Содержание
Немецкие физики подтвердили работоспособность «невозможного» двигателя на электромагнитной тяге / Хабр
Немецкие учёные подтвердили, что «невозможный» двигатель на базе электромагнитных волн действительно может создавать ненулевую тягу. Результаты своего исследования они презентовали 27 июля на конференции, посвящённой двигателям и энергетике, которую проводил Американский институт аэронавтики и астронавтики. Представлял работу профессор Мартин Таджмар из Дрезденского технологического университета.
Британский подданный и инженер Роджер Шойер основал компанию Satellite Propulsion Research Ltd в 2001 году специально для разработки электромагнитного двигателя (EmDrive) собственной конструкции. Инженер ранее работал в военной промышленности, принимал участие в космических проектах, включая разработку европейской системы глобальной навигации «Галилео».
Придуманный им двигатель на первый взгляд нарушает закон сохранения импульса — он создаёт тягу из-за отражения электромагнитного излучения от стенок отражательной камеры без какого бы то ни было реактивного выброса.
Из-за сомнительной природы двигателя его долго не принимали всерьёз, однако, за проверку работоспособности в конце концов принялось НАСА — агентство с достаточно хорошей репутацией.
Испытания были проведены в прошлом году, и по их результатам агентство в апреле 2014 на конференции по двигателям подтвердило, что двигатель, испытанный ими, действительно создаёт (пусть и небольшую, 30-50 мкН) тягу. Отсутствие нарушений законов физики создатели двигателя объясняют тем, что движущиеся с околосветовыми скоростями магнитные волны подчиняются СТО, поэтому волны и камера находятся в разных системах отсчёта.
За проверку отвечал профессор Гарольд Уайт, который представил свою теоретическую модель работы двигателя. Он считает, что ускорение системе придают виртуальные частицы, которые рождаются в квантовом вакууме и ведут себя так же, как рабочее тело в ионных двигателях — только в данном случае рабочее тело извлекается из «самой ткани пространства-времени», что позволяет не тащить его с собой.
В презентации этого года профессор Мартин Таджмар указывает, что он с командой провели в лаборатории все тесты и подтвердили наличие реальной тяги у двигателя. При этом, как честно указывает учёный, «природа наблюдаемой тяги пока не ясна».
Как говорится в презентации: «Мы пронаблюдали тягу, совпадающую с предсказанными значениями, устранив при этом очень много возможных источников ошибок, что даёт основание для дальнейших исследований. На следующих этапах необходимо будет применить улучшенную магнитную изоляцию, дальнейшее проведение тестов в вакууме и улучшенные модели двигателя с увеличенными показателями тяги, и применением электронного управления, которое позволит настраивать устройство для поиска оптимального режима работы».
Придётся ли учёным переписать кое-какие представления о физических процессах, или же работа этого двигателя вполне объяснима с текущих научных позиций — покажет время. Но повторное подтверждение достаточно авторитетными исследователями даёт повод для осторожного оптимизма.
Интерес к устройству постоянно усиливается. Если на первых порах никто не принимал Шойера всерьёз, в частности, из-за отсутствия у него опубликованных научных работ, то сейчас у него есть и научная работа, и подтверждения работоспособности его детища. Конструкция аппарата гораздо проще, чем, например, те же ионные двигатели, и находится ближе к возможности создания «у себя в гараже».
На тему EmDrive существует уже неплохо наполненная википедия (на английском языке). В мае 2015 года румынский инженер собрал EmDrive самостоятельно и провёл независимое исследование работы этого «ведра с магнетроном», в результате чего также получил подтверждение работоспособности.
Если представить на минуту, что таким двигателем получится оснастить реальный межпланетный аппарат, это откроет невиданные доселе возможности для изучения Солнечной системы. Тот же полёт к Плутону, который у New Horions занял 9 с половиною лет, может быть осуществлён с двигателем типа EmDrive за 18 месяцев.
И это только с учётом той тяги, которая была получена в лаборатории на сегодняшний день. Секрет в том, что такой двигатель сможет постоянно ускоряться, а не просто лететь по баллистической траектории.
Двигатель будущего или новый “перпетуум мобиле”
В минувший вторник, 12 сентября медиапространство всколыхнула новость о том, что в Китае проходит испытания двигатель, который работает вопреки законам физики и позволяет достигнуть Марса за несколько недель.
Meduza отмечает, что источник новости — британский таблоид Daily Mail, который ссылается на сюжет китайского телеканала CCTV2. В сюжете говорится, что китайские ученые построили двигатель, способный работать на электромагнитных волнах, не используя топливо.
