EmDrive funcționează! Vâslă a plonjat în univers

Fizica este aproape pe marginea abisului. În noiembrie 2016, NASA a publicat un raport științific despre testarea EmDrive la Eagleworks Laboratories (1). În el, agenția confirmă că dispozitivul produce tracțiune, adică funcționează. Problema este că încă nu se știe de ce funcționează...

1. Sistem de laborator pentru măsurarea forței motor EmDrive

2. Scrierea unui șir pe EmDrive în timpul testării

Oamenii de știință și inginerii de la NASA Eagleworks Laboratories și-au abordat cercetările cu mare atenție. Au încercat chiar să găsească orice sursă potențială de eroare - dar fără rezultat. Lor motorul EmDrive a produs 1,2 ± 0,1 milinewtoni de tracțiune pe kilowatt de putere (2). Acest rezultat este discret și are o eficiență generală de multe ori mai mică decât cea a tuburilor ionice, de exemplu, propulsoarele Hall, dar marele său avantaj este greu de contestat - nu necesită combustibil.Prin urmare, nu este nevoie să iei cu tine într-o eventuală călătorie orice rezervor de combustibil, „încărcat” cu puterea sa.

Nu este prima dată când cercetătorii demonstrează că funcționează. Cu toate acestea, nimeni nu a putut explica încă de ce. Experții NASA cred că funcționarea acestui motor poate fi explicată teoria valului pilot. Desigur, aceasta nu este singura ipoteză care încearcă să explice originea misterioasă a secvenței. Vor fi necesare studii suplimentare pentru a confirma ipotezele oamenilor de știință. Aveți răbdare și fiți pregătiți pentru afirmațiile ulterioare conform cărora EmDrive (3)… Chiar merge.

Este vorba despre accelerare

Carcasa EmDrive a accelerat și a accelerat ca un adevărat motor de rachetă în ultimele câteva luni. Acest lucru este evidențiat de următoarea succesiune de evenimente:

• În aprilie 2015, José Rodal, Jeremy Mullikin și Noel Munson au anunțat rezultatele cercetării lor pe un forum (acesta este un site comercial, în ciuda numelui, neafiliat NASA). După cum s-a dovedit, au verificat funcționarea motorului în vid și au eliminat posibile erori de măsurare, dovedind principiul de funcționare al acestui motor folosindu-le.
• În august 2015, au fost publicate rezultatele unui studiu realizat de Martin Taimar de la Universitatea Tehnică din Dresda. Fizicianul a spus că motorul EmDrive a fost împins, dar aceasta nu este deloc o dovadă a funcționării sale. Scopul experimentului lui Taimar a fost de a testa efectele secundare ale metodelor anterioare utilizate pentru testarea motorului. Cu toate acestea, experimentul în sine a fost criticat pentru conduită inexactă, erori de măsurare, iar rezultatele anunțate au fost numite „joc de cuvinte”.
• În iunie 2016, omul de știință și inginerul german Paul Kotsila a anunțat o campanie de crowdfunding pentru a lansa în spațiu un satelit numit PocketQube.
• În august 2016, Guido Fetta, fondatorul Cannae Inc., a anunțat conceptul de lansare pentru CubeSat, un satelit miniatural echipat cu Cannae Drive (4), adică în propria ta versiune de EmDrive.
• În octombrie 2016, Roger J. Scheuer, inventatorul EmDrive, a primit brevete britanice și internaționale pentru a doua generație a motorului său.
• Pe 14 octombrie 2016, un interviu de film cu Scheuer a fost lansat pentru International Business Times UK. Reprezintă, printre altele, viitorul și istoria dezvoltării EmDrive și s-a dovedit că Departamentele de Apărare din SUA și Marea Britanie, precum și Pentagonul, NASA și Boeing sunt interesate de invenție. Scheuer a furnizat unora dintre aceste organizații toată documentația tehnică pentru acționarea și demonstrațiile EmDrive care furnizează 8g și 18g. Scheuer consideră că a doua generație de unități criogenice EmDrive este de așteptat să aibă o tracțiune echivalentă cu tone, permițând unității să poate fi folosit în aproape toate mașinile moderne.
• Pe 17 noiembrie 2016 au fost publicate rezultatele cercetării NASA menționate mai sus, care au confirmat inițial funcționarea centralei electrice.

