Объяснена работа нарушающего закон сохранения импульса двигателя EmDrive. Двигатель нарушающий закон сохранения импульса


Техника: Наука и техника: Lenta.ru

Физик Майкл Маккалош из Плимутского университета (Великобритания) получил финансирование на проверку своей теории «квантованной инерции», которая, по мнению ученого, позволяет объяснить работу двигателя EmDrive и позволяет при описании движения галактик избежать введения темной материи. Об этом ученый сообщил в Twitter.

Физик заявил, что ему и еще трем ученым, в частности, Мартину Таймару из Дрезденского технического университета (Германия), на демонстрацию возможностей EmDrive удалось получить финансирование в размере 1,3 миллиона фунтов стерлингов (1,8 миллиона долларов). Маккалош не раскрывает источник финансирования.

По словам британского ученого, над теорией «квантованной инерции» он работал 11 лет, за которые в нескольких реферируемых научных журналах опубликовал несколько посвященных исследованиям статей. Среди них, в частности, объяснение наблюдаемых характеристик вращения десятков галактик, использующее исключительно представление о барионной материи без привлечения темной.

Теория Маккалоша и EmDrive вызывает неоднозначную реакцию в научных кругах. В частности, астрофизик Брайан Коберлейн из Рочестерского технологического института (США) отмечает, что кроме «квантованной инерции» существует множество других альтернативных теорий, объясняющих наблюдаемые движения галактик без привлечения темной материи, которые, между тем, противоречат другим уже доказавшим свою справедливость теориям. Ведущий научный сотрудник Института космических исследований Российской академии наук Натан Эйсмонт назвал EmDrive «блефом».

Гипотеза Маккалоша предполагает существование у фотона ненулевой инертной (то есть обусловленной не тяготением, а движением) массы, а также эффективно меняющуюся скорость света. Эти два предположения противоречат современной физике.

Материалы по теме

00:07 — 31 октября 2016

Двигатель EmDrive представляет собой устройство в форме конуса из магнетрона (генерирующего микроволны) и резонатора (накапливающего энергию их колебаний). Такая конструкция позволяет, по словам создателей, преобразовывать излучение в тягу.

Согласно Маккалошу, специально модифицированная масса фотона обусловлена излучением Унру, которое на одном конце конуса EmDrive (его основании) имеет меньшую длину волны, а на противоположном (вершине) — большую. Эта разница обусловлена различием эффективных масс фотонов. Поэтому, по мнению Маккалоша, закон сохранения импульса приводит к движению полости EmDrive в направлении ее вершины.

В ноябре 2016 года группа ученых из НАСА опубликовала статью об EmDrive в реферируемом журнале Journal of Propulsion and Power. Там сообщается, что EmDrive в вакууме развивает тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт. Рецензенты не смогли найти ошибок в конструкции испытательного стенда и агрегата, а авторы работы — обратной силы, отвечающей на развиваемую EmDrive реактивную тягу, которая должна присутствовать в соответствии с законом сохранения импульса.

Законы сохранения являются следствием свойств симметрии пространства-времени. Например, закон сохранения импульса есть отражение однородности пространства — равноправности его свойств вне зависимости от выбранной в нем точки, а закон сохранения энергии — однородности времени.

Эффект Унру проявляется в появлении теплового излучения в ускоренно движущейся системе отсчета при его отсутствии в инерциальной (то есть движущейся равномерно и прямолинейно, в частности, покоящейся). Явление, предсказанное в 1976 году канадским физиком Уильямом Унру, носит квантовый характер и связано с перестройкой физического вакуума.

Больше важных новостей в Telegram-канале «Лента дня». Подписывайся!

lenta.ru

EmDrive - двигатель, нарушающий закон сохранения импульса? - 9 Октября 2016

Обычная ракета приводится в движение за счёт реактивной тяги, возникающей вследствие потери аппаратом части своей массы. Однако двигатель EmDrive, состоящий из магнетрона и закрытого конического резонатора, создаёт тягу, но не производит выбросов каких-либо частиц. Это означает, что он нарушает закон сохранения импульса. Сила тяги двигателя пока небольшая: от сотых долей до сотен ньютонов. Предложено немало объяснений физических принципов работы этого устройства. Однако, также есть соображения, что обнаруженный эффект является экспериментальной ошибкой, возникшей вследствие не слишком чисто поставленного эксперимента.