Двигатель EmDrive — очень давняя тема для громких заголовков в СМИ. Концепцию двигателя впервые предложил инженер Роджер Шойер в 2001 году. Это устройство, работающее на базе микроволнового излучения, представляет собой особую коническую камеру-резонатор, к которой подключен мощный магнетрон – источник микроволнового излучения.
При определенной геометрии этого конуса, устройство будет загадочным образом двигаться в сторону узкой его части с крайне малой, но силой, если внутри конуса будут «гулять» микроволны.
Фото первой версии EmDrive от Роджера Шойера. (Источник: Lenta.Ru)
Проверка идеи Шойера рядом физиков-профессионалов привели к неожиданным для ученых результатам — оказалось, что изобретение действительно работает. Одной из самых громких публикаций по итогам многочисленных исследований была публикация группы ученых одного из исследовательских центров NASA под руководством Гарольда Уайта, работа вышла в 2014-м. С тех пор сообщения о новых исследованиях EmDrive появлялись не единожды, и всякий раз ученые объясняли, что все эти новости не имеют серьезных оснований.
Мнение «за»
Все тот же Daily Mail еще в 2016 году процитировал исследование финских физиков опубликованное в журнале AIP Advances. Lenta.Ru привела краткий перевод публикации. Тяга EmDrive объясняется деструктивной интерференцией микроволн (то есть гашением волн — наложением колебаний с противоположными фазами).
Издание отметило, что природу явления удобно пояснить на примере деструктивной интерференции волн на поверхности воды. В этом случае минимум одной волны накладывается на максимум другой, и на поверхности они незаметны. По мнению ученых, направление тяги определяется асимметричной геометрией полости EmDrive. Если бы она была симметричной, тяги бы не возникло. Ученые отмечают, что любая асимметричная полость двигателя способна воспроизвести тягу.
Анизотропия интерферирующих фотонов в резонаторе EmDrive. Источник: AIP Advances
Мнение «против»
Meduza приводит мнение физика Дмитрия Мамонтова, который называет EmDrive “ерундой” и сравнивает принцип его действия с усилиями барона Мюнхгаузена, который вытянул сам себя за волосы из болота: “Для того, чтобы двигатель что-то двигал — ракету или самолет, — ему нужно выбрасывать рабочую массу. Все знают, как это отлично работает в ракетных двигателях. … Но огонь тут не обязательно нужен: есть игрушка, водяная ракета — работает на том же принципе.
А без выброса массы — это Мюнхгаузен”.
Мнение «может быть»
Физик Брайс Кассенти из университета Коннектикута (США), которого цитирует РИА Новости, считает, что все последние заявления китайских ученых об успешном создании и испытании EmDrive, скорее всего, основаны на ошибочных данных, но при этом само устройство в любом случае не нарушает законов физики: “Даже если EmDrive работает, он вряд ли будет нарушать существующие законы физики — скорее всего, его работа будет объясняться какими-то эффектами, укладывающимися и в выкладки Ньютона, и в общую теорию относительности, о которых мы пока не знаем. Окончательная проверка его работоспособности, как подчеркивает ученый, будет возможна лишь в космосе, где на работу двигателя не будут влиять другие силы. В таком случае инженеры смогут точно измерить реальную силу тяги и проверить, может ли EmDrive действительно открыть дорогу для путешествий в дальний космос”.
Роджер Шойер — создатель концепции EmDrive.
(Источник: pvsm.ru)
Таким образом, можно сделать вывод, что китайские ученые просто реализуют на практике спорные, но важные с точки зрения подтверждения или опровержения мифа, испытания EmDrive. Вера во многие общепринятые сегодня концепты также изначально подвергалась сомнению, но в итоге они смогли изменить наши представления о мире.
Рекомендуем
Как работает электромагнитный двигатель?
НАУКА — Физические науки
Задумывались ли вы когда-нибудь…
- Что такое электромагнитное движение?
- Кто такой Роджер Шойер?
- Как мы можем улучшить космические путешествия?
Теги:
Просмотреть все теги
- Наука,
- Физическая наука,
- Физика,
- Космическое путешествие,
- Космический корабль,
- Луна,
- Марс,
- Сатурн,
- Галактика,
- Ньютон,
- Роджер Шойер,
- Шаттл,
- НАСА,
- Германия,
- Топливо,
- Эмдрайв,
- Наука,
- Физические науки,
- Физика,
- Космическое путешествие,
- Космический корабль,
- Луна,
- Марс,
- Сатурн,
- Галактика,
- Ньютон,
- Роджер Шойер,
- Шаттл,
- НАСА,
- Германия,
- Топливо,
- Эмдрайв
Сегодняшнее чудо дня было вдохновлено Эндрю из Нового Орлеана.
