Teori baharu tentang cara enjin EmDrive berfungsi. Enjin mungkin sebaliknya
EmDrive (1) yang terkenal tidak sepatutnya melanggar undang-undang fizik, kata Mike McCulloch (2) dari Universiti Plymouth. Ahli sains mencadangkan teori yang mencadangkan cara baru untuk memahami gerakan dan inersia objek dengan pecutan yang sangat kecil. Jika dia betul, kita akhirnya akan memanggil pemacu misteri itu "bukan inersia", kerana inersia, iaitu, inersia, yang menghantui penyelidik British.
Inersia adalah ciri semua objek yang mempunyai jisim, bertindak balas terhadap perubahan arah atau pecutan. Dengan kata lain, jisim boleh dianggap sebagai ukuran inersia. Walaupun ini nampaknya kepada kami satu konsep yang terkenal, sifatnya tidak begitu jelas. Konsep McCulloch adalah berdasarkan andaian bahawa inersia adalah disebabkan oleh kesan yang diramalkan oleh relativiti am yang dipanggil sinaran daripada Unruhini adalah sinaran badan hitam yang bertindak ke atas objek yang memecut. Sebaliknya, kita boleh mengatakan bahawa suhu alam semesta meningkat apabila kita memecut.
2. Mike McCulloch dari Universiti Plymouth
Menurut McCulloch, inersia hanyalah tekanan yang dikenakan oleh sinaran Unruh pada badan yang memecut. Kesannya sukar untuk dikaji untuk pecutan yang biasa kita perhatikan di Bumi. Menurut saintis, ini hanya kelihatan apabila pecutan menjadi lebih kecil. Pada pecutan yang sangat kecil, panjang gelombang Unruh sangat besar sehingga tidak lagi sesuai dengan alam semesta yang boleh diperhatikan. Apabila ini berlaku, McCulloch berpendapat, inersia hanya boleh mengambil nilai tertentu dan melompat dari satu nilai ke nilai yang lain, yang betul-betul menyerupai kesan kuantum. Dengan kata lain, inersia mesti dikuantisasi sebagai komponen pecutan kecil.
McCulloch percaya bahawa mereka boleh disahkan oleh teorinya dalam pemerhatian. pancang kelajuan yang pelik diperhatikan semasa laluan beberapa objek angkasa berhampiran Bumi ke arah planet lain. Sukar untuk mengkaji kesan ini dengan teliti di Bumi kerana pecutan yang berkaitan dengannya adalah sangat kecil.
Bagi EmDrive sendiri, konsep McCulloch adalah berdasarkan idea berikut: jika foton mempunyai beberapa jenis jisim, maka apabila dipantulkan, mereka mesti mengalami inersia. Walau bagaimanapun, sinaran Unruh adalah sangat kecil dalam kes ini. Begitu kecil sehingga ia boleh berinteraksi dengan persekitaran terdekatnya. Dalam kes EmDrive, ini ialah kon reka bentuk "enjin". Kon itu membenarkan sinaran Unruh dengan panjang tertentu pada hujung yang lebih luas, dan sinaran panjang yang lebih pendek pada hujung yang lebih sempit. Foton dipantulkan, jadi inersia mereka di dalam ruang mesti berubah. Dan dari prinsip pemuliharaan momentum, yang, bertentangan dengan pendapat yang kerap tentang EmDrive, tidak dilanggar dalam tafsiran ini, ia mengikuti bahawa daya tarikan harus dicipta dengan cara ini.
Teori McCulloch boleh diuji secara eksperimen dalam sekurang-kurangnya dua cara. Pertama, dengan meletakkan dielektrik di dalam ruang - ini sepatutnya meningkatkan kecekapan pemacu. Kedua, menurut saintis, menukar saiz ruang boleh mengubah arah tujahan. Ini akan berlaku apabila sinaran Unruh lebih sesuai dengan hujung kon yang lebih sempit daripada yang lebih luas. Kesan yang sama boleh disebabkan oleh menukar kekerapan pancaran foton di dalam kon. "Pembalikan tujahan telah berlaku dalam eksperimen NASA baru-baru ini," kata penyelidik British itu.