Двигатель EmDrive представляет собой устройство из магнетрона, генерирующего микроволны, которые направляются в металлический, полностью закрытый резонатор конической формы с высокой добротностью, имеющий бОльшую площадь на одном конце и диэлектрический резонатор в передней узкой части. Внешне агрегат напоминает положенное на бок ведро. Из резонатора двигателя при его работе не зафиксированы выбросы фотонов или других частиц - то, что объяснило бы возможное появление тяги и выполнение закона сохранения импульса.

Прототип силовой установки впервые продемонстрировал в 2002 году британский инженер Роджер Шойер. Прототип развивал тягу 0,02 Н при мощности магнетрона 850 Вт. Устройство могло работать всего несколько десятков секунд из-за перегрева магнетрона.К октябрю 2006 года автор довёл тягу двигателя до 0,1 Н, применив, к тому же, водяное охлаждение.В 2010 году китайский исследователь Чжуан Янг довёл тягу двигателя до 0,72 Н при мощности магнетрона 2500 Вт.

Демонстрационный образец EmDrive развивает тягу 96 миллиньютонов при входной мощности 334 ваттФото: emdrive.com

EmDrive привлек внимание многих учёных, инженеров и энтузиастов из разных стран. Большинство экспериментов обнаружило небольшую тягу и не смогло подтвердить или опровергнуть работоспособность агрегата. Это связано с необходимостью высокой точности и чистоты измерений тяги и недостаточным учётом флуктуаций (в том числе тепловых).

Тем не менее, физики предлагают возможные объяснения силы тяги у EmDrive. Вот два последних и наиболее интересных. 

1) Массивный фотон

Физик Майкл Маккалош из Плимутского университета (Великобритания) предположил существование модифицированной массы фотона, обусловленной эффектом Унру (появление теплового излучения в ускоренно движущейся системе отсчёта при его отсутствии в инерциальной, то есть движущейся равномерно и прямолинейно, в частности, покоящейся). Это явление носит квантовый характер, связано с перестройкой физического вакуума и является, по-видимому, единственным приемлемым объяснением механизма излучения чёрных дыр, впервые описанного Хокингом. У основания резонатора излучение Унру имеет меньшую длину волны, а у вершины - большую. Эта разница обусловлена различием эффективных масс фотонов. К движению полости EmDrive в направлении её вершины, по мнению Маккалоша, приводит именно закон сохранения импульса. Физик привел расчёты тяги, которую способен развивать EmDrive согласно представленной им теории. Предсказываемые ею значения тяги составляют 3.8, 149, 7.3, 0.23, 0.57, 0.11, 0.64 и 0.02 миллиньютона. По порядку это совпадает со значениями, измеренным ранее другими специалистами в ходе экспериментов с EmDrive (16, 147, 9, 0.09, 0.05, 0.06, 0.03, и 0.02 миллиньютона). Кроме того, что работа Маккалоша позволяет получить порядки значений тяги EmDrive, она предполагает два опыта, позволяющие проверить справедливость теории учёного. Во-первых, в случае, если длина оси полости равна диаметру малого основания (вершины), то развиваемая EmDrive тяга будет иметь противоположное направление. Во-вторых, введение диэлектрика в полость повышает тягу.

Гипотеза Маккалоша использует собственную теорию о ненулевой инертной (то есть обусловленной не тяготением, а движением) массе фотона. Кроме того, в работе учёного предполагается, что скорость света внутри полости меняется (по крайней мере, эффективно). Эти предположения противоречат современной физике и, вероятно, с трудом найдут понимание учёных. 

