EmDrive ishlaydi! Paddle koinotga sho'ng'idi

Fizika deyarli tubsizlikning chekkasida. 2016 yil noyabr oyida NASA Eagleworks Laboratories (1) da EmDrive sinovlari boʻyicha ilmiy hisobotni chop etdi. Unda agentlik qurilma tortishish ishlab chiqarishini, ya'ni ishlayotganini tasdiqlaydi. Muammo shundaki, u nima uchun ishlashi hali ham noma'lum ...

1. Dvigatelning kuchini o'lchash uchun laboratoriya tizimi EmDrive

2. Test paytida EmDrive-ga string yozish

NASA Eagleworks Laboratories olimlari va muhandislari tadqiqotiga juda ehtiyotkorlik bilan yondashdilar. Ular hatto har qanday potentsial xato manbalarini topishga harakat qilishdi - lekin hech qanday natija bermadi. Ular EmDrive dvigateli har bir kilovatt quvvatga (1,2) 0,1 ± 2 millinyuton kuch ishlab chiqardi. Bu natija ko'zga tashlanmaydi va umumiy samaradorlik ion quvurlaridan ko'ra bir necha baravar pastroqdir, masalan, Hall thrusters, lekin uning katta afzalligi bilan bahslashish qiyin - bu hech qanday yoqilg'i talab qilmaydi.Shuning uchun, o'z kuchi bilan "zaryadlangan" har qanday yonilg'i bakini mumkin bo'lgan sayohatga o'zingiz bilan olib ketishning hojati yo'q.

Bu tadqiqotchilar buni birinchi marta isbotlashlari emas. Biroq, buning sababini hali hech kim tushuntirib bera olmadi. NASA mutaxassislarining fikricha, ushbu dvigatelning ishlashini tushuntirish mumkin uchuvchi to'lqin nazariyasi. Albatta, bu ketma-ketlikning sirli kelib chiqishini tushuntirishga urinayotgan yagona gipoteza emas. Olimlarning taxminlarini tasdiqlash uchun keyingi tadqiqotlar talab qilinadi. Sabr qiling va keyingi EmDrive da'volariga tayyor bo'ling (3)… Bu haqiqatan ham ishlaydi.

Bu tezlashtirish haqida

EmDrive ishi so'nggi bir necha oy ichida haqiqiy raketa dvigateli kabi tezlashdi va tezlashdi. Buni quyidagi voqealar ketma-ketligi tasdiqlaydi:

• 2015 yil aprel oyida Xose Rodal, Jeremi Mullikin va Noel Munson o'zlarining tadqiqotlari natijalarini forumda e'lon qilishdi (bu tijorat sayti, nomiga qaramay, NASA bilan bog'liq emas). Ma'lum bo'lishicha, ular dvigatelning vakuumda ishlashini tekshirishdi va mumkin bo'lgan o'lchash xatolarini bartaraf etishdi, ular yordamida ushbu dvigatelning ishlash printsipini isbotladilar.
• 2015-yil avgust oyida Drezden Texnik Universitetidan Martin Taymar tomonidan olib borilgan tadqiqot natijalari chop etildi. Fizikning so'zlariga ko'ra, EmDrive dvigateli kuchga kirdi, ammo bu uning ishlayotganiga umuman dalil emas. Taimar tajribasidan maqsad dvigatelni sinashda qoʻllanilgan oldingi usullarning nojoʻya taʼsirini sinab koʻrish edi. Biroq eksperimentning o'zi noto'g'ri o'tkazish, o'lchash xatolari uchun tanqid qilindi va e'lon qilingan natijalar "so'z o'ynash" deb nomlandi.
• 2016 yilning iyun oyida nemis olimi va muhandisi Pol Kotsila koinotga PocketQube nomli sun’iy yo‘ldoshni uchirish uchun kraudfanding kampaniyasini e’lon qildi.
• 2016 yil avgust oyida Cannae Inc. asoschisi Guido Fetta Cannae Drive (4), ya'ni o'zingizning EmDrive versiyangizda.
• 2016 yil oktyabr oyida EmDrive ixtirochisi Rojer J. Scheuer o'z dvigatelining ikkinchi avlodi uchun Buyuk Britaniya va xalqaro patentlarni oldi.
• 14-yil 2016-oktabrda Buyuk Britaniyaning International Business Times nashri uchun Scheuer bilan film intervyusi chiqdi. Bu, jumladan, EmDrive-ning kelajagi va rivojlanish tarixini ifodalaydi va AQSh va Buyuk Britaniya Mudofaa departamentlari, shuningdek, Pentagon, NASA va Boeing ixtiroga qiziqish bildirishgan. Scheuer ushbu tashkilotlarning ba'zilarini haydovchi uchun barcha texnik hujjatlar va EmDrive 8g va 18g quvvatga ega bo'lgan namoyishlar bilan ta'minladi.Scheuerning fikricha, ikkinchi avlod EmDrive kriogen diski bir tonna ekvivalent quvvatga ega bo'lishi kutilmoqda, bu esa haydovchiga haydovchiga XNUMX g va XNUMX g kuchga ega bo'lishi kutilmoqda. deyarli barcha zamonaviy avtomobillarda qo'llanilishi mumkin.
• 17-yil 2016-noyabrda NASAning yuqorida qayd etilgan tadqiqot natijalari eʼlon qilindi, bu esa dastlab elektr stansiyasining ishlashini tasdiqladi.

