EmDrive მუშაობს! პადლი სამყაროში ჩავარდა

ფიზიკა თითქმის უფსკრულის ზღვარზეა. 2016 წლის ნოემბერში NASA-მ გამოაქვეყნა სამეცნიერო ანგარიში EmDrive ტესტირების შესახებ Eagleworks Laboratories-ში (1). მასში სააგენტო ადასტურებს, რომ მოწყობილობა აწარმოებს წევას, ანუ მუშაობს. პრობლემა ის არის, რომ ჯერჯერობით უცნობია, რატომ მუშაობს ...

1. ძრავის ბიძგის გაზომვის ლაბორატორიული სისტემა EmDrive

2. ტესტირების დროს EmDrive-ზე სტრიქონის დაწერა

NASA Eagleworks Laboratories-ის მეცნიერები და ინჟინრები თავიანთ კვლევას ძალიან ფრთხილად მიუდგნენ. ისინი შეცდომის პოტენციური წყაროს პოვნასაც კი ცდილობდნენ - მაგრამ უშედეგოდ. მათ EmDrive ძრავა აწარმოებდა 1,2 ± 0,1 მილინივტონს ბიძგს თითო კილოვატ სიმძლავრეზე (2). ეს შედეგი შეუმჩნეველია და აქვს საერთო ეფექტურობა ბევრჯერ დაბალი, ვიდრე იონური მილების, მაგალითად, Hall thrusters, მაგრამ მისი დიდი უპირატესობა ძნელი სადავოა - ის არ საჭიროებს საწვავს.აქედან გამომდინარე, არ არის საჭირო შესაძლო მოგზაურობაში თან წაიყვანოთ ნებისმიერი საწვავის ავზი, „დატვირთული“ მისი სიმძლავრით.

ეს არ არის პირველი შემთხვევა, როდესაც მკვლევარებმა დაამტკიცეს, რომ ის მუშაობს. თუმცა, ჯერ ვერავინ ახსნა რატომ. NASA-ს ექსპერტები თვლიან, რომ ამ ძრავის მუშაობის ახსნა შეიძლება საპილოტე ტალღის თეორია. რა თქმა უნდა, ეს არ არის ერთადერთი ჰიპოთეზა, რომელიც ცდილობს ახსნას მიმდევრობის იდუმალი წყარო. მეცნიერთა ვარაუდების დასადასტურებლად დამატებითი კვლევები იქნება საჭირო. იყავით მომთმენი და მოემზადეთ შემდგომი პრეტენზიებისთვის, რომ EmDrive (3)... ნამდვილად მუშაობს.

საუბარია აჩქარებაზე

EmDrive-ის ქეისი ბოლო რამდენიმე თვის განმავლობაში აჩქარდა და აჩქარდა, როგორც ნამდვილი სარაკეტო ძრავა. ამას მოწმობს მოვლენების შემდეგი თანმიმდევრობა:

• 2015 წლის აპრილში ხოსე როდალმა, ჯერემი მულიკინმა და ნოელ მუნსონმა გამოაცხადეს თავიანთი კვლევის შედეგები ფორუმზე (ეს არის კომერციული საიტი, მიუხედავად სახელისა, რომელიც არ არის დაკავშირებული NASA-სთან). როგორც გაირკვა, მათ შეამოწმეს ძრავის მუშაობა ვაკუუმში და აღმოფხვრა გაზომვის შესაძლო შეცდომები, დაამტკიცა მათი გამოყენებით ამ ძრავის მუშაობის პრინციპი.
• 2015 წლის აგვისტოში გამოქვეყნდა დრეზდენის ტექნიკური უნივერსიტეტის მარტინ ტაიმარის კვლევის შედეგები. ფიზიკოსმა თქვა, რომ EmDrive-ის ძრავმა მართლაც მიიღო ბიძგი, მაგრამ ეს საერთოდ არ არის მისი მუშაობის დასტური. ტაიმარის ექსპერიმენტის მიზანი იყო ძრავის შესამოწმებლად გამოყენებული ადრინდელი მეთოდების გვერდითი ეფექტების შემოწმება. თუმცა, თავად ექსპერიმენტი გააკრიტიკეს არაზუსტი ქცევის, გაზომვის შეცდომების გამო და გამოცხადებულ შედეგებს "სიტყვების თამაში" უწოდეს.
• 2016 წლის ივნისში, გერმანელმა მეცნიერმა და ინჟინერმა პოლ კოცილამ გამოაცხადა crowdfunding კამპანია კოსმოსში თანამგზავრის სახელწოდებით PocketQube-ის გასაშვებად.
• 2016 წლის აგვისტოში, Guido Fetta-მ, Cannae Inc.-ის დამფუძნებელმა, გამოაცხადა CubeSat-ის გაშვების კონცეფცია, მინიატურული თანამგზავრი, რომელიც აღჭურვილია Cannae Drive-ით (4), ანუ EmDrive-ის საკუთარ ვერსიაში.
• 2016 წლის ოქტომბერში EmDrive-ის გამომგონებელმა Roger J. Scheuer-მა მიიღო დიდი ბრიტანეთი და საერთაშორისო პატენტები მისი ძრავის მეორე თაობისთვის.
• 14 წლის 2016 ოქტომბერს, ინტერვიუ Scheuer-თან გამოვიდა International Business Times UK-ისთვის. ის, სხვა საკითხებთან ერთად, წარმოადგენს EmDrive-ის განვითარების მომავალსა და ისტორიას და აღმოჩნდა, რომ გამოგონებით დაინტერესებულნი არიან აშშ-ისა და ბრიტანეთის თავდაცვის დეპარტამენტები, ასევე პენტაგონი, NASA და Boeing. Scheuer-მა ზოგიერთ ორგანიზაციას მიაწოდა ყველა ტექნიკური დოკუმენტაცია ძრავისთვის და EmDrive-ის დემონსტრირებისთვის, რომელიც აწვდის 8 გ და 18 გ ბიძგს. Scheuer თვლის, რომ მეორე თაობის EmDrive კრიოგენულ დისკს მოსალოდნელია ჰქონდეს ტონა ექვივალენტური ბიძგი, რაც საშუალებას მისცემს ძრავას გამოიყენება თითქმის ყველა თანამედროვე მანქანაში.
• 17 წლის 2016 ნოემბერს გამოქვეყნდა ნასას ზემოაღნიშნული კვლევის შედეგები, რომლებმაც თავდაპირველად დაადასტურა ელექტროსადგურის მუშაობა.

