EmDrive hoạt động! Paddle lao vào vũ trụ

Vật lý gần như đang trên bờ vực thẳm. Vào tháng 2016 năm 1, NASA đã công bố một báo cáo khoa học về thử nghiệm EmDrive tại Phòng thí nghiệm Eagleworks (XNUMX). Trong đó, cơ quan xác nhận rằng thiết bị tạo ra lực kéo, tức là nó hoạt động. Vấn đề là vẫn chưa biết tại sao nó hoạt động ...

1. Hệ thống phòng thí nghiệm đo lực đẩy động cơ EmDrive

2. Viết một chuỗi vào EmDrive trong quá trình thử nghiệm

Các nhà khoa học và kỹ sư tại Phòng thí nghiệm Eagleworks của NASA đã tiếp cận nghiên cứu của họ rất cẩn thận. Họ thậm chí đã cố gắng tìm ra bất kỳ nguồn lỗi tiềm ẩn nào - nhưng vô ích. Họ động cơ EmDrive tạo ra lực đẩy 1,2 ± 0,1 millinewton trên mỗi kilowatt điện (2). Kết quả này không phô trương và có hiệu suất tổng thể thấp hơn nhiều lần so với hiệu suất của các ống ion, chẳng hạn như máy đẩy Hall, nhưng lợi thế lớn của nó thì khó có thể tranh cãi - nó không cần bất kỳ loại nhiên liệu nào.Do đó, bạn không cần phải mang theo trong một chuyến du lịch bất kỳ bình nhiên liệu nào được “sạc” bằng năng lượng của nó.

Đây không phải là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu chứng minh rằng nó hoạt động. Tuy nhiên, vẫn chưa ai có thể giải thích lý do tại sao. Các chuyên gia NASA tin rằng có thể giải thích được hoạt động của động cơ này lý thuyết sóng thí điểm. Tất nhiên, đây không phải là giả thuyết duy nhất cố gắng giải thích nguồn gốc bí ẩn của dãy số. Các nghiên cứu sâu hơn sẽ được yêu cầu để xác nhận các giả định của các nhà khoa học. Hãy kiên nhẫn và chuẩn bị cho các yêu cầu tiếp theo mà EmDrive (3)… Nó thật sự có hiệu quả.

Đó là về tăng tốc

Vỏ hộp EmDrive đã tăng tốc và tăng tốc như một động cơ tên lửa thực sự trong vài tháng qua. Điều này được chứng minh bằng chuỗi sự kiện sau:

• Vào tháng 2015 năm XNUMX, José Rodal, Jeremy Mullikin và Noel Munson đã công bố kết quả nghiên cứu của họ trên một diễn đàn (đây là một trang thương mại, mặc dù có tên, không liên kết với NASA). Hóa ra, họ đã kiểm tra hoạt động của động cơ trong môi trường chân không và loại bỏ các sai số đo lường có thể xảy ra, chứng minh nguyên lý hoạt động của động cơ này khi sử dụng chúng.
• Vào tháng 2015 năm XNUMX, kết quả nghiên cứu của Martin Taimar từ Đại học Kỹ thuật Dresden đã được công bố. Nhà vật lý nói rằng động cơ EmDrive đã nhận được lực đẩy, nhưng đây không phải là bằng chứng về hoạt động của nó. Mục đích của thí nghiệm của Taimar là để kiểm tra tác dụng phụ của các phương pháp trước đó được sử dụng để kiểm tra động cơ. Tuy nhiên, bản thân cuộc thử nghiệm đã bị chỉ trích vì tiến hành không chính xác, sai số đo lường và kết quả được công bố được gọi là một "trò chơi chữ".
• Vào tháng 2016 năm XNUMX, nhà khoa học và kỹ sư người Đức Paul Kotsila đã công bố một chiến dịch huy động vốn từ cộng đồng để phóng một vệ tinh có tên PocketQube vào không gian.
• Vào tháng 2016 năm XNUMX, Guido Fetta, người sáng lập của Cannae Inc., đã công bố khái niệm phóng cho CubeSat, một vệ tinh thu nhỏ được trang bị Cannae Drive (4), nghĩa là trong phiên bản EmDrive của riêng bạn.
• Vào tháng 2016 năm XNUMX, Roger J. Scheuer, người phát minh ra EmDrive, đã nhận được bằng sáng chế của Vương quốc Anh và quốc tế cho thế hệ động cơ thứ hai của mình.
• Vào ngày 14 tháng 2016 năm 8, một bộ phim phỏng vấn với Scheuer đã được phát hành cho International Business Times UK. Nó đại diện cho tương lai và lịch sử phát triển của EmDrive, và hóa ra là Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ và Anh, cũng như Lầu Năm Góc, NASA và Boeing, đều quan tâm đến phát minh này. Scheuer đã cung cấp cho một số tổ chức này tất cả các tài liệu kỹ thuật về ổ đĩa và trình diễn của EmDrive, cung cấp lực đẩy 18g và XNUMXg. Scheuer tin rằng ổ đĩa đông lạnh EmDrive thế hệ thứ hai dự kiến ​​sẽ có lực đẩy tương đương tấn, cho phép ổ đĩa được sử dụng trong hầu hết các xe ô tô hiện đại.
• Vào ngày 17 tháng 2016 năm XNUMX, kết quả nghiên cứu nói trên của NASA được công bố, bước đầu đã xác nhận hoạt động của nhà máy điện.