4. Sun'iy yo'ldosh bortida Cannae Drive - vizualizatsiya

17 yil va hali ham sir

5. Rojer Scheuer o'zining EmDrive modeli bilan

EmDrive uchun uzunroq va aniqroq nom RF rezonansli rezonatorli vosita. Elektromagnit haydovchi kontseptsiyasi 1999 yilda Satellite Propulsion Research Ltd asoschisi ingliz olimi va muhandisi Rojer Scheuer tomonidan ishlab chiqilgan. 2006 yilda u New Scientist jurnalida EmDrive-da maqola chop etdi (5). Matn olimlar tomonidan qattiq tanqid qilingan. Ularning fikriga ko'ra, taqdim etilgan kontseptsiyaga asoslangan relativistik elektromagnit haydovchi impulsning saqlanish qonunini buzadi, ya'ni. haqida yana bir fantaziya variantidir.

ammo Bir necha yil oldin Xitoy sinovlari va NASA tomonidan kuzda o'tkazilgan sinovlar sirtdagi elektromagnit nurlanish bosimidan foydalangan holda harakatlanish va konusning to'lqin yo'riqnomasida elektromagnit to'lqinning aks etishi ta'siri kuchlar farqiga olib kelishini tasdiqlaydi. va tortishish ko'rinishi. Bu kuch, o'z navbatida, ko'paytirilishi mumkin Ko'zgular, tegishli masofada joylashgan, elektromagnit to'lqinning yarmi uzunligining ko'paytmasi.

NASA Eagleworks Lab eksperimenti natijalari e'lon qilinishi bilan bu potentsial inqilobiy yechim bo'yicha tortishuvlar jonlandi. Eksperimental topilmalar va haqiqiy ilmiy nazariya va fizika qonunlari o'rtasidagi tafovutlar o'tkazilgan sinovlar haqida ko'plab ekstremal fikrlarni keltirib chiqardi. Kosmik sayohatdagi yutuq haqidagi optimistik da'volar va tadqiqot natijalarini ochiqchasiga inkor etish o'rtasidagi nomuvofiqlik ko'pchilikni ilmiy bilimlarning universal postulatlari va dilemmalari va ilmiy eksperimentning cheklovlari haqida chuqur o'ylashga majbur qildi.

Scheuer loyihani oshkor qilganidan beri o'n etti yildan ko'proq vaqt o'tgan bo'lsa-da, ingliz muhandisining modeli ishonchli tadqiqot tekshiruvini uzoq kuta olmadi. Uni qo'llash bo'yicha tajribalar vaqti-vaqti bilan takrorlangan bo'lsa-da, ularni to'g'ri tasdiqlash va muayyan ilmiy tadqiqotda metodologiyani sinab ko'rishga qaror qilinmadi. Amerikaning Eagleworks laboratoriyasida o'tkazilgan tajriba natijalari yuqorida aytib o'tilgan nashrdan keyin bu boradagi vaziyat o'zgardi. Biroq, qabul qilingan tadqiqot usulining isbotlangan qonuniyligiga qo'shimcha ravishda, boshidanoq barcha shubhalar to'liq bartaraf etilmadi, bu esa aslida g'oyaning ishonchliligiga putur etkazdi.

Va Nyuton?

Scheuerning dvigatel printsipi bilan bog'liq muammoning ko'lamini ko'rsatish uchun tanqidchilar EmDrive g'oyasi muallifini old oynasini ichkaridan bosib, mashinasini harakatga keltirmoqchi bo'lgan avtomobil egasi bilan solishtirishadi. Nyuton dinamikasining asosiy tamoyillari bilan shu tarzda tasvirlangan nomuvofiqlik hali ham asosiy e'tiroz sifatida qaralmoqda, bu ingliz muhandisi dizaynining ishonchliligini butunlay istisno qiladi. Scheuer modelining muxoliflarini ketma-ket tajribalar ishontirmadi, ular kutilmaganda EmDrive dvigateli samarali ishlashi mumkinligini ko'rsatdi.

Albatta, tan olish kerakki, hozirgacha olingan eksperimental natijalar ilmiy jihatdan tasdiqlangan qoidalar va naqshlar ko'rinishidagi aniq mazmunli asosning yo'qligidan aziyat chekmoqda. Elektromagnit dvigatel modelining ishlashini isbotlovchi tadqiqotchilar ham, ishqibozlar ham uning ishlashini Nyutonning dinamika qonunlariga zid deb tushuntiradigan aniq tasdiqlangan jismoniy printsipni topa olmaganliklarini tan olishadi.