4. Cannae Drive la bordul satelitului - vizualizare

17 ani și încă un mister

5. Roger Scheuer cu un model al lui EmDrive

Numele mai lung și mai precis al EmDrive este Motor de rezonanță RF. Conceptul de acționare electromagnetică a fost dezvoltat în 1999 de omul de știință și inginer britanic Roger Scheuer, fondatorul Satellite Propulsion Research Ltd. În 2006, a publicat un articol despre EmDrive în New Scientist (5). Textul a fost puternic criticat de cercetători. În opinia lor, o acționare electromagnetică relativistă bazată pe conceptul prezentat încalcă legea conservării impulsului, adică. este o altă opțiune de fantezie despre.

totuși Atât testele chinezești de acum câțiva ani, cât și cele efectuate de NASA în toamnă par să confirme că mișcarea folosind presiunea radiației electromagnetice pe suprafață și efectul reflexiei undelor electromagnetice într-un ghid de undă conic duce la o diferență de forță. și apariția tracțiunii. Această putere, la rândul său, poate fi înmulțită cu Oglinzi, plasat la o distanta corespunzatoare, un multiplu de jumatate din lungimea undei electromagnetice.

Odată cu publicarea rezultatelor experimentului NASA Eagleworks Lab, controversa a reînviat cu privire la această soluție potențial revoluționară. Discrepanțele dintre descoperirile experimentale și teoria științifică actuală și legile fizicii au dat naștere la multe opinii extreme cu privire la testele efectuate. Discrepanța dintre afirmațiile optimiste ale unei descoperiri în călătoriile spațiale și negarea deschisă a rezultatelor cercetării i-a determinat pe mulți să se gândească profund la postulatele și dilemele universale ale cunoașterii științifice și limitările experimentului științific.

Deși trecuseră mai bine de șaptesprezece ani de la dezvăluirea de către Scheuer a proiectului, modelul inginerului britanic nu putea aștepta mult timp pentru o verificare fiabilă a cercetării. Deși experimentele cu aplicarea sa s-au repetat din când în când, nu s-a decis să le valideze corespunzător și să se testeze metodologia într-un studiu științific specific. Situația în acest sens s-a schimbat după publicarea sus-menționată a rezultatelor peer-reviewed ale experimentului din laboratorul american Eagleworks. Totuși, pe lângă legitimitatea dovedită a metodei de cercetare adoptate, încă de la început, nu a fost spulberată toată gama de îndoieli, ceea ce a subminat de fapt credibilitatea ideii în sine.

Și Newton?

Pentru a ilustra amploarea problemei cu principiul motorului lui Scheuer, criticii tind să compare autorul ideii EmDrive cu un proprietar de mașină care vrea să-și facă mașina în mișcare apăsând pe parbriz din interior. Inconcordanța astfel ilustrată cu principiile fundamentale ale dinamicii newtoniene este încă privită ca principala obiecție, care exclude complet credibilitatea proiectării inginerului britanic. Oponenții modelului lui Scheuer nu au fost convinși de experimentele succesive care au arătat în mod neașteptat că motorul EmDrive ar putea funcționa eficient.

Desigur, trebuie să recunoaștem că rezultatele experimentale obținute până acum suferă de lipsa unei baze de fond clare sub forma unor prevederi și modele dovedite științific. Atât cercetătorii, cât și entuziaștii care dovedesc operabilitatea modelului de motor electromagnetic admit că nu au găsit un principiu fizic clar confirmat care să explice funcționarea acestuia ca fiind contrar legilor dinamicii lui Newton.