2) Фотоны без волн

Другое объяснение работы EmDrive предложили финские физики. Возникновение тяги в двигателе они объяснили деструктивной интерференцией микроволн (то есть их гашением - наложением колебаний с противоположными фазами). Это приводит к выделению из множества всех частиц в резонаторе EmDrive пар фотонов, находящихся в противофазе друг с другом. Они, по мнению учёных, и уносят импульс в сторону, обратную к наблюдаемому в экспериментах движению агрегата. Взаимодействие таких фотонов приводит к появлению электромагнитной волны с нулевой поляризацией, которая, тем не менее, переносит импульс. Природу явления удобно пояснить на примере деструктивной интерференции волн на поверхности воды. В этом случае минимум одной волны накладывается на максимум другой, и, несмотря на наличие волн, на поверхности воды их не заметно. В случае, рассматриваемом финнами, возникает ситуация, когда в полости как будто нет электромагнитных волн (они гасят друг друга), но есть движение фотонов (а значит, и перенос импульса).

Проверить наличие волн в EmDrive, по мнению физиков, можно, однако это потребует слишком тонких экспериментов всё с той же интерференцией. По мнению учёных, тягу производят волны, длина которых не кратна расстоянию между стенками полости. Направление тяги определяется асимметричной геометрией полости EmDrive. Если бы она была симметричной (например, строго цилиндрической, а не конусообразной), тяги бы не возникло. Учёные отмечают, что любая асимметричная полость EmDrive способна воспроизвести тягу. В этом смысле работа финских физиков подтверждает выводы Маккалоша о важности геометрии резонатора для создания тяги двигателя. Её величина не может превышать значения, определяемого разностью объёмной плотности энергий микроволн внутри полости и вакуума вне её. КПД двигателя зависит нелинейным образом от мощности микроволнового источника, а также формы и материала полости EmDrive.

Учёные осторожно отмечают, что их объяснение работы EmDrive наверняка не является окончательным и следует из переосмысления представлений о физическом вакууме (всё том же эффекте Унру), правда, не столь радикального, как у Маккалоша.

17 августа 2016 года американский исследователь Гвидо Петта объявил, что намерен запустить экспериментальный образец Cannae Drive (одна из модификаций EmDrive) на орбиту в формате CubeSat и проверить его в действии.

31 августа 2016 года научная работа NASA об EmDrive прошла экспертное ревью и принята Американским Институтом Аэронавтики и Астронавтики.

Тем не менее, многие учёные и инженеры скептически относятся к EmDrive, считая обнаруженную в нём силу тяги экспериментальным артефактом. 

Источники: https://lenta.ru/articles/2016/06/20/emdrive/, https://ru.wikipedia.org/wiki/EmDrive, en.wikipedia.org/wiki/RF_resonant_cavity_thruster

itgsol.ucoz.com

Подтверждена работоспособность нарушающего законы физики двигателя EmDrive

В сеть утекли вызвавшие ажиотаж черновики статьи НАСА, в которой подтверждается работоспособность спорного двигателя EmDrive, якобы не нуждающегося в топливе. Согласно выводам специалистов из лаборатории Eagleworks, двигатель развивает тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт. И работает он, вероятно, на энергии вакуума. Стоит ли этому верить?

Энтузиаст удивительного двигателя Фил Уилсон (Phil Wilson) опубликовал под ником The Traveller об этом пост на форуме сайта НАСА Spaceflight, однако модераторы его удалили, объяснив, что статья должна быть опубликована Американским институтом аэронавтики и астронавтики официально в декабре 2016 года. Однако сайт Next Big Future обеспечил свободный доступ к документам и содержащимся в них схемах, окончательно сделав статью достоянием общественности.

МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ

00:07 31 октября 2016

Специалисты НАСА сообщают об успешном повторении эксперимента, проведенного британским инженером Роджером Шойером в 2006 году. Ему удалось создать вращающийся двигатель, который не производит никаких выбросов, и показать, что устройство подчиняется законам механики Ньютона. По словам разработчика, устройство конвертирует электричество в микроволны, их энергия накапливается в резонаторе, и в результате возникает небольшая тяга. С тех пор ученые бьются над загадкой EmDrive: работает ли он, и если да, то почему? Ведь согласно закону сохранения импульса, тяга возникает за счет реактивной струи. Иными словами, чтобы объект двинулся вперед, надо, чтобы от него что-то отскочило в обратном направлении.