6. EmDrive tsilindridagi o'zaro ta'sir vektorlarining gipotetik taqsimoti

Biroq, Sheuerning o'zi o'z loyihasini an'anaviy drayvlardagi kabi klassik emas, balki kvant mexanikasi asosida ko'rib chiqish zarurligini ta'kidlaydi. Uning fikricha, EmDrive ishi bunga asoslanadi elektromagnit to'lqinlarning o'ziga xos ta'siri ( 6), ta'siri Nyuton tamoyillarida to'liq aks etmagan. Shuningdek, Scheuer ilmiy jihatdan tasdiqlangan va uslubiy jihatdan tasdiqlangan dalillarni taqdim etmaydi.

E'lon qilingan barcha e'lonlar va istiqbolli tadqiqot natijalariga qaramay, NASA Eagleworks Laboratory tajribasi natijalari Scheuer tomonidan boshlangan loyihaning dalillarni tekshirish va ilmiy ishonchliligini oshirish bo'yicha uzoq jarayonning boshlanishi bo'ldi. Agar tadqiqot tajribalari natijalari takrorlanadigan bo'lsa va modelning ishlashi kosmik sharoitda ham tasdiqlansa, tahlil qilish uchun ancha jiddiy savol qoladi. kashfiyotni dinamika tamoyillari bilan moslashtirish muammosidaxlsiz bo'lganda. Bunday vaziyatning paydo bo'lishi o'z-o'zidan joriy ilmiy nazariya yoki fundamental fizik qonunlarni inkor etishni anglatmasligi kerak.

Nazariy jihatdan, EmDrive radiatsiya bosimi fenomeni yordamida ishlaydi. Elektromagnit to'lqinning guruh tezligi va shuning uchun u tomonidan yaratilgan kuch u tarqaladigan to'lqin o'tkazgichning geometriyasiga bog'liq bo'lishi mumkin. Sheuer g'oyasiga ko'ra, agar siz konusning to'lqin o'tkazgichni shunday qursangiz, bir uchidagi to'lqin tezligi ikkinchi uchidagi to'lqin tezligidan sezilarli darajada farq qiladi, keyin to'lqinni ikki uchi orasidagi aks ettirish orqali siz to'lqinning farqiga erishasiz. radiatsiya bosimi, ya'ni tortishish kuchiga erishish uchun etarli kuch. Scheuerning so'zlariga ko'ra, EmDrive fizika qonunlarini buzmaydi, lekin Eynshteyn nazariyasidan foydalanadi - dvigatel oddiygina boshqa ma'lumot doirasi uning ichidagi "ishchi" to'lqindan ko'ra.

7. EmDrive ishining konseptual diagrammasi

EmDrive qanday ishlashini tushunish qiyin, lekin siz uning nimadan iboratligini bilasiz (7). Qurilmaning eng muhim qismi mikroto'lqinli rezonatormikroto'lqinli nurlanish hosil bo'lgan mikroto'lqinli pech (radar va mikroto'lqinli pechlarda ishlatiladigan mikroto'lqinli chiroq). Rezonator shakli bo'yicha kesilgan metall konusga o'xshaydi - bir uchi ikkinchisidan kengroq. To'g'ri tanlangan o'lchamlar tufayli unda ma'lum uzunlikdagi elektromagnit to'lqinlar rezonanslashadi. Ushbu to'lqinlar kengroq uchiga qarab tezlashadi va torroq tomonga sekinlashadi deb taxmin qilinadi. To'lqinning siljish tezligidagi farq rezonatorning qarama-qarshi uchlariga ta'sir qiladigan radiatsiya bosimining farqiga olib kelishi kerak va shu bilan hosil bo'lishi kerak. avtomobil harakatlantiruvchisi. Ushbu ketma-ketlik kengroq bazaga ta'sir qiladi. Muammo shundaki, Scheuerning tanqidchilariga ko'ra, bu ta'sir to'lqinlarning konusning yon devorlariga ta'sirini qoplaydi.

8. Ion dvigatelli nozul

Reaktiv yoki raketa dvigateli tezlashtirilgan yonish gazini chiqarayotganda transport vositasini (surish) itaradi. Kosmik zondlarda ishlatiladigan ion tashuvchisi ham gaz chiqaradi (8), lekin elektromagnit maydonda tezlashtirilgan ionlar shaklida. EmDrive bularning hech birini puchga chiqarmaydi.

Shunga ko'ra Nyutonning uchinchi qonuni har bir harakatga qarama-qarshi va teng reaktsiya bo'ladi, ya'ni ikki jismning o'zaro harakatlari doimo teng va qarama-qarshidir. Agar biz devorga suyansak, u ham bizga bosadi, garchi u hech qaerga ketmaydi. U gapirganda impulsning saqlanish printsipiAgar jismlar sistemasiga tashqi kuchlar (o'zaro ta'sirlar) ta'sir qilmasa, u holda bu tizim doimiy impulsga ega. Qisqasi, EmDrive ishlamasligi kerak. Lekin ishlaydi. Hech bo'lmaganda aniqlovchi qurilmalar shuni ko'rsatadi.