4. Cannae Drive trên vệ tinh - hình dung

17 năm và vẫn là một bí ẩn

5. Roger Scheuer với mô hình EmDrive của anh ấy

Tên dài hơn và chính xác hơn của EmDrive là Động cơ cộng hưởng từ RF. Khái niệm truyền động điện từ được phát triển vào năm 1999 bởi nhà khoa học và kỹ sư người Anh Roger Scheuer, người sáng lập Satellite Propulsion Research Ltd. Năm 2006, anh xuất bản một bài báo trên EmDrive trên tạp chí New Scientist (5). Văn bản đã bị chỉ trích nặng nề bởi các học giả. Theo ý kiến ​​của họ, một truyền động điện từ tương đối tính dựa trên khái niệm đã trình bày vi phạm định luật bảo toàn động lượng, tức là là một lựa chọn tưởng tượng khác về.

tuy nhiên Cả hai cuộc thử nghiệm của Trung Quốc cách đây vài năm và những cuộc do NASA tiến hành vào mùa thu dường như đều xác nhận rằng chuyển động sử dụng áp suất bức xạ điện từ trên bề mặt và tác động của phản xạ sóng điện từ trong ống dẫn sóng hình nón dẫn đến sự chênh lệch lực lượng. và sự xuất hiện của lực kéo. Sức mạnh này, đến lượt nó, có thể được nhân lên Gương soi, đặt ở một khoảng thích hợp, bội số của một nửa chiều dài của sóng điện từ.

Với việc công bố kết quả thí nghiệm của NASA Eagleworks Lab, tranh cãi đã dấy lên về giải pháp có khả năng mang tính cách mạng này. Sự khác biệt giữa kết quả thực nghiệm và lý thuyết khoa học thực tế và các định luật vật lý đã làm nảy sinh nhiều ý kiến ​​cực đoan về các thử nghiệm được thực hiện. Sự khác biệt giữa tuyên bố lạc quan về bước đột phá trong du hành vũ trụ và phủ nhận công khai kết quả nghiên cứu đã khiến nhiều người phải suy nghĩ sâu sắc về những định đề phổ biến và tình huống khó xử của kiến ​​thức khoa học cũng như những hạn chế của thực nghiệm khoa học.

Mặc dù hơn mười bảy năm đã trôi qua kể từ khi Scheuer tiết lộ về dự án, mô hình của kỹ sư người Anh không thể chờ đợi lâu để xác minh nghiên cứu đáng tin cậy. Mặc dù các thí nghiệm với ứng dụng của nó đã được lặp đi lặp lại theo thời gian, nhưng người ta vẫn chưa quyết định xác nhận đúng đắn chúng và kiểm tra phương pháp luận trong một nghiên cứu khoa học cụ thể. Tình hình về mặt này đã thay đổi sau khi công bố kết quả thí nghiệm được đồng nghiệp đánh giá ở trên trong phòng thí nghiệm Eagleworks của Mỹ. Tuy nhiên, bên cạnh tính hợp pháp đã được chứng minh của phương pháp nghiên cứu được áp dụng, ngay từ đầu, toàn bộ những nghi ngờ vẫn chưa được xua tan, điều này thực sự làm giảm uy tín của chính ý tưởng đó.

Và Newton?

Để minh họa mức độ của vấn đề với nguyên lý động cơ của Scheuer, các nhà phê bình có xu hướng so sánh tác giả của ý tưởng EmDrive với một chủ xe muốn làm cho chiếc xe của mình di chuyển bằng cách ấn vào kính chắn gió từ bên trong. Do đó, sự mâu thuẫn được minh họa với các nguyên tắc cơ bản của động lực học Newton vẫn được coi là phản đối chính, điều này hoàn toàn loại trừ độ tin cậy của thiết kế của kỹ sư người Anh. Những người phản đối mô hình của Scheuer không bị thuyết phục bởi các thí nghiệm liên tiếp bất ngờ cho thấy rằng động cơ EmDrive có thể hoạt động hiệu quả.

Tất nhiên, người ta phải thừa nhận rằng các kết quả thử nghiệm thu được cho đến nay vẫn thiếu cơ sở thực chất rõ ràng dưới dạng các điều khoản và khuôn mẫu đã được chứng minh một cách khoa học. Cả các nhà nghiên cứu và những người đam mê chứng minh khả năng hoạt động của mô hình động cơ điện từ đều thừa nhận rằng họ chưa tìm thấy một nguyên lý vật lý nào được xác nhận rõ ràng có thể giải thích hoạt động của nó được cho là trái với định luật động lực học của Newton.

