EmDrive radi! Veslo je zaronilo u svemir

Fizika je gotovo na rubu ponora. U studenom 2016. NASA je objavila znanstveno izvješće o testiranju EmDrive u Eagleworks Laboratories (1). U njemu agencija potvrđuje da uređaj proizvodi vuču, odnosno radi. Problem je što se još uvijek ne zna zašto radi...

1. Laboratorijski sustav za mjerenje potiska motora EmDrive

2. Pisanje niza u EmDrive tijekom testiranja

Znanstvenici i inženjeri u NASA Eagleworks Laboratories vrlo su pažljivo pristupili svom istraživanju. Čak su pokušali pronaći bilo kakve potencijalne izvore pogreške - ali bezuspješno. Ih motor EmDrive proizveo je 1,2 ± 0,1 milinutona potiska po kilovatu snage (2). Ovaj rezultat je nenametljiv i ima višestruko manju ukupnu učinkovitost od one ionskih cijevi, primjerice, Hallovih potisnika, ali teško mu je osporiti veliku prednost - ne zahtijeva nikakvo gorivo.Stoga nema potrebe ponijeti sa sobom na moguće putovanje bilo koji spremnik goriva, "napunjen" svojom snagom.

Ovo nije prvi put da su istraživači dokazali da djeluje. Međutim, još nitko nije uspio objasniti zašto. NASA-ini stručnjaci vjeruju da se rad ovog motora može objasniti teorija pilotskih valova. Naravno, ovo nije jedina hipoteza koja pokušava objasniti tajanstveni izvor sekvence. Potrebne su daljnje studije kako bi se potvrdile pretpostavke znanstvenika. Budite strpljivi i spremni na naknadne tvrdnje koje EmDrive (3)… Stvarno djeluje.

Radi se o ubrzanju

Kućište EmDrive zadnjih nekoliko mjeseci ubrzava i ubrzava poput pravog raketnog motora. O tome svjedoči sljedeći slijed događaja:

• U travnju 2015. José Rodal, Jeremy Mullikin i Noel Munson objavili su rezultate svog istraživanja na forumu (ovo je komercijalna stranica, unatoč imenu, nije povezana s NASA-om). Kako se ispostavilo, provjerili su rad motora u vakuumu i otklonili moguće pogreške u mjerenju, čime su dokazali princip rada ovog motora.
• U kolovozu 2015. objavljeni su rezultati studije Martina Taimara s Tehničkog sveučilišta u Dresdenu. Fizičar je rekao da je EmDrive motor dobio potisak, ali to uopće nije dokaz njegovog rada. Svrha Taimarovog eksperimenta bila je ispitati nuspojave ranijih metoda korištenih za testiranje motora. No, sam eksperiment kritiziran je zbog netočnog ponašanja, pogrešaka u mjerenju, a najavljeni rezultati nazvani su "igra riječi".
• U lipnju 2016. njemački znanstvenik i inženjer Paul Kotsila najavio je kampanju skupnog financiranja za lansiranje satelita pod nazivom PocketQube u svemir.
• U kolovozu 2016. Guido Fetta, osnivač Cannae Inc., najavio je koncept lansiranja za CubeSat, minijaturni satelit opremljen Cannae Drive (4), odnosno u vlastitoj verziji EmDrive-a.
• U listopadu 2016. Roger J. Scheuer, izumitelj EmDrive-a, primio je britanske i međunarodne patente za drugu generaciju svog motora.
• 14. listopada 2016. filmski intervju sa Scheuerom objavljen je za International Business Times UK. Predstavlja, između ostalog, budućnost i povijest razvoja EmDrivea, a pokazalo se da su za izum zainteresirani američko i britansko ministarstvo obrane, te Pentagon, NASA i Boeing. Scheuer je nekim od ovih organizacija dostavio svu tehničku dokumentaciju za pogon i demonstracije EmDrive-a, pružajući potisak od 8 g i 18 g. Scheuer vjeruje da se očekuje da će druga generacija kriogenog pogona EmDrive imati potisak jednak toni, što će pogonu omogućiti koristiti u gotovo svim modernim automobilima.
• Dana 17. studenog 2016. objavljeni su gore navedeni rezultati NASA-inog istraživanja koji su u početku potvrdili rad elektrane.