Когда журнал New Scientist впервые опубликовал статью об EmDrive, в редакцию посыпались гневные письма. «Импульс, согласно одному из четырех базовых принципов, сохраняется, и он не может быть вновь создан или уничтожен. Двигатель нарушает это правило. В традиционных ракетах тяга достигается в соответствии с правилом, поскольку импульсы корабля и выхлопной струи, двигающиеся в противоположных направлениях, компенсируют друг друга», — указал изданию один из читателей.

Однако те, кто пытается разобраться в принципах работы двигателя, считают, что в нем закон сохранения импульса сохраняется, просто объяснить, как это получается, довольно сложно. Так, Майкл Маккалош из Плимутского университета (Великобритания) допускает существование фотонов, обладающих массой, а также изменение скорости света внутри устройства. Другая гипотеза говорит о гашении микроволн, в результате чего рождаются пары фотонов, переносящих импульс. Подобное может происходить только в конусовидных полостях. Однако эти предположения выходят за рамки современных представлений о физике и вряд ли смогут убедить других специалистов.

 

 

 

Эксперименты с EmDrive, проведенные в июне 2015 года Мартином Таймаром из Германии, не подтвердили и не опровергли работоспособность силовой установки. Однако в статье НАСА утверждается, что инженеры добились положительного результата.

В исследовании использовался крутильный маятник — алюминиевая конструкция, установленная на скользком столе в вакуумной камере. Такое устройство способно измерять даже очень слабую тягу. На одном плече маятника был EmDrive, и он в результате серии тестов при 40, 60 и 80 ватт показал силу в 1,2 миллиньютона на киловатт в вакууме. Проверки не выявили никаких неучтенных источников движения, однако специалисты признали необходимость дополнительных исследований, чтобы исключить искажения со стороны такого фактора, как тепловое расширение.

 

 

Испытания двигателя в лаборатории НАСА

 

Чтобы объяснить полученные результаты, авторы статьи обратились к почти забытой теории волны-пилота. Эта теория пытается объяснить с точки зрения классической физики такие понятия, как коллапс волновой функции и парадокс кота Шредингера. Иными словами, вся неопределенность возникает из-за того, что наблюдателю неизвестны положение и импульсы частиц. Классического объяснения удостоились и постоянная Планка, и эффект Казимира, а также основное состояние водорода и многое другое.

Современная физика приняла на вооружение копенгагенскую интерпретацию квантовой механики, утверждающую, что неопределенность не зависит от наблюдателя. Однако физики Коудер и Форт еще в 2006-м показали, что капли воды могут вести себя подобно квантовым объектам. Так, капля, непрерывно отскакивающая от тонкого слоя жидкости при определенной частоте и двигающаяся в случайном направлении, создает узор из концентрических волн, сопровождающий каплю по всему ее пути. С помощью подобной системы удалось воспроизвести эксперимент с двумя щелями, туннелирование и другие квантовые феномены.

 

 

Эксперимент Роджера Шойера в 2006 году

 

Возможно, квантовые флуктуации (виртуальные частицы) являются волнами, которые «следуют» за реальными частицами. Из этого, например, следует, что семь энергетических уровней атома водорода могут рассматриваться в качестве волн в квантовом вакууме. Ученые в статье приходят к выводу, что квантовый вакуум — среда, поддерживающая акустические осцилляции, а составляющие любой такой среды способны обмениваться импульсом. Значит, над вакуумом можно совершать работу и извлекать ее из него, что и делает двигатель.

Нужно заметить, что сама Eagleworks (также известная как Advanced Propulsion Physics Laboratory), где проводили исследования, — это маленькая научная группа, изучающая различные сомнительные теории, чтобы найти способы разработать новые двигатели для космических аппаратов. Вполне возможно, что статья, прошедшая рецензентов, будет серьезно отличаться от той версии, что доступна сейчас, и выводы сформулируют аккуратнее. В любом случае нужно ждать дальнейшие исследования и эксперименты других научных групп, поскольку статья НАСА сама по себе еще не дает никаких ответов.

https://lenta.ru/articles/2016/11/09/emdrive/

cosmos.mirtesen.ru

Объяснена работа нарушающего закон сохранения импульса двигателя EmDrive |

В двигательной установке для космических аппаратов EmDrive не нарушается закон сохранения импульса, как полагали ранее ученые. Посвященное этому исследование финских физиков опубликовано в журнале AIP Advances, кратко о нем сообщает издание Daily Mail.

