Китайская гравицапа. Может ли двигатель работать вопреки законам физики? Двигатель против закона физики
Китайцы испытали свою «гравицапу» - космический двигатель, нарушающий законы физики
Не должен, но работает
В интернете оживление: британская газета The Daily Mail сообщила, что специалисты Китайской академии космических технологий (China Academy of Space Technology - CAST) и Китайского космического агентства (China's Space Agency), работая под руководством доктора Чен Ю (Dr Chen Yue), построили EmDrive - «невозможный» двигатель, который создает тягу без отброса массы. Якобы это явствует из китайского ролика, который на днях распространил канал CCTV.com, озаглавив его соответствующим образом «Propellantless propulsion: The Chinese EmDrive by CAST scientist Dr Chen Yue, China's Space Agency».
Кадр из китайского ролика: китайцы изучают результаты испытания своего двигателя..
Если верить ролику, то китайцы убедились, что их EmDrive достаточно эффективен и теперь планируют продолжить эксперименты в космосе. Что похоже на правду - в прошлом году на пресс-конференции в Пекине они подтверждали, что уже несколько лет конструируют свой вариант EmDrive, поверив, что он реально способен создавать тягу. Нынешнее достижение — еще одно тому подтверждение. Работы с 2010 года финансирует китайское правительство.
Известно также, что с прототипом «невозможного» двигателя экспериментировал профессор Ян Цзюаня (Professor Yang Juan) из Северо-Западного политехнического университета (Northwestern Polytechnical University — NWPU). И вроде бы получил тягу в почти 100 граммов.
Испытания своего EmDrive проводят в исследовательском центре НАСА (Johnson Space Center in Texas) - конкретно в лаборатории Eagleworks Laboratory (она же Advanced Propulsion Physics Laboratory ). В рецензируемом научном журнале Journal of Propulsion and Power были опубликованы результаты с описанием экспериментов и задокументированным «достижением» - тягой в 1,2 миллиньютона на киловатт. Немного. Но если верить специалистам, и такой хватит, что бы долететь до Марса за 10 недель, а до Луны - аж за 4 часа. Это в разы быстрее, чем на ракете с традиционными двигателями.
Дальнейшие эксперименты в НАСА показали: EmDrive работает и в вакууме. То есть, двигатель и в самом деле можно использовать для привода космических аппаратов.
Двигатели, которые испытывали в НАСА.
Ведро какое-то
Изобрел EmDrive британский ученый Роджер Шойер (Roger Shawyer). В 2000 году он продемонстрировал прототип своего двигателя. У нас его очень быстро окрестили гравицапой — гравицапой Шойера. Ведь этот самый EmDrive позволяет перемещаться в пространстве, ничего из себя не извергая - как аппарат, на котором летали герои фильма «Кин-дза-дза». Подобным образом — без отброса массы - разгоняются и «летающие тарелки» из других фантастических фильмов. Но в реальной жизни все существующие ныне космические двигатели создают тягу, что-то отбрасывая - то ли продукты сгорания топлива, то ли ионы, разогнанные электромагнитным полем.
"Здравомыслящие ученые" в EmDrive не верят. Считают, что он противоречит законам Ньютона. Например, закону сохранения импульса. Стало быть, работать не может. Но двигатель почему-то работает.
Шойер со своим прототипом EmDrive.
«Гравицапа Шорйера» похожа на ведро, закрытое с двух сторон. Внутри - источник СВЧ-излучения. Его создает магнетрон - примерно такой же, который генерирует волны в бытовой микроволновке. И все. Включаешь микроволновку - возникает сила, которая действует по направлению к донышку большей площади.
Сам Шойер полагает, что тяга появляется за счет асимметрии «ведра» - усеченного конуса. Мол, на донышко большей площади микроволны давят сильнее, чем на противоположное. У коллег, поддерживающих изобретателя, - более изощренные объяснения, которые в какой-то мере примиряют гравицапу с Ньютоном.
Принцип работы EmDrive в представлении Шойера.
Невидимый свет
- У EmDrive, конечно же, есть выхлоп, как и у любого другого реактивного двигателя, - уверен один из теоретиков профессор Арто Аннила (Dr Arto Annila, physics professor) из Университета Хельсинки (University of Helsinki), опубликовавший свою гипотезу в журнале AIP Advances.
