Новая тэорыя аб тым, як працуе рухавік EmDrive. Рухавік магчымы інакш
Знакаміты EmDrive (1) не павінен парушаць законы фізікі, кажа Майк МакКаллох (2) з Плімуцкага універсітэта. Навуковец прапануе тэорыю, якая прадугледжвае новы спосаб асэнсавання руху і інэрцыі аб'ектаў з вельмі малымі паскарэннямі. Калі б ён меў рацыю, мы б у канчатковым выніку назвалі таямнічы прывад «неінэрцыйным», таму што менавіта інэрцыя, гэта значыць інэрцыя, перасьледуе брытанскага дасьледчыка.
Інэрцыя характэрна для ўсіх аб'ектаў, якія маюць масу, якія рэагуюць на змену кірунку ці на паскарэнне. Іншымі словамі, масу можна разглядаць як меру інэрцыі. Хоць гэта здаецца нам добра вядомым паняццем, сама яго прырода не гэтак відавочная. Канцэпцыя Маккаллоха заснавана на здагадцы, што інэрцыя ўзнікае з-за эфекту, прадказанага агульнай тэорыяй адноснасці і званага выпраменьванне ад Унругэтае выпраменьванне чорнага цела, якое дзейнічае на якія паскараюцца аб'екты. З іншага боку, можна сказаць, што тэмпература Сусвету павялічваецца па меры таго, як мы паскараемся.
2. Майк МакКаллак з Плімуцкага ўніверсітэта
Паводле Маккаллоху, інэрцыя - гэта проста ціск, якое аказваецца выпраменьваннем Унру на якое паскараецца цела. Эфект цяжка вывучыць для паскарэнняў, якія мы звычайна назіраем на Зямлі. Па словах навукоўца, гэта становіцца бачна толькі тады, калі паскарэння становяцца менш. Пры вельмі малых паскарэннях даўжыні хваль Унру настолькі вялікія, што яны больш не ўпісваюцца ў аглядны сусвет. Калі гэта адбываецца, сцвярджае МакКаллох, інэрцыя можа прымаць толькі пэўныя значэнні і скакаць ад аднаго значэння да іншага, што справядліва нагадвае квантавыя эфекты. Іншымі словамі, інэрцыя павінна быць квантаваная як складнік малых паскарэнняў.
Маккалох лічыць, што яны могуць быць пацверджаны яго тэорыяй у назіраннях. дзіўныя скокі хуткасці назіраецца пры праходжанні некаторых касмічных аб'ектаў паблізу Зямлі ў напрамку да іншых планет. Старанна вывучыць гэты эфект на Зямлі складана, таму што звязаныя з ім паскарэнні вельмі малыя.
Што да самога EmDrive, то канцэпцыя МакКалоха заснаваная на наступнай думцы: калі фатоны маюць нейкую масу, то пры адлюстраванні яны павінны выпрабоўваць інэрцыю. Аднак выпраменьванне Унру ў гэтым выпадку вельмі мала. Настолькі малы, што можа ўзаемадзейнічаць з бліжэйшым асяроддзем. У выпадку з EmDrive гэта конус дызайну рухавіка . Конус дапушчае выпраменьванне Унру вызначанай даўжыні на шырэйшым канцы і выпраменьванне меншай даўжыні на вузейшым канцы. Фатоны адлюстроўваюцца, таму іх інэрцыя ў камеры павінна змяніцца. А з прынцыпу захавання колькасці руху, які, насуперак частым меркаванням аб EmDrive, у гэтай трактоўцы не парушаецца, варта, што такім чынам павінна стварацца цяга.
Тэорыю Маккаллоха можна праверыць эксперыментальна прынамсі двума спосабамі. Па-першае, змясціўшы ўнутр камеры дыэлектрык - гэта павінна павысіць ККД прывада. Па-другое, на думку вучонага, змяненне памераў камеры можа змяніць напрамак цягі. Гэта адбудзецца, калі выпраменьванне Унру лепш падыходзіць для вузейшага канца конусу, чым для шырэйшага. Аналагічны эфект можа быць выкліканы зменай частаты фатонных пучкоў ўнутры конусу. "Рэверсаванне цягі ўжо адбылося ў нядаўнім эксперыменце НАСА", – кажа брытанскі даследчык.