6. Phân phối giả thuyết của các vectơ tương tác trong hình trụ EmDrive

Tuy nhiên, bản thân Scheuer cho rằng cần phải xem xét dự án của mình trên cơ sở cơ học lượng tử, chứ không phải cổ điển, như trường hợp của các ổ đĩa thông thường. Theo ý kiến ​​của ông, công việc của EmDrive dựa trên ảnh hưởng cụ thể của sóng điện từ ( 6), mà ảnh hưởng của nó không được phản ánh đầy đủ trong các nguyên lý của Newton. Ngoài ra, Scheuer không cung cấp bất kỳ bằng chứng xác minh khoa học và phương pháp nào.

Bất chấp tất cả các thông báo đã đưa ra và kết quả nghiên cứu đầy hứa hẹn, kết quả thí nghiệm của Phòng thí nghiệm Eagleworks của NASA chỉ là bước khởi đầu của một quá trình dài xác minh bằng chứng và xây dựng uy tín khoa học của dự án do Scheuer khởi xướng. Nếu kết quả của các thí nghiệm nghiên cứu là có thể tái lập được và hoạt động của mô hình cũng được xác nhận trong điều kiện không gian, thì vẫn còn một câu hỏi nghiêm túc hơn nhiều để phân tích. vấn đề kết hợp giữa khám phá với các nguyên tắc của động lực họctrong khi không thể chạm tới. Sự xuất hiện của một tình huống như vậy không tự động có nghĩa là phủ nhận lý thuyết khoa học hiện tại hoặc các quy luật vật lý cơ bản.

Về mặt lý thuyết, EmDrive hoạt động bằng cách sử dụng hiện tượng áp suất bức xạ. Vận tốc nhóm của sóng điện từ, và do đó là lực do nó tạo ra, có thể phụ thuộc vào dạng hình học của ống dẫn sóng mà nó truyền đi. Theo ý tưởng của Scheuer, nếu bạn xây dựng một ống dẫn sóng hình nón theo cách mà tốc độ sóng ở một đầu khác biệt đáng kể với tốc độ sóng ở đầu kia, thì bằng cách phản xạ sóng giữa hai đầu, bạn sẽ nhận được sự khác biệt về áp suất bức xạ, tức là một lực đủ để đạt được lực kéo. Theo Scheuer, EmDrive không vi phạm các định luật vật lý, mà sử dụng lý thuyết của Einstein - động cơ chỉ đơn giản là một hệ quy chiếu khác so với sóng "đang làm việc" bên trong nó.

7. Sơ đồ khái niệm về hoạt động của EmDrive

Thật khó để hiểu cách EmDrive hoạt động, nhưng bạn biết nó bao gồm những gì (7). Phần quan trọng nhất của thiết bị là máy cộng hưởng vi sóngmà bức xạ vi sóng tạo ra lò vi sóng (đèn phát ra vi sóng được sử dụng trong cả radar và lò vi sóng). Bộ cộng hưởng có hình dạng tương tự như một hình nón kim loại cắt ngắn - một đầu rộng hơn đầu kia. Do các kích thước được lựa chọn thích hợp, các sóng điện từ có độ dài nhất định sẽ cộng hưởng trong nó. Người ta cho rằng những sóng này tăng tốc về phía đầu rộng hơn và chậm lại ở phía cuối hẹp hơn. Sự khác biệt về vận tốc dịch chuyển của sóng sẽ dẫn đến sự khác biệt về áp suất bức xạ tác dụng lên các đầu đối diện của bộ cộng hưởng, và do đó dẫn đến sự hình thành lực đẩy xe. Trình tự này sẽ hoạt động theo hướng cơ sở rộng hơn. Vấn đề là, theo các nhà phê bình của Scheuer, hiệu ứng này bù đắp cho tác động của sóng lên thành bên của hình nón.

8. Vòi phun động cơ ion

Một động cơ phản lực hoặc tên lửa đẩy phương tiện (lực đẩy) khi nó phóng ra khí đốt có gia tốc. Bộ đẩy ion được sử dụng trong các tàu thăm dò không gian cũng phát ra khí (8), nhưng ở dạng ion được gia tốc trong trường điện từ. EmDrive không thổi bay bất kỳ điều này.

Theo Định luật thứ ba của Newton đối với mọi hành động đều có phản ứng ngược lại và bình đẳng, tức là các hành động tương hỗ của hai cơ thể luôn luôn bình đẳng và ngược chiều nhau. Nếu chúng ta dựa vào tường, nó cũng đè lên chúng ta, mặc dù nó sẽ không đi đến đâu. Khi anh ấy nói nguyên tắc bảo toàn động lượngNếu các lực bên ngoài (tương tác) không tác động lên một hệ vật, thì hệ này có động lượng không đổi. Tóm lại, EmDrive sẽ không hoạt động. Nhưng nó đã có tác dụng. Ít nhất đó là những gì các thiết bị phát hiện hiển thị.