Эндрю Уондерс , “ Как работает электромагнитный двигатель? ” Спасибо, что ДУМАЕТЕ вместе с нами, Эндрю!
Хотели бы вы когда-нибудь побывать на Луне? Эта поездка была бы мечтой для многих людей! Более слабая гравитация позволила бы людям прыгать по воздуху. Другие хотели бы увидеть Землю издалека. Некоторые думают, что однажды люди могут даже жить на Луне.
Но зачем останавливаться на достигнутом? Почему бы не отправиться на Марс? Сатурн? Может быть, даже другая галактика? В современном космическом корабле вам предстоит долгое путешествие. Поездка на Марс займет семь месяцев. Но это еще ничего — ваш полет на Сатурн продлится более трех лет!
Почему космические путешествия занимают так много времени? Есть много причин. Во-первых, объекты в космосе находятся очень далеко друг от друга. Наш ближайший сосед — Луна — находится на расстоянии 225 623 миль. Марс? Это 33,9 миллиона миль! Путешествие так далеко даже на самом быстром космическом корабле заняло бы много времени.
Кроме того, космические корабли очень тяжелые. Например, космические челноки НАСА имели стартовую массу 4,5 миллиона фунтов. Чтобы ускорить космические путешествия, ученые должны найти способ сделать космические корабли легче.
Как сделать космический корабль легче? Некоторые ученые считают, что ответ связан с топливом. При старте космические корабли должны нести много топлива. В случае космических шаттлов топливо составляло примерно половину веса всего корабля при старте. Многие считают, что альтернативный метод топлива сделает корабли легче и быстрее.
Один из вариантов — электромагнитный двигатель. Это использование электромагнетизма, чтобы заставить объекты двигаться вперед. Этот термин может показаться вам знакомым, если вы читали о поездах MagLev. В поездах MagLev электромагнитная тяга работает благодаря линейному двигателю. Железнодорожный путь отталкивает электромагниты поезда, толкая его вперед. Но как это будет работать в космосе?
Инженер по имени Роджер Шойер считает, что электромагнитные двигатели также могут использоваться в космических кораблях.
Изобретение Шойера, EmDrive, работает с электромагнитной энергией, создаваемой внутри конусообразного двигателя. Внутри EmDrive электромагнитные волны текут от одного конца к другому. Один конец намного больше другого, поэтому скорость волн на одном конце намного выше. Шойер говорит, что именно эта разница заставляет EmDrive двигаться вперед.
Однако другие менее уверены. Многие ученые относят EmDrive к лженауке. Они думают, что это противоречит третьему закону Ньютона. Этот закон гласит, что на каждое действие есть равное, но противоположное противодействие. Поскольку EmDrive, похоже, не реагирует, они утверждают, что он не работает так, как говорит Шойер.
Ученые все еще тестируют устройство Шойера. Если EmDrive заработает, это будет гораздо более чистый способ космических путешествий. EmDrive избавит космический корабль от необходимости сжигать ископаемое топливо. Это также значительно ускорит космические путешествия. Ученые подсчитали, что путешествие на Марс с помощью EmDrive займет 70 дней.
Считаете ли вы, что будущее космических путешествий за электромагнитным двигателем? Какое еще применение может быть у него, если оно работает?
Common Core, Научные стандарты следующего поколения и Национальный совет по социальным исследованиям.»> Стандарты:
NGSS.PS2.A, NGSS.PS2.B, NGSS.PS3.A, NGSS.PS3.C, NGSS.ETS1, CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.4, CCRA.R .1, CCRA.R.2, CCRA.R.10, CCRA.SL.1, CCRA.SL.2, CCRA.W.1, CCRA.L.1, CCRA.L.2, CCRA.W.4 , CCRA.W.6
Интересно, что дальше?
Мы не собираемся снова и снова ГУЛИТЬ, но завтрашнее Чудо дня — это так здорово!
Try It Out
Не забудьте найти друга или члена семьи, который может помочь вам в этих занятиях.
- Некоторые люди уже строят планы по колонизации Марса! Как вы думаете, переселение людей на Марс — хорошая идея? Каково было бы жить на Марсе? Обсудите свое мнение с другом или членом семьи.
- Если бы вы могли отправиться куда угодно в космосе, где бы это было? Вы бы отправились на Юпитер? Как насчет всего пути к Плутону? Не могли бы вы проверить галактику Андромеды? Зачем тебе туда идти? Поделитесь своими причинами с другом или членом семьи. Вы можете написать письмо или даже сделать иллюстрированную книгу в поддержку своего выбора.