6. Distribuția ipotetică a vectorilor de interacțiune în cilindrul EmDrive

Scheuer însuși, totuși, postulează necesitatea de a lua în considerare proiectul său pe baza mecanicii cuantice, și nu clasic, așa cum este cazul drive-urilor convenționale. În opinia sa, munca EmDrive se bazează pe influența specifică a undelor electromagnetice ( 6), a cărui influență nu se reflectă pe deplin în principiile lui Newton. De asemenea, Scheuer nu furnizează nicio dovadă verificată științific și metodologic.

În ciuda tuturor anunțurilor făcute și a rezultatelor cercetării promițătoare, rezultatele experimentului NASA Eagleworks Laboratory sunt doar începutul unui lung proces de verificare a dovezilor și de construire a credibilității științifice a proiectului inițiat de Scheuer. Dacă rezultatele experimentelor de cercetare se dovedesc a fi reproductibile, iar funcționarea modelului este confirmată și în condiții de spațiu, rămâne o întrebare mult mai serioasă pentru analiză. problema reconcilierii descoperirii cu principiile dinamiciiîn timp ce este de neatins. Apariția unei astfel de situații nu ar trebui să însemne automat o negare a teoriei științifice actuale sau a legilor fizice fundamentale.

Teoretic, EmDrive funcționează folosind fenomenul presiunii radiațiilor. Viteza de grup a unei unde electromagnetice și, prin urmare, forța generată de aceasta, poate depinde de geometria ghidului de undă în care se propagă. Conform ideii lui Scheuer, dacă construiți un ghid de undă conic în așa fel încât viteza undei la un capăt să fie semnificativ diferită de viteza undei la celălalt capăt, atunci prin reflectarea undei dintre cele două capete, veți obține o diferență în presiunea radiației, adică o forță suficientă pentru a obține tracțiunea. Potrivit lui Scheuer, EmDrive nu încalcă legile fizicii, ci folosește teoria lui Einstein - motorul este pur și simplu în alt cadru de referință decât valul „de lucru” din interiorul ei.

7. Diagrama conceptuală a funcționării EmDrive

Este greu de înțeles cum funcționează EmDrive, dar știi în ce constă (7). Cea mai importantă parte a dispozitivului este rezonator cu microundela care s-a generat radiația cu microunde cuptor cu microunde (lampă cu microunde utilizată atât în ​​radar, cât și în cuptoarele cu microunde). Rezonatorul este similar ca formă cu un trunchi de con de metal - un capăt este mai lat decât celălalt. Datorită dimensiunilor selectate corespunzător, undele electromagnetice de o anumită lungime rezonează în el. Se presupune că aceste valuri accelerează spre capătul mai larg și încetinesc spre capătul mai îngust. Diferența în viteza de deplasare a undei ar trebui să conducă la o diferență în presiunea de radiație exercitată pe capetele opuse ale rezonatorului și, astfel, la formarea propulsia vehiculului. Această secvență va acționa spre baza mai largă. Problema este că, potrivit criticilor lui Scheuer, acest efect compensează impactul undelor asupra pereților laterali ai conului.

8. Duza motor ionic

Un motor cu reacție sau rachetă împinge vehiculul (împingere) în timp ce ejectează gaz cu ardere accelerată. Propulsorul ionic folosit în sondele spațiale emite și gaz (8), dar sub formă de ioni accelerați într-un câmp electromagnetic. EmDrive nu explodă nimic din toate acestea.

În conformitate cu A treia lege a lui Newton la fiecare acțiune există o reacție opusă și egală, adică acțiunile reciproce ale două corpuri sunt întotdeauna egale și opuse. Daca ne sprijinim de perete, apasa si pe noi, desi nu va merge nicaieri. În timp ce vorbește principiul conservării impulsuluiDacă forțele externe (interacțiunile) nu acționează asupra unui sistem de corpuri, atunci acest sistem are un impuls constant. Pe scurt, EmDrive nu ar trebui să funcționeze. Dar funcționează. Cel puțin așa arată dispozitivele de detectare.