4. Cannae Drive na satelitu - vizualizacija

17 godina i još uvijek misterij

5. Roger Scheuer s modelom svog EmDrivea

Duži i točniji naziv EmDrive je Motor RF rezonantnog rezonatora. Koncept elektromagnetskog pogona razvio je 1999. britanski znanstvenik i inženjer Roger Scheuer, osnivač Satellite Propulsion Research Ltd. Godine 2006. objavio je članak na EmDriveu u New Scientist (5). Znanstvenici su tekst žestoko kritizirali. Po njihovom mišljenju, relativistički elektromagnetski pogon utemeljen na predstavljenom konceptu krši zakon održanja količine gibanja, t.j. je još jedna fantasy opcija o.

međutim Čini se da i kineski testovi prije nekoliko godina i oni koje je NASA provela u jesen potvrđuju da kretanje pomoću pritiska elektromagnetskog zračenja na površini i učinak refleksije elektromagnetskog vala u konusnom valovodu dovode do razlike sila. i pojava vuče. Ova se snaga, pak, može pomnožiti s Lustra, postavljen na odgovarajuću udaljenost, višestruku od polovice duljine elektromagnetskog vala.

Objavom rezultata NASA-inog eksperimenta Eagleworks Lab ponovno su oživjele kontroverze oko ovog potencijalno revolucionarnog rješenja. Nepodudarnosti između eksperimentalnih nalaza i stvarne znanstvene teorije i zakona fizike potaknule su mnoga ekstremna mišljenja o provedenim testovima. Nepodudarnost između optimističnih tvrdnji o proboju u svemirskim putovanjima i otvorenog poricanja rezultata istraživanja navela je mnoge na duboko razmišljanje o univerzalnim postulatima i dilemama znanstvenog znanja i ograničenjima znanstvenog eksperimenta.

Iako je prošlo više od sedamnaest godina od Scheuerovog otkrivanja projekta, model britanskog inženjera nije mogao dugo čekati na pouzdanu provjeru istraživanja. Iako su se eksperimenti s njegovom primjenom s vremena na vrijeme ponavljali, nije odlučeno da se valjano validiraju i testiraju metodologiju u konkretnom znanstvenom istraživanju. Situacija se u tom pogledu promijenila nakon gore spomenute objave recenziranih rezultata eksperimenta u američkom laboratoriju Eagleworks. No, osim dokazane legitimnosti usvojene istraživačke metode, od samog početka nije razbijen cijeli niz dvojbi, što je zapravo narušilo vjerodostojnost same ideje.

A Newton?

Kako bi ilustrirali razmjere problema sa Scheuerovim principom motora, kritičari su skloni usporediti autora ideje EmDrive s vlasnikom automobila koji želi pomaknuti svoj automobil pritiskom na vjetrobran iznutra. Tako ilustrirana nedosljednost s temeljnim načelima Newtonove dinamike i dalje se smatra glavnim prigovorom, što u potpunosti isključuje vjerodostojnost dizajna britanskog inženjera. Protivnike Scheuerovog modela nisu uvjerili uzastopni eksperimenti koji su neočekivano pokazali da EmDrive motor može raditi učinkovito.

Naravno, treba priznati da dosadašnji eksperimentalni rezultati pate od nedostatka jasne sadržajne osnove u obliku znanstveno dokazanih odredbi i obrazaca. I istraživači i entuzijasti koji dokazuju operabilnost modela elektromagnetskog motora priznaju da nisu pronašli jasno potvrđeni fizički princip koji bi objasnio njegov rad kao navodno suprotan Newtonovim zakonima dinamike.