Тэорыя Мак-Калоха, з аднаго боку, ухіляе праблему захавання імпульсу, а з іншага боку, знаходзіцца на абочыне навуковага мэйнстрыму. (тыповая маргінальная навука). З навуковага пункта гледжання спрэчна меркаваць, што фатоны валодаюць інэрцыйнай масай. Больш за тое, па логіцы, хуткасць святла павінна мяняцца ўнутры камеры. Гэта дастаткова цяжка прыняць фізікам.
3. Прынцып працы рухавіка EmDrive
Гэта працуе, але трэба больш тэстаў
Першапачаткова EmDrive быў стварэннем Роджэра Шойера, аднаго з самых выбітных адмыслоўцаў у вобласці аэранаўтыкі ў Еўропе. Ён прадставіў гэтую канструкцыю ў выглядзе канічнай ёмістасці. Адзін канец рэзанатара шырэй іншага, а яго памеры падабраны такім чынам, каб забяспечыць рэзананс для электрамагнітных хваль вызначанай даўжыні. У выніку гэтыя хвалі, якія распаўсюджваюцца да шырэйшага канца, павінны паскарацца і запавольвацца да вузейшага канца (3). Мяркуецца, што ў выніку розных хуткасцяў зрушэння фронта хвалі яны аказваюць розны радыяцыйны ціск на супрацьлеглыя канцы рэзанатара, і, такім чынам, ненулявы радок, які перамяшчае аб'ект.
Аднак, паводле вядомай фізікі, калі не прыкладваць дадатковую сілу, імпульс не можа расці. Тэарэтычна EmDrive працуе, выкарыстоўваючы з'яву радыяцыйнага ціску. Групавая скорасць электрамагнітнай хвалі, а значыць, і сіла, што ёю ствараецца, могуць залежаць ад геаметрыі хвалявода, у якім яна распаўсюджваецца. Паводле ідэі Шаера, калі пабудаваць канічны хвалявод такім чынам, што хуткасць хвалі на адным канцы істотна адрозніваецца ад хуткасці хвалі на іншым канцы, то, адлюстроўваючы гэтую хвалю паміж двума канцамі, вы атрымаць розніцу ў радыяцыйным ціску, г.зн. дастатковую сілу для дасягнення цягі. Па словах Шаера, EmDrive не парушае законаў фізікі, а выкарыстоўвае тэорыю Эйнштэйна рухавік знаходзіцца ў іншай сістэме адліку, чым працоўная хваля ўсярэдзіне яго.
Пакуль пабудаваны толькі вельмі маленькія Прататыпы EmDrive з сілай цягі парадку мікранавіны. Даволі буйная навукова-даследчая ўстанова, Кітайскі Сіаньскі Паўночна-Заходні політэхнічны ўніверсітэт, правяла эксперыменты з прататыпам рухавіка з сілай цягі 720 мкн (мікраньютанаў). Гэта можа быць няшмат, але некаторыя іённыя рухавікі, якія выкарыстоўваюцца ў астраноміі, не генеруюць больш.
4. Тэст EmDrive 2014 года.
Версія EmDrive, выпрабаваная НАСА (4), з'яўляецца працай амерыканскага канструктара Гвіда Феці. Вакуумныя выпрабаванні ківача пацвердзілі, што ён дасягае цягі 30-50 мкн. Лабараторыя Eagleworks, размешчаная ў Касмічным цэнтры Ліндана Б. Джонсана ў Х'юстане, пацвердзіў сваю працу ў вакууме. Спецыялісты НАСА тлумачаць працу рухавіка квантавымі эфектамі, а дакладней, узаемадзеяннем з часціцамі матэрыі і антыматэрыі, якія ўзнікаюць, а затым узаемна анігілюючыя ў квантавым вакууме.
Амерыканцы доўгі час не жадалі афіцыйна прызнаваць, што назіралі цягу, якая выдаецца EmDrive, асцерагаючыся, што атрыманае малое значэнне можа быць злучана з хібнасцямі вымярэнняў. Таму метады вымярэння былі ўдакладнены, і эксперымент быў паўтораны. Толькі пасля ўсяго гэтага НАСА пацвердзіла вынікі даследавання.
Аднак, як паведамляў у сакавіку 2016 года сайт International Business Times, адзін з супрацоўнікаў НАСА, якія працавалі над праектам, паведаміў, што агенцтва плануе паўтарыць увесь эксперымент асобнай камандай. Дзякуючы гэтаму яна зможа канчаткова пратэставаць рашэнне, перш чым прыняць рашэнне ўкласці ў яго больш грошай.