Puterea prototipurilor construite până acum nu le dobândește din picioare, deși, așa cum am menționat deja, unele dintre motoarele ionice folosite în practică funcționează în aceste game micro-newtoniene. Potrivit lui Scheuer, împingerea în EmDrive poate fi crescută mult prin utilizarea supraconductoarelor.

Teoria undei pilot

Teoria valului pilot a fost dată de cercetătorii NASA ca o posibilă bază științifică pentru funcționarea EmDrive. Aceasta este prima teorie cunoscută a variabilelor ascunse prezentată de Louise de Broglie in 1927, ulterior uitat, apoi redescoperit si imbunatatit David Bohm - numit acum teoria de Broglie-Bohm. Este lipsită de problemele care există în interpretarea standard a mecanicii cuantice, cum ar fi colapsul instantaneu al funcției de undă și problema de măsurare (cunoscută sub numele de paradoxul pisicii lui Schrödinger).

acest teorie non-localăaceasta înseamnă că mișcarea unei anumite particule este direct afectată de mișcarea altor particule din sistem. Totuși, această non-localitate nu permite transmiterea informațiilor cu o viteză mai mare decât viteza luminii și, prin urmare, nu contrazice teoria relativității. Teoria undelor pilot rămâne una dintre mai multe interpretări ale mecanicii cuantice. Până acum, nu s-au găsit diferențe experimentale între predicțiile teoriei unde pilot și cele ale interpretării standard a mecanicii cuantice.

În publicația sa din 1926 Max Born a propus că funcția de undă a ecuației de undă Schrödinger este densitatea probabilității de a găsi o particule. Pentru această idee, de Broglie a dezvoltat teoria valului pilot și a dezvoltat funcția de undă pilot. El a propus inițial o abordare cu soluție dublă în care un obiect cuantic conține o undă fizică (undă U) în spațiul real, având o regiune singulară sferică care provoacă un comportament asemănător particulelor. În această formă originală de teorie, cercetătorul nu a postulat existența unei particule cuantice. Mai târziu a formulat teoria undelor pilot și a prezentat-o ​​la celebra conferință Solvay din 1927. Wolfgang Pauli cu toate acestea, el a presupus că un astfel de model nu ar fi corect pentru împrăștierea particulelor inelastice. De Broglie nu a găsit

la acest răspuns și în curând a abandonat conceptul de val pilot. Nu și-a dezvoltat niciodată teoria pentru a acoperi aleatorietatea.

multe particule.

În 1952, David Bohm a redescoperit teoria valului pilot. Teoria de Broglie-Bohm a fost în cele din urmă recunoscută ca interpretarea corectă a mecanicii cuantice și reprezintă o alternativă serioasă la cea mai populară interpretare de la Copenhaga de până acum. Foarte important, este lipsit de paradoxul măsurării care interferează cu interpretarea standard a mecanicii cuantice.

Pozițiile și impulsul particulelor sunt variabile latente în sensul că fiecare particulă are coordonate și impuls bine definite la un moment dat. Cu toate acestea, este imposibil să se măsoare ambele mărimi în același timp, deoarece fiecare măsurătoare a uneia perturbă valoarea celeilalte - în conformitate cu Principiul incertitudinii Heisenberg. Setul de particule are o undă de materie corespunzătoare care evoluează conform ecuației Schrödinger. Fiecare particulă urmează o traiectorie deterministă controlată de o undă pilot. Luate împreună, densitatea particulelor corespunde înălțimii amplitudinii funcției de undă. Funcția de undă este independentă de particule și poate exista ca o funcție de undă goală.

În interpretarea de la Copenhaga, particulele nu au o locație fixă ​​până când nu sunt observate. În teoria valurilor

pozițiile pilot ale particulelor sunt bine definite, dar acest lucru are diverse consecințe grave pentru întreaga fizică - prin urmare

de asemenea, această teorie nu este foarte populară. Cu toate acestea, vă permite să explicați cum funcționează EmDrive.

„Dacă un mediu poate transmite vibrații acustice, atunci componentele sale pot interacționa și pot transmite impuls”, scrie echipa de cercetare NASA într-o publicație din noiembrie 2016. încalcă legile mișcării lui Newton”.