Sức mạnh của các nguyên mẫu được chế tạo cho đến nay không làm chúng gục ngã, mặc dù, như chúng ta đã đề cập, một số động cơ ion được sử dụng trong thực tế hoạt động trong phạm vi Newton vi mô này. Theo Scheuer, lực đẩy trong EmDrive có thể tăng lên rất nhiều thông qua việc sử dụng các chất siêu dẫn.

Lý thuyết sóng thí điểm

Lý thuyết sóng thí điểm được các nhà nghiên cứu NASA đưa ra như một cơ sở khoa học khả dĩ cho hoạt động của EmDrive. Đây là lý thuyết biến ẩn đầu tiên được trình bày bởi Louise de Broglie vào năm 1927, sau đó bị lãng quên, sau đó được phát hiện lại và cải tiến David Bohm - bây giờ được gọi là lý thuyết de Broglie-Bohm. Nó không có các vấn đề tồn tại trong cách giải thích tiêu chuẩn của cơ học lượng tử, chẳng hạn như sự sụp đổ tức thời của hàm sóng và vấn đề đo lường (được gọi là nghịch lý con mèo của Schrödinger).

này lý thuyết phi địa phươngđiều này có nghĩa là chuyển động của một hạt nhất định bị ảnh hưởng trực tiếp bởi chuyển động của các hạt khác trong hệ. Tuy nhiên, tính phi địa phương này không cho phép thông tin được truyền đi với tốc độ lớn hơn tốc độ ánh sáng, và do đó không mâu thuẫn với thuyết tương đối. Lý thuyết sóng thí điểm vẫn là một trong những cách giải thích của cơ học lượng tử. Cho đến nay, không có sự khác biệt thực nghiệm nào được tìm thấy giữa các dự đoán của lý thuyết sóng thí điểm và các dự đoán của cách giải thích tiêu chuẩn của cơ học lượng tử.

Trong ấn phẩm năm 1926 của mình Max Born đề xuất rằng hàm sóng của phương trình sóng Schrödinger là mật độ xác suất phát hiện một hạt. Chính vì ý tưởng này mà de Broglie đã phát triển lý thuyết sóng hoa tiêu và phát triển hàm sóng hoa tiêu. Ban đầu, ông đề xuất một cách tiếp cận giải pháp kép trong đó một đối tượng lượng tử chứa một sóng vật lý (sóng u) trong không gian thực có một vùng kỳ dị hình cầu gây ra hành vi giống như hạt. Trong dạng lý thuyết ban đầu này, nhà nghiên cứu đã không đưa ra định đề về sự tồn tại của một hạt lượng tử. Sau đó, ông đã xây dựng lý thuyết sóng thí điểm và trình bày nó tại Hội nghị Solvay nổi tiếng năm 1927. Wolfgang Pauli tuy nhiên, ông cho rằng một mô hình như vậy sẽ không đúng đối với hiện tượng tán xạ hạt không đàn hồi. De Broglie không tìm thấy

cho câu trả lời này và sớm từ bỏ khái niệm sóng thí điểm. Ông ấy không bao giờ phát triển lý thuyết của mình để che đậy sự ngẫu nhiên.

nhiều hạt.

Năm 1952, David Bohm đã khám phá lại lý thuyết sóng thí điểm. Lý thuyết de Broglie-Bohm cuối cùng đã được công nhận là cách giải thích chính xác của cơ học lượng tử và đại diện cho một sự thay thế nghiêm túc cho cách giải thích Copenhagen phổ biến nhất cho đến nay. Điều quan trọng là không có nghịch lý đo lường cản trở việc giải thích tiêu chuẩn của cơ học lượng tử.

Vị trí và động lượng của các hạt là các biến tiềm ẩn theo nghĩa là mỗi hạt có tọa độ và động lượng được xác định rõ tại bất kỳ thời điểm nào. Tuy nhiên, không thể đo cả hai đại lượng này cùng một lúc, vì mỗi phép đo của đại lượng này sẽ làm nhiễu giá trị của đại lượng kia - theo Nguyên lý bất định Heisenberg. Tập hợp các hạt có sóng vật chất tương ứng phát triển theo phương trình Schrödinger. Mỗi hạt tuân theo một quỹ đạo xác định được điều khiển bởi sóng thí điểm. Tổng hợp lại, mật độ của các hạt tương ứng với độ cao của biên độ của hàm sóng. Hàm sóng độc lập với các hạt và có thể tồn tại như một hàm sóng rỗng.

Theo cách giải thích của Copenhagen, các hạt không có vị trí cố định cho đến khi chúng được quan sát thấy. Trong lý thuyết sóng

vị trí thí điểm của các hạt được xác định rõ, nhưng điều này có nhiều hậu quả nghiêm trọng đối với toàn bộ vật lý - do đó

cũng là lý thuyết này không phải là rất phổ biến. Tuy nhiên, nó cho phép bạn giải thích cách EmDrive hoạt động.