Hozirgacha ishlab chiqarilgan prototiplarning kuchi ularni oyoqlaridan tushirmaydi, garchi yuqorida aytib o'tganimizdek, amalda qo'llaniladigan ba'zi ion dvigatellari ushbu mikro-nyuton diapazonlarida ishlaydi. Scheuerning so'zlariga ko'ra, EmDrive'dagi kuchni o'ta o'tkazgichlardan foydalanish orqali sezilarli darajada oshirish mumkin.

Uchuvchi to'lqin nazariyasi

Uchuvchi to'lqin nazariyasi NASA tadqiqotchilari tomonidan EmDrive ishlashi uchun mumkin bo'lgan ilmiy asos sifatida berilgan. Bu tomonidan taqdim etilgan birinchi ma'lum yashirin o'zgaruvchilar nazariyasi Luiza de Brogli 1927 yilda, keyinchalik unutilgan, keyin qayta kashf etilgan va yaxshilangan Devid Bom - hozir chaqirildi de Broyl-Bom nazariyasi. U kvant mexanikasining standart talqinida mavjud bo'lgan muammolardan mahrum, masalan, to'lqin funktsiyasining bir zumda qulashi va o'lchash muammosi (Shredingerning mushuk paradoksi deb nomlanadi).

u mahalliy bo'lmagan nazariyademak, berilgan zarrachaning harakatiga sistemadagi boshqa zarralar harakati bevosita ta'sir qiladi. Biroq, bu nolokallik axborotni yorug'lik tezligidan yuqori tezlikda uzatishga imkon bermaydi va shuning uchun nisbiylik nazariyasiga zid kelmaydi. Uchuvchi to'lqin nazariyasi kvant mexanikasining bir nechta talqinlaridan biri bo'lib qolmoqda. Hozircha uchuvchi to'lqin nazariyasi bashoratlari va kvant mexanikasining standart talqini o'rtasida eksperimental farqlar topilmadi.

1926 yilgi nashrida Maks Born Shredinger to'lqin tenglamasining to'lqin funksiyasi zarrachani aniqlash ehtimoli zichligi ekanligini taklif qildi. Aynan shu g‘oya uchun de Broyl uchuvchi to‘lqin nazariyasini yaratdi va uchuvchi to‘lqin funksiyasini yaratdi. U dastlab ikki tomonlama yechim yondashuvini taklif qildi, bunda kvant ob'ekti zarrachaga o'xshash xatti-harakatni keltirib chiqaradigan sferik yagona hududga ega bo'lgan real fazoda jismoniy to'lqinni (U-to'lqini) o'z ichiga oladi. Nazariyaning ushbu asl shaklida tadqiqotchi kvant zarrasining mavjudligini taxmin qilmagan. Keyinchalik u uchuvchi to'lqin nazariyasini ishlab chiqdi va uni 1927 yilda mashhur Solvay konferentsiyasida taqdim etdi. Volfgang Pauli biroq u bunday model noelastik zarrachalar tarqalishi uchun to'g'ri bo'lmaydi, deb taxmin qildi. De Broyl topilmadi

bu javobga va tez orada uchuvchi to'lqin tushunchasidan voz kechdi. U hech qachon tasodifiylikni qoplash uchun o'z nazariyasini ishlab chiqmagan.

ko'p zarralar.

1952 yilda Devid Bom uchuvchi to'lqinlar nazariyasini qayta kashf etdi. De Broyl-Bom nazariyasi oxir-oqibat kvant mexanikasining to'g'ri talqini sifatida tan olindi va hozirgi kunga qadar eng mashhur Kopengagen talqiniga jiddiy alternativa hisoblanadi. Muhimi, u kvant mexanikasining standart talqiniga xalaqit beradigan o'lchov paradoksidan xoli.

Zarrachalarning joylashuvi va impulsi yashirin o'zgaruvchilardir, chunki har bir zarrachaning istalgan vaqtda aniq belgilangan koordinatalari va impulslari mavjud. Biroq, bu miqdorlarning ikkalasini bir vaqtning o'zida o'lchash mumkin emas, chunki birining har bir o'lchovi ikkinchisining qiymatini buzadi - mos ravishda Heisenberg noaniqlik printsipi. Zarrachalar to'plami Shredinger tenglamasiga ko'ra rivojlanayotgan mos keladigan materiya to'lqiniga ega. Har bir zarracha uchuvchi to'lqin tomonidan boshqariladigan deterministik traektoriya bo'ylab boradi. Birgalikda zarrachalarning zichligi to'lqin funktsiyasi amplitudasining balandligiga mos keladi. To'lqin funktsiyasi zarrachalardan mustaqil va bo'sh to'lqin funktsiyasi sifatida mavjud bo'lishi mumkin.

Kopengagen talqinida zarrachalar kuzatilmagunicha aniq joylashuvga ega bo'lmaydi. To'lqinlar nazariyasida

zarrachalarning uchuvchi pozitsiyalari aniq belgilangan, ammo bu butun fizika uchun turli xil jiddiy oqibatlarga olib keladi - shuning uchun

Bundan tashqari, bu nazariya juda mashhur emas. Biroq, bu sizga EmDrive qanday ishlashini tushuntirishga imkon beradi.