Una dintre consecințele acestei interpretări, aparent, este că EmDrive se va mișca, ca și cum ar fi „împingând” din Univers.

 EmDrive nu ar trebui să încalce legile fizicii...

…spune Mike McCulloch de la Universitatea din Plymouth, propunând o nouă teorie care sugerează un mod diferit de a gândi mișcarea și inerția obiectelor cu accelerații foarte mici. Dacă ar avea dreptate, am ajunge să numim misterioasa unitate „non-inerțială”, pentru că este inerția, adică inerția, cea care bântuie cercetătorul britanic.

Inerția este caracteristică tuturor obiectelor care au masă, reacționează la o schimbare de direcție sau la accelerație. Cu alte cuvinte, masa poate fi considerată ca o măsură a inerției. Deși acesta ni se pare un concept binecunoscut, însăși natura lui nu este atât de evidentă. Conceptul lui McCulloch se bazează pe presupunerea că inerția se datorează unui efect prezis de relativitatea generală numit radiații Unrua este radiația corpului negru care acționează asupra obiectelor care accelerează. Pe de altă parte, putem spune că crește atunci când accelerăm.

Despre EmDrive Conceptul lui McCulloch se bazează pe următorul gând: dacă fotonii au o masă, ei trebuie să experimenteze inerție atunci când sunt reflectați. Cu toate acestea, radiația Unruh este foarte mică în acest caz. Atât de mic încât poate interacționa cu mediul său imediat. În cazul EmDrive, acesta este conul designului „motor”. Conul permite radiația Unruh de o anumită lungime la capătul mai larg și radiația de o lungime mai scurtă la capătul mai îngust. Fotonii sunt reflectați, astfel încât inerția lor în cameră trebuie să se schimbe. Și din principiul conservării impulsului, care, spre deosebire de opiniile frecvente despre EmDrive, nu este încălcat în această interpretare, rezultă că tracțiunea ar trebui creată în acest fel.

Teoria lui McCulloch, pe de o parte, elimină problema conservării impulsului și, pe de altă parte, se află pe marginea curentului științific principal. Din punct de vedere științific, este discutabil să presupunem că fotonii au o masă inerțială. Mai mult, logic, viteza luminii ar trebui să se schimbe în interiorul camerei. Acest lucru este destul de greu de acceptat de fizicieni.

Este chiar o sfoară?

În ciuda rezultatelor pozitive menționate mai sus din studiul de tracțiune EmDrive, criticii sunt încă împotriva acestuia. Ei notează că, spre deosebire de rapoartele presei, NASA încă nu a demonstrat că motorul funcționează cu adevărat. Este posibil, de exemplu, cu o certitudine absolută erori experimentalecauzate, printre altele, de evaporarea materialelor care alcătuiesc părți ale sistemului de propulsie.

Criticii susțin că puterea undei electromagnetice în ambele direcții este de fapt echivalentă. Avem de-a face cu o lățime diferită a recipientului, dar asta nu schimbă nimic, deoarece microundele, reflectate de la un capăt mai larg, revenind, cad nu numai pe un fund mai îngust, ci și pe pereți. Scepticii au luat în considerare crearea unei împingeri luminoase cu fluxul de aer, de exemplu, dar NASA a exclus acest lucru după teste într-o cameră vid. În același timp, alți oameni de știință au acceptat cu umilință noile date, căutând o modalitate de a le reconcilia în mod semnificativ cu principiul conservării impulsului.

Unii se îndoiesc că în acest experiment se disting forța specifică a motorului și efectul de încălzire al sistemului tratat cu curent electric (9). În configurația experimentală a NASA, o cantitate foarte mare de energie termică intră în cilindru, ceea ce poate modifica distribuția masei și centrul de greutate, determinând ca forța EmDrive să fie detectată în dispozitivele de măsurare.