По мнению ученого, гравицапа отбрасывает фотоны, которые выделяются в результате интерференции волн СВЧ-излучения. Просто их не видно.
Фотоны, вылетевшие наружу, не проявляют себя в виде света, поскольку «гасят» друг друга, находясь в противофазе. Но импульс переносят благодаря появлению невидимой электромагнитной волны - с так называемой нулевой поляризацией. В результате чего тяга и возникает.
Как объясняет профессор, аналогичное явление можно воспроизвести в воде, если пустить волны так, чтобы горб одной накладывался на впадину другой. Процесс идет, но на поверхности волн не видно.
По мнению Аннилы, волны, производящие тягу, действительно, возникают за счет асимметрии корпуса EmDrive. Был бы он ровной трубой, никакая сила не появилась бы.
Есть и более экзотические гипотезы, число которых приближается к десятку. Их авторы грешат то на некий возникающий в ведре "виртуальный плазменный тороид", то на "квантовые колебания вакуума", то на "эфир", от которого двигатель отталкивается, то на экзотические частицы, которые создают тягу, "вылетая непосредственно из ткани пространства-времени".
Пока одни ученые спорят, другие пытаются представить на что будет способен полномасштабный EmDrivе. Расчеты свидетельствуют, что, оснащенный сверхпроводящими магнитами, двигатель "потянет" с силой в 3 тонны на каждый киловатт подводимой электрической энергии. То есть, позволит создавать даже летающие автомобили - как фильме "Пятый элемент".
Разные варианты EmDrive.
Космический корабль, оснащенный "гравицапами Шойера", сможет разогнаться до скорости в 10 процентов от скорости света. Это 30 тысяч километров в секунду - в тысячу раз быстрее, чем сейчас летают самые стремительные земные космические аппараты. Кто знает, вдруг именно EmDrivе сделает реальными межзвездные путешествия. Скажем, до Альфа-Центавра - ближайшей к нам системы - может будут добраться меньше, чем за 100 лет.
Если летать лишь в пределах Солнечной системы, то на борт корабля, оснащенного «невозможными» двигателями, даже топлива брать не придется. СВЧ-излучение можно будет генерировать за счет энергии от солнечных батарей. А для дальних экспедиций, конечно же, потребуются какие-нибудь мощные источники. Например, ядерные реакторы. Или термоядерные - когда-нибудь их же создадут.
EmDrive понесет нас к звездам.
А В ЭТО ВРЕМЯ
Тяп-ляп — и «гравицапа»
Двигатель EmDrive невероятно прост — этим, наверное, и вызывает недоверие в научной среде. Вполне работоспособное «ведро» можно сделать своими руками. Так, к примеру, поступил исследователь-любитель из Румынии Берча Джулиан (Berca Iulian) — спаял дома из медных листов. Испыта и получил тягу. Его видео отчет в YouTube уже посмотрели почти полтора миллиона человек.
Китайцы испытали свою гравицапу - космический двигатель, нарушающий законы физики.
www.crimea.kp.ru
Наука: Наука и техника: Lenta.ru
Британский инженер Роджер Шойер запатентовал новую версию двигателя EmDrive, интересного тем, что принципы его работы пока не получили научного объяснения с позиции закона сохранения импульса. Документ, описывающий устройство, доступен на сайте Офиса интеллектуальной собственности Великобритании. Подробнее о новом EmDrive и возможных перспективах его признания научным сообществом рассказывает «Лента.ру».
Концептуально двигатель EmDrive состоит из магнетрона, генерирующего микроволны, и резонатора, накапливающего энергию их колебаний. Внешне агрегат напоминает ведро. Конструкция, предложенная впервые в 1999 году Шойером, позволяет, по его словам, преобразовывать излучение в тягу. Запатентованную инженером модификацию EmDrive отличает то, что у большего основания резонатора есть сверхпроводящая пластина.
Материалы по теме
00:01 — 11 апреля 2016
Шойер предлагает ее изготавливать из тонкой пленки оксида иттрия-бария-меди — высокотемпературного сверхпроводника с критической температурой минус 180 градусов Цельсия — и размещать на сапфировой подложке, охлаждаемой жидкими азотом, водородом или гелием. По мнению ученого, эта конструкция позволит уменьшить относительно стороннего наблюдателя изменение частоты электромагнитной волны при ее распространении в резонаторе и таким образом увеличить тягу двигателя.
