kabilang dulo, pagkatapos ay sa pamamagitan ng pagpapakita ng alon na ito sa pagitan ng dalawang dulo, makakakuha ka ng pagkakaiba sa presyon ng radiation. , ibig sabihin. sapat na puwersa upang makamit ang traksyon. Ayon kay Shayer, Ang EmDrive ay hindi lumalabag sa mga batas ng pisika, ngunit gumagamit ng teorya ni Einstein - ang makina ay nasa ibang frame of reference kaysa sa "gumagana" na alon sa loob nito.

Sa ngayon, napakaliit lamang ang naitayo. Mga prototype ng EmDrive na may traction force ng pagkakasunud-sunod ng micronews. Isang medyo malaking institusyong pananaliksik, ang Xi'an Northwest Polytechnic University ng China, ay nag-eksperimento sa isang prototype na makina na may thrust force na 720 µN (micronewtons). Maaaring hindi ito gaano, ngunit ang ilang mga ion thruster na ginagamit sa astronomy ay hindi nakakabuo ng higit pa.

4. Pagsusulit sa EmDrive 2014.

Ang bersyon ng EmDrive na sinubukan ng NASA (4) ay gawa ng American designer na si Guido Fetti. Kinumpirma ng vacuum testing ng pendulum na nakakamit nito ang thrust na 30-50 µN. Ang Eagleworks Laboratory, na matatagpuan sa Lyndon B. Johnson Space Center sa Houston, nakumpirma ang kanyang trabaho sa isang vacuum. Ipinapaliwanag ng mga eksperto sa NASA ang pagpapatakbo ng makina sa pamamagitan ng mga quantum effect, o sa halip, sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa mga particle ng matter at antimatter na lumabas at pagkatapos ay magkaparehong puksain sa quantum vacuum.

Sa loob ng mahabang panahon, hindi nais ng mga Amerikano na opisyal na aminin na naobserbahan nila ang thrust na ginawa ng EmDrive, sa takot na ang resultang maliit na halaga ay maaaring dahil sa mga error sa pagsukat. Samakatuwid, ang mga paraan ng pagsukat ay pinino at ang eksperimento ay inulit. Pagkatapos lamang ng lahat ng ito, kinumpirma ng NASA ang mga resulta ng pag-aaral.

Gayunpaman, tulad ng iniulat ng International Business Times noong Marso 2016, sinabi ng isa sa mga empleyado ng NASA na nagtrabaho sa proyekto na plano ng ahensya na ulitin ang buong eksperimento sa isang hiwalay na koponan. Ito ay magbibigay-daan sa kanya na subukan sa wakas ang solusyon bago magpasya na mamuhunan ng mas maraming pera dito.