Emdrive двигатель китай: В Китае создали нарушающий законы физики двигатель

«Гравицапа». Эксперт оценил китайский двигатель EmDrive

Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Починяем примус с Евгением Примаковым

Каким будет мир после победы России на Украине

20:04

54 мин

День в истории

Скотланд-Ярд

20:58

1 мин

Новости

Главные темы часа

21:00

4 мин

Разбор полетов. Программа Николая Валуева

В эфире

21:04

54 мин

День в истории

Приговор для Рихарда Зорге

21:58

1 мин

Новости

Главные темы часа

22:00

4 мин

Прямой эфир

Вступились за «Мир». В Турции поддержали российскую платежную систему

22:04

14 мин

Прямой эфир

Соседняя Финляндия станет еще дальше. Хельсинки закрывают границу

22:19

10 мин

Новости

Главные темы часа

22:30

3 мин

Прямой эфир

Российское образование: зачем вузы России зовут студентов из Узбекистана

22:33

22 мин

День в истории

Косыгинская реформа

22:58

1 мин

Новости

Главные темы часа

23:00

4 мин

Карякин. Za спорт

Спортивное интервью: о чем не стоит спрашивать атлетов

23:04

24 мин

Новости

Главные темы часа

23:30

3 мин

Карякин. Za спорт

Почему самые трудные собеседники — футболисты?

23:33

23 мин

День в истории

Косыгинская реформа

23:57

1 мин

День в истории

Скотланд-Ярд

23:58

1 мин

ВчераСегодня

К эфиру

Москва 91. 2 FM

https://radiosputnik.ria.ru/20170912/1504191242.html

«Гравицапа». Эксперт оценил китайский двигатель EmDrive

«Гравицапа». Эксперт оценил китайский двигатель EmDrive — Радио Sputnik, 12.09.2017

«Гравицапа». Эксперт оценил китайский двигатель EmDrive

Ученые из Китая создали «рабочую» версию микроволнового двигателя EmDrive, сообщают СМИ. Эксперт Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт в эфире радио Sputnik высказал мнение, что идея нереализуема.

2017-09-12T15:52

2017-09-12T15:52

2017-09-12T16:43

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/sharing/article/1504191242.jpg?14164972831505223818

китай

Радио Sputnik

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2017

Радио Sputnik

1

5

4. 7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://radiosputnik.ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

Радио Sputnik

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Радио Sputnik

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Радио Sputnik

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

китай

Сказано в эфире, Китай

Китайские ученые заявляют о создании «рабочей» версии микроволнового двигателя EmDrive, работу которого невозможно объяснить фундаментальными законами физики. Видео телеканала CCTV-2 опубликовало на своем сайте издание Daily Mail.

Технические подробности изобретения не приводятся. Однако в ролике о нем говорится, что двигатель в ближайшее время будет испытан в космосе.

17 августа 2017, 18:45

Эксперт об идее строительства АЭС в Китае: у РФ есть уникальные технологииПекин предлагает России построить в Китае новую АЭС. Эксперт Сергей Кондратьев в эфире радио Sputnik высказал мнение, что Пекин неслучайно отдает предпочтение именно российским технологиям.

EmDrive представляет собой устройство из магнетрона, генерирующего микроволны, и резонатора, накапливающего энергию их колебаний. При этом создается тяга, которую невозможно объяснить законом сохранения энергии. Как отмечают ученые, силовая установка на базе такого двигателя позволила бы человечеству добраться до края Солнечной системы буквально за несколько месяцев.

Ранее специалисты из NASA опубликовали научную работу, в которой утверждали, что EmDrive действительно производит «постоянную» тягу, при этом ни топливо не тратится, ни направленный пучок излучения не вырабатывается, что противоречит, как утверждают эксперты, закону сохранения импульса.

Ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт считает эту идею нереализуемой.

«Это блеф. Никак нельзя нарушить законы физики, какое бы устройство ни создавали. На то и есть законы физики, что они не нарушаются. И если кто-то сообщает, что ему удалось это сделать, то определенно здесь желаемое выдается за действительное, как часто бывает в таких случаях. Это то, чего все желают, — создать тягу без отброса массы. Но это, к сожалению, невозможно. И вряд ли китайским разработчикам это удалось. Чтобы ускорить, например, космический аппарат, нужно в противоположном направлении придать силу чему-то другому. В случае ракетного двигателя это отбрасываемая масса топлива. Если этого нет, то нет и тяги, и ускорения ракеты. Это железный закон», — сказал Натан Эйсмонт в эфире радио Sputnik.