У всех EmDrive есть одна странная особенность — при работе двигателя не фиксируются выбросы фотонов или других частиц из его резонатора, что объяснило бы возникновение тяги в соответствии с законом сохранения импульса. Нарушение этого фундаментального закона физики представляется совсем уж фантастичным.
В соответствии с теоремой Нетер законы сохранения — следствие симметрии пространства-времени. Закон сохранения импульса отражает однородность пространства — равноправность его свойств вне зависимости от выбранной в нем точки, а закон сохранения энергии — однородности времени. Отсутствие теоретического обоснования EmDrive — основное препятствие для его всеобщего признания.
Также мешает крайне малая тяга, развиваемая агрегатом, — на уровне веса комара, доли микроньютона. Не исключено, что это следствие неучтенного взаимодействия или ошибки измерения. Между тем такой тяги достаточно, чтобы достичь окраин Солнечной системы не за несколько десятилетий, а за несколько месяцев.
В 2016-м появились две работы, объясняющие принцип действия EmDrive. Правда, они выходят за рамки общепринятой физики и выглядят подгонкой теории под эксперимент. Обе работы предполагают пересмотр представлений о вакууме. Одна, выполненная физиком Майклом Маккалошем из Плимутского университета (Великобритания), требует наличия массивного фотона и переменной скорости света, другая, опубликованная финскими учеными, — деструктивной интерференции микроволн, гасящей колебания с противоположными фазами.
Материалы по теме
00:07 — 15 августа 2016
По Маккалошу массивные фотоны рождаются в результате эффекта Унру — возникновения теплового излучения в ускоренно движущейся системе отсчета. У большего основания резонатора длина волны излучения Унру меньше, у меньшего основания — больше. Это объясняется разницей эффективных масс фотонов.
К движению полости EmDrive в направлении ее вершины, по мнению Маккалоша, приводит именно закон сохранения импульса. Физик привел расчеты тяги EmDrive согласно представленной им теории. Получились значения 3.8, 149, 7.3, 0.23, 0.57, 0.11, 0.64 и 0.02 миллиньютона. По порядку это совпадает с экспериментальными данными — 16, 147, 9, 0.09, 0.05, 0.06, 0.03, и 0.02 миллиньютона.
Финские физики объяснили возникновение тяги в двигателе деструктивной интерференцией микроволн, приводящей к выделению из множества всех частиц в резонаторе EmDrive пар фотонов, находящихся в противофазе друг с другом. Они и уносят импульс в сторону, противоположную наблюдаемому в экспериментах движению агрегата.
Роджер Шойер
Кадр: Nick Breeze / Vimeo
По мнению ученых, тягу создают 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. Ученые 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. Если длина оси полости равна диаметру малого основания (вершины), то направление тяги будет противоположным. Кроме того, по Маккалошу, введение диэлектрика в полость повышает тягу.
Материалы по теме
00:06 — 20 июня 2016
Сам Шойер, возглавляющий компанию Satellite Propulsion Research, в настоящее время работает над беспилотным летательным аппаратом, основанным на EmDrive. Запуск запланирован на 2017 год. По словам Шойера, у беспилотника не будет крыльев и винтов, внешне он будет напоминать автомобиль. В недавнем интервью International Business Times инженер заявил, что к EmDrive проявляют интерес военные из США и Великобритании.
Также эксперименты с EmDrive проводят группы энтузиастов в Великобритании, Германии, США и Китае. В НАСА в Космическом центре Джонсона в Техасе работает группа ученых Eagleworks. На форуме NASA Spaceflight в августе 2016 года сообщили, что они направили на публикацию в рецензируемый Journal of Propulsion and Power статью об EmDrive. В случае успешного рецензирования работа выйдет в свет в декабре 2016-го.
lenta.ru
Создан двигатель нарушающий законы физики
Тем не менее, NASA Eagleworks под руководством Гарольда Уайта в Космическом центре Джонсона исследовала EmDrive и представила обнадеживающие результаты испытаний в 2014 году на 50-й Joint Propulsion Conference.
Уайт предположил, что тяга EmDrive порождается виртуальными частицами в квантовом вакууме, которые добывают «топливо» из самой ткани пространства-времени и устраняют необходимость использования топлива. Хотя многие ученые раскритиковали теоретическую модель Уайта, другие считают, что он хотя бы указывает в правильном направлении.