6. Hipotetička raspodjela interakcijskih vektora u EmDrive cilindru

Sam Scheuer, međutim, postavlja potrebu da se njegov projekt razmatra na temelju kvantne mehanike, a ne klasične, kao što je slučaj s konvencionalnim pogonima. Prema njegovom mišljenju, rad EmDrivea temelji se na specifičan utjecaj elektromagnetskih valova ( 6), čiji se utjecaj ne odražava u potpunosti u Newtonovim principima. Također, Scheuer ne daje nikakve znanstveno provjerene i metodološki provjerene dokaze.

Unatoč svim objavljenim najavama i obećavajućim rezultatima istraživanja, rezultati eksperimenta NASA Eagleworks Laboratory samo su početak dugog procesa provjere dokaza i izgradnje znanstvene vjerodostojnosti projekta koji je pokrenuo Scheuer. Ako se rezultati istraživačkih eksperimenata pokažu ponovljivima, a rad modela se potvrdi i u svemirskim uvjetima, ostaje puno ozbiljnije pitanje za analizu. problem usklađivanja otkrića s načelima dinamikedok je nedodirljiv. Pojava takve situacije ne bi trebala automatski značiti poricanje trenutne znanstvene teorije ili temeljnih fizikalnih zakona.

Teoretski, EmDrive radi koristeći fenomen tlaka zračenja. Skupna brzina elektromagnetskog vala, a time i sila koju on stvara, može ovisiti o geometriji valovoda u kojem se širi. Prema Scheuerovoj zamisli, ako konusni valovod izgradite na način da se brzina vala na jednom kraju značajno razlikuje od brzine vala na drugom kraju, tada ćete reflektiranjem vala između dva kraja dobiti razliku u tlak zračenja, tj. sila dovoljna za postizanje vuče. Prema Scheueru, EmDrive ne krši zakone fizike, već koristi Einsteinovu teoriju - motor je jednostavno u drugi referentni okvir nego "radni" val unutar njega.

7. Konceptualni dijagram rada EmDrive-a

Teško je razumjeti kako EmDrive radi, ali znate od čega se sastoji (7). Najvažniji dio uređaja je mikrovalni rezonatorna koje je stvoreno mikrovalno zračenje mikrovalna (mikrovalna žarulja koja se koristi u radarskim i mikrovalnim pećnicama). Rezonator je po obliku sličan krnjem metalnom stošcu - jedan kraj je širi od drugog. Zbog pravilno odabranih dimenzija u njemu rezoniraju elektromagnetski valovi određene duljine. Pretpostavlja se da se ti valovi ubrzavaju prema širem kraju, a usporavaju prema užem kraju. Razlika u brzini pomaka vala trebala bi dovesti do razlike u tlaku zračenja na suprotnim krajevima rezonatora, a time i do formiranja pogon vozila. Ovaj slijed će djelovati prema široj bazi. Problem je u tome što, prema Scheuerovim kritičarima, ovaj učinak kompenzira utjecaj valova na bočne stijenke stošca.

8. Mlaznica ionskog motora

Mlazni ili raketni motor gura vozilo (potisak) dok izbacuje ubrzani plin izgaranja. Ionski potisnik koji se koristi u svemirskim sondama također emitira plin (8), ali u obliku iona ubrzanih u elektromagnetskom polju. EmDrive ništa od ovoga ne ispuhuje.

Prema Newtonov treći zakon na svaku radnju postoji suprotna i jednaka reakcija, odnosno međusobna djelovanja dvaju tijela su uvijek jednaka i suprotna. Ako se naslonimo na zid, i on nas pritišće, iako neće nikuda. Dok govori princip održanja količine gibanjaAko vanjske sile (interakcije) ne djeluju na sustav tijela, tada ovaj sustav ima stalan zamah. Ukratko, EmDrive ne bi trebao raditi. Ali djeluje. Barem tako pokazuju uređaji za detekciju.