По его словам, этот закон многие пытались нарушить.

«Были такие попытки, когда один генерал был настолько влиятелен, что ему удалось некое устройство разместить на одном из наших спутников, но, конечно, ничего не получилось. Пример, между прочим, такого устройства можно видеть в фильме «Кин-дза-дза!» — «гравицапа», там без отброса массы создается тяга. Но законы физики этого не разрешают. Лет двадцать назад большой шум подняли вокруг так называемого «движителя Дина», и даже заслуженные люди из инженерных кругов пытались объяснить, как этот «движитель Дина» нарушает законы физики. Но оказалось, что была ошибка перевода некоего патента. Никто не захотел его внимательно читать», — отметил эксперт.

Хотите всегда быть в курсе последних событий в стране и мире? Подписывайтесь на наш Twitter и на канал радио Sputnik в Telegram. Обещаем, вам всегда будет что почитать — интересное, актуальное, полезное.

У радио Sputnik также есть паблики ВКонтакте и Facebook. Присоединяйтесь!

P.S. Китайская гравицапа. Может ли двигатель работать вопреки законам физики? — Бурение и Нефть

Двигатель EmDrive — невероятно и неприменимо

По словам изобретателя, этот электромагнитный двигатель опровергает принципы известной нам физики. EmDrive пророчили звание отправной точки эпохи великих космических открытий и колонизации Солнечной системы, о которой так долго мечтали астрономы всего мира. Увы, в реальности все куда прозаичнее.

Василий Макаров

Уникальная установка способна, к примеру, двигать в вакууме космический корабль… не используя топливо. Так почему же многие ученые считали (и продолжают считать до сих пор), что это изобретение — чистой воды шарлатанство?

Как работает EmDrive

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 (об этом мы уже писали). 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.

youtube

Нажми и смотри

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.

youtube

Нажми и смотри

В NASA уверены, что при расчетной тяге в 1,2 мН установка сможет добраться до края Солнечной системы всего за несколько месяцев. А для того, чтобы удержать аппарат на орбите, требуется мощность тяги от 100 мH до 1H. Но текущая же 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.

Спустя несколько месяцев после релиза концепции двигателя специалисты NASA провели серию испытаний двигателя EmDrive, о результатах которых вы можете узнать из нашего материала.

Нарушающий законы физики двигатель создали в Китае :: Новости

Подписаться на новости

АВТОДАР: аренда автомобилей в Краснодаре круглосуточно. www.avtodar.ru

29.09.2022 09:29

HeadHunter: 9% дончан разочаровались в удаленке

29.09.2022 09:24

Лишь 2% кубанцев разочаровались в удаленке — опрос

29.09.2022 09:23

В Швеции найдена еще одна утечка газа из «Северных потоков»

29.09.2022 08:35

Семь часов под наркозом: Гоген Солнцев сменил пол

29.09.2022 08:28

РРЦ СК Уже в ноябре пилотные платежные документы ЖКХ получат жители Новоалександровска

28. 09.2022 16:15

На расширенном до восьми полос участке Южного подъезда к Ростову-на-Дону открыто рабочее движение

28.09.2022 15:42

В Родионово-Несветайском районе местный житель привлечен к ответственности за дискредитацию Вооруженных сил РФ

28.09.2022 12:27

На Кубани двое браконьеров отправились в тюрьму на 2,5 года

28.09.2022 12:14

Жители части Запорожской области, подконтрольной Киеву, перекрыли трассу

28.09.2022 12:08

Фильм «Кощей. Начало» покажут на фестивале «Анимур»

Лента новостей

RuFox.ru — голосования онлайн

добавить голосование

Астрахань

Великий Новгород (Новгород)

Владивосток

Владикавказ

Волгоград

Грозный

Екатеринбург

Казань

Краснодар

Красноярск

Майкоп (Адыгея)

Махачкала

Москва

Новосибирск

Пермь

Ростов-на-Дону

Санкт-Петербург

Сочи

Ставрополь

Уфа

Другой город

ЯнварьФевральМартАпрельМайИюньИюльАвгустСентябрьОктябрьНоябрьДекабрь20062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022

Новости СМИ2

версия для печати

Рубрика: Технологии
  →  
Китай

12/09/2017 10:35

В Китае создали рабочий образец двигателя EmDrive, которому для создания тяги не нужно топливо. Аппарат из генерирующего микроволны магнетрона и аккумулирующего энергию их колебаний резонатора преобразовывает излучения в тягу.