«Наши измерения подтверждают тягу, ожидаемую из предыдущих заявлений, после тщательного изучения тепловых и электромагнитных помех, — пишут ученые. — В случае успеха, это может произвести революцию в сфере космических путешествий».
Вопреки сенсационным заявлениям, которыми пестрит пресса, EmDrive не является «варп-двигателем» для путешествий быстрее скорости света. Однако он может, если следовать действующим экспериментальным доказательствам, быть революционной разработкой для создания быстрого и дешевого космического транспорта. EmDrive мог бы добраться до Плутона меньше чем за 18 месяцев, а также исследовать спутники Сатурна всего за три года.
«Небольшой ущерб нашим физическим теориям вполне приемлем, если мы получим рабочий космический двигатель», — шутят эксперты. И с этим трудно не согласиться.
fishki.net
Китайцы протестировали двигатель нарушающий законы физики
Год назад мы с вами обсуждали планы Китая отправить "волшебный двигатель" в космос. И вот случилось.
На этой неделе мировое научное сообщество всколыхнула неожиданная новость. Китайские ученые официально опубликовали экспериментальные доказательства того, что электромагнитный двигатель EmDrive на самом деле работает. Уникальная установка способна, к примеру, двигать в вакууме космический корабль… не используя топливо.
Так почему же многие ученые считали (а некоторые продолжают считать до сих пор), что это изобретение — чистой воды шарлатанство?
Впервые концепция электромагнитной двигательной установки была опубликована еще в далеком 2002 году британской исследовательской компанией Satellite Propulsion Research, основанной аэрокосмическим инженером Роджером Шойером. Тогда же общественности был представлен и первый действующий прототип устройства. Да-да, именно знаменитые «британские ученые» изобрели фантастический двигатель, вызвавший волну скепсиса со стороны научного сообщества.
Дело в том, что EmDrive бросает вызов всем существующим законам физики. Его конструкция представляет собой магнетрон, генерирующий микроволны, а также резонатор высокой добротности — металлическое «ведро», ловушку для микроволн в форме герметичного конуса. Магнетрон (в повседневной жизни именно он обеспечивает работу микроволновых печей) связан с резонатором высокочастотной линией передачи, то есть обычным коаксиальным кабелем. Поступая в резонатор, ЭМ волна излучается в стороны обоих торцов с одинаковой фазовой скоростью, но с разной групповой скоростью — именно этим, по мнению создателя, и обусловлен эффект.
В чем состоит различие между этими двумя скоростями? Попадая в замкнутое пространство, электроны начинают распространяться в нем, отражаясь от внутренних стенок резонатора. Фазовая скорость — это скорость относительно отражающей поверхности, которая, по факту, определяет скорость перемещения электронов. Поскольку электроны попадают в камеру в из одного и того же источника, эта величина и в самом деле едина для всех. Групповая скорость, в свою очередь, представляет собой скорость электронов относительно торцевой стенки и возрастает по мере движения от узкой к широкой части конуса. Таким образом, по мнению Шойера, давление ЭМ волны на широкую стенку резонатора больше, чем на узкую, что и создает тягу.
Двигатель против ньютоновской физики
Так почему же ученые с этим не согласны? Основной претензией физиков является то, что принцип работы описываемой конструкции прямо противоречит третьему закону Ньютона, который гласит, что «действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе — взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны». Говоря проще, в привычном нам пространстве на каждое действие приходится противодействие, равное по силе, но противоположное по направлению. Этот принцип объясняет причину работы всех современных двигателей, от реактивных (газ подается назад, что двигает машину вперед) до ионных (пучок заряженных атомов движется в одну сторону, а корабль в другую). У EmDrive выбросов же попросту… нет.
Кроме того, неучтенными остаются еще несколько не столь важных параметров. К примеру, автор концепции не учел то, что ЭМ волна оказывает давление не только на торцевые, но и на боковые стенки резонатора. После критики в свой адрес Шойер опубликовал нерецензированную работу с объяснениями своей точки зрения, но, по мнению экспертов, теория радиационного давления сложнее представленной им теории.