Snaga do sada izgrađenih prototipova ih ne obara s nogu, iako, kao što smo već spomenuli, neki od ionskih motora koji se koriste u praksi rade u tim mikro-njutonovskim rasponima. Prema Scheueru, potisak u EmDriveu može se uvelike povećati korištenjem supravodiča.

Teorija pilotskih valova

Teoriju pilot valova dali su NASA-ini istraživači kao moguću znanstvenu osnovu za rad EmDrive-a. Ovo je prva poznata teorija skrivenih varijabli koju je predstavio Louise de Broglie 1927., kasnije zaboravljen, zatim ponovno otkriven i poboljšan David Bohm - sada se zove de Broglie-Bohmova teorija. Lišen je problema koji postoje u standardnoj interpretaciji kvantne mehanike, kao što je trenutni kolaps valne funkcije i problem mjerenja (poznat kao paradoks Schrödingerove mačke).

ovo ne-lokalna teorijato znači da na gibanje dane čestice izravno utječe gibanje drugih čestica u sustavu. Međutim, ova nelokalnost ne dopušta prijenos informacija brzinom većom od brzine svjetlosti, te stoga ne proturječi teoriji relativnosti. Teorija pilot valova ostaje jedno od nekoliko tumačenja kvantne mehanike. Do sada nisu pronađene eksperimentalne razlike između predviđanja teorije pilot valova i onih standardne interpretacije kvantne mehanike.

U svojoj publikaciji iz 1926 Max Born predložio da je valna funkcija Schrödingerove valne jednadžbe gustoća vjerojatnosti detekcije čestice. Za tu ideju de Broglie je razvio teoriju pilotskog vala i razvio funkciju pilotskog vala. Izvorno je predložio pristup dvostrukog rješenja u kojem kvantni objekt sadrži fizički val (u-val) u stvarnom prostoru koji ima sferično singularno područje koje uzrokuje ponašanje slično česticama. U ovom izvornom obliku teorije, istraživač nije pretpostavio postojanje kvantne čestice. Kasnije je formulirao teoriju pilot valova i predstavio je na poznatoj Solvay konferenciji 1927. godine. Wolfganga Paulija međutim, pretpostavio je da takav model ne bi bio ispravan za neelastično raspršenje čestica. De Broglie nije pronašao

na ovaj odgovor i ubrzo napustili koncept pilotskog vala. Nikada nije razvio svoju teoriju da pokrije slučajnost.

mnoge čestice.

Godine 1952. David Bohm je ponovno otkrio teoriju pilot valova. De Broglie-Bohmova teorija je na kraju prepoznata kao ispravna interpretacija kvantne mehanike i predstavlja ozbiljnu alternativu najpopularnijoj kopenhagenskoj interpretaciji do sada. Važno je da je oslobođen paradoksa mjerenja koji ometa standardnu ​​interpretaciju kvantne mehanike.

Položaji i zamah čestica su latentne varijable u smislu da svaka čestica ima dobro definirane koordinate i zamah u bilo kojem trenutku. Međutim, nemoguće je mjeriti obje ove veličine u isto vrijeme, budući da svako mjerenje jedne remeti vrijednost druge - u skladu s Heisenbergov princip nesigurnosti. Skup čestica ima odgovarajući val materije koji se razvija prema Schrödingerovoj jednadžbi. Svaka čestica slijedi determinističku putanju kojom upravlja pilot val. Uzeto zajedno, gustoća čestica odgovara visini amplitude valne funkcije. Valna funkcija je neovisna o česticama i može postojati kao prazna valna funkcija.

U tumačenju iz Kopenhagena, čestice nemaju fiksnu lokaciju dok se ne promatraju. U teoriji valova

pilot položaji čestica su dobro definirani, ali to ima razne ozbiljne posljedice za cijelu fiziku - stoga

također ova teorija nije jako popularna. Međutim, omogućuje vam da objasnite kako EmDrive radi.

"Ako medij može prenositi akustične vibracije, tada njegove komponente mogu komunicirati i prenositi zamah", piše istraživački tim NASA-e u publikaciji iz studenog 2016. krše Newtonove zakone gibanja."