9. Imagini termice ale sistemului în timpul testării

Pasionații EmDrive spun asta secretul constă, printre altele, în forma unui cilindru conicde aceea doar apare linia. Scepticii răspund că ar merita să testeze actuatorul imposibil cu un cilindru normal. Căci, dacă ar exista un impuls într-un astfel de design convențional, non-conic, ar submina unele dintre afirmațiile „mistice” despre EmDrive și ar susține, de asemenea, suspiciunea că efectele termice cunoscute ale „motorului imposibil” funcționează în setare experimentala.

„Performanța” motorului, măsurată prin experimentele Eagleworks de la NASA, este, de asemenea, discutabilă. Când se folosește 40 W, forța a fost măsurată la nivelul de 40 de microni - în plus sau minus 20 de microni. Aceasta este o eroare de 50%. După creșterea puterii la 60 de wați, măsurătorile de performanță au devenit și mai puțin precise. Cu toate acestea, chiar dacă luăm aceste date la valoarea nominală, noul tip de acționare produce încă doar o zecime din puterea per kilowatt de electricitate care poate fi realizată cu propulsoare de ioni avansate, cum ar fi NSTAR sau NEXT.

Scepticii cer teste suplimentare, mai amănunțite și, desigur, independente. Ei își amintesc că șirul EmDrive a apărut în experimentele chinezești încă din 2012 și a dispărut după îmbunătățirea metodelor experimentale și de măsurare.

Verificarea adevărului pe orbită

Răspunsul final (?) la întrebarea dacă unitatea funcționează cu o cameră de rezonanță este conceput de menționatul Guido Fett - inventatorul unei variante a acestui concept numită Kanna Drive. În opinia sa, scepticii și criticii vor avea gura închisă trimițând pe orbită un satelit alimentat de acest motor. Desigur, se va închide dacă Cannae Drive lansează efectiv un satelit.

O sondă de dimensiunea a 6 unități CubeSat (adică aproximativ 10 × 20 × 30 cm) ar trebui ridicată la o altitudine de 241 km, unde va rămâne timp de aproximativ o jumătate de an. Sateliții tradiționali de această dimensiune rămân fără combustibil de corecție în aproximativ șase săptămâni. EmDrive alimentat cu energie solară va elimina această limitare.

Pentru a construi dispozitivul, Cannae Inc., operat de Fetta, Inc. a fondat o companie cu LAI International și SpaceQuest Ltd, având experiență ca furnizor de piese de schimb, incl. pentru aviație și producător de microsateliți. Dacă totul merge bine, atunci Tezeu, pentru că acesta este numele noii întreprinderi, ar putea lansa primul microsatelit EmDrive în 2017.

Nu sunt altceva decât fotoni, spun finlandezii.

Cu câteva luni înainte ca rezultatele NASA să fie publicate, jurnalul evaluat de colegi AIP Advances a publicat un articol despre controversatul motor EmDrive. Autorii săi, profesorul de fizică Arto Annila de la Universitatea din Helsinki, Dr. Erkki Kolehmainen de la Universitatea din Jyväskylä în chimie organică și fizicianul Patrick Grahn de la Comsol, susțin că EmDrive câștigă forță datorită eliberării de fotoni dintr-o cameră închisă.

Profesorul Annila este un cunoscut cercetător al forțelor naturii. Este autorul a aproape cincizeci de lucrări publicate în reviste de prestigiu. Teoriile sale au găsit aplicații în studiul energiei întunecate și al materiei întunecate, evoluție, economie și neuroștiință. Annila este categoric: EmDrive este ca orice alt motor. Preia combustibil și creează forță.