Технологии на грани фантастики
В 2013 году двигателем заинтересовалось NASA. Неудивительно: если EmDrive и в самом деле работает так, как заявлено, то это станет настоящей революцией в сфере космических перелетов. Устройство испытывали в лаборатории Eagleworks в космическом центре имени Джонсона. Работы проводились под руководством Гарольда Уайта, и в их ходе был получен аномальный результат — тяга величиной около 0,0001 Н. Уайт считает, что такой резонатор может работать посредством создания виртуального плазменного тороида, который реализует тягу с помощью магнитной гидродинамики при квантовых колебаниях вакуума. Условия для испытаний были выбраны щадящие, в 50 раз меньше по мощности, чем опыты самого Шойера. Они проходили на крутильном маятнике для малых сил, который способен обнаруживать силы в десятки микроньютонов, в герметичной вакуумной камере из нержавеющей стали при комнатной температуре воздуха и нормальном атмосферном давлении.
Сегодня телеканал CCTV-2 сообщил, что китайские инженеры не только успешно испытали новый двигатель в космической лаборатории «Тяньгун-2» в декабре прошлого года, но и представили материалы, демонстрирующие схему и работу EmDrive. В ближайшее время установка отправится в космос и будет испытана в реальных условиях. Ли Фенг, главный конструктор, объяснил, что перед запуском на космический аппаратов технологии придется пройти модернизацию. К примеру, для того, чтобы удержать аппарат на орбите, требуется мощность тяги от 100 мH до 1H, а текущая конструкция не позволяет выжать из двигателя такую мощность. Кроме того, размещение двигателя в той или иной части теоретического спутника также повлияет на его нагрев и силу тяги.
В NASA уверены, что при расчетной тяге в 1,2 мН установка сможет добраться до края Солнечной системы всего за несколько месяцев. Если испытания пройдут успешно, колонизация Марса перестанет быть мечтой и станет реальностью, которая уже в ближайшее время позволит человечеству освоить ближайшие к Земле планеты и крупные астероиды.
[источники]источникиhttps://www.popmech.ru/technologies/386632-dvigatel-narushayushchiy-zakony-fiziki-budushchee-nastupilo-segodnya
masterok.livejournal.com
NASA тихо испытывает двигатель, нарушающий законы физики
NASA успешно испытывает новый космический двигатель, который не использует топливо и в принципе не должен работать, по крайней мере в соответствии с законами физики. Мы о нем немного знаем, да и концепция не нова. Двигатель, который называется Cannae Drive, хорошо показал себя в прямых испытаниях NASA, отрицая физику.
Cannae Drive построен по работам Роджера Шойера, британского ученого, который задумал так называемый EMDrive. В основе его работы лежит отскакивание микроволн в закрытой камере, которое создает тягу. Шойер так и не нашел того, кто был бы заинтересован в его устройстве, несмотря на многочисленные демонстрации. Его критики просто отрицали устройство, указывая на нарушение закона сохранения движения.
Китайцы тихо испытывают свою версию EMDrive с 72-граммовой тягой, чего достаточно, чтобы вести спутник. Об устройстве просто не сообщают, потому что мало кто верит в саму возможность его существования.
Cannae Drive, по всей видимости, был разработан независимо от EMDrive, хотя работает точно так же. В испытаниях NASA продемонстрировало, что двигатель Cannae был в состоянии создать менее одной тысячной от тяги китайской версии. Но демонстрация показала, что он работает.
NASA — серьезный игрок в области космической науки, поэтому когда команда из агентства представила, что «невозможный» микроволновый двигатель работает, это очень странно: либо результаты ошибочны, либо NASA осуществило серьезный прорыв в сфере космических двигателей.
Британский ученый Роджер Шойер пытался заинтересовать людей в своем EMDrive на протяжении нескольких лет. По его заверениям, EmDrive конвертирует электрическую энергию в тягу, не требует никакого топлива, и всю работу делают микроволны в закрытом контейнере. Он построил ряд демонстрационных установок, но критики стояли на своем: в соответствии с законом сохранения импульса, работать они не могут.
По хорошей научной практике, необходимо было, чтобы третья сторона повторила результаты Шойера. Это произошло: в прошлом году китайская команда инженеров создала свой собственный EmDrive, о котором мы упомянули. Такой двигатель мог бы работать на солнечной энергии, исключая необходимость подачи топлива, которое занимает до половины стартовой массы многих спутников. Китайская работа тоже привлекла немного внимания; похоже, никто на Западе всерьез не верит в такую возможность.