4. Cannae Drive თანამგზავრზე - ვიზუალიზაცია

17 წელი და ჯერ კიდევ საიდუმლო

5. როჯერ შუერი თავისი EmDrive-ის მოდელით

EmDrive-ის უფრო გრძელი და ზუსტი სახელია RF რეზონანსული რეზონატორის ძრავა. ელექტრომაგნიტური ამძრავის კონცეფცია შეიმუშავა 1999 წელს ბრიტანელმა მეცნიერმა და ინჟინერმა როჯერ შუერმა, Satellite Propulsion Research Ltd-ის დამფუძნებელმა. 2006 წელს მან გამოაქვეყნა სტატია EmDrive-ზე New Scientist-ში (5). ტექსტი მწვავედ გააკრიტიკეს მეცნიერებმა. მათი აზრით, წარმოდგენილ კონცეფციაზე დაფუძნებული რელატივისტური ელექტრომაგნიტური დრაივი არღვევს იმპულსის კონსერვაციის კანონს, ე.ი. არის კიდევ ერთი ფანტასტიკური ვარიანტი.

თუმცა როგორც ჩინეთის ტესტები რამდენიმე წლის წინ, ასევე ნასას მიერ შემოდგომაზე ჩატარებული ტესტები, როგორც ჩანს, ადასტურებს, რომ მოძრაობა ელექტრომაგნიტური გამოსხივების წნევის გამოყენებით ზედაპირზე და ელექტრომაგნიტური ტალღის ასახვის ეფექტი კონუსურ ტალღოვანში იწვევს ძალის განსხვავებას. და წევის გამოჩენა. ეს ძალა, თავის მხრივ, შეიძლება გამრავლდეს სარკეები, მოთავსებულია შესაბამის მანძილზე, ელექტრომაგნიტური ტალღის სიგრძის ნახევრის ჯერადი.

NASA Eagleworks Lab-ის ექსპერიმენტის შედეგების გამოქვეყნებით, ამ პოტენციურად რევოლუციური გადაწყვეტის შესახებ კამათი აღორძინდა. ექსპერიმენტულ დასკვნებსა და რეალურ სამეცნიერო თეორიასა და ფიზიკის კანონებს შორის შეუსაბამობამ წარმოშვა მრავალი ექსტრემალური მოსაზრება ჩატარებული ტესტების შესახებ. შეუსაბამობამ კოსმოსურ მოგზაურობებში გარღვევის ოპტიმისტურ პრეტენზიებსა და კვლევის შედეგების ღია უარყოფას შორის ბევრს მიიყვანა ღრმად დაფიქრება სამეცნიერო ცოდნის უნივერსალურ პოსტულატებსა და დილემებზე და სამეცნიერო ექსპერიმენტების შეზღუდვებზე.

მიუხედავად იმისა, რომ ჩვიდმეტ წელზე მეტი გავიდა მას შემდეგ, რაც Schueer-მა გამოაქვეყნა პროექტი, ბრიტანელი ინჟინრის მოდელი დიდხანს ვერ დაელოდა საიმედო კვლევის შემოწმებას. მიუხედავად იმისა, რომ მისი გამოყენების ექსპერიმენტები დროდადრო მეორდებოდა, არ იყო გადაწყვეტილი მათი სათანადო ვალიდაცია და მეთოდოლოგიის ტესტირება კონკრეტულ სამეცნიერო კვლევაში. ამ მხრივ სიტუაცია შეიცვალა მას შემდეგ, რაც ზემოაღნიშნული გამოქვეყნდა ამერიკულ ლაბორატორიაში Eagleworks-ში ჩატარებული ექსპერიმენტის რეცენზირებული შედეგები. თუმცა, მიღებული კვლევის მეთოდის დადასტურებული ლეგიტიმურობის გარდა, თავიდანვე არ გაუქარწყლდა ეჭვების მთელი დიაპაზონი, რამაც ფაქტობრივად შეარყია თავად იდეის სანდოობა.

და ნიუტონი?

Scheuer-ის ძრავის პრინციპთან დაკავშირებული პრობლემის საილუსტრაციოდ, კრიტიკოსები ხშირად ადარებენ EmDrive-ის იდეის ავტორს მანქანის მფლობელს, რომელსაც სურს თავისი მანქანის მოძრაობა შიგნიდან მის საქარე მინაზე დაჭერით. ნიუტონის დინამიკის ფუნდამენტურ პრინციპებთან ამგვარად ილუსტრირებული შეუსაბამობა კვლავ განიხილება მთავარ წინააღმდეგობად, რაც მთლიანად გამორიცხავს ბრიტანელი ინჟინრის დიზაინის სანდოობას. Scheuer-ის მოდელის ოპონენტები არ იყვნენ დარწმუნებულნი თანმიმდევრული ექსპერიმენტებით, რომლებმაც მოულოდნელად აჩვენეს, რომ EmDrive ძრავა ეფექტურად მუშაობდა.

რა თქმა უნდა, უნდა ვაღიაროთ, რომ აქამდე მიღებული ექსპერიმენტული შედეგები განიცდის მკაფიო არსებითი ბაზის ნაკლებობას მეცნიერულად დადასტურებული დებულებებისა და შაბლონების სახით. მკვლევარებიც და ენთუზიასტებიც, რომლებიც ამტკიცებენ ელექტრომაგნიტური ძრავის მოდელის ფუნქციონირებას, აღიარებენ, რომ მათ ვერ იპოვეს აშკარად დადასტურებული ფიზიკური პრინციპი, რომელიც ახსნიდა მის მოქმედებას, როგორც თითქოსდა ეწინააღმდეგება ნიუტონის დინამიკის კანონებს.