«При отсутствии выброса топлива двигатель нарушает третий закон Ньютона, согласно которому тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению»,  передает ИА REGNUM со ссылкой на телеканал CCTV-2.

В видеоролике, который опубликоват в Сети, демонстрируется процесс работы двигателя.

Отмечается, что прототип нового двигателя успешно испытан в космической лаборатории «Тяньгун-2» в декабре 2016 года. В ближайшее время EmDrive также ожидает своего испытания в космосе.

По словам специалистов NASA, расчётная тяга двигателя в вакууме составляет 1,2 миллиньютона, благодаря чему установка смогла бы долететь до края Солнечной системы всего за несколько месяцев.

22.09.2022 19:36

Клиенты Tele2 получат в два раза больше гигабайтов навсегда

Tele2, российский оператор мобильной связи, удваивает пакет интернета новым и действующим абонентам: каждые три месяца клиенты будут получать двойной пакет трафика при условии своевременной платы за. ..

21.09.2022 21:03

Ученые ЮФУ придумали, как заставить Солнце очищать воду от красителей

20.09.2022 13:57

Ученые ЮФУ сделали генетические паспорта для краснокнижных растений

20.09.2022 10:01

В Яндекс Картах можно выбирать время отправления и строить маршруты на будущее

10.07.2020 19:42

Генеральный директор Tele2 Сергей Эмдин: «В период пандемии мы строили больше, чем планировали»

Генеральный директор Tele2 С. Эмдин и директор макрорегиона «Юг» Tele2 Константин Мотлях на встрече со СМИ юга России рассказали журналистам, как эпидемиологическая ситуация повлияла на…

06.07.2020 16:26

След самоизоляции: полезные привычки, которые остались с нами

27.08.2019 16:04

Фестивали кино в «Онлайн-парках» Tele2 охватили 10 городов России

24.07.2019 10:44

Абоненты выбирают LTE

17.09.2021 09:32

Церемония поднятия флага на пограничном судне

Данный корабль может нести службу в любую погоду, даже если за бортом шторм в 4 балла. К тому же автономность судна составляет до 20 суток, и для экипажа созданы комфортные условия, в которых они…

27.07.2021 16:20

75-летие актера и режиссера Александра Кайдановского в Ростове-на-Дону

09.11.2019 19:49

«Ростов» проиграл «Тамбову» в матче чемпионата России по футболу

30.04.2019 14:42

Влиятельные женщины Кубани 2019

Новости СМИ2

Новости СМИ2

Зафиксированную тягу «невозможного двигателя» EmDrive объяснили плохим экранированием

Физика
Технологии
Научные закрытия

14:33
21 Май 2018

Сложность
5.8

Фотография двигателя EmDrive, подготовленного к монтированию на экспериментальной установке

Martin Tajmar et al.

Исследователи из Дрезденского технического университета измерили тягу «невозможных двигателей», которые не требуют для работы топлива и нарушают закон сохранения импульса, в том числе двигателя EmDrive. Оказалось, что их зарегистрированную экспериментально тягу можно объяснить с помощью неучтенного ранее воздействия магнитного поля Земли, возникающего из-за недостаточно хорошего экранирования приборов. Об этом ученые сообщили на конференции Space Propulsion Conference.

Человечество давно мечтает о межзвездных путешествиях, однако осуществить эту мечту мешает множество технических трудностей. Одна из самых больших трудностей — необходимость нести на борту космического корабля огромную массу топлива, поскольку высокие скорости в космическом пространстве человечество пока что научилось достигать только с помощью реактивной тяги. Чтобы доставить космический корабль к ближайшей звезде — Проксиме Центавра, находящейся на расстоянии около 4,2 световых лет, — за время, сравнимое с человеческой жизнью, потребуется масса топлива, сравнимая с массой Солнца. Конечно, существуют и альтернативные способы разгона космических аппаратов, такие как использование солнечного ветра или лазерного излучения. Например, проект Breakthrough Starshot предлагает запустить к Проксиме Центавра крошечные корабли (массой около одного грамма), которые будут разгоняться за счет солнечного ветра и достигнут звезды в течение двадцати лет. К сожалению, отмасштабировать этот проект на «человеческие» размеры невозможно.