Свой собственный микроволновый двигатель построил и американский ученый Гвидо Фетта, и вот ему как раз удалось убедить NASA испытать его. Результаты оказались положительными.
Команда NASA из Космического центра Джонсона назвала работу «Производство аномальной тяги из радиочастотного устройства, измеренное с помощью низкотягового торсионного маятника». Пять ученых провели шесть дней, создавая испытательное оборудование, а после еще два дня экспериментировали с разными конфигурациями. Испытания включали «нулевое движение», идентичное живой версии, но модифицированное таким образом, что устройство производит нагрузку, которая могла бы проявить некоторый эффект, не связанный с актуальным устройством.
В 90-х годах NASA испытывало то, что можно было бы назвать антигравитационным устройством, основанном на вращающихся сверхпроводящих дисках. Результаты испытаний показывали себя очень хорошо, пока ученые не поняли, что помехи от устройства влияют на измерительные приборы. Это был хороший урок.
Крутильные (торсионные) весы, которые они используют для проверки тяги, были достаточно чувствительны, чтобы обнаружить тягу менее чем в десять микроньютонов, но двигатель на деле произвел от 30 до 50 микроньютонов — меньше одной тысячной от китайских результатов, но определено положительно, несмотря на закон сохранения импульса.
«Результаты испытаний показывают, что проект радиочастотного двигателя с резонирующей полостью, уникального устройства на электроэнергии, производит силу, которую нельзя отнести к любому из известных классических электромагнитных явлений, и, следовательно, может демонстрировать взаимодействие с квантовой вакуумной виртуальной плазмой».
Последняя строка означает, что двигатель может работать, толкая призрачное облако частиц и античастиц, которые постоянно выскакивают на свет и снова исчезают в пустом пространстве. Но команда NASA пытается избежать объяснения своих результатов, просто сообщая о том, что нашла.
Изобретатель двигателя, Гвидо Фетта, назвал его Cannae Drive («Каннский двигатель»), сославшись на битву при Каннах, в которой Ганнибал одержал победу над более сильным римским войском: вы хорошо сражаетесь, оказавшись в трудном положении. Впрочем, как Шойер, Фетта потратил годы, пытаясь убедить скептиков просто взглянуть на него. Похоже, он пришел к успеху.
"Из того, что я понимаю о работе NASA и Cannae, — их радиочастотный двигатель на самом деле работает аналогично EmDrive, кроме того, что асимметричная сила вытекает из пониженного коэффициента отражения на одном конце платы", — говорит Шойер. Он считает, что это снижает удельную тягу двигателя.
Фетта работает над рядом проектов, которые пока не может обсуждать, а PR-команда NASA не смогли получить комментарии у группы ученых. Однако справедливо предположить, что эти результаты были получено довольно быстро, как в случае с аномальными нейтрино быстрее скорости света. Вопрос с теми нейтрино прояснился достаточно быстро, но, учитывая то, что это уже третий случай создания независимого двигателя без топлива, который работает в тестах, аномальную тягу может быть намного сложнее объяснить, чем кажется.
Работающий микроволновый двигатель может серьезно сократить расходы спутников и космических станций, продлить их рабочую жизнь, обеспечить тягой миссии в глубокий космос и доставить астронавтов до Марса за недели, а не за месяцы. Возможно, это станет одним из величайших изобретений Великобритании.
Впрочем, из объяснений NASA можно предположить, что космическое агентство тоже не до конца уверено. Вопрос в другом: можно ли масштабировать этот двигатель и использовать для космических путешествий? Возможно. Но нужно больше исследований. опубликовано econet.ru
maxpark.com
Учёные разоблачили «нарушающий законы физики» ракетный двигатель
Представители научных кругов Дрезденского технического университета провели исследования двигателя EmDrive, который, как заявили его разработчики, действует на принципе, «нарушающем законы физики».
О сути заявления разработчиков: коническая камера-резонатор с магнетроном, генерирующим электромагнитные волны, «способна преобразовать эти волны в тягу». Заявлено, что если подобрать «правильную» геометрию усечённого конуса двигателя, то система начнёт движение в сторону узкой его части благодаря наличию микроволн внутри всей системы. При этом разработчики всякий раз добавляли, что это противоречит законам физики, а именно – закону сохранения импульса, так как нет затрат топлива и нет генерации направленного пучка волн.