6. ურთიერთქმედების ვექტორების ჰიპოთეტური განაწილება EmDrive ცილინდრში

თუმცა, თავად შუერი პოსტულაციას უწევს მისი პროექტის განხილვის აუცილებლობას კვანტური მექანიკის საფუძველზე და არა კლასიკური, როგორც ეს ჩვეულებრივი დისკების შემთხვევაშია. მისი აზრით, EmDrive-ის მუშაობა ეფუძნება ელექტრომაგნიტური ტალღების სპეციფიკური გავლენა ( 6), რომლის გავლენა სრულად არ არის ასახული ნიუტონის პრინციპებში. ასევე, Scheuer არ იძლევა მეცნიერულად დამოწმებულ და მეთოდოლოგიურად დამოწმებულ მტკიცებულებებს.

მიუხედავად ყველა გაკეთებული განცხადებისა და პერსპექტიული კვლევის შედეგებისა, NASA Eagleworks-ის ლაბორატორიული ექსპერიმენტის შედეგები მხოლოდ დასაწყისია მტკიცებულებების გადამოწმებისა და Schueer-ის მიერ ინიცირებული პროექტის სამეცნიერო სანდოობის მშენებლობის ხანგრძლივი პროცესისა. თუ კვლევის ექსპერიმენტების შედეგები რეპროდუცირებადი აღმოჩნდება და მოდელის მოქმედება ასევე დადასტურებულია კოსმოსურ პირობებში, რჩება ბევრად უფრო სერიოზული კითხვა ანალიზისთვის. აღმოჩენის დინამიკის პრინციპებთან შეჯერების პრობლემახოლო ხელშეუხებელი. ასეთი სიტუაციის გაჩენა ავტომატურად არ უნდა ნიშნავდეს მიმდინარე სამეცნიერო თეორიის ან ფუნდამენტური ფიზიკური კანონების უარყოფას.

თეორიულად, EmDrive მუშაობს რადიაციული წნევის ფენომენის გამოყენებით. ელექტრომაგნიტური ტალღის ჯგუფური სიჩქარე და, შესაბამისად, მის მიერ წარმოქმნილი ძალა, შეიძლება დამოკიდებული იყოს ტალღის გამტარის გეომეტრიაზე, რომელშიც ის ვრცელდება. Scheuer-ის იდეის მიხედვით, თუ თქვენ ააგებთ კონუსურ ტალღას ისე, რომ ტალღის სიჩქარე ერთ ბოლოში მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს მეორე ბოლოში ტალღის სიჩქარისგან, მაშინ ორ ბოლოს შორის ტალღის ასახვით მიიღებთ განსხვავებას. რადიაციული წნევა, ანუ ძალა საკმარისია წევის მისაღწევად. Scheuer-ის აზრით, EmDrive არ არღვევს ფიზიკის კანონებს, მაგრამ იყენებს აინშტაინის თეორიას - ძრავა უბრალოდ სხვა საცნობარო ჩარჩო ვიდრე „მუშა“ ტალღა მის შიგნით.

7. EmDrive მუშაობის კონცეპტუალური დიაგრამა

ძნელია იმის გაგება, თუ როგორ მუშაობს EmDrive, მაგრამ თქვენ იცით, რისგან შედგება (7). მოწყობილობის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილია რეზონატორი mikrofalowyრომელსაც მიკროტალღური გამოსხივება წარმოქმნიდა მიკროტალღური ღუმელი (მიკროტალღური ნათურა გამოიყენება როგორც რადარში, ასევე მიკროტალღურ ღუმელში). რეზონატორი ფორმაში წაჭრილი ლითონის კონუსის მსგავსია - ერთი ბოლო მეორეზე ფართოა. სწორად შერჩეული ზომების გამო მასში რეზონანსს გარკვეული სიგრძის ელექტრომაგნიტური ტალღები. ვარაუდობენ, რომ ეს ტალღები აჩქარდება უფრო ფართო ბოლოსაკენ და ნელდება ვიწრო ბოლოებისკენ. ტალღის გადაადგილების სიჩქარის განსხვავებამ უნდა გამოიწვიოს რეზონატორის მოპირდაპირე ბოლოებზე განხორციელებული რადიაციული წნევის განსხვავება და, შესაბამისად, წარმოქმნა. მანქანის ამძრავი. ეს თანმიმდევრობა იმოქმედებს უფრო ფართო ბაზისკენ. პრობლემა ის არის, რომ შიერის კრიტიკოსების აზრით, ეს ეფექტი ანაზღაურებს ტალღების ზემოქმედებას კონუსის გვერდით კედლებზე.

8. იონური ძრავის საქშენი

რეაქტიული ან სარაკეტო ძრავა უბიძგებს მანქანას (ბიძგს), რადგან ის გამოდევნის დაჩქარებული წვის გაზს. კოსმოსურ ზონდებში გამოყენებული იონური ამომყვანი ასევე ასხივებს გაზს (8), მაგრამ ელექტრომაგნიტურ ველში აჩქარებული იონების სახით. EmDrive არ აფუჭებს არცერთს.

მიხედვით ნიუტონის მესამე კანონი ყველა მოქმედებას აქვს საპირისპირო და თანაბარი რეაქცია, ანუ ორი სხეულის ურთიერთმოქმედებები ყოველთვის თანაბარი და საპირისპიროა. თუ კედელს ვეყრდნობთ, ისიც გვიჭერს, თუმცა არსად წავა. როგორც ლაპარაკობს იმპულსის შენარჩუნების პრინციპითუ გარე ძალები (ურთიერთქმედებები) არ მოქმედებენ სხეულთა სისტემაზე, მაშინ ამ სისტემას აქვს მუდმივი იმპულსი. მოკლედ, EmDrive არ უნდა მუშაობდეს. მაგრამ მუშაობს. ყოველ შემთხვევაში, ამას აჩვენებენ გამოვლენის მოწყობილობები.

აქამდე აშენებული პროტოტიპების სიმძლავრე მათ ფეხზე არ აგდებს, თუმცა, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, პრაქტიკაში გამოყენებული ზოგიერთი იონური ძრავა მუშაობს ამ მიკრონიუტონის დიაპაზონში. Scheuer-ის თანახმად, EmDrive-ში ბიძგი შეიძლება მნიშვნელოვნად გაიზარდოს სუპერგამტარების გამოყენებით.