Pe partea de combustibil, totul este simplu și clar pentru toată lumea - cuptorul cu microunde este trimis la motor. Problema este că nu se vede nimic din el, așa că oamenii cred că motorul nu funcționează. Deci, cum poate ieși ceva nedetectabil din el? Fotonii sar înainte și înapoi în cameră. Unele dintre ele merg în aceeași direcție și cu aceeași viteză, dar faza lor este deplasată cu 180 de grade. Prin urmare, dacă călătoresc în această configurație, își anulează reciproc câmpurile electromagnetice. Este ca și cum valurile de apă se mișcă împreună atunci când unul este deplasat de celălalt, astfel încât se anulează unul pe celălalt. Apa nu dispare, e tot acolo. În mod similar, fotonii care poartă impuls nu dispar, chiar dacă nu sunt vizibili ca lumină. Și dacă undele nu mai au proprietăți electromagnetice, pentru că au fost eliminate, atunci nu se reflectă de pe pereții camerei și nu o părăsesc. Deci, avem o unitate din cauza perechilor de fotoni.

O barcă scufundată în spațiu-timp relativ

Renumitul fizician James F. Woodward (10) consideră, pe de altă parte, că baza fizică pentru funcționarea unui nou tip de dispozitiv de propulsie este așa-numita pândă pe Maha. Woodward a formulat o teorie matematică non-locală bazată pe principiul lui Mach. Cel mai important, însă, teoria lui este verificabilă deoarece prezice efecte fizice.

Woodward spune că, dacă densitatea masă-energie a oricărui sistem dat se modifică în timp, masa acelui sistem se modifică cu o cantitate proporțională cu derivata a doua a modificării densității sistemului în cauză.

Dacă, de exemplu, un condensator ceramic de 1 kg este încărcat o dată cu o tensiune pozitivă, uneori negativă, care se modifică la o frecvență de 10 kHz și transmite putere, de exemplu, 100 W - teoria lui Woodward prezice că masa condensatorului ar trebui să se schimbe ± 10 miligrame în jurul valorii sale inițiale de masă la o frecvență de 20 kHz. Această predicție a fost confirmată în laborator și astfel principiul lui Mach a fost confirmat empiric.

Ernst Mach credea că corpul se mișcă uniform nu în raport cu spațiul absolut, ci în raport cu centrul de masă al tuturor celorlalte corpuri ale Universului. Inerția unui corp este rezultatul interacțiunii sale cu alte corpuri. Potrivit multor fizicieni, realizarea deplină a principiului lui Mach ar dovedi dependența completă a geometriei spațiu-timpului de distribuția materiei în Univers, iar teoria corespunzătoare acesteia ar fi teoria spațiu-timp relativ.

Din punct de vedere vizual, acest concept al motorului EmDrive poate fi comparat cu canotajul în ocean. Și acest ocean este Universul. Mișcarea va acționa mai mult sau mai puțin ca o vâslă care se scufundă în apa care alcătuiește universul și se respinge de ea. Și cel mai interesant lucru despre toate acestea este că fizica se află acum într-o asemenea stare, încât astfel de metafore nu par deloc ficțiune și poezie.

Nu numai EmDrive, sau unitățile spațiale ale viitorului

Deși motorul Scheuer a oferit doar un impuls minim, acesta are deja un mare viitor în călătoriile în spațiu, care ne va duce pe Marte și nu numai. Cu toate acestea, aceasta nu este singura speranță pentru un motor de navă spațială cu adevărat rapid și eficient. Iată mai multe concepte:

•  acționare nucleară. Ar consta în tragerea de bombe atomice și direcționarea forței exploziei acestora cu un „butoaie” spre pupa navei. Exploziile nucleare vor crea o forță de impact care „împinge” nava înainte. O opțiune neexplozivă ar fi folosirea unui material fisil de sare, cum ar fi bromura de uraniu, dizolvat în apă. Un astfel de combustibil este depozitat într-un șir de containere, separate unul de celălalt printr-un strat de material durabil, cu adaos de bor, durabil.

  un absorbant de neutroni care le împiedică să curgă între containere. Când pornim motorul, materialul din toate recipientele se combină, ceea ce provoacă o reacție în lanț, iar soluția de sare în apă se transformă în plasmă, care, lăsând duza rachetei protejată de temperatura uriașă a plasmei de un câmp magnetic, dă o forță constantă. Se estimează că această metodă poate accelera racheta cu până la 6 m/s și chiar mai mult. Cu toate acestea, cu această metodă, sunt necesare volume mari de combustibil nuclear - pentru o navă care cântărește o mie de tone, aceasta ar fi de până la 10 de tone. tone de uraniu.