В то же время, существуют и более экзотические типы двигателей, которые могут создавать тягу без реактивной струи. Самый знаменитый из них — это двигатель EmDrive, прототип которого был предложен Роджером Шойером еще в 1999 году. EmDrive состоит из несимметричного резонатора и магнетрона, который направляет в него электромагнитное излучение и возбуждает стоячие электромагнитные волны. В свою очередь, из-за несимметричности конструкции волны создают различное давление на стенки двигателя и являются источником тяги. Работа такого двигателя нарушает закон сохранения импульса, один из фундаментальных законов физики; тем не менее, многочисленные эксперименты утверждают, что тягу EmDrive все-таки создает. Например, в опубликованной в ноябре 2016 года работе инженеры из NASA сообщали о тяге около 80 микроньютонов при приложенной электрической мощности порядка 60 ватт. А в сентябре прошлого года о работающем прототипе двигателя, «невозможного» с точки зрения науки, объявили также китайские исследователи.

На этот раз группа ученых под руководством Мартина Таймара (Martin Tajmar) измеряла тягу «невозможных двигателей» с помощью крутильной установки, которую она последовательно совершенствовала в течение четырех лет. Грубо говоря, принцип работы этой установки напоминает крутильные весы, изобретенные в конце XVIII века и применявшиеся для экспериментальной проверки законов Кулона и Ньютона. Крутильные весы представляют собой уравновешенный рычаг, подвешенный на вертикальной нити; когда на рычаг действуют внешние силы, он поворачивается, и по углу отклонения можно судить о величине приложенных сил. В установке немецких ученых вместо нити используются чувствительные крутильные пружины, которые удерживают камеру с двигателем, а смещение камеры измеряется с помощью лазерного интерферометра. Это позволяет почувствовать силу тяги величиной порядка нескольких микроньютонов.

Фотография (слева) и схема (справа) экспериментальной установки

Martin Tajmar et al.

Поделиться

Разумеется, ученые постарались как можно сильнее уменьшить воздействие внешних сил, которое можно было бы спутать с тягой от «невозможного двигателя». Для этого они установили камеру на отдельном бетонном блоке, подавляющем вибрации фундамента, откачали ее до давления порядка одного паскаля (в сто тысяч раз меньше атмосферного), защитили все важные части установки от внешнего электромагнитного излучения с помощью металлических листов, а также старались не допускать перегревания электроники, контролируя ее температуру с помощью инфракрасных камер. Перед проведением основных экспериментов физики откалибровали установку, чтобы убедиться, что они действительно исключили все внешние факторы. Наконец, при измерениях тяги исследователи поворачивали двигатель внутри камеры, чтобы проверить, не сказываются ли на результатах какие-нибудь неучтенные факторы. В идеальной ситуации, когда таких факторов нет, направление смещения камеры должно быть противоположно направлению тяги двигателя — так, при угле поворота двигателя φ = 0 градусов смещение камеры положительно, при φ = 180 градусов отрицательно, а при φ = 90 вообще отсутствует.

К сожалению, измерения с двигателем EmDrive показали несколько другое поведение. Конечно, при нулевом угле сила тяги достигала четырех микроньютонов при мощности усилителя порядка двух ватт, а при повороте двигателя на 180 градусов смещение меняло знак. Таким образом, получалось, что отношение силы тяги к мощности примерно равно двум миллиньютонам на киловатт, что почти в два раза больше, чем результаты предыдущих экспериментов. Тем не менее, при φ = 90 градусов физики все так же регистрировали смещение камеры, хотя оно должно было отсутствовать. Более того, при подавлении силы электромагнитных колебаний внутри двигателя почти в сто тысяч раз величина тяги практически не изменялась. Это значит, что в действительности наблюдаемая в эксперименте тяга была связана не с двигателем, а с неучтенными внешними факторами.

Результаты измерений тяги двигателя EmDrive при φ = 0 градусов (a), φ = 180 градусов (b), φ = 90 градусов (d) и при φ = 0 градусов, но подавлении электромагнитных волн в резонаторе (c). Красным отмечена мощность усилителя, черным — измеренная тяга

Martin Tajmar et al.