"Agar vosita akustik tebranishlarni o'tkaza olsa, uning tarkibiy qismlari o'zaro ta'sir qilishi va impulsni o'tkazishi mumkin", deb yozadi NASA tadqiqot guruhi 2016 yil noyabrida chop etilgan nashrda. Nyutonning harakat qonunlarini buzadi.

Ushbu talqinning oqibatlaridan biri, ko'rinishidan, EmDrive xuddi koinotdan "itarib yuborilgan"dek harakat qiladi.

 EmDrive fizika qonunlarini buzmasligi kerak...

... deydi Plimut universitetidan Mayk Makkaloch, juda kichik tezlanishlarga ega bo'lgan jismlarning harakati va inertsiyasi haqida fikr yuritishning boshqacha usulini taklif qiladigan yangi nazariyani taklif qiladi. Agar u to'g'ri bo'lsa, biz sirli diskni "inertial bo'lmagan" deb atagan bo'lardik, chunki ingliz tadqiqotchisini bu inertsiya, ya'ni inertsiya.

Inertsiya massaga ega bo'lgan, yo'nalish o'zgarishiga yoki tezlanishga reaksiyaga kirishadigan barcha jismlarga xosdir. Boshqacha qilib aytganda, massani inersiya o'lchovi deb hisoblash mumkin. Garchi bu bizga taniqli tushuncha bo'lib tuyulsa-da, uning mohiyati unchalik aniq emas. Makkaloch kontseptsiyasi inertsiya umumiy nisbiylik nazariyasi tomonidan bashorat qilingan ta'sirga bog'liq degan taxminga asoslanadi. Unru radiatsiyaa - tezlanayotgan jismlarga ta'sir qiluvchi qora tanli nurlanish. Boshqa tomondan, biz tezlashganda o'sadi, deb aytishimiz mumkin.

EmDrive haqida Makkaloch kontseptsiyasi quyidagi fikrga asoslanadi: agar fotonlar har qanday massaga ega bo'lsa, ular aks ettirilganda inertsiyani boshdan kechirishi kerak. Biroq, bu holatda Unruh radiatsiyasi juda kichik. U shunchalik kichikki, u yaqin atrof-muhit bilan o'zaro aloqada bo'lishi mumkin. EmDrive bo'lsa, bu "dvigatel" dizaynining konusidir. Konus kengroq uchida ma'lum uzunlikdagi Unruh nurlanishiga va tor uchida qisqaroq uzunlikdagi nurlanishga imkon beradi. Fotonlar aks etadi, shuning uchun ularning kameradagi inertsiyasi o'zgarishi kerak. EmDrive haqidagi tez-tez uchraydigan fikrlardan farqli o'laroq, ushbu talqinda buzilmagan impulsni saqlash printsipidan kelib chiqadiki, tortishish shu tarzda yaratilishi kerak.

Makkaloch nazariyasi, bir tomondan, impulsning saqlanish muammosini bartaraf etsa, ikkinchi tomondan, u ilmiy asosiy oqimning chetida turadi. Ilmiy nuqtai nazardan, fotonlarning inertial massaga ega ekanligini taxmin qilish munozarali. Bundan tashqari, mantiqan, yorug'lik tezligi kamera ichida o'zgarishi kerak. Fiziklar uchun buni qabul qilish juda qiyin.

Bu haqiqatan ham ipmi?

EmDrive tortishish tadqiqotining yuqorida qayd etilgan ijobiy natijalariga qaramay, tanqidchilar hali ham bunga qarshi. Ularning ta'kidlashicha, OAV xabarlaridan farqli o'laroq, NASA dvigatelning haqiqatda ishlashini hali isbotlay olmagan. Bu, masalan, mutlaq ishonch bilan mumkin eksperimental xatolarboshqa narsalar qatorida harakatlanish tizimining qismlarini tashkil etuvchi materiallarning bug'lanishi natijasida yuzaga kelgan.

Tanqidchilar elektromagnit to'lqinning har ikki yo'nalishdagi kuchi aslida ekvivalent ekanligini ta'kidlaydilar. Biz idishning boshqa kengligi bilan shug'ullanamiz, lekin bu hech narsani o'zgartirmaydi, chunki mikroto'lqinlar, kengroq uchidan aks ettirilgan, qaytib, nafaqat torroq pastki qismga, balki devorlarga ham tushadi. Skeptiklar, masalan, havo oqimi bilan yorug'lik kuchini yaratishni o'ylashdi, ammo NASA vakuum kamerasidagi sinovlardan so'ng buni rad etdi. Shu bilan birga, boshqa olimlar yangi ma'lumotlarni kamtarlik bilan qabul qildilar va uni impulsning saqlanish printsipi bilan mazmunli muvofiqlashtirish yo'lini qidirdilar.

Ba'zilar ushbu tajriba dvigatelning o'ziga xos kuchini va elektr toki bilan ishlov berilgan tizimning isitish effektini ajratib ko'rsatishiga shubha qilishadi (9). NASA eksperimental qurilmasida silindrga juda katta miqdordagi issiqlik energiyasi kiradi, bu esa massa taqsimotini va og'irlik markazini o'zgartirishi mumkin, bu esa o'lchash moslamalarida EmDrive kuchini aniqlashga olib keladi.