Jedna od posljedica ovakvog tumačenja je, očito, da će se EmDrive kretati, kao da se "odbija" od Svemira.

 EmDrive ne bi trebao kršiti zakone fizike...

…kaže Mike McCulloch sa Sveučilišta u Plymouthu, predlažući novu teoriju koja sugerira drugačiji način razmišljanja o gibanju i inerciji objekata s vrlo malim ubrzanjima. Da je bio u pravu, na kraju bismo tajanstveni pogon nazvali "neinercijskim", jer upravo inercija, odnosno inercija, proganja britanskog istraživača.

Inercija je karakteristična za sve objekte koji imaju masu, reagiraju na promjenu smjera ili na ubrzanje. Drugim riječima, masa se može smatrati mjerom inercije. Iako nam se ovo čini dobro poznatim konceptom, njegova priroda nije toliko očita. McCullochov koncept temelji se na pretpostavci da je inercija posljedica učinka predviđenog općom relativnošću tzv. Unru zračenjaa je zračenje crnog tijela koje djeluje na predmete koji se ubrzavaju. S druge strane, možemo reći da raste kada ubrzavamo.

O EmDriveu McCullochov koncept temelji se na sljedećoj misli: ako fotoni imaju bilo kakvu masu, moraju doživjeti inerciju kada se reflektiraju. Međutim, Unruhovo zračenje je u ovom slučaju vrlo malo. Toliko mali da može komunicirati sa svojim neposrednim okruženjem. U slučaju EmDrive-a, ovo je konus dizajna "motora". Konus dopušta Unruhovo zračenje određene duljine na širem kraju, a zračenje kraće duljine na užem kraju. Fotoni se reflektiraju, pa se njihova inercija u komori mora promijeniti. A iz principa očuvanja zamaha, koji se, suprotno čestim mišljenjima o EmDriveu, u ovoj interpretaciji ne krši, proizlazi da na taj način treba stvarati vuču.

McCullochova teorija, s jedne strane, eliminira problem očuvanja zamaha, as druge strane, nalazi se na margini znanstvenog mainstreama. Sa znanstvenog stajališta, kontroverzno je pretpostaviti da fotoni imaju inercijsku masu. Štoviše, logično, brzina svjetlosti bi se trebala mijenjati unutar komore. To je fizičarima prilično teško prihvatiti.

Je li to stvarno žica?

Unatoč spomenutim pozitivnim rezultatima EmDrive studije vuče, kritičari su i dalje protiv toga. Napominju da, suprotno medijskim napisima, NASA tek treba dokazati da motor zapravo radi. Moguće je, na primjer, sa apsolutnom sigurnošću eksperimentalne pogreškeuzrokovano, između ostalog, isparavanjem materijala koji čine dijelove pogonskog sustava.

Kritičari tvrde da je snaga elektromagnetskog vala u oba smjera zapravo jednaka. Imamo posla s različitom širinom posude, ali to ništa ne mijenja, jer mikrovalovi, reflektirajući se sa šireg kraja, vraćajući se, padaju ne samo na uže dno, već i na stijenke. Skeptici su razmišljali o stvaranju laganog potiska strujanjem zraka, na primjer, ali NASA je to isključila nakon testova u vakuumskoj komori. Istodobno, drugi su znanstvenici ponizno prihvatili nove podatke, tražeći način da ih smisleno pomire s načelom očuvanja zamaha.

Neki sumnjaju da ovaj eksperiment razlikuje specifičan potisak motora i učinak grijanja sustava tretiranog električnom strujom (9). U NASA-inoj eksperimentalnoj postavci, vrlo velika količina toplinske energije ulazi u cilindar, što može promijeniti raspodjelu mase i težište, uzrokujući detektiranje EmDrive potiska u mjernim uređajima.