საპილოტე ტალღის თეორია

საპილოტე ტალღის თეორია ნასას მკვლევარებმა მისცეს, როგორც EmDrive-ის ფუნქციონირების შესაძლო სამეცნიერო საფუძველი. ეს არის პირველი ცნობილი ფარული ცვლადის თეორია, რომელიც წარმოდგენილია ლუიზ დე ბროლი 1927 წელს, მოგვიანებით დავიწყებული, შემდეგ ხელახლა აღმოჩენილი და გაუმჯობესებული დევიდ ბომი -ახლა დაუძახეს დე ბროლი-ბომის თეორია. ის მოკლებულია პრობლემებს, რომლებიც არსებობს კვანტური მექანიკის სტანდარტულ ინტერპრეტაციაში, როგორიცაა ტალღის ფუნქციის მყისიერი კოლაფსი და გაზომვის პრობლემა (ცნობილია როგორც შროდინგერის კატის პარადოქსი).

ამ არალოკალური თეორიაეს ნიშნავს, რომ მოცემული ნაწილაკების მოძრაობაზე პირდაპირ გავლენას ახდენს სისტემის სხვა ნაწილაკების მოძრაობა. თუმცა, ეს არალოკალურობა არ იძლევა ინფორმაციის სინათლის სიჩქარეზე მეტი სიჩქარით გადაცემის საშუალებას და, შესაბამისად, არ ეწინააღმდეგება ფარდობითობის თეორიას. საპილოტე ტალღის თეორია რჩება კვანტური მექანიკის რამდენიმე ინტერპრეტაციიდან. ჯერჯერობით, არ იქნა ნაპოვნი ექსპერიმენტული განსხვავებები საპილოტე ტალღის თეორიისა და კვანტური მექანიკის სტანდარტული ინტერპრეტაციის პროგნოზებს შორის.

თავის 1926 წლის პუბლიკაციაში მაქს დაიბადა შემოთავაზებული იყო, რომ შროდინგერის ტალღური განტოლების ტალღური ფუნქცია არის ნაწილაკების აღმოჩენის ალბათობის სიმკვრივე. სწორედ ამ იდეისთვის შეიმუშავა დე ბროლიმ საპილოტე ტალღის თეორია და განავითარა საპილოტე ტალღის ფუნქცია. მან თავდაპირველად შემოგვთავაზა ორმაგი ამოხსნის მიდგომა, რომელშიც კვანტური ობიექტი შეიცავს ფიზიკურ ტალღას (u-ტალღა) რეალურ სივრცეში, რომელსაც აქვს სფერული სინგულარული რეგიონი, რომელიც იწვევს ნაწილაკების მსგავს ქცევას. თეორიის ამ თავდაპირველ ფორმაში მკვლევარმა არ დაადგინა კვანტური ნაწილაკის არსებობა. მოგვიანებით მან ჩამოაყალიბა საპილოტე ტალღის თეორია და წარადგინა ცნობილ სოლვეის კონფერენციაზე 1927 წელს. ვოლფგანგ პაული თუმცა, მან ივარაუდა, რომ ასეთი მოდელი არ იქნებოდა სწორი ნაწილაკების არაელასტიური გაფანტვისთვის. დე ბროლიმ ვერ იპოვა

ამ პასუხზე და მალევე მიატოვა საპილოტე ტალღის კონცეფცია. მას არასოდეს განუვითარებია თავისი თეორია შემთხვევითობის დასაფარად.

ბევრი ნაწილაკი.

1952 წელს დევიდ ბომმა ხელახლა აღმოაჩინა საპილოტე ტალღის თეორია. დე ბროლი-ბომის თეორია საბოლოოდ იქნა აღიარებული, როგორც კვანტური მექანიკის სწორი ინტერპრეტაცია და წარმოადგენს სერიოზულ ალტერნატივას დღემდე ყველაზე პოპულარული კოპენჰაგენის ინტერპრეტაციისთვის. მნიშვნელოვანია, რომ ის თავისუფალია გაზომვის პარადოქსისგან, რომელიც ერევა კვანტური მექანიკის სტანდარტულ ინტერპრეტაციაში.

ნაწილაკების პოზიციები და იმპულსი ფარული ცვლადებია იმ გაგებით, რომ თითოეულ ნაწილაკს აქვს კარგად განსაზღვრული კოორდინატები და იმპულსი ნებისმიერ დროს. თუმცა, შეუძლებელია ამ ორივე სიდიდის ერთდროულად გაზომვა, რადგან ერთის თითოეული გაზომვა არღვევს მეორის მნიშვნელობას - შესაბამისად ჰაიზენბერგის გაურკვევლობის პრინციპი. ნაწილაკების სიმრავლეს აქვს შესაბამისი მატერიის ტალღა, რომელიც ვითარდება შროდინგერის განტოლების მიხედვით. თითოეული ნაწილაკი მიჰყვება დეტერმინისტულ ტრაექტორიას, რომელსაც აკონტროლებს საპილოტე ტალღა. ერთად აღებული, ნაწილაკების სიმკვრივე შეესაბამება ტალღის ფუნქციის ამპლიტუდის სიმაღლეს. ტალღის ფუნქცია დამოუკიდებელია ნაწილაკებისგან და შეიძლება არსებობდეს როგორც ცარიელი ტალღის ფუნქცია.

კოპენჰაგენის ინტერპრეტაციით, ნაწილაკებს არ აქვთ ფიქსირებული მდებარეობა, სანამ არ დაკვირვებულნი არიან. ტალღის თეორიაში

ნაწილაკების პილოტის პოზიციები კარგად არის განსაზღვრული, მაგრამ ამას აქვს სხვადასხვა სერიოზული შედეგები მთელი ფიზიკისთვის - ამიტომ

ასევე ეს თეორია არ არის ძალიან პოპულარული. თუმცა, ის საშუალებას გაძლევთ ახსნათ როგორ მუშაობს EmDrive.

„თუ მედიას შეუძლია აკუსტიკური ვიბრაციების გადაცემა, მაშინ მის კომპონენტებს შეუძლიათ ურთიერთქმედება და იმპულსის გადაცემა“, - წერს NASA-ს კვლევითი ჯგუფი 2016 წლის ნოემბრის პუბლიკაციაში. არღვევს ნიუტონის მოძრაობის კანონებს.