9. Sinov paytida tizimning termal tasvirlari

EmDrive ishqibozlari shunday deyishadi sir, boshqa narsalar qatorida, konusning silindrsimon shaklida yotadishuning uchun chiziq paydo bo'ladi. Skeptiklar, imkonsiz aktuatorni oddiy silindr bilan sinab ko'rishga arziydi, deb javob berishadi. Agar bunday an'anaviy, konusli bo'lmagan dizaynda tortishish bo'lsa, bu EmDrive haqidagi ba'zi "mistik" da'volarga putur etkazadi, shuningdek, "mumkin bo'lmagan dvigatel" ning ma'lum issiqlik effektlari ishlayotganligi haqidagi shubhalarni qo'llab-quvvatlaydi. eksperimental o'rnatish.

NASAning Eagleworks tajribalari bilan o‘lchangan dvigatelning “ishlashi” ham shubhali. 40 Vt quvvatdan foydalanganda, tortishish 40 mikron darajasida o'lchandi - ortiqcha yoki minus 20 mikron ichida. Bu 50% xato. Quvvatni 60 vattga oshirgandan so'ng, ishlash o'lchovlari yanada aniqroq bo'ldi. Biroq, agar biz ushbu ma'lumotlarni nominal qiymatida olsak ham, yangi turdagi drayver hali ham NSTAR yoki NEXT kabi ilg'or ion tashuvchilar bilan erishish mumkin bo'lgan har kilovatt elektr quvvatining faqat o'ndan bir qismini ishlab chiqaradi.

Skeptiklar keyingi, chuqurroq va, albatta, mustaqil test o'tkazishga chaqirmoqda. Ular eslashlaricha, EmDrive simi Xitoy tajribalarida 2012 yilda paydo bo'lgan va eksperimental va o'lchash usullari takomillashganidan keyin yo'qolgan.

Orbitada haqiqatni tekshirish

Drayv rezonans kamera bilan ishlaydimi yoki yo'qmi degan savolga yakuniy (?) javobni yuqorida aytib o'tilgan Gvido Fett - ushbu kontseptsiya deb nomlangan variantni ixtirochisi o'ylab topdi. Kanna Drive. Uning fikriga ko'ra, skeptiklar va tanqidchilarning og'zi shu dvigatel bilan ishlaydigan sun'iy yo'ldoshni orbitaga jo'natish orqali yopiladi. Albatta, agar Cannae Drive sun'iy yo'ldoshni ishga tushirsa, u yopiladi.

6 CubeSat birligi (ya'ni taxminan 10 × 20 × 30 sm) o'lchamdagi zond 241 km balandlikka ko'tarilishi kerak, u erda taxminan yarim yil qoladi. Bunday o'lchamdagi an'anaviy sun'iy yo'ldoshlarning tuzatish yoqilg'isi taxminan olti hafta ichida tugaydi. Quyosh energiyasida ishlaydigan EmDrive bu cheklovni olib tashlaydi.

Qurilmani qurish uchun Cannae Inc., Fetta, Inc. kompaniyani LAI International va SpaceQuest Ltd bilan tashkil etgan, ehtiyot qismlar yetkazib beruvchi sifatida tajribaga ega, shu jumladan. aviatsiya va mikrosatellit ishlab chiqaruvchisi uchun. Agar hammasi yaxshi bo'lsa, unda Teyus, chunki bu yangi korxona nomi, 2017 yilda birinchi EmDrive mikrosatellitini ishga tushirishi mumkin.

Ular fotonlardan boshqa narsa emas, deydi finlar.

NASA natijalari e'lon qilinishidan bir necha oy oldin, ko'rib chiqiladigan AIP Advances jurnali bahsli EmDrive dvigateli haqida maqola chop etdi. Uning mualliflari Xelsinki universitetidan fizika professori Arto Annila, organik kimyo boʻyicha Jyväskyla universitetidan doktor Erkki Kolehmainen va Komsoldan fizik Patrik Grahn taʼkidlaydilar. EmDrive yopiq kameradan fotonlarning chiqishi tufayli kuchga ega bo'ladi.

Professor Annila - tabiat kuchlarining taniqli tadqiqotchisi. U nufuzli jurnallarda chop etilgan ellikka yaqin maqola muallifi. Uning nazariyalari qorong'u energiya va qorong'u materiya, evolyutsiya, iqtisodiyot va nevrologiyani o'rganishda qo'llanilishini topdi. Annila qat'iy: EmDrive har qanday boshqa dvigatelga o'xshaydi. Yoqilg'i oladi va tortishish hosil qiladi.