9. Toplinske slike sustava tijekom ispitivanja

EmDrive entuzijasti kažu to tajna leži, između ostalog, u obliku stožastog cilindrazato se crta samo pojavljuje. Skeptici odgovaraju da bi bilo vrijedno testirati nemogući aktuator s normalnim cilindrom. Jer kada bi se ubacio u takav konvencionalni, nekonusni dizajn, to bi potkopali neke od "mističnih" tvrdnji o EmDriveu, a također bi poduprlo sumnje da su poznati toplinski učinci "nemogućeg motora" na djelu u eksperimentalna postava.

Upitne su i "performanse" motora, mjerene NASA-inim eksperimentima Eagleworks. Pri korištenju 40 W, potisak je izmjeren na razini od 40 mikrona - unutar plus ili minus 20 mikrona. Ovo je 50% pogreške. Nakon povećanja snage na 60 vata, mjerenja performansi postala su još manje točna. Međutim, čak i ako ove podatke uzmemo zdravo za gotovo, novi tip pogona još uvijek proizvodi samo jednu desetinu snage po kilovatu električne energije koja se može postići s naprednim ionskim potisnicima kao što su NSTAR ili NEXT.

Skeptici traže daljnja, temeljitija i, naravno, neovisna ispitivanja. Podsjećaju da se EmDrive niz pojavio u kineskim eksperimentima još 2012. godine, a nestao je nakon poboljšanja eksperimentalnih i mjernih metoda.

Provjera istine u orbiti

Konačni (?) odgovor na pitanje radi li pogon s rezonantnom komorom osmislio je spomenuti Guido Fett - izumitelj varijante ovog koncepta tzv. Kanna Drive. Prema njegovom mišljenju, skepticima i kritičarima će začepiti usta slanjem satelita koji pokreće ovaj motor u orbitu. Naravno da će se zatvoriti ako Cannae Drive zaista lansira satelit.

Sondu veličine 6 CubeSat jedinica (tj. otprilike 10 × 20 × 30 cm) treba podići na visinu od 241 km, gdje će ostati oko pola godine. Tradicionalni sateliti ove veličine ponestane goriva za korekciju za otprilike šest tjedana. EmDrive na solarni pogon uklonit će ovo ograničenje.

Za izradu uređaja, Cannae Inc., kojim upravlja Fetta, Inc. osnovao tvrtku s LAI International i SpaceQuest Ltd, s iskustvom kao dobavljač rezervnih dijelova, uklj. za zrakoplovstvo i proizvođača mikrosatelita. Ako sve bude dobro, onda Tezej, jer je to naziv novog pothvata, mogao bi lansirati prvi EmDrive mikrosatelit 2017. godine.

Oni nisu ništa drugo nego fotoni, kažu Finci.

Nekoliko mjeseci prije objave NASA-inih rezultata, recenzirani časopis AIP Advances objavio je članak o kontroverznom EmDrive motoru. Njegovi autori, profesor fizike Arto Annila sa Sveučilišta u Helsinkiju, dr. Erkki Kolehmainen sa Sveučilišta Jyväskylä iz organske kemije i fizičar Patrick Grahn iz Comsola, tvrde da EmDrive dobiva potisak zbog oslobađanja fotona iz zatvorene komore.

Profesorica Annila poznata je istraživačica prirodnih sila. Autor je gotovo pedeset radova objavljenih u prestižnim časopisima. Njegove teorije našle su primjenu u proučavanju tamne energije i tamne tvari, evoluciji, ekonomiji i neuroznanosti. Annila je kategorična: EmDrive je kao i svaki drugi motor. Uzima gorivo i stvara potisak.