ამ ინტერპრეტაციის ერთ-ერთი შედეგი, როგორც ჩანს, არის ის, რომ EmDrive იმოძრავებს, თითქოს სამყაროდან "გამოდევნის".

 EmDrive არ უნდა არღვევდეს ფიზიკის კანონებს...

…ამბობს მაიკ მაკკულოხი პლიმუთის უნივერსიტეტიდან და გვთავაზობს ახალ თეორიას, რომელიც გვთავაზობს განსხვავებულ აზროვნებას ძალიან მცირე აჩქარებით ობიექტების მოძრაობასა და ინერციაზე. ის რომ მართალი ყოფილიყო, ჩვენ საბოლოოდ დავარქმევდით იდუმალ დისკს "არაინერციულს", რადგან ეს არის ინერცია, ანუ ინერცია, რომელიც ასვენებს ბრიტანელ მკვლევარს.

ინერცია დამახასიათებელია ყველა ობიექტისთვის, რომელსაც აქვს მასა, რეაგირებს მიმართულების ცვლილებაზე ან აჩქარებაზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მასა შეიძლება ჩაითვალოს ინერციის საზომად. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ჩვენთვის კარგად ნაცნობ კონცეფციად გვეჩვენება, მისი ბუნება არც ისე აშკარაა. მაკკალოკის კონცეფცია ემყარება დაშვებას, რომ ინერცია წარმოიქმნება ზოგადი ფარდობითობის მიერ ნაწინასწარმეტყველები ეფექტიდან ე.წ. უნრუ გამოსხივებაa არის შავი სხეულის გამოსხივება, რომელიც მოქმედებს აჩქარებულ ობიექტებზე. მეორე მხრივ, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ის იზრდება, როდესაც ვაჩქარებთ.

EmDrive-ის შესახებ მაკკალოხის კონცეფცია ემყარება შემდეგ აზრს: თუ ფოტონებს აქვთ რაიმე მასა, მათ უნდა განიცადონ ინერცია ასახვისას. თუმცა, უნრუჰის გამოსხივება ამ შემთხვევაში ძალიან მცირეა. იმდენად პატარა, რომ მას შეუძლია ურთიერთქმედება მის უშუალო გარემოსთან. EmDrive-ის შემთხვევაში ეს არის „ძრავის“ დიზაინის კონუსი. კონუსი საშუალებას აძლევს Unruh-ის გამოსხივებას გარკვეული სიგრძით უფრო ფართო ბოლოზე, ხოლო უფრო მოკლე სიგრძის გამოსხივებას ვიწრო ბოლოში. ფოტონები აირეკლება, ამიტომ მათი ინერცია პალატაში უნდა შეიცვალოს. და იმპულსის შენარჩუნების პრინციპიდან, რომელიც EmDrive-ის შესახებ ხშირი მოსაზრების საწინააღმდეგოდ, ამ ინტერპრეტაციაში არ ირღვევა, გამომდინარეობს, რომ წევა უნდა შეიქმნას ამ გზით.

მაკკალოხის თეორია, ერთი მხრივ, აღმოფხვრის იმპულსის შენარჩუნების პრობლემას, მეორე მხრივ კი ის მეცნიერული მეინსტრიმის მიღმაა. მეცნიერული თვალსაზრისით, საკამათოა ვივარაუდოთ, რომ ფოტონებს აქვთ ინერციული მასა. უფრო მეტიც, ლოგიკურად, სინათლის სიჩქარე უნდა შეიცვალოს კამერის შიგნით. ამის მიღება საკმაოდ რთულია ფიზიკოსებისთვის.

მართლა სიმებიანია?

მიუხედავად EmDrive წევის კვლევის ზემოაღნიშნული დადებითი შედეგებისა, კრიტიკოსები მაინც წინააღმდეგი არიან. ისინი აღნიშნავენ, რომ მედიის ცნობით, NASA-ს ჯერ არ დაუმტკიცებია, რომ ძრავა რეალურად მუშაობს. ეს შესაძლებელია, მაგალითად, აბსოლუტური დარწმუნებით ექსპერიმენტული შეცდომებიგამოწვეული, სხვა საკითხებთან ერთად, მასალების აორთქლებით, რომლებიც ქმნიან მამოძრავებელი სისტემის ნაწილებს.

კრიტიკოსები ამტკიცებენ, რომ ელექტრომაგნიტური ტალღის ძალა ორივე მიმართულებით რეალურად ექვივალენტურია. საქმე გვაქვს კონტეინერის განსხვავებულ სიგანესთან, მაგრამ ეს არაფერს ცვლის, რადგან უფრო ფართო ბოლოდან არეკლილი მიკროტალღები, რომლებიც ბრუნდებიან, ეცემა არა მხოლოდ ვიწრო ფსკერზე, არამედ კედლებზეც. მაგალითად, სკეპტიკოსებმა განიხილეს ჰაერის ნაკადით მსუბუქი ბიძგის შექმნა, მაგრამ ნასამ ეს გამორიცხა ვაკუუმურ კამერაში ჩატარებული ტესტების შემდეგ. ამავდროულად, სხვა მეცნიერებმა თავმდაბლად მიიღეს ახალი მონაცემები და ეძებდნენ გზას, რათა მნიშვნელოვნად შეესაბამებინათ იგი იმპულსის შენარჩუნების პრინციპთან.

ზოგიერთს ეჭვი ეპარება, რომ ეს ექსპერიმენტი განასხვავებს ძრავის სპეციფიკურ ბიძგს და ელექტრული დენით დამუშავებული სისტემის გათბობის ეფექტს (9). NASA-ს ექსპერიმენტულ კონფიგურაციაში, ცილინდრში ძალიან დიდი რაოდენობით თერმული ენერგია შედის, რომელსაც შეუძლია შეცვალოს მასის განაწილება და სიმძიმის ცენტრი, რის შედეგადაც EmDrive ბიძგი გამოვლინდება საზომ მოწყობილობებში.