Двигатель, как было заявлено, при доведении до «технического совершенства», можно использовать в космических программах.
Дрезденские учёные решили подробно изучить систему EmDrive и в итоге пришли к выводу о том, что никаких нарушений законов физики при работе двигателя нет по той простой причине, что, по сути, нет и самой работы.
Эффект тяги возникает, но, во-первых, он критически минимален, во-вторых, его причиной является не сам EmDrive, а взаимодействие магнитных полей, создающихся током, идущим по кабелям, с магнитным полем Земли. Результаты исследований опубликованы в SpaceDriveProject.
Из материала:Несмотря на то, что мы использовали как можно больше скрученных или коаксиальных кабелей, некоторые магнитные поля в конечном итоге просачиваются через наши кабели и разъемы. Учитывая напряженность магнитного поля Земли 48 μT с наклоном 70° в центральной Европе, несколько сантиметров кабелей и ток 2A (аналогично тому, что требуется для питания усилителя), получаем возникновение силы Лоренца, аналогичной нашим наблюдаемым значениям «тяги». Поэтому мы подозреваем, что взаимодействие подачи энергии для усилителя с магнитным полем Земли маскировало любое реальное движение, которое могло быть ниже нашего наблюдаемого значения. В следующей установке мы расширяем наш экспериментальный блок таким образом, чтобы конфигурация полости и усилителя могла быть полностью экранирована листами металла, чтобы значительно уменьшить этот эффект. (…) После нашего улучшения настроек мы попробуем конфигурацию диэлектрического диска, различные геометрии, а также более высокие уровни мощности.
В итоге эксперименты привели к тому, что никакого прорыва в физике конструкция EmDrive не представляет.
Предположение о том, что этот ракетный двигатель в реальности ничего не нарушает или не работает, было высказано ещё осенью прошлого года учёным из США Брайсом Кассенти:Работа EmDrive нарушает третий закон Ньютона, говорящий о том, что сила не может возникать сама по себе без взаимодействия физических тел. И действие, и противодействие являются прямым результатом работы закона сохранения импульса. Если этот закон будет нарушаться, то тогда вся современная физика, построенная на его базе, будет неправильной. Поэтому многие из нас считают, что все утверждения о работе EmDrive являются продуктом ошибочных замеров.
Результаты исследований эту гипотезу подтвердили. Однако это не снижает интерес специалистов и «любителей» к конфигурации двигателя.
Источник
militaryreview.ru
Китайская гравицапа. Может ли двигатель работать вопреки законам физики? | Наука | Общество
Китайский телеканал показал сюжет об испытаниях рабочей модели двигателя EmDrive. Он представляет собой металлический усечённый конус, снабжённый устройством под названием магнетрон. Магнетрон создаёт микроволны, а резонатор накапливает энергию их колебаний. Это даёт возможность преобразовывать микроволновое излучение в тягу.
Получается, что тяга возникает без использования топлива и реактивного выброса. Эксперты недоумевают: раз у двигательной установки нет расходуемого рабочего тела, значит, она нарушает закон сохранения импульса!
Гравицапа или «любопытное явление»?
Двигатель, по форме напоминающий перевёрнутое ведро, китайцы намерены испытать в космосе. Они уверенно заявляют о том, что их установка способна долететь до края Солнечной системы за несколько месяцев! И когда-нибудь наши потомки будут бороздить бескрайние просторы космоса на аппаратах, снабжённых этим чудо-двигателем.
Подробности конструкции держатся в секрете. Но в общих чертах (и крайне упрощённо) принцип её работы можно описать так. Представьте себе шарик для пинг-понга, запущенный внутрь усечённого конуса с огромной скоростью. Отталкиваясь от стенок, он будет давить на них и двигать конструкцию в сторону узкой её части. Вот так же внутри конуса гуляют микроволны, излучённые магнетроном — электронным прибором наподобие тех, что стоят в обычных СВЧ-печах на наших кухнях.
Известие об испытаниях китайцами нового двигателя взбудоражило российскую интернет-общественность. «Летающее ведро», «космическая микроволновка», «гравицапа» — такими эпитетами наградили загадочную разработку пользователи Сети. Причём слово «гравицапа» прозвучало из уст представителя академического сообщества. Ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт признался, что этим термином, позаимствованным из комедии Георгия Данелии «Кин-дза-дза!», в профессиональной среде называют сомнительные устройства, которые якобы способны двигаться с нарушением законов физики.