• Motor de fuziune folosind deuteriu. Plasma cu o temperatură de aproximativ 500 de milioane de grade Celsius, care dă impuls, prezintă o problemă serioasă pentru designeri, de exemplu, duzele de evacuare. Cu toate acestea, viteza care ar putea fi atinsă teoretic în acest caz este aproape de o zecime din viteza luminii, adică. până la 30 XNUMX. km/s. Cu toate acestea, această opțiune este încă imposibilă din punct de vedere tehnic.
• Antimaterie. Acest lucru ciudat chiar există - la CERN și Fermilab, am reușit să colectăm aproximativ un trilion de antiprotoni sau o picogramă de antimaterie, folosind inele de colectare. Teoretic, antimateria poate fi stocată în așa-numitele capcane Penning, în care câmpul magnetic o împiedică să se ciocnească de pereții containerului. Anihilarea antimateriei în mod obișnuit

  cu o substanță, de exemplu, cu hidrogen, dă energie gigantică dintr-o plasmă de mare energie într-o capcană magnetică. Teoretic, un vehicul alimentat de energia de anihilare a materiei și antimateriei ar putea accelera cu 90% viteza luminii. Cu toate acestea, în practică, producția de antimaterie este extrem de dificilă și costisitoare. Un anumit lot necesită de zece milioane de ori mai multă energie pentru a produce decât poate produce mai târziu.

• vele solare. Acesta este un concept de drive care este cunoscut de mulți ani, dar încă așteaptă, cel puțin provizoriu, să fie realizat. Pânzele vor funcționa folosind efectul fotoelectric descris de Einstein. Cu toate acestea, suprafața lor trebuie să fie foarte mare. Vela în sine trebuie să fie, de asemenea, foarte subțire, astfel încât structura să nu cântărească prea mult.
• Unitate . Fantomiștii spun că este suficient să... deformați spațiul, ceea ce de fapt scurtează distanța dintre vehicul și destinație și mărește distanța din spatele acestuia. Astfel, pasagerul însuși se mișcă puțin, dar în „bulă” depășește o distanță uriașă. Oricât de fantastic ar suna, oamenii de știință de la NASA au experimentat destul de serios.

  cu efecte asupra fotonilor. În 1994, fizicianul dr. Miguel Alcubierre a propus o teorie științifică care descrie modul în care ar putea funcționa un astfel de motor. De fapt, ar fi un fel de truc - în loc să se miște mai repede decât viteza luminii, ar modifica spațiul-timp în sine. Din păcate, nu vă bazați să obțineți discul în curând. Una dintre numeroasele probleme ale acestuia este că o navă propulsată în acest fel va avea nevoie de energie negativă pentru a o alimenta. Este adevărat că acest tip de energie este cunoscut fizicii teoretice - modelul teoretic al vidului ca o mare nesfârșită de particule de energie negativă a fost propus pentru prima dată de fizicianul britanic Paul Dirac în 1930 pentru a explica existența cuantumului de energie negativă prezis. state. conform ecuației lui Dirac pentru electroni relativiști.

  În fizica clasică, se presupune că în natură există doar o soluție cu energie pozitivă, iar o soluție cu energie negativă nu are sens. Cu toate acestea, ecuația lui Dirac postulează existența unor procese în care o soluție negativă poate apărea din particule pozitive „normale” și, prin urmare, nu poate fi ignorată. Cu toate acestea, nu se știe dacă energia negativă poate fi creată în realitatea disponibilă pentru noi.

  Există multe probleme cu implementarea unității. Comunicarea pare a fi una dintre cele mai importante. De exemplu, nu se știe cum o navă ar putea comunica cu regiunile înconjurătoare ale spațiu-timpului, mișcându-se mai repede decât viteza luminii? Acest lucru va împiedica, de asemenea, declanșarea sau pornirea unității.