9. სისტემის თერმული გამოსახულებები ტესტირებისას

EmDrive-ის მოყვარულები ამას ამბობენ საიდუმლო, სხვა საკითხებთან ერთად, კონუსური ცილინდრის ფორმაშიაამიტომ ხაზი უბრალოდ ჩნდება. სკეპტიკოსები პასუხობენ, რომ ღირდა შეუძლებელი ამძრავის ტესტირება ნორმალური ცილინდრით. ასეთი ჩვეულებრივი, არაკონუსური დიზაინის დაყენების შემთხვევაში, ეს ძირს უთხრის ზოგიერთ "მისტიკურ" პრეტენზიას EmDrive-ის შესახებ და ასევე დაადასტურებს ეჭვს, რომ "შეუძლებელი ძრავის" ცნობილი თერმული ეფექტები მოქმედებს ექსპერიმენტული დაყენება.

ასევე საეჭვოა ძრავის „მუშაობა“, რომელიც გაზომილია NASA-ს Eagleworks-ის ექსპერიმენტებით. 40 ვტ-ის გამოყენებისას, ბიძგი გაზომილი იყო 40 მიკრონის დონეზე - პლუს ან მინუს 20 მიკრონის ფარგლებში. ეს არის 50% შეცდომა. სიმძლავრის 60 ვატამდე გაზრდის შემდეგ, შესრულების გაზომვები კიდევ უფრო ნაკლებად ზუსტი გახდა. თუმცა, მაშინაც კი, თუ ამ მონაცემებს ნომინალური მნიშვნელობით მივიღებთ, ახალი ტიპის დრაივერი კვლავ აწარმოებს ენერგიის მხოლოდ მეათედს თითო კილოვატ ელექტროენერგიაზე, რომელიც მიიღწევა მოწინავე იონური ამომყვანებით, როგორიცაა NSTAR ან NEXT.

სკეპტიკოსები ითხოვენ შემდგომ, უფრო საფუძვლიან და, რა თქმა უნდა, დამოუკიდებელ ტესტირებას. ისინი იხსენებენ, რომ EmDrive სტრიქონი ჩინურ ექსპერიმენტებში ჯერ კიდევ 2012 წელს გამოჩნდა და ექსპერიმენტული და გაზომვის მეთოდების გაუმჯობესების შემდეგ გაქრა.

სიმართლის შემოწმება ორბიტაზე

საბოლოო (?) პასუხი კითხვაზე, მუშაობს თუ არა დისკი რეზონანსულ კამერასთან, ჩაფიქრებულია ზემოხსენებული გვიდო ფეტის მიერ - ამ კონცეფციის ვარიანტის გამომგონებელი ე.წ. კანა დრაივი. მისი აზრით, სკეპტიკოსებს და კრიტიკოსებს პირი დახურეს ამ ძრავით მომუშავე თანამგზავრის ორბიტაზე გაგზავნით. რა თქმა უნდა, ის დაიხურება, თუ Cannae Drive რეალურად გაუშვებს თანამგზავრს.

6 CubeSat ერთეულის ზომის ზონდი (ანუ დაახლოებით 10 × 20 × 30 სმ) უნდა გაიზარდოს 241 კმ სიმაღლეზე, სადაც ის დარჩება დაახლოებით ნახევარი წლის განმავლობაში. ამ ზომის ტრადიციულ თანამგზავრებს დაახლოებით ექვს კვირაში ამოიწურება კორექტირების საწვავი. მზის ენერგიაზე მომუშავე EmDrive მოხსნის ამ შეზღუდვას.

მოწყობილობის ასაგებად Cannae Inc., რომელსაც მართავს Fetta, Inc. დააარსა კომპანია LAI International-თან და SpaceQuest Ltd-თან, რომელსაც აქვს სათადარიგო ნაწილების მიმწოდებლის გამოცდილება, მათ შორის. ავიაციისა და მიკროსატელიტის მწარმოებლისთვის. თუ ყველაფერი კარგად წავა, მაშინ თესევსი, რადგან ასე ჰქვია ახალ საწარმოს, შესაძლოა პირველი EmDrive მიკროსატელიტის გაშვება 2017 წელს.

ისინი სხვა არაფერია, თუ არა ფოტონები, ამბობენ ფინელები.

NASA-ს შედეგების გამოქვეყნებამდე რამდენიმე თვით ადრე, რეცენზირებადმა ჟურნალმა AIP Advances-მა გამოაქვეყნა სტატია საკამათო EmDrive ძრავის შესახებ. მისი ავტორები, ფიზიკის პროფესორი არტო ანნილა ჰელსინკის უნივერსიტეტიდან, დოქტორი ერკი კოლეჰმაინენი იუვესკილის უნივერსიტეტიდან ორგანულ ქიმიაში და ფიზიკოსი პატრიკ გრანი კომსოლიდან, ამტკიცებენ, რომ EmDrive იძენს ბიძგს დახურული კამერიდან ფოტონების გამოთავისუფლების გამო.

პროფესორი ანილა ბუნების ძალების ცნობილი მკვლევარია. იგი ავტორია პრესტიჟულ ჟურნალებში გამოქვეყნებული ორმოცდაათამდე ნაშრომისა. მისმა თეორიებმა იპოვეს გამოყენება ბნელი ენერგიისა და ბნელი მატერიის, ევოლუციის, ეკონომიკისა და ნეირომეცნიერების შესწავლაში. Annila კატეგორიულია: EmDrive არის როგორც ნებისმიერი სხვა ძრავა. იღებს საწვავს და ქმნის ბიძგს.