Nhóm nghiên cứu của NASA viết trong một ấn phẩm vào tháng 2016 năm XNUMX. “Nếu một phương tiện có thể truyền dao động âm, thì các thành phần của nó có thể tương tác và truyền động lượng”, nhóm nghiên cứu của NASA viết trong một ấn phẩm tháng XNUMX năm XNUMX. Việc này vi phạm định luật chuyển động của Newton. "

Rõ ràng, một trong những hệ quả của cách giải thích này là EmDrive sẽ di chuyển, như thể "đẩy lùi" khỏi Vũ trụ.

 EmDrive không nên phá vỡ các định luật vật lý ...

… Mike McCulloch của Đại học Plymouth, đề xuất một lý thuyết mới gợi ý một cách suy nghĩ khác về chuyển động và quán tính của các vật thể có gia tốc rất nhỏ. Nếu ông ấy đúng, chúng ta sẽ gọi ổ đĩa bí ẩn là "không quán tính", bởi vì quán tính, tức là quán tính, luôn ám ảnh nhà nghiên cứu người Anh.

Quán tính là đặc trưng của tất cả các vật có khối lượng, phản ứng với sự thay đổi hướng hoặc gia tốc. Nói cách khác, khối lượng có thể được coi là thước đo quán tính. Mặc dù đối với chúng ta, điều này dường như là một khái niệm nổi tiếng, nhưng bản chất của nó không quá rõ ràng. Khái niệm của McCulloch dựa trên giả định rằng quán tính là do một hiệu ứng được dự đoán bởi thuyết tương đối rộng được gọi là Giải phóng bức xạa là bức xạ vật đen tác dụng lên vật gia tốc. Mặt khác, chúng ta có thể nói rằng nó phát triển khi chúng ta tăng tốc.

Giới thiệu về EmDrive Khái niệm của McCulloch dựa trên suy nghĩ sau: nếu các photon có khối lượng bất kỳ, chúng phải trải qua quán tính khi phản xạ. Tuy nhiên, bức xạ Unruh rất nhỏ trong trường hợp này. Nhỏ đến mức nó có thể tương tác với môi trường ngay lập tức. Trong trường hợp của EmDrive, đây là hình nón của thiết kế "động cơ". Hình nón cho phép bức xạ Unruh có độ dài nhất định ở đầu rộng hơn và bức xạ có chiều dài ngắn hơn ở đầu hẹp hơn. Các photon bị phản xạ, do đó quán tính của chúng trong buồng phải thay đổi. Và từ nguyên tắc bảo toàn động lượng, trái với những ý kiến ​​thường xuyên về EmDrive, không bị vi phạm trong cách giải thích này, theo đó lực kéo nên được tạo ra theo cách này.

Lý thuyết của McCulloch, một mặt, loại bỏ vấn đề bảo toàn động lượng, và mặt khác, nó nằm ngoài xu hướng khoa học chính thống. Từ quan điểm khoa học, việc cho rằng các photon có khối lượng quán tính còn gây tranh cãi. Hơn nữa, về mặt logic, tốc độ ánh sáng nên thay đổi bên trong buồng. Điều này khá khó để các nhà vật lý chấp nhận.

Nó có thực sự là một chuỗi không?

Bất chấp những kết quả tích cực nói trên từ nghiên cứu lực kéo EmDrive, các nhà phê bình vẫn phản đối nó. Họ lưu ý rằng, trái ngược với các báo cáo của phương tiện truyền thông, NASA vẫn chưa chứng minh được rằng động cơ thực sự hoạt động. Có thể, chẳng hạn, với sự chắc chắn tuyệt đối lỗi thử nghiệmTrong số những thứ khác, gây ra bởi sự bay hơi của các vật liệu tạo nên các bộ phận của hệ thống đẩy.

Các nhà phê bình cho rằng cường độ của sóng điện từ theo cả hai hướng là tương đương nhau. Chúng tôi đang xử lý một chiều rộng khác của thùng chứa, nhưng điều này không thay đổi bất cứ điều gì, bởi vì vi sóng, phản xạ từ một đầu rộng hơn, quay trở lại, không chỉ rơi xuống đáy hẹp hơn mà còn trên các bức tường. Chẳng hạn, những người hoài nghi đã xem xét việc tạo ra lực đẩy ánh sáng với luồng không khí, nhưng NASA đã bác bỏ điều này sau các thử nghiệm trong buồng chân không. Đồng thời, các nhà khoa học khác đã khiêm tốn chấp nhận dữ liệu mới, tìm cách điều hòa chúng một cách có ý nghĩa với nguyên lý bảo toàn động lượng.

Một số nghi ngờ rằng thí nghiệm này phân biệt lực đẩy cụ thể của động cơ và tác dụng làm nóng của hệ thống được xử lý bằng dòng điện (9). Trong thiết lập thử nghiệm của NASA, một lượng nhiệt năng rất lớn đi vào hình trụ, có thể thay đổi sự phân bố khối lượng và trọng tâm, khiến lực đẩy EmDrive được phát hiện trong các thiết bị đo lường.