Yoqilg'i tomonida hamma narsa oddiy va hamma uchun tushunarli - mikroto'lqinli pechlar dvigatelga yuboriladi. Muammo shundaki, undan hech narsa ko'rinmaydi, shuning uchun odamlar dvigatel ishlamayapti deb o'ylashadi. Xo'sh, qanday qilib undan aniqlanmaydigan narsa chiqishi mumkin? Fotonlar kamerada oldinga va orqaga sakradi. Ulardan ba'zilari bir xil yo'nalishda va bir xil tezlikda ketadi, lekin ularning fazasi 180 gradusga siljiydi. Shuning uchun, agar ular ushbu konfiguratsiyada sayohat qilsalar, ular bir-birining elektromagnit maydonlarini bekor qiladi. Bu suv to'lqinlarining biri ikkinchisidan siljib, bir-birini yo'q qilish uchun birga harakatlanishiga o'xshaydi. Suv ketmaydi, hali ham bor. Xuddi shunday, impuls tashuvchi fotonlar ham yorug'lik sifatida ko'rinmasa ham yo'qolmaydi. Va agar to'lqinlar endi elektromagnit xususiyatlarga ega bo'lmasa, chunki ular yo'q qilingan bo'lsa, ular kameraning devorlaridan aks etmaydi va uni tark etmaydi. Shunday qilib, bizda foton juftlari tufayli haydovchi bor.

Nisbiy fazo-vaqtga botgan qayiq

Mashhur fizik Jeyms F. Vudvord (10) boshqa tomondan, yangi turdagi harakatlantiruvchi qurilmaning ishlashi uchun jismoniy asos deb ataladigan narsa deb hisoblaydi. Maxani pistirma. Vudvord Mach printsipiga asoslanib, mahalliy bo'lmagan matematik nazariyani shakllantirdi. Biroq, eng muhimi, uning nazariyasi tekshirilishi mumkin, chunki u jismoniy ta'sirlarni bashorat qiladi.

Vudvordning ta'kidlashicha, agar har qanday tizimning massa-energiya zichligi vaqt o'tishi bilan o'zgarsa, bu tizimning massasi ushbu tizimning zichligi o'zgarishining ikkinchi hosilasiga mutanosib ravishda o'zgaradi.

Agar, masalan, 1 kg keramik kondansatör bir marta 10 kHz chastotada o'zgarib turadigan va quvvatni uzatuvchi musbat, ba'zan salbiy kuchlanish bilan zaryadlangan bo'lsa, masalan, 100 Vt - Vudvordning nazariyasi kondansatkichning massasi ± o'zgarishi kerakligini taxmin qiladi. 10 kHz chastotada dastlabki massa qiymati atrofida 20 milligramm. Bu bashorat laboratoriyada tasdiqlangan va shuning uchun Max printsipi empirik tarzda tasdiqlangan.

Ernst Max jism mutlaq fazoga nisbatan emas, balki koinotdagi barcha boshqa jismlarning massa markaziga nisbatan bir xilda harakat qiladi, deb hisoblagan. Jismning inertsiyasi uning boshqa jismlar bilan o'zaro ta'siri natijasidir. Ko'pgina fiziklarning fikricha, Max printsipining to'liq amalga oshirilishi fazo-vaqt geometriyasining Olamdagi materiyaning taqsimlanishiga to'liq bog'liqligini isbotlaydi va unga mos keladigan nazariya nisbiy fazo-vaqt nazariyasi bo'ladi.

Vizual ravishda EmDrive dvigatelining ushbu kontseptsiyasini okeandagi eshkak eshish bilan solishtirish mumkin. Va bu okean koinotdir. Harakat koinotni tashkil etuvchi suvga sho'ng'ib, undan o'zini qaytaradigan eshkak kabi ozmi-ko'pmi harakat qiladi. Bularning barchasida eng qizig‘i shundaki, fizika hozir shunday ahvolga tushib qolganki, bunday metaforalar ilmiy fantastika va she’riyatga umuman o‘xshamaydi.

Nafaqat EmDrive yoki kelajakning kosmik disklari

Scheuer dvigateli faqat minimal quvvatni ta'minlagan bo'lsa-da, u bizni Marsga va undan tashqariga olib boradigan kosmik sayohatda allaqachon katta kelajakka ega. Biroq, bu haqiqatan ham tez va samarali kosmik vosita dvigatelining yagona umidi emas. Mana yana bir qancha tushunchalar:

•  yadroviy haydovchi. Bu atom bombalarini otish va ularning portlash kuchini "barrel" bilan kemaning orqa tomoniga yo'naltirishdan iborat edi. Yadro portlashlari kemani oldinga "itarib yuboradigan" zarba kuchini yaratadi. Portlovchi bo'lmagan variant suvda erigan uran bromidi kabi tuzli parchalanuvchi materialdan foydalanish bo'ladi. Bunday yoqilg'i bir-biridan bardoshli material qatlami bilan ajratilgan, bor qo'shilgan, bardoshli, bir qator idishlarda saqlanadi.

  konteynerlar orasidan oqishiga to'sqinlik qiladigan neytron absorber. Dvigatelni ishga tushirganimizda, barcha idishlardagi materiallar birlashadi, bu zanjirli reaktsiyaga olib keladi va tuzning suvdagi eritmasi plazmaga aylanadi, bu esa raketaning nozulini plazmaning ulkan haroratidan magnit maydon bilan himoya qiladi. doimiy turtki beradi. Taxminlarga ko'ra, bu usul raketani 6 m/s gacha va undan ham ko'proq tezlashtirishi mumkin. Biroq, bu usul bilan katta hajmdagi yadro yoqilg'isi kerak bo'ladi - ming tonna og'irlikdagi kema uchun bu 10 XNUMX tonnaga teng bo'ladi. tonna uran.