Тяга EmDrive объясняется деструктивной интерференцией микроволн (то есть гашением волн — наложению колебаний с противоположными фазами). Это приводит к выделению из множества всех частиц в полости EmDrive (резонаторе) пар фотонов, находящихся в противофазе друг с другом. Они, по мнению ученых, уносят импульс в сторону, обратную к наблюдаемому в экспериментах движению агрегата.

Взаимодействие такой пары фотонов приводит к появлению электромагнитной волны с нулевой поляризацией, которая тем не менее переносит импульс. 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.

Анизотропия интерферирующих фотонов в резонаторе EmDrive

Изображение: AIP Advances

По мнению ученых, тягу производят волны, длина которых не кратна расстоянию между стенками полости. 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.

Величина тяги не может превышать значение, определяемое разностью объемной плотности энергий микроволн внутри полости и вакуума вне ее. При этом КПД двигателя нелинейным образом зависит от мощности микроволнового источника, а также формы и материала полости EmDrive. Ученые отмечают, что их объяснение работы двигательной установки не является окончательным и следует из переосмысления представлений о физическом вакууме.

В апреле 2016 года физик Майкл Маккалош из Плимутского университета (Великобритания) предложил свое объяснение работы двигателя EmDrive, которое использует собственную теорию о ненулевой инертной (то есть обусловленной не тяготением, а движением) массе фотона. В октябре 2015 года исследователи из Космического центра Джонсона НАСА подтвердили работоспособность EmDrive. По их словам, силовая установка позволяет достичь края Солнечной системы не за несколько десятилетий, а за несколько месяцев.

Деструктивная интерференция волн (отмечена белым цветом)

Изображение: AIP Advances

Двигатель представляет собой устройство в форме конуса из магнетрона (генерирующего микроволны) и резонатора (накапливающего энергию их колебаний). Такая конструкция позволяет, по словам создателей, преобразовывать излучение в тягу. Прототип силовой установки впервые продемонстрировал в 2002 году инженер Роджер Шойер. Экспериментальные проверки EmDrive не позволяют сделать однозначных выводов о работоспособности двигателя. Публикации статей об агрегате в рецензируемых научных журналах встречают затруднения.

Источник

Метки: emdrive, двигатель, фотон, импульс

yenot.net

Объяснена работа нарушающего закон сохранения импульса двигателя EmDrive – UFOSPACE.NET

В двигательной установке для космических аппаратов EmDrive не нарушается закон сохранения импульса, как полагали ранее ученые. Посвященное этому исследование финских физиков опубликовано в журнале AIP Advances, кратко о нем сообщает издание Daily Mail.

Тяга EmDrive объясняется деструктивной интерференцией микроволн (то есть гашением волн — наложению колебаний с противоположными фазами). Это приводит к выделению из множества всех частиц в полости EmDrive (резонаторе) пар фотонов, находящихся в противофазе друг с другом. Они, по мнению ученых, уносят импульс в сторону, обратную к наблюдаемому в экспериментах движению агрегата.

Взаимодействие такой пары фотонов приводит к появлению электромагнитной волны с нулевой поляризацией, которая тем не менее переносит импульс. 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.

Анизотропия интерферирующих фотонов в резонаторе EmDrive Анизотропия интерферирующих фотонов в резонаторе EmDrive

Изображение: AIP Advances

По мнению ученых, тягу производят волны, длина которых не кратна расстоянию между стенками полости. 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.

Величина тяги не может превышать значение, определяемое разностью объемной плотности энергий микроволн внутри полости и вакуума вне ее. При этом КПД двигателя нелинейным образом зависит от мощности микроволнового источника, а также формы и материала полости EmDrive. Ученые отмечают, что их объяснение работы двигательной установки не является окончательным и следует из переосмысления представлений о физическом вакууме.