საწვავის მხრივ, ყველაფერი მარტივი და გასაგებია ყველასთვის - მიკროტალღები იგზავნება ძრავში. პრობლემა ის არის, რომ მისგან არაფერი ჩანს, ამიტომ ხალხს ჰგონია, რომ ძრავა არ მუშაობს. მაშ, როგორ შეიძლება მისგან გამოვიდეს რაღაც ამოუცნობი? ფოტონები კამარაში წინ და უკან ბრუნდებიან. ზოგიერთი მათგანი ერთი და იმავე მიმართულებით და სიჩქარით მიდის, მაგრამ მათი ფაზა 180 გრადუსით არის გადაადგილებული. ამიტომ, თუ ისინი მოგზაურობენ ამ კონფიგურაციით, ისინი აუქმებენ ერთმანეთის ელექტრომაგნიტურ ველებს. ეს ჰგავს წყლის ტალღებს, რომლებიც ერთად მოძრაობენ, როდესაც ერთი გადახრილია მეორისგან ისე, რომ ისინი ანადგურებენ ერთმანეთს. წყალი არ მიდის, ისევ იქ არის. ანალოგიურად, ფოტონები, რომლებიც ატარებენ იმპულსს, არ ქრება, მაშინაც კი, თუ ისინი არ ჩანს როგორც სინათლე. და თუ ტალღებს აღარ აქვთ ელექტრომაგნიტური თვისებები, რადგან ისინი აღმოიფხვრა, მაშინ ისინი არ ირეკლავენ კამერის კედლებიდან და არ ტოვებენ მას. ასე რომ, ჩვენ გვაქვს დრაივი ფოტონის წყვილების გამო.

შედარებით სივრცე-დროში ჩაძირული ნავი

ცნობილი ფიზიკოსი ჯეიმს ფ. ვუდვორდი (10) მეორე მხრივ, მიიჩნევს, რომ ახალი ტიპის მამოძრავებელი მოწყობილობის მუშაობის ფიზიკურ საფუძველს წარმოადგენს ე.წ. ჩასაფრებული მაჰა. ვუდვორდმა ჩამოაყალიბა არალოკალური მათემატიკური თეორია მახის პრინციპზე დაყრდნობით. თუმცა, ყველაზე აღსანიშნავია, რომ მისი თეორია შემოწმებადია, რადგან ის წინასწარმეტყველებს ფიზიკურ ეფექტებს.

ვუდვორდი ამბობს, რომ თუ რომელიმე მოცემული სისტემის მასა-ენერგეტიკული სიმკვრივე იცვლება დროთა განმავლობაში, ამ სისტემის მასა იცვლება მოცემული სისტემის სიმკვრივის ცვლილების მეორე წარმოებულის პროპორციულად.

თუ, მაგალითად, 1 კგ კერამიკული კონდენსატორი ერთხელ დამუხტულია დადებითი, ზოგჯერ უარყოფითი ძაბვით, რომელიც იცვლება 10 kHz სიხშირით და გადასცემს სიმძლავრეს, მაგალითად, 100 W - ვუდვორდის თეორია პროგნოზირებს, რომ კონდენსატორის მასა უნდა შეიცვალოს ± 10 მილიგრამი მისი თავდაპირველი მასის მნიშვნელობის გარშემო 20 kHz სიხშირით. ეს პროგნოზი დადასტურდა ლაბორატორიაში და ამით მახის პრინციპი ემპირიულად დადასტურდა.

ერნსტ მახი თვლიდა, რომ სხეული ერთნაირად მოძრაობს არა აბსოლუტურ სივრცესთან, არამედ სამყაროს ყველა სხვა სხეულის მასის ცენტრთან მიმართებაში. სხეულის ინერცია არის სხვა სხეულებთან მისი ურთიერთქმედების შედეგი. ბევრი ფიზიკოსის აზრით, მახის პრინციპის სრული რეალიზება დაამტკიცებდა სივრცე-დროის გეომეტრიის სრულ დამოკიდებულებას სამყაროში მატერიის განაწილებაზე და მის შესაბამისი თეორია იქნებოდა ფარდობითი სივრცე-დროის თეორია.

ვიზუალურად, EmDrive ძრავის ეს კონცეფცია შეიძლება შევადაროთ ოკეანეში ნიჩბოსნობას. და ეს ოკეანე არის სამყარო. მოძრაობა მეტ-ნაკლებად იმოქმედებს როგორც ნიჩბი, რომელიც ჩაყვინთვის წყალში, რომელიც ქმნის სამყაროს და თავს იხევს მისგან. და ამ ყველაფერში ყველაზე საინტერესო ის არის, რომ ფიზიკა ახლა ისეთ მდგომარეობაშია, რომ ასეთი მეტაფორები საერთოდ არ ჰგავს სამეცნიერო ფანტასტიკას და პოეზიას.

არა მხოლოდ EmDrive, ან მომავლის კოსმოსური დისკები

მიუხედავად იმისა, რომ Scheuer-ის ძრავამ მხოლოდ მინიმალური გაძლიერება მოახდინა, მას უკვე დიდი მომავალი აქვს კოსმოსურ მოგზაურობაში, რომელიც მიგვიყვანს მარსზე და მის ფარგლებს გარეთ. თუმცა, ეს არ არის ერთადერთი იმედი მართლაც სწრაფი და ეფექტური კოსმოსური ხომალდის ძრავისთვის. აქ არის კიდევ რამდენიმე კონცეფცია:

•  ბირთვული დრაივი. ის შედგებოდა ატომური ბომბების სროლაში და მათი აფეთქების ძალის „ლულით“ მიმართვაში გემის უკანა მხარეს. ბირთვული აფეთქებები შექმნის ზემოქმედების ძალას, რომელიც გემს წინ უბიძგებს. არაასაფეთქებელი ვარიანტი იქნება წყალში გახსნილი მარილის დასაშლელი მასალის გამოყენება, როგორიცაა ურანის ბრომიდი. ასეთი საწვავი ინახება კონტეინერების რიგში, ერთმანეთისგან გამოყოფილი გამძლე მასალის ფენით, ბორის დამატებით, გამძლე

  ნეიტრონის შთამნთქმელი, რომელიც ხელს უშლის მათ კონტეინერებს შორის გადინებას. როცა ძრავას ჩართავთ, ყველა კონტეინერის მასალა ერთიანდება, რაც იწვევს ჯაჭვურ რეაქციას და წყალში მარილის ხსნარი გადაიქცევა პლაზმად, რაც რაკეტის საქშენს ტოვებს პლაზმის უზარმაზარი ტემპერატურისგან მაგნიტური ველით დაცულს. იძლევა მუდმივ ბიძგს. ვარაუდობენ, რომ ამ მეთოდს შეუძლია დააჩქაროს რაკეტა 6 მ/წმ-მდე და კიდევ უფრო მეტი. თუმცა, ამ მეთოდით დიდი მოცულობის ბირთვული საწვავია საჭირო - ათასი ტონა წონის გემისთვის ეს იქნება 10 ტონამდე. ტონა ურანი.