Teori McCulloch, di satu pihak, menghapuskan masalah pemuliharaan momentum, dan sebaliknya, berada di luar arus perdana saintifik. (sains marginal tipikal). Dari sudut pandangan saintifik, boleh dipertikaikan untuk menganggap bahawa foton mempunyai jisim inersia. Lebih-lebih lagi, secara logiknya, kelajuan cahaya harus berubah di dalam ruang. Ini agak sukar diterima oleh ahli fizik.
3. Prinsip operasi enjin EmDrive
Ia berfungsi tetapi lebih banyak ujian diperlukan
EmDrive pada asalnya adalah cetusan idea Roger Scheuer, salah seorang pakar aeronautik yang paling terkemuka di Eropah. Beliau mempersembahkan reka bentuk ini dalam bentuk bekas kon. Satu hujung resonator adalah lebih lebar daripada yang lain, dan dimensinya dipilih sedemikian rupa untuk memberikan resonans untuk gelombang elektromagnet dengan panjang tertentu. Akibatnya, gelombang ini merambat ke arah hujung yang lebih luas mesti mempercepatkan dan perlahan ke arah hujung yang lebih sempit (3). Diandaikan bahawa, hasil daripada halaju anjakan hadapan gelombang yang berbeza, mereka mengenakan tekanan sinaran yang berbeza pada hujung bertentangan resonator, dan dengan itu rentetan bukan nol yang menggerakkan objek.
Walau bagaimanapun, menurut fizik yang diketahui, jika tiada daya tambahan dikenakan, momentum tidak boleh meningkat. Secara teorinya, EmDrive berfungsi menggunakan fenomena tekanan sinaran. Halaju kumpulan gelombang elektromagnet, dan oleh itu daya yang dihasilkan olehnya, mungkin bergantung pada geometri pandu gelombang di mana ia merambat. Menurut idea Scheuer, jika anda membina pandu gelombang kon sedemikian rupa sehingga kelajuan gelombang pada satu hujung berbeza dengan ketara daripada kelajuan gelombang di hujung yang lain, maka dengan memantulkan gelombang ini di antara kedua-dua hujung, anda mendapat perbezaan dalam tekanan sinaran , iaitu daya yang mencukupi untuk mencapai daya tarikan. Menurut Shayer, EmDrive tidak melanggar undang-undang fizik, tetapi menggunakan teori Einstein - enjin berada dalam kerangka rujukan yang berbeza daripada gelombang "berfungsi" di dalamnya.
Setakat ini, hanya yang sangat kecil telah dibina. Prototaip EmDrive dengan daya tarikan mengikut susunan berita mikro. Sebuah institusi penyelidikan yang agak besar, Universiti Politeknik Xi'an Northwest China, telah bereksperimen dengan enjin prototaip dengan daya tujahan 720 µN (micronewtons). Ia mungkin tidak banyak, tetapi beberapa pendorong ion yang digunakan dalam astronomi tidak menjana lebih banyak.
4. Ujian EmDrive 2014.
Versi EmDrive yang diuji oleh NASA (4) adalah hasil kerja pereka Amerika Guido Fetti. Ujian vakum pendulum telah mengesahkan bahawa ia mencapai tujahan 30-50 µN. Makmal Eagleworks, terletak di Pusat Angkasa Lyndon B. Johnson di Houston, mengesahkan kerjanya dalam vakum. Pakar NASA menerangkan operasi enjin melalui kesan kuantum, atau lebih tepatnya, dengan interaksi dengan zarah jirim dan antijirim yang timbul dan kemudian saling memusnahkan dalam vakum kuantum.
Untuk masa yang lama, orang Amerika tidak mahu secara rasmi mengakui bahawa mereka memerhatikan tujahan yang dihasilkan oleh EmDrive, bimbang nilai kecil yang terhasil mungkin disebabkan oleh ralat pengukuran. Oleh itu, kaedah pengukuran telah diperhalusi dan eksperimen diulang. Hanya selepas semua ini, NASA mengesahkan hasil kajian.
Walau bagaimanapun, seperti yang dilaporkan oleh International Business Times pada Mac 2016, salah seorang pekerja NASA yang bekerja pada projek itu berkata bahawa agensi itu merancang untuk mengulangi keseluruhan percubaan dengan pasukan yang berasingan. Ini akan membolehkan dia akhirnya menguji penyelesaian sebelum memutuskan untuk melabur lebih banyak wang di dalamnya.