В апреле 2016 года физик Майкл Маккалош из Плимутского университета (Великобритания) предложил свое объяснение работы двигателя EmDrive, которое использует собственную теорию о ненулевой инертной (то есть обусловленной не тяготением, а движением) массе фотона. В октябре 2015 года исследователи из Космического центра Джонсона НАСА подтвердили работоспособность EmDrive. По их словам, силовая установка позволяет достичь края Солнечной системы не за несколько десятилетий, а за несколько месяцев.

Деструктивная интерференция волн (отмечена белым цветом)

Изображение: AIP Advances

Двигатель представляет собой устройство в форме конуса из магнетрона (генерирующего микроволны) и резонатора (накапливающего энергию их колебаний). Такая конструкция позволяет, по словам создателей, преобразовывать излучение в тягу. Прототип силовой установки впервые продемонстрировал в 2002 году инженер Роджер Шойер. Экспериментальные проверки EmDrive не позволяют сделать однозначных выводов о работоспособности двигателя. Публикации статей об агрегате в рецензируемых научных журналах встречают затруднения.

ufospace.net

Ученый объяснил работу нарушающего закон сохранения двигателя – HistoryLost.Ru

Фото: Mario Solera

Физик Майкл Маккалош из Плимутского университета (Великобритания) предложил свою версию объяснения работы двигателя EmDrive, действие которого пока не получило объяснения с точки зрения закона сохранения импульса. Исследование автора опубликовано на сайте arXiv.org, кратко о нем сообщает издание MIT Technology Review.

Ученый предположил, что специальным образом модифицированная масса фотона обусловлена излучением Унру: на одном конце конуса EmDrive (его основании) оно имеет меньшую длину волны, а на противоположном (вершине) — большую. Эта разница обусловлена различием эффективных масс фотонов. Поэтому, по мнению Маккалоша, закон сохранения импульса приводит к движению полости EmDrive в направлении ее вершины.

Физик привел расчеты тяги, которую способен развивать EmDrive согласно представленной теории. Предсказываемые ею значения тяги составляют 3.8, 149, 7.3, 0.23, 0.57, 0.11, 0.64 и 0.02 миллиньютона. По порядку это совпадает со значениями, измеренным ранее другими специалистами в ходе экспериментов с EmDrive (16, 147, 9, 0.09, 0.05, 0.06, 0.03, и 0.02 миллиньютона).

Кроме того, что работа Маккалоша позволяет получить порядки значений тяги EmDrive, она предполагает два опыта, позволяющие проверить справедливость теории ученого. Во-первых, в случае, если длина оси полости равна диаметру малого основания (вершины), то развиваемая EmDrive тяга будет иметь противоположное направление. Во-вторых, введение диэлектрика в полость повышает тягу.

Работа ученого использует собственную теорию о ненулевой инертной (то есть обусловленной не тяготением, а движением) массе фотона. Кроме того, в работе ученого предполагается, что скорость света внутри полости меняется (по крайней мере, эффективно). Эти предположения противоречат современной физике.

Двигатель EmDrive представляет собой устройство в форме конуса из магнетрона (генерирующего микроволны) и резонатора (накапливающего энергию их колебаний). Такая конструкция позволяет, по словам создателей, преобразовывать излучение в тягу.

В публикации исследований о силовой установке в рецензируемых научных журналах авторам пока отказывают, однако до сих пор ученые не нашли удовлетворительного объяснения принципа работы этой конструкции. Предпоследние испытания EmDrive, проведенные в 2015 году Мартином Таймаром из Германии, не подтвердили и не опровергли работоспособность силовой установки.

Прототип силовой установки впервые продемонстрировал в 2002 году инженер Роджер Шойер. НАСА над ней работает в Космическом центре Джонсона в Техасе в специально созданной для этого лаборатории.

Как заявляют инженеры EmDrive, их силовая установка позволяет достичь края Солнечной системы не за несколько десятилетий, а за несколько месяцев. Недавно инженеры НАСА подтвердили работоспособность EmDrive.