Поделиться

В качестве таких факторов может выступать магнитное поле Земли. Физики замечают, что они экранировали все участвующие в эксперименте электронные приборы и использовали коаксиальные кабели везде, где только можно, однако поле все равно могло проникнуть внутрь установки через места их соединений. Конечно, оно должно было сильно ослабиться, однако величина измеренной тяги так мала, что ее вполне можно списать на этот эффект. В самом деле, напряженность магнитного поля Земли примерно равна 50 микротесла, а сила тока, питающего усилитель, достигала двух ампер. Используя закон Ампера, легко рассчитать, что в таких условиях тягу около двух микроньютон может создать участок провода длиной всего два сантиметра. Для устранения этой силы следует экранировать усилитель и камеру одновременно, увеличивая размер металлической клетки Фарадея. Авторы статьи подчеркивают, что во всех предыдущих измерениях тяги EmDrive такое экранирование не производилось, а потому их результаты следует тщательно перепроверить.

Наряду с EmDrive исследователи проверили с помощью аналогичной установки еще один двигатель, создающий тягу без использования топлива — так называемый двигатель Маха (Mach Effect Thruster), предложенный Джеймсом Вудвардом в 1990 году. Работа этого двигателя полагается на принцип Маха, утверждающий, что инерционная масса тела возникает только за счет гравитационного взаимодействия со всеми остальными телами Вселенной. Как показал Вудвард, это взаимодействие можно немного изменить, если заставить колебаться отдельные части тела — в результате масса тела тоже будет колебаться, и подбирая частоту колебаний специальным образом, можно создать тягу. Разумеется, работа двигателя Маха также противоречит закону сохранения импульса. Как и в случае с EmDrive, измерения немецких ученых показали наличие тяги порядка 1,2 микроньютона, однако зависимость величины тяги от угла поворота двигателя снова свидетельствовала в пользу внешнего происхождения этой силы. Таким образом, достоверно подтвердить работу «невозможных» с точки зрения современной науки двигателей ученым не удалось.

Результаты измерений тяги двигателя Маха при φ = 0 градусов (a), φ = 180 градусов (b), φ = 90 градусов (c), а также угле при φ = 0 градусов, но с развернутой на 180 градусов камерой (d). Красным отмечена мощность усилителя, черным — измеренная тяга

Martin Tajmar et al.

Поделиться

Вообще говоря, ученые очень любят искать эффекты, нарушающие известные законы природы, поскольку они позволяют построить более полную теорию, которая лучше согласуется с реальностью. К сожалению, зачастую сенсационные открытия оказываются «пустышкой». Например, так произошло со «сверхсветовыми» нейтрино эксперимента OPERA, время полета которых было занижено из-за недостаточно хорошо соединенных кабелей. Или с «загадкой радиуса протона», в которой расхождение возникало из-за неучтенных эффектов квантовой интерференции. Или с двухфотонным пиком, оказавшимся впоследствии простым статистическим отклонением. Тем не менее, современная физика все еще не может объяснить некоторые эффекты — например, различие между временами жизни свободных нейтронов, измеренных разными способами. Это оставляет надежду на то, что рано или поздно более совершенная теория будет построена.

Дмитрий Трунин

Читайте также

Наземные телескопы увидели рождение пылевого облака после тарана астероида зондом DART

Улыбающиеся лица и приятные слова продлили антидепрессивное действие кетамина

Вирусы использовали белок бактерии в своих целях

Клизма майя, алгоритм для сплетников и краш-лось

Рассказываем о лауреатах Шнобелевской премии 2022 года

Китай рвется к звездам » Сила в ПРАВДЕ: Актуальные международные новости

Ажиотаж вокруг китайского двигателя EmDrive показывает, что необходимо финансировать не только академическое образование, но и смелые научно-технические проекты

Сенсация за сутки облетела весь мир: китайские ученые успешно испытали в космосе двигатель EmDrive, принцип действия которого якобы противоречит законам сохранения импульса и энергии – важнейшим в современной академической физике.

Видеоролик с работающим двигателем показал китайский государственный телеканал ССТV-2, и он доступен на сайте Daily Mail.

Двигательная установка EmDrive, состоящая из магнитрона и резонатора, впервые была предложена британским инженером Роджером Шойером в начале нашего столетия. Объяснение, которое Шойер давал работе своей установки, противоречило закону сохранения импульса, и потому было отвергнуто академической наукой. Однако сам факт создания энергетической установки, не потребляющей топлива, был впоследствии подтвержден НАСА.

Несмотря на все сомнения и возражения авторитетных специалистов, исследования были продолжены в НАСА и китайском Северо-Западном политехническом университете. С 2010 года эти разработки финансирует правительство КНР.