9. Hình ảnh nhiệt của hệ thống trong quá trình thử nghiệm

Những người đam mê EmDrive nói rằng bí mật nằm trong số những thứ khác, trong hình dạng của một hình trụ hình nónđó là lý do tại sao dòng chỉ xuất hiện. Những người hoài nghi trả lời rằng sẽ đáng để thử nghiệm thiết bị truyền động bất khả thi với một xi lanh bình thường. Vì nếu có lực đẩy trong một thiết kế thông thường, không hình nón như vậy, nó sẽ làm suy yếu một số tuyên bố "thần bí" về EmDrive và cũng sẽ hỗ trợ cho những nghi ngờ rằng các hiệu ứng nhiệt đã biết của "động cơ không thể" đang hoạt động trong thiết lập thử nghiệm.

"Hiệu suất" của động cơ, được đo bằng các thí nghiệm Eagleworks của NASA, cũng là một vấn đề đáng nghi ngờ. Khi sử dụng 40 W, lực đẩy được đo ở mức 40 micron - trong khoảng cộng hoặc trừ 20 micron. Đây là lỗi 50%. Sau khi tăng công suất lên 60 watt, các phép đo hiệu suất thậm chí còn kém chính xác hơn. Tuy nhiên, ngay cả khi chúng tôi lấy dữ liệu này theo mệnh giá, loại ổ đĩa mới vẫn chỉ tạo ra một phần mười công suất trên mỗi kilowatt điện có thể đạt được với các bộ đẩy ion tiên tiến như NSTAR hoặc NEXT.

Những người hoài nghi đang kêu gọi thử nghiệm sâu hơn, kỹ lưỡng hơn và tất nhiên là độc lập. Họ nhớ lại rằng chuỗi EmDrive đã xuất hiện trong các thí nghiệm của Trung Quốc vào năm 2012, và biến mất sau khi cải tiến các phương pháp thử nghiệm và đo lường.

Kiểm tra sự thật trong quỹ đạo

Câu trả lời cuối cùng (?) Cho câu hỏi liệu ổ đĩa có hoạt động với buồng cộng hưởng hay không được hình thành bởi Guido Fett đã nói ở trên - người phát minh ra một biến thể của khái niệm này có tên là Kanna Drive. Theo ý kiến ​​của ông, những người hoài nghi và chỉ trích sẽ phải ngậm miệng bằng cách đưa một vệ tinh chạy bằng động cơ này lên quỹ đạo. Tất nhiên nó sẽ đóng nếu Cannae Drive thực sự phóng vệ tinh.

Một tàu thăm dò có kích thước bằng 6 đơn vị CubeSat (tức là khoảng 10 × 20 × 30 cm) sẽ được nâng lên độ cao 241 km, nơi nó sẽ ở lại trong khoảng nửa năm. Các vệ tinh truyền thống có kích thước này sẽ hết nhiên liệu hiệu chỉnh trong khoảng sáu tuần. EmDrive chạy bằng năng lượng mặt trời sẽ loại bỏ hạn chế này.

Để chế tạo thiết bị, Cannae Inc., được điều hành bởi Fetta, Inc. thành lập công ty với LAI International và SpaceQuest Ltd, có kinh nghiệm là nhà cung cấp phụ tùng thay thế, bao gồm. cho hàng không và nhà sản xuất microatellite. Nếu mọi việc suôn sẻ, thì Những cái này, bởi vì đó là tên của liên doanh mới, có thể ra mắt trang web nhỏ EmDrive đầu tiên vào năm 2017.

Người Phần Lan nói rằng chúng không là gì khác ngoài các photon.

Một vài tháng trước khi kết quả của NASA được công bố, tạp chí AIP Advances được đánh giá ngang hàng đã đăng một bài báo về động cơ EmDrive gây tranh cãi. Các tác giả của nó, giáo sư vật lý Arto Annila từ Đại học Helsinki, Tiến sĩ Erkki Kolehmainen từ Đại học Jyväskylä về hóa học hữu cơ, và nhà vật lý Patrick Grahn từ Comsol, lập luận rằng EmDrive nhận được lực đẩy do giải phóng các photon từ một buồng kín.

Giáo sư Annila là một nhà nghiên cứu nổi tiếng về các lực lượng của tự nhiên. Ông là tác giả của gần năm mươi bài báo đăng trên các tạp chí uy tín. Các lý thuyết của ông đã được tìm thấy ứng dụng trong nghiên cứu năng lượng tối và vật chất tối, sự tiến hóa, kinh tế học và khoa học thần kinh. Annila là phân loại: EmDrive giống như bất kỳ công cụ nào khác. Tốn nhiên liệu và tạo ra lực đẩy.