- Узнайте больше о EmDrive. Как вы думаете, это сработает? Для чего его можно использовать, кроме космических путешествий? Обсудите с другом или членом семьи.
Wonder Sources
- https://www.nationalgeographic.com/news/2016/11/nasa-impossible-emdrive-physics-peer-review-space-science/ (по состоянию на 05 августа 2019 г.)
- https: //www.nationalgeographic.com/news/2018/05/nasa-emdrive-impossible-physics-independent-tests- Magnetic-space-science/ (по состоянию на 05 августа 2019 г.)
- https://www.washingtonpost.com/news/speaking-of-science/wp/2016/11/22/this-rocket-engine-breaks-a-law-of-physics-but-a-nasa -test-says-it-works-anyway/?utm_term=. 1bbefb0b035c (по состоянию на 05 августа 2019 г.)
- https://www.youtube.com/watch?v=KUX8EWxmS3k (по состоянию на 05 августа 2019 г.)
- https:/ /www.wired.com/story/a-mythical-form-of-space-propulsion-finally-gets-a-real-test/ (по состоянию на 5 августа 2019 г.)
- https://www.nasa.gov/returntoflight /system/system_STS.html (по состоянию на 5 августа 2019 г.)
1bbefb0b035c (по состоянию на 05 августа 2019 г.)Получили?
Проверьте свои знания
Wonder Words
- подруливающее устройство
- космический корабль
- топливо
- устранить
- реакция
- альтернатива
- электромагнитный
- двигатель
- псевдонаука
Примите участие в конкурсе Wonder Word
Оцените это чудо
Поделись этим чудом
×
ПОЛУЧАЙТЕ СВОЕ ЧУДО ЕЖЕДНЕВНО
Подпишитесь на Wonderopolis и получайте
Wonder of the Day® по электронной почте или SMS
Присоединяйтесь к Buzz
Не пропустите наши специальные предложения, подарки и рекламные акции.
Узнай первым!
Поделитесь со всем миром
Расскажите всем о Вандополисе и его чудесах.
Поделиться Wonderopolis
Wonderopolis Widget
Хотите делиться информацией о Wonderopolis® каждый день? Хотите добавить немного чуда на свой сайт? Помогите распространить чудо семейного обучения вместе.
Добавить виджет
Ты понял!
Продолжить
Не совсем!
Попробуйте еще раз
Что такое электромагнитные волны? Определение электромагнитных волн, значение электромагнитных волн
Что такое электромагнитные волны? Определение электромагнитных волн, значение электромагнитных волн — The Economic Times
Поиск
+
Деловые новости›Определения›Космические технологии›Электромагнитные волны
Предложить новое определение
Предлагаемые определения будут рассмотрены для включения в Economictimes.
com
Space-Technology
Предыдущий определение
Следующее определение
Определение: Электромагнетические волны или EM Waves-это Waves, которые создаются в результате вибрации. поле. Другими словами, электромагнитные волны состоят из колеблющихся магнитных и электрических полей.
Описание: Электромагнитные волны образуются, когда электрическое поле вступает в контакт с магнитным полем. Поэтому они известны как «электромагнитные» волны. Электрическое поле и магнитное поле электромагнитной волны перпендикулярны (под прямым углом) друг к другу. Они также перпендикулярны направлению электромагнитной волны.
ЭМ волны распространяются в вакууме с постоянной скоростью 3,00 x 108 мс-1. Они не отклоняются ни электрическим полем, ни магнитным полем. Однако они способны показывать интерференцию или дифракцию. Электромагнитная волна может проходить через что угодно — будь то воздух, твердый материал или вакуум.
Ему не нужна среда для распространения или перемещения из одного места в другое. С другой стороны, механическим волнам (таким как звуковые волны или волны воды) нужна среда для перемещения. ЭМ волны являются «поперечными» волнами. Это означает, что они измеряются по их амплитуде (высоте) и длине волны (расстоянию между самой высокой/низшей точкой двух последовательных волн).
Самая высокая точка волны известна как «гребень», а самая низкая точка известна как «впадина». Электромагнитные волны можно разделить на диапазон частот. Это известно как электромагнитный спектр. Примерами EM-волн являются радиоволны, микроволны, инфракрасные волны, рентгеновские лучи, гамма-лучи и т. Д.
Читать Подробнее
- Электромагнитные волны Wavesmechanical Wavesmechanic0003
СЛЕДУЮЩЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Новости по теме
org/ListItem»>