• Deyteriy yordamida termoyadroviy vosita. Taxminan 500 million daraja Selsiy bo'yicha haroratga ega bo'lgan plazma dizaynerlar uchun jiddiy muammo tug'diradi, masalan, egzoz nozullari. Biroq, bu holatda nazariy jihatdan erishish mumkin bo'lgan tezlik yorug'lik tezligining o'ndan biriga yaqin, ya'ni. 30 XNUMX gacha. km/s. Biroq, bu variant hali ham texnik jihatdan mumkin emas.
• Antimodda. Bu g'alati narsa haqiqatan ham mavjud - CERN va Fermilabda biz yig'ish halqalari yordamida trillionga yaqin antiproton yoki bir pikogram antimaterni yig'ishga muvaffaq bo'ldik. Nazariy jihatdan, antimateriya Penning tuzoqlarida saqlanishi mumkin, bunda magnit maydon uni idishning devorlari bilan to'qnashib ketishiga yo'l qo'ymaydi. Antimateriyaning oddiy tomonidan yo'q qilinishi

  modda bilan, masalan, vodorod bilan, magnit tuzoqdagi yuqori energiyali plazmadan ulkan energiya beradi. Nazariy jihatdan, materiya va antimateriyani yo'q qilish energiyasi bilan ishlaydigan vosita yorug'lik tezligining 90% ga tezlashishi mumkin. Biroq, amalda antimateriya ishlab chiqarish nihoyatda qiyin va qimmat. Berilgan partiya ishlab chiqarish uchun keyinchalik ishlab chiqarishi mumkin bo'lgan energiyadan o'n million marta ko'proq energiya talab qiladi.

• quyosh yelkanlari. Bu ko'p yillar davomida ma'lum bo'lgan, lekin hali ham, hech bo'lmaganda, amalga oshirilishini kutayotgan haydovchi tushunchasi. Yelkanlar Eynshteyn tomonidan tasvirlangan fotoelektr effekti yordamida ishlaydi. Biroq, ularning yuzasi juda katta bo'lishi kerak. Yelkanning o'zi ham juda nozik bo'lishi kerak, shunda tuzilish juda og'ir bo'lmaydi.
• Aktuator . Fantomistlarning ta'kidlashicha, buning uchun ... bo'shliqni burish kifoya qiladi, bu aslida transport vositasi va belgilangan joy orasidagi masofani qisqartiradi va uning orqasidagi masofani oshiradi. Shunday qilib, yo'lovchining o'zi biroz harakat qiladi, lekin "qabariqda" u juda katta masofani bosib o'tadi. Qanchalik fantastik tuyulmasin, NASA olimlari juda jiddiy tajriba o'tkazishdi.

  fotonlarga effektlar bilan. 1994 yilda fizik doktor Migel Alkubyer bunday dvigatelning qanday ishlashini tavsiflovchi ilmiy nazariyani taklif qildi. Aslida, bu qandaydir hiyla bo'lar edi - yorug'lik tezligidan tezroq harakat qilish o'rniga, u fazo-vaqtning o'zini o'zgartiradi. Afsuski, diskni tez orada olishingizga ishonmang. U bilan bog'liq ko'plab muammolardan biri shundaki, bu tarzda harakatlanayotgan kema uni quvvatlantirish uchun salbiy energiyaga muhtoj bo'ladi. To'g'ri, energiyaning bu turi nazariy fizikaga ma'lum - vakuumning manfiy energiya zarralarining cheksiz dengizi sifatidagi nazariy modeli birinchi marta 1930 yilda ingliz fizigi Pol Dirak tomonidan bashorat qilingan salbiy energiya kvantining mavjudligini tushuntirish uchun taklif qilingan. davlatlar. relyativistik elektronlar uchun Dirak tenglamasiga ko'ra.

  Klassik fizikada tabiatda faqat ijobiy energiyaga ega bo'lgan yechim mavjud, manfiy energiyaga ega bo'lgan yechim esa mantiqiy emas deb taxmin qilinadi. Biroq, Dirak tenglamasi "normal" musbat zarrachalardan manfiy yechim paydo bo'lishi mumkin bo'lgan jarayonlarning mavjudligini taxmin qiladi va shuning uchun uni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi. Biroq, biz uchun mavjud bo'lgan haqiqatda salbiy energiya yaratilishi mumkinmi, ma'lum emas.

  Drayvni amalga oshirishda ko'plab muammolar mavjud. Muloqot eng muhimlaridan biri bo'lib tuyuladi. Masalan, kema yorug'lik tezligidan tezroq harakatlanadigan fazo-vaqtning atrofdagi hududlari bilan qanday aloqa qilishi noma'lum? Bu shuningdek, drayverning qo'zg'alish yoki ishga tushishini oldini oladi.