Što se tiče goriva, sve je jednostavno i svima jasno - mikrovalovi se šalju u motor. Problem je što se iz njega ništa ne vidi pa ljudi misle da motor ne radi. Pa kako iz toga može proizaći nešto što se ne može otkriti? Fotoni se odbijaju naprijed-natrag u komori. Neki od njih idu u istom smjeru i istom brzinom, ali im je faza pomaknuta za 180 stupnjeva. Stoga, ako putuju u ovoj konfiguraciji, međusobno poništavaju elektromagnetska polja. To je poput valova vode koji se kreću zajedno kada se jedan odmakne od drugoga tako da se međusobno poništavaju. Voda ne nestaje, još je tu. Slično, fotoni koji nose zamah ne nestaju, čak i ako nisu vidljivi kao svjetlost. A ako valovi više nemaju elektromagnetska svojstva, jer su eliminirani, tada se ne reflektiraju od stijenki komore i ne napuštaju je. Dakle, imamo pogon zbog parova fotona.

Čamac uronjen u relativni prostor-vrijeme

Poznati fizičar James F. Woodward (10) smatra, s druge strane, da je fizička osnova za rad novog tipa pogonskog uređaja tzv. zasjeda Maha. Woodward je formulirao ne-lokalnu matematičku teoriju temeljenu na Machovom principu. Međutim, najvažnije je da je njegova teorija provjerljiva jer predviđa fizičke učinke.

Woodward kaže da ako se gustoća mase i energije bilo kojeg sustava mijenja s vremenom, masa tog sustava mijenja se za iznos proporcionalan drugom izvodu promjene gustoće dotičnog sustava.

Ako se npr. keramički kondenzator od 1 kg jednom napuni pozitivnim, ponekad negativnim naponom koji se mijenja na frekvenciji od 10 kHz i prenosi snagu npr. 100 W - Woodwardova teorija predviđa da bi se masa kondenzatora trebala mijenjati ± 10 miligrama oko izvorne vrijednosti mase na frekvenciji od 20 kHz. Ovo je predviđanje potvrđeno u laboratoriju i time je Machov princip empirijski potvrđen.

Ernst Mach je vjerovao da se tijelo giba jednoliko ne u odnosu na apsolutni prostor, već u odnosu na središte mase svih ostalih tijela svemira. Inercija tijela rezultat je njegove interakcije s drugim tijelima. Prema mnogim fizičarima, potpuna realizacija Machovog principa dokazala bi potpunu ovisnost geometrije prostor-vremena o raspodjeli materije u Svemiru, a teorija koja joj odgovara bila bi teorija relativnog prostor-vremena.

Vizualno se ovaj koncept motora EmDrive može usporediti s veslanjem u oceanu. A ovaj ocean je Svemir. Pokret će djelovati manje-više kao veslo koje zaranja u vodu koja čini svemir i odbija se od nje. A najzanimljivije u svemu tome je da je fizika sada u takvom stanju da takve metafore uopće ne izgledaju kao znanstvena fantastika i poezija.

Ne samo EmDrive, ili svemirski pogoni budućnosti

Iako je Scheuerov motor pružio samo minimalan poticaj, već ima veliku budućnost u svemirskim putovanjima koja će nas odvesti na Mars i dalje. Međutim, ovo nije jedina nada za stvarno brz i učinkovit motor svemirske letjelice. Evo još nekih koncepata:

•  nuklearni pogon. Sastojao bi se od ispaljivanja atomskih bombi i usmjeravanja sile njihove eksplozije "bačvom" prema krmi broda. Nuklearne eksplozije će stvoriti udarnu silu koja "gura" brod naprijed. Neeksplozivna opcija bila bi korištenje slanog fisibilnog materijala, kao što je uranijev bromid, otopljen u vodi. Takvo gorivo se skladišti u nizu posuda, međusobno odvojenih slojem izdržljivog materijala, uz dodatak bora, izdržljiv

  apsorber neutrona koji sprječava njihovo strujanje između spremnika. Kada pokrenemo motor, materijal iz svih spremnika se sjedini, što uzrokuje lančanu reakciju, a otopina soli u vodi pretvara se u plazmu koja, ostavljajući raketnu mlaznicu zaštićenu od velike temperature plazme magnetskim poljem, daje stalan potisak. Procjenjuje se da ova metoda može ubrzati raketu do 6 m/s pa čak i više. No, ovom metodom potrebne su velike količine nuklearnog goriva – za brod težak tisuću tona to bi bilo čak 10 tona. tona urana.