Về mặt nhiên liệu, mọi thứ đều đơn giản và rõ ràng đối với mọi người - vi sóng được gửi đến động cơ. Vấn đề là không thể nhìn thấy gì từ nó, vì vậy mọi người nghĩ rằng động cơ không hoạt động. Vì vậy, làm thế nào một cái gì đó không thể phát hiện ra khỏi nó? Các photon nảy qua lại trong buồng. Một số trong số chúng đi cùng hướng và cùng tốc độ, nhưng pha của chúng bị lệch 180 độ. Do đó, nếu chúng di chuyển trong cấu hình này, chúng sẽ triệt tiêu trường điện từ của nhau. Nó giống như những làn sóng nước di chuyển cùng nhau khi cái này bị lệch khỏi cái kia để chúng triệt tiêu lẫn nhau. Nước không mất đi, nó vẫn ở đó. Tương tự như vậy, các photon mang động lượng không biến mất, ngay cả khi chúng không nhìn thấy được dưới dạng ánh sáng. Và nếu sóng không còn tính chất điện từ nữa, vì chúng đã bị loại bỏ, thì chúng sẽ không phản xạ khỏi thành buồng và không rời khỏi nó. Vì vậy, chúng tôi có một ổ đĩa do các cặp photon.

Một con thuyền đắm mình trong không-thời gian tương đối

Nhà vật lý nổi tiếng James F. Woodward (10) Mặt khác, xem xét rằng cơ sở vật chất cho hoạt động của một loại thiết bị đẩy mới là cái gọi là phục kích Maha. Woodward đã xây dựng một lý thuyết toán học phi cục bộ dựa trên nguyên lý Mach. Tuy nhiên, đáng chú ý nhất là lý thuyết của ông có thể kiểm chứng được vì nó dự đoán các hiệu ứng vật lý.

Woodward nói rằng nếu mật độ khối lượng-năng lượng của bất kỳ hệ thống nhất định nào thay đổi theo thời gian, thì khối lượng của hệ thống đó thay đổi một lượng tỷ lệ với đạo hàm thứ hai của sự thay đổi mật độ của hệ thống được đề cập.

Ví dụ: nếu tụ gốm 1 kg được sạc một lần với điện áp dương, đôi khi âm thay đổi ở tần số 10 kHz và truyền công suất, chẳng hạn, 100 W - Lý thuyết của Woodward dự đoán rằng khối lượng của tụ điện sẽ thay đổi ± 10 miligam xung quanh giá trị khối lượng ban đầu của nó ở tần số 20 kHz. Tiên đoán này đã được xác nhận trong phòng thí nghiệm và như vậy nguyên lý Mach đã được xác nhận bằng thực nghiệm.

Ernst Mach tin rằng vật thể chuyển động thống nhất không liên quan đến không gian tuyệt đối, mà liên quan đến khối tâm của tất cả các vật thể khác trong Vũ trụ. Quán tính của một cơ thể là kết quả của sự tương tác của nó với các cơ thể khác. Theo nhiều nhà vật lý, việc thực hiện đầy đủ nguyên lý Mach sẽ chứng minh sự phụ thuộc hoàn toàn của hình học không-thời gian vào sự phân bố của vật chất trong Vũ trụ, và lý thuyết tương ứng với nó sẽ là lý thuyết về không-thời gian tương đối.

Nhìn trực quan, khái niệm về động cơ EmDrive này có thể được so sánh với việc chèo thuyền trong đại dương. Và đại dương này là Vũ trụ. Chuyển động sẽ hoạt động ít nhiều giống như một mái chèo lặn xuống nước tạo nên vũ trụ và đẩy chính nó ra khỏi nó. Và điều thú vị nhất về tất cả những điều này là vật lý hiện đang ở trong tình trạng mà những phép ẩn dụ như vậy dường như không giống khoa học viễn tưởng và thơ ca chút nào.

Không chỉ EmDrive, hoặc ổ đĩa không gian của tương lai

Mặc dù động cơ Scheuer chỉ mang lại một sự thúc đẩy tối thiểu, nhưng nó đã có một tương lai lớn trong du hành vũ trụ sẽ đưa chúng ta đến sao Hỏa và xa hơn nữa. Tuy nhiên, đây không phải là hy vọng duy nhất về một động cơ tàu vũ trụ thực sự nhanh và hiệu quả. Dưới đây là một số khái niệm khác:

•  ổ hạt nhân. Nó sẽ bao gồm việc bắn bom nguyên tử và hướng lực nổ của chúng bằng một "nòng súng" về phía đuôi tàu. Các vụ nổ hạt nhân sẽ tạo ra lực tác động “đẩy” con tàu về phía trước. Một lựa chọn không gây nổ sẽ là sử dụng vật liệu phân hạch muối, chẳng hạn như uranium bromide, hòa tan trong nước. Nhiên liệu đó được chứa trong một dãy thùng chứa, ngăn cách nhau bằng một lớp vật liệu bền, có bổ sung thêm bo, bền

  một chất hấp thụ nơtron ngăn chúng chảy giữa các thùng chứa. Khi chúng ta khởi động động cơ, vật liệu từ tất cả các thùng chứa kết hợp với nhau, gây ra phản ứng dây chuyền và dung dịch muối trong nước biến thành plasma, khiến vòi phun tên lửa được bảo vệ khỏi nhiệt độ khổng lồ của plasma bằng từ trường, cho một lực đẩy không đổi. Theo ước tính, phương pháp này có thể tăng tốc tên lửa lên tới 6 m / s và thậm chí hơn thế nữa. Tuy nhiên, với phương pháp này, cần khối lượng lớn nhiên liệu hạt nhân - đối với một con tàu nặng một nghìn tấn, con tàu này có thể lên tới 10 tấn. tấn uranium.

