Uus teooria EmDrive mootori töötamise kohta. Mootor on võimalik ka teisiti

Kuulus EmDrive (1) ei tohiks füüsikaseadusi rikkuda, ütleb Mike McCulloch (2) Plymouthi ülikoolist. Teadlane pakub välja teooria, mis soovitab uut viisi väga väikese kiirendusega objektide liikumise ja inertsuse mõistmiseks. Kui tal oleks õigus, nimetaksime salapärast ajamit lõpuks "mitteinertsiaalseks", sest just inerts, see tähendab inerts, kummitab Briti teadlast.

Inerts on iseloomulik kõigile objektidele, millel on mass, mis reageerivad suunamuutusele või kiirendusele. Teisisõnu võib massi pidada inertsi mõõdupuuks. Kuigi see tundub meile hästi tuntud mõiste, ei ole selle olemus nii ilmne. McCullochi kontseptsioon põhineb eeldusel, et inerts on tingitud üldrelatiivsusteooria ennustatud mõjust, nn. kiirgus Unruhistsee on musta keha kiirgus, mis toimib kiirendavatele objektidele. Teisest küljest võime öelda, et universumi temperatuur tõuseb meie kiirendades.

2. Mike McCulloch Plymouthi ülikoolist

McCullochi järgi on inerts lihtsalt Unruh’ kiirguse poolt kiirendavale kehale avaldatav rõhk. Mõju on raske uurida kiirenduste puhul, mida me tavaliselt Maal jälgime. Teadlase sõnul saab see nähtavaks alles siis, kui kiirendused muutuvad väiksemaks. Väga väikestel kiirendustel on Unruh’ lainepikkused nii suured, et ei mahu enam vaadeldavasse universumisse. Kui see juhtub, väidab McCulloch, võib inerts omandada ainult teatud väärtused ja hüpata ühelt väärtuselt teisele, mis meenutab õigustatult kvantefekte. Teisisõnu, inerts tuleb kvantifitseerida väikeste kiirenduste komponendina.

McCulloch usub, et tema teooria võib neid vaatlustes kinnitada. imelikud kiiruse hüpped mida täheldati mõnede Maa lähedal asuvate kosmoseobjektide liikumisel teiste planeetide suunas. Seda mõju on Maal raske hoolikalt uurida, sest sellega kaasnevad kiirendused on väga väikesed.

Mis puudutab EmDrive’i ennast, siis McCullochi kontseptsioon põhineb järgmisel ideel: kui footonitel on mingisugune mass, siis peegeldumisel peavad nad kogema inertsust. Kuid Unruh kiirgus on sel juhul väga väike. Nii väike, et suudab oma vahetu keskkonnaga suhelda. EmDrive'i puhul on see "mootori" disaini koonus. Koonus võimaldab teatud pikkusega Unruh kiirgust laiemas otsas ja lühema pikkusega kiirgust kitsamas otsas. Footonid peegelduvad, seega peab nende inerts kambris muutuma. Ja impulsi säilitamise põhimõttest, mida vastupidiselt sagedastele arvamustele EmDrive'i kohta selles tõlgenduses ei rikuta, järeldub, et veojõud tuleks luua nii.

McCullochi teooriat saab katseliselt testida vähemalt kahel viisil. Esiteks, asetades kambrisse dielektriku - see peaks suurendama ajami efektiivsust. Teiseks võib teadlase sõnul kambri suuruse muutmine muuta tõukejõu suunda. See juhtub siis, kui Unruh kiirgus sobib paremini koonuse kitsamale otsale kui laiemale. Sarnase efekti võib põhjustada koonuse sees olevate footonkiirte sageduse muutmine. "Hiljutises NASA katses on tõukejõu ümberpööramine juba toimunud," ütleb Briti teadlane.

McCullochi teooria ühelt poolt kõrvaldab impulsi jäävuse probleemi ja teisest küljest jääb teadusliku peavoolu kõrvale. (tüüpiline marginaalteadus). Teaduslikust vaatenurgast on vastuoluline oletada, et footonitel on inertsiaalne mass. Veelgi enam, loogiliselt võttes peaks valguse kiirus kambri sees muutuma. Seda on füüsikutel üsna raske aktsepteerida.

3. EmDrive mootori tööpõhimõte

See töötab, kuid vaja on rohkem katseid

EmDrive oli algselt Euroopa ühe silmapaistvama lennunduseksperdi Roger Scheueri vaimusünnitus. Ta esitas selle kujunduse koonilise anuma kujul. Resonaatori üks ots on teisest laiem ja selle mõõtmed on valitud selliselt, et tekiks resonants teatud pikkusega elektromagnetlainetele. Selle tulemusena peavad need laiema otsa suunas levivad lained kiirenema ja kitsama otsa suunas aeglustuma (3). Eeldatakse, et erinevate lainefrondi nihkekiiruste tulemusena avaldavad nad erinevat kiirgusrõhku resonaatori vastasotstele ja seega mitte-null string, mis objekti liigutab.

Teadaoleva füüsika järgi aga, kui lisajõudu ei rakendata, ei saa hoog suureneda. Teoreetiliselt töötab EmDrive kasutades kiirgusrõhu fenomeni. Elektromagnetlaine rühmakiirus ja seega ka selle tekitatud jõud võivad sõltuda selle lainejuhi geomeetriast, milles see levib. Scheueri idee järgi, kui ehitada kooniline lainejuht nii, et laine kiirus ühes otsas erineb oluliselt lainekiirusest teises otsas, siis peegeldades seda lainet kahe otsa vahel, saate kiirgusrõhu erinevuse. , st. veojõu saavutamiseks piisav jõud. Shayeri sõnul EmDrive ei riku füüsikaseadusi, vaid kasutab Einsteini teooriat – mootor on teises tugiraamistikus kui selle sees olev "töölaine".

Seni on ehitatud vaid väga väikseid. EmDrive'i prototüübid mikrouudiste suurusjärgu tõukejõuga. Üsna suur uurimisasutus, Hiina Xi'an Northwest Polytechnic University, on katsetanud prototüüpmootorit, mille tõukejõud on 720 µN (mikronewtonit). See ei pruugi olla palju, kuid mõned astronoomias kasutatavad ioontõukurid ei tekita rohkem.

4. EmDrive test 2014. a.

NASA testitud EmDrive'i versioon (4) on Ameerika disaineri Guido Fetti töö. Pendli vaakumtestimine on kinnitanud, et see saavutab tõukejõu 30-50 µN. Eagleworksi labor, mis asub Houstonis Lyndon B. Johnsoni kosmosekeskuses, kinnitas oma tööd vaakumis. NASA eksperdid selgitavad mootori tööd kvantefektidega või pigem vastasmõjuga aineosakestega ja antiainega, mis tekivad ja seejärel vastastikku hävivad kvantvaakumis.

Ameeriklased ei tahtnud pikka aega ametlikult tunnistada, et jälgisid EmDrive’i tekitatud tõukejõudu, kartes, et sellest tulenev väike väärtus võib olla tingitud mõõtmisvigadest. Seetõttu viimistleti mõõtmismeetodeid ja katset korrati. Alles pärast kõike seda kinnitas NASA uuringu tulemused.

Nagu aga International Business Times 2016. aasta märtsis teatas, ütles üks projekti kallal töötanud NASA töötajatest, et agentuur plaanib kogu katset korrata eraldi meeskonnaga. See võimaldab tal lahendust lõpuks katsetada, enne kui otsustab sellesse rohkem raha investeerida.