В декабре 2016 года прототипы двигателя EmDrive были отправлены в космос для испытания на борту космической лаборатории «Тяньгун-2». И вот, видимо, получены первые значимые результаты.

Согласно убеждению специалистов из Китайской академии космических технологий (CAST), использование нового двигателя способно преодолеть тот тупик, в котором оказалась современная космонавтика. Так, с использованием двигательных установок EmDrive появляется возможность достичь Марса за 70 дней, а края Солнечной системы не за несколько десятилетий, а за несколько месяцев. Если это так, налицо очевидный прорыв.

Интересно, что исследования и технические разработки, связанные с пересмотром сложившихся представлений о принципах сохранения энергии и импульса, и, соответственно, однородности времени\пространства, проводились и в нашей стране, причем еще во второй половине прошлого века. В 70-х годах питерский физик Николай Александрович Козырев пересмотрел базовые принципы второго закона термодинамики и провел ряд впечатляющих экспериментов. В конце ХХ – начале XXI века было предложено несколько интересных технических разработок, связанных с этими построениями. Но затем дело заглохло, не только не найдя финансирования, но и встретив резкую оппозицию в академической среде.

Китайцы поступили иначе. Они продолжили спорные изыскания и, видимо, добились серьезных результатов.

Естественно, академической науке должен быть свойственен определенный консерватизм. Но и недоверчивое отношение к возможности новых базовых научных принципов – тоже родовая черта академической среды. Вспомним, с каким раздражением были восприняты в свое время квантовая теория, теория относительности, кибернетика и т.п. Многие принципиальные споры, в том числе и вокруг общей и специальной теории относительности, не закончились и по сей день. И в том случае, если нынешние разработки китайских ученых не окажутся фейком, мы стоим на пороге первых опытно подтвержденных фундаментальных научных открытий XXI столетия, способных кардинально изменить физическую картину мира. И это вызывает естественное сопротивление людей, которые потратили годы жизни на то, чтоб доказать, что подобное невозможно.

Ситуацию точно охарактеризовал профессор Брюс Кассенти из университета Коннектикута:

«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».

Примерно такой же была реакция отечественных академических ученых, дружно обрушившихся на информацию об успешных китайских испытаниях. Двигатель EmDrive либо не нарушает законов физики, либо он не работает, – таков их совокупный вердикт.

Так, член Российской академии космонавтики Александр Железняков заявил:

«Я фантастику не комментирую. Вы понимаете, тут вообще непонятно, что это за двигатель. Я все-таки сторонник того, что в природе ничего бесследно не исчезает и ничего бесследно не появляется. А тут какие-то фантастические идеи высказываются. Не зная всех подробностей, комментировать абсурдно».

Примерно в том же тоне высказался и ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт:

«Я сразу скажу, что это бред. Без отброса масс невозможно развивать тягу. В одну сторону летят продукты сгорания в двигателе, а в другую летит ракета. Все мы хотим чудес, причем хотим настолько, что вполне грамотные и получившие соответствующее образование люди впадают в состояние, когда начинают верить в чудеса».

К этим заявлениям практически нечего добавить. Стоит только заметить, что спору о рациональном знании и чудесах как минимум несколько тысяч лет. И за эти годы большая часть чудес получила исчерпывающее научное объяснение.

Кстати, существует и новое научное объяснение работы двигателя EmDrive. Его предложил в 2016 году физик Майкл Маккалош из Плимутского университета. Согласно его точки зрения, работа установки основана на предсказанном квантовой теорией эффекте Унру. «На одном конце конуса EmDrive (его основании) волна имеет меньшую длину, 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».

Однако концепция Маккалоша также противоречит современной физике. Маккалош допускает, что скорость света может меняться внутри полости. А это уже не укладывается в специальную теорию относительности.

Таким образом, проблем с двигателем, якобы прошедшим испытания на борту китайской космической лаборатории, великое множество. Но, если он действительно работает, большинство из них носит чисто теоретический и спекулятивный характер. А научное знание, – к прискорбию всех его рьяных защитников, – таково, что здесь теория зависит от удавшегося эксперимента, и никак не наоборот…

Так вышло, что дискуссия вокруг сенсационного заявления китайских ученых совпала по времени с публикацией исследования о затратах на науку в России. Выяснилось, что по объему бюджетных затрат страна уже двадцать лет как занимает десятую позицию в мире, а первую тройку составляют США, Китай и Япония. Если же брать процент от бюджета, который тратится у