• Fuzijski motor koji koristi deuterij. Plazma s temperaturom od oko 500 milijuna stupnjeva Celzija, koja daje potisak, predstavlja ozbiljan problem za dizajnere, na primjer, ispušne mlaznice. Međutim, brzina koja bi se teoretski mogla postići u ovom slučaju je blizu jedne desetine brzine svjetlosti, t.j. do 30 XNUMX. km/s. Međutim, ova opcija je još uvijek tehnički neizvediva.
• Antimaterija. Ova čudna stvar doista postoji - u CERN-u i Fermilabu uspjeli smo prikupiti oko trilijun antiprotona, odnosno jedan pikogram antimaterije, koristeći sabirne prstenove. Teoretski, antimaterija se može pohraniti u takozvane Penningove zamke, u kojima magnetsko polje sprječava da se sudari sa stijenkama spremnika. Uništavanje antimaterije običnim

  s tvari, na primjer, s vodikom, daje gigantsku energiju iz visokoenergetske plazme u magnetskoj zamci. Teoretski, vozilo pokretano energijom anihilacije materije i antimaterije moglo bi ubrzati do 90% brzine svjetlosti. Međutim, u praksi je proizvodnja antimaterije iznimno teška i skupa. Dana serija zahtijeva deset milijuna puta više energije za proizvodnju nego što može proizvesti kasnije.

• solarna jedra. Riječ je o konceptu pogona koji je poznat već dugi niz godina, ali još uvijek čeka, barem okvirno, da bude ostvaren. Jedra će raditi koristeći fotoelektrični efekt koji je opisao Einstein. Međutim, njihova površina mora biti vrlo velika. Samo jedro također mora biti vrlo tanko kako konstrukcija ne bi bila previše teška.
• Pogon . Fantomisti kažu da je dovoljno… iskriviti prostor, čime se zapravo skraćuje udaljenost između vozila i odredišta i povećava udaljenost iza njega. Dakle, sam putnik se pomiče samo malo, ali u "mjehuriću" prevlada ogromnu udaljenost. Koliko god fantastično zvučalo, NASA-ini su znanstvenici prilično ozbiljno eksperimentirali.

  s učincima na fotone. Godine 1994. fizičar dr. Miguel Alcubierre predložio je znanstvenu teoriju koja opisuje kako bi takav motor mogao raditi. Zapravo, bio bi to nekakav trik – umjesto da se kreće brže od brzine svjetlosti, modificirao bi sam prostor-vrijeme. Nažalost, nemojte računati da ćete uskoro dobiti disk. Jedan od brojnih problema s njim je taj što će brodu koji se pokreće na ovaj način trebati negativna energija za pogon. Istina je da je ova vrsta energije poznata teorijskoj fizici - teorijski model vakuuma kao beskrajnog mora čestica negativne energije prvi je predložio britanski fizičar Paul Dirac 1930. godine kako bi objasnio postojanje predviđenog kvanta negativne energije. Države. prema Diracovoj jednadžbi za relativističke elektrone.

  U klasičnoj fizici se pretpostavlja da u prirodi postoji samo rješenje s pozitivnom energijom, a rješenje s negativnom energijom nema smisla. Međutim, Diracova jednadžba postulira postojanje procesa u kojima negativno rješenje može nastati iz "normalnih" pozitivnih čestica, te se stoga ne može zanemariti. Međutim, nije poznato može li se stvarati negativna energija u nama dostupnoj stvarnosti.

  Mnogo je problema s implementacijom pogona. Čini se da je komunikacija jedna od najvažnijih. Na primjer, nije poznato kako bi brod mogao komunicirati s okolnim područjima prostor-vremena, krećući se brže od brzine svjetlosti? To će također spriječiti okidanje ili pokretanje pogona.