• შერწყმის ძრავა დეიტერიუმის გამოყენებით. პლაზმა დაახლოებით 500 მილიონი გრადუსი ცელსიუსის ტემპერატურით, რომელიც იძლევა ბიძგს, წარმოადგენს სერიოზულ პრობლემას დიზაინერებისთვის, მაგალითად, გამონაბოლქვი საქშენები. თუმცა, სიჩქარე, რომლის მიღწევაც თეორიულად შეიძლებოდა ამ შემთხვევაში, უახლოვდება სინათლის სიჩქარის მეათედს, ე.ი. 30 XNUMX-მდე. კმ/წმ. თუმცა, ეს ვარიანტი ტექნიკურად ჯერ კიდევ შეუძლებელია.
• ანტიმატერია. ეს უცნაური რამ ნამდვილად არსებობს - CERN-სა და Fermilab-ში ჩვენ მოვახერხეთ დაახლოებით ტრილიონი ანტიპროტონი, ან ანტიმატერიის ერთი პიკოგრამი შეგროვებული რგოლების გამოყენებით. თეორიულად ანტიმატერიის შენახვა შესაძლებელია ეგრეთ წოდებულ პენინგის ხაფანგებში, რომლებშიც მაგნიტური ველი ხელს უშლის კონტეინერის კედლებთან შეჯახებას. ანტიმატერიის განადგურება ჩვეულებრივი

  ნივთიერებით, მაგალითად, წყალბადით, იძლევა გიგანტურ ენერგიას მაგნიტურ ხაფანგში მაღალი ენერგიის პლაზმიდან. თეორიულად, მატერიისა და ანტიმატერიის განადგურების ენერგიით მომუშავე მანქანას შეუძლია სინათლის სიჩქარის 90%-მდე აჩქარება. თუმცა, პრაქტიკაში, ანტიმატერიის წარმოება უკიდურესად რთული და ძვირია. მოცემულ პარტიას წარმოებისთვის ათ მილიონჯერ მეტი ენერგია სჭირდება, ვიდრე მოგვიანებით გამოიმუშავებს.

• მზის იალქნები. ეს არის წამყვანი კონცეფცია, რომელიც ცნობილია მრავალი წლის განმავლობაში, მაგრამ ჯერ კიდევ ელოდება, ყოველ შემთხვევაში, სავარაუდო რეალიზებას. იალქნები იმუშავებენ აინშტაინის მიერ აღწერილი ფოტოელექტრული ეფექტის გამოყენებით. თუმცა, მათი ზედაპირი ძალიან დიდი უნდა იყოს. თავად იალქანი ასევე უნდა იყოს ძალიან თხელი, რომ სტრუქტურა არ იწონიდეს ძალიან.
• წამყვანი თვლები . ფანტომისტები ამბობენ, რომ საკმარისია... სივრცის დეფორმაცია, რაც რეალურად ამცირებს მანქანასა და დანიშნულების ადგილს შორის მანძილს და ზრდის მის უკან მანძილს. ამრიგად, თავად მგზავრი მხოლოდ ოდნავ მოძრაობს, მაგრამ "ბუშტში" ის გადალახავს უზარმაზარ მანძილს. რაც არ უნდა ფანტასტიურად ჟღერდეს, ნასას მეცნიერები საკმაოდ სერიოზულად ატარებდნენ ექსპერიმენტებს.

  ფოტონებზე ზემოქმედებით. 1994 წელს ფიზიკოსმა დოქტორმა მიგელ ალკუბიერმა შემოგვთავაზა სამეცნიერო თეორია, რომელიც აღწერდა, თუ როგორ შეიძლება მუშაობდეს ასეთი ძრავა. სინამდვილეში, ეს იქნებოდა ერთგვარი ხრიკი - იმის ნაცვლად, რომ სინათლის სიჩქარეზე სწრაფად მოძრაობდეს, ის თავად შეცვლიდა სივრცე-დროს. სამწუხაროდ, ნუ იმედოვნებთ დისკის მალე მიღებას. ერთ-ერთი მრავალი პრობლემა ის არის, რომ ამ გზით მიმავალ გემს დასჭირდება უარყოფითი ენერგია მის გასაძლიერებლად. მართალია, ამ ტიპის ენერგია ცნობილია თეორიული ფიზიკისთვის - ვაკუუმის თეორიული მოდელი, როგორც უარყოფითი ენერგიის ნაწილაკების გაუთავებელი ზღვა, პირველად შემოგვთავაზა ბრიტანელმა ფიზიკოსმა პოლ დირაკმა 1930 წელს, რათა აეხსნა ნაწინასწარმეტყველები უარყოფითი ენერგიის კვანტური არსებობა. შტატები. რელატივისტური ელექტრონების დირაკის განტოლების მიხედვით.

  კლასიკურ ფიზიკაში ვარაუდობენ, რომ ბუნებაში არის მხოლოდ დადებითი ენერგიით გამოსავალი, ხოლო უარყოფითი ენერგიით ამოხსნას აზრი არ აქვს. თუმცა, დირაკის განტოლება ამტკიცებს პროცესების არსებობას, რომლებშიც უარყოფითი გამოსავალი შეიძლება წარმოიშვას "ნორმალური" დადებითი ნაწილაკებისგან და, შესაბამისად, არ შეიძლება იყოს იგნორირებული. თუმცა, უცნობია, შეიძლება თუ არა ჩვენთვის ხელმისაწვდომ რეალობაში ნეგატიური ენერგიის შექმნა.

  დისკის განხორციელებასთან დაკავშირებით ბევრი პრობლემაა. როგორც ჩანს, კომუნიკაცია ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანია. მაგალითად, არ არის ცნობილი, როგორ შეეძლო ხომალდს კომუნიკაცია სივრცე-დროის მიმდებარე რეგიონებთან, სინათლის სიჩქარეზე უფრო სწრაფად მოძრაობით? ეს ასევე ხელს შეუშლის დისკის გამორთვას ან გაშვებას.