• Động cơ nhiệt hạch sử dụng đơteri. Plasma với nhiệt độ khoảng 500 triệu độ C, tạo ra lực đẩy, gây ra một vấn đề nghiêm trọng cho các nhà thiết kế, ví dụ như vòi xả. Tuy nhiên, tốc độ có thể đạt được về mặt lý thuyết trong trường hợp này là gần bằng một phần mười tốc độ ánh sáng, tức là lên đến 30 XNUMX. km / s. Tuy nhiên, phương án này vẫn không khả thi về mặt kỹ thuật.
• Phản vật chất. Điều kỳ lạ này thực sự tồn tại - tại CERN và Fermilab, chúng tôi đã thu thập được khoảng một nghìn tỷ phản proton, hoặc một picogram của phản vật chất, sử dụng các vòng thu thập. Về mặt lý thuyết, phản vật chất có thể được lưu trữ trong cái gọi là bẫy Penning, trong đó từ trường ngăn nó va chạm với thành của vật chứa. Sự hủy diệt phản vật chất thông thường

  với một chất, ví dụ, với hydro, tạo ra năng lượng khổng lồ từ plasma năng lượng cao trong bẫy từ trường. Về mặt lý thuyết, một chiếc xe chạy bằng năng lượng hủy diệt của vật chất và phản vật chất có thể tăng tốc bằng 90% tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, trên thực tế, việc sản xuất phản vật chất vô cùng khó khăn và tốn kém. Một lô nhất định đòi hỏi năng lượng sản xuất nhiều hơn mười triệu lần so với năng lượng mà nó có thể tạo ra sau đó.

• buồm mặt trời. Đây là một khái niệm truyền động đã được biết đến trong nhiều năm, nhưng vẫn đang chờ đợi, ít nhất là dự kiến, để được hiện thực hóa. Các cánh buồm sẽ hoạt động bằng cách sử dụng hiệu ứng quang điện mà Einstein mô tả. Tuy nhiên, bề mặt của chúng phải rất lớn. Bản thân cánh buồm cũng phải rất mỏng để cấu trúc không quá nặng.
• Đơn vị ổ đĩa . Những người theo thuyết ma thuật nói rằng nó đủ để ... làm cong không gian, điều này thực sự rút ngắn khoảng cách giữa phương tiện và điểm đến và tăng khoảng cách phía sau nó. Vì vậy, bản thân hành khách chỉ di chuyển một chút, nhưng trong “bong bóng” anh ta vượt qua một khoảng cách rất lớn. Nghe có vẻ viển vông, các nhà khoa học NASA đã và đang thử nghiệm khá nghiêm túc.

  với các hiệu ứng trên photon. Năm 1994, nhà vật lý, Tiến sĩ Miguel Alcubierre đề xuất một lý thuyết khoa học mô tả cách một động cơ như vậy có thể hoạt động. Trên thực tế, đó sẽ là một dạng mánh khóe - thay vì di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng, nó sẽ tự điều chỉnh không-thời gian. Thật không may, không tính đến việc nhận được đĩa sớm. Một trong nhiều vấn đề với nó là một con tàu được đẩy theo cách này sẽ cần năng lượng tiêu cực để cung cấp năng lượng cho nó. Đúng là loại năng lượng này được biết đến trong vật lý lý thuyết - mô hình lý thuyết về chân không như một biển vô tận gồm các hạt năng lượng âm được nhà vật lý người Anh Paul Dirac đề xuất lần đầu tiên vào năm 1930 để giải thích sự tồn tại của lượng tử năng lượng âm được tiên đoán. Những trạng thái. theo phương trình Dirac cho các electron tương đối tính.

  Trong vật lý cổ điển, người ta cho rằng trong tự nhiên chỉ có một nghiệm có năng lượng dương, và một giải pháp có năng lượng âm là không có ý nghĩa. Tuy nhiên, phương trình Dirac giả định sự tồn tại của các quá trình trong đó một nghiệm âm có thể phát sinh từ các hạt dương "bình thường", và do đó không thể bị bỏ qua. Tuy nhiên, người ta không biết liệu năng lượng tiêu cực có thể được tạo ra trong thực tế có sẵn cho chúng ta hay không.

  Có nhiều vấn đề với việc triển khai ổ đĩa. Giao tiếp dường như là một trong những điều quan trọng nhất. Ví dụ, người ta không biết làm thế nào mà một con tàu có thể liên lạc với các vùng xung quanh của không-thời gian, di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng? Điều này cũng sẽ ngăn ổ đĩa không bị vấp hoặc khởi động.