Эффект Унру проявляется в появлении теплового излучения в ускоренно движущейся системе отсчета при его отсутствии в инерциальной (то есть движущейся равномерно и прямолинейно, в частности, покоящейся). Явление носит квантовый характер и связано с перестройкой физического вакуума. Эффект впервые предсказан в 1976 году канадским физиком Уильямом Унру и является, по-видимому, единственным приемлемым объяснением механизма излучения черных дыр, предсказанного советским физиком-теоретиком Владимиром Грибовым и британским ученым Стивеном Хокингом.

historylost.ru

Объяснена работа нарушающего закон сохранения импульса двигателя EmDrive - Сур Бере

В двигательной установке для космических аппаратов EmDrive не нарушается закон сохранения импульса, как полагали ранее ученые. Посвященное этому исследование финских физиков опубликовано в журнале AIP Advances, кратко о нем сообщает издание Daily Mail.

Фото: Roger Shawyer

 

Тяга EmDrive объясняется деструктивной интерференцией микроволн (то есть гашением волн — наложению колебаний с противоположными фазами). Это приводит к выделению из множества всех частиц в полости EmDrive (резонаторе) пар фотонов, находящихся в противофазе друг с другом. Они, по мнению ученых, уносят импульс в сторону, обратную к наблюдаемому в экспериментах движению агрегата.

 

Взаимодействие такой пары фотонов приводит к появлению электромагнитной волны с нулевой поляризацией, которая тем не менее переносит импульс. 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.

 

Анизотропия интерферирующих фотонов в резонаторе EmDrive

Анизотропия интерферирующих фотонов в резонаторе EmDrive (Изображение: AIP Advances)

 

По мнению ученых, тягу производят волны, длина которых не кратна расстоянию между стенками полости. 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.

 

Величина тяги не может превышать значение, определяемое разностью объемной плотности энергий микроволн внутри полости и вакуума вне ее. При этом КПД двигателя нелинейным образом зависит от мощности микроволнового источника, а также формы и материала полости EmDrive. Ученые отмечают, что их объяснение работы двигательной установки не является окончательным и следует из переосмысления представлений о физическом вакууме.

 

Анизотропия интерферирующих фотонов в резонаторе EmDrive

Деструктивная интерференция волн (отмечена белым цветом) (Изображение: AIP Advances)

 

В апреле 2016 года физик Майкл Маккалош из Плимутского университета (Великобритания) предложил свое объяснение работы двигателя EmDrive, которое использует собственную теорию о ненулевой инертной (то есть обусловленной не тяготением, а движением) массе фотона. В октябре 2015 года исследователи из Космического центра Джонсона НАСА подтвердили работоспособность EmDrive. По их словам, силовая установка позволяет достичь края Солнечной системы не за несколько десятилетий, а за несколько месяцев.

 

Двигатель представляет собой устройство в форме конуса из магнетрона (генерирующего микроволны) и резонатора (накапливающего энергию их колебаний). Такая конструкция позволяет, по словам создателей, преобразовывать излучение в тягу. Прототип силовой установки впервые продемонстрировал в 2002 году инженер Роджер Шойер. Экспериментальные проверки EmDrive не позволяют сделать однозначных выводов о работоспособности двигателя. Публикации статей об агрегате в рецензируемых научных журналах встречают затруднения.

 

Lenta.ru

#естественные_науки, #техника, #космос

www.dnevniki.ykt.ru


Читайте также
  • Гиперскоростная звезда – более 1.000.000 миль в час
    Гиперскоростная звезда – более 1.000.000 миль в час
  • Астрономы обнаружили самую большую спиральную галактику
    Астрономы обнаружили самую большую спиральную галактику
  • Млечный путь содержит десятки миллиардов планет, схожих с Землей
    Млечный путь содержит десятки миллиардов планет, схожих с Землей
  • Млечный путь разорвал своего спутника на четыре отдельных хвоста
    Млечный путь разорвал своего спутника на четыре отдельных хвоста
  • Найден источник водородных газов для нашей Галактики
    Найден источник водородных газов для нашей Галактики