«Это не внушает никакого доверия, выглядит блефом и уткой, — уверен Натан Эйсмонт. — Движение и тяга без отброса массы невозможны. В одну сторону летят продукты сгорания в двигателе, а в другую летит ракета. Все мы, конечно, хотим чудес. Но этот двигатель, скорее всего, не функционирует так, как утверждают разработчики».
Об ошибке эксперимента (неправильных замерах, неучтённых данных) говорят и другие учёные. Правда, не все из них столь категоричны. Американский физик Брайс Кассенти подчёркивает, что не считает заявление специалистов из Китая враньём или подделкой. Да, с одной стороны, работа двигателя EmDrive нарушает третий закон Ньютона (согласно ему сила сама по себе возникнуть не может, ей нужно противодействие, иначе рушится вся современная физика). Но с другой — не исключено, что китайские учёные смогли увидеть «какие-то сдвиги в двигателе из-за появления различных побочных эффектов». Проще говоря, «есть любопытные физические явления, которые было бы интересно изучить и объяснить». Финальная проверка работоспособности нового двигателя, по мнению Кассенти, будет возможна только в космосе, где на него не будут оказывать влияние никакие силы. Тогда удастся измерить реальную силу тяги и понять, стоит ли возлагать на чудо-двигатель какие-то надежды в освоении космоса.
Китайцы — молодцы?
Тут стоит сказать, что история этого проекта (каким бы он ни был лженаучным или, наоборот, вполне научным) началась не вчера. В 2002 г. британский инженер Роджер Шойер представил общественности прототип электромагнитного двигателя необычной конструкции. Это было устройство, по форме напоминающее запаянное с двух сторон ведро и снабжённое магнетроном, который генерирует микроволновое излучение. Оно создавало небольшую тягу, но, как и следовало ожидать, было отвергнуто большей частью научного сообщества, поскольку нарушало уже упомянутый закон сохранения импульса.
В дальнейшем изобретатель работал над усовершенствованием двигателя и получил английский патент на одну из его версий. В разных странах у Шойера стали появляться последователи — испытания проводились в Германии, США, Китае. Результаты были туманны, работоспособность чудо-двигателя и не подтверждалась, и не опровергалась. Сторонние наблюдатели говорили о возможных погрешностях и неточностях, сами исследователи — о необходимости проводить дальнейшие эксперименты. А поскольку на это всегда нужны деньги, всех их в конце концов заподозрили в шарлатанстве и причислили к сонму лжеучёных. Впрочем, так считают не все.
«Это выглядит удивительным, но никакого нарушения законов физики в данном эксперименте нет, — пояснил „АиФ“ завотделом Института прикладной математики им. Келдыша РАН, доктор физ.-мат. наук Георгий Малинецкий. — Я не считаю эту идею лженаучной. Наука продвинулась далеко вперёд, и учёные пытаются превратить энергию электромагнитного поля в энергию движения. Подобные проекты, насколько я знаю, реализовываются и в НАСА. По крайней мере, у американцев есть демонстрационный образец. В нашей стране эта идея в своё время тоже обсуждалась, но в каком состоянии разработки находятся сейчас (и брались ли за них вообще), мне неизвестно. Так что остаётся порадоваться за китайских коллег. Они молодцы — не побоялись, начали всерьёз работать в этом направлении и, судя по всему, добились результата».
По словам Малинецкого, назначение двигателя EmDrive — это прежде всего космос. На Земле он вряд ли пригодится: той слабой тяги, что он развивает, будет явно недостаточно, чтобы гонять по дорогам. А вот в космосе, чтобы «подтянуть» сползающий с орбиты спутник, удержать его на нужной высоте, её вполне хватит. Ведь там важнее не сила тяги, а необходимость свести к минимуму количество топлива, которое при доставке на орбиту становится поистине золотым. В случае же с EmDrive никакого топлива не нужно.
Похоже, мы в очередной раз убеждаемся, что амбиции Китая простираются далеко за пределы Земли. И в освоении космоса наш восточный сосед намерен потихоньку забрать пальму первенства у России и США. Что остаётся делать нам? Конечно, можно радоваться, можно завидовать, но лучше сделать всё возможное, чтобы удержать своё лидерство в этой отрасли.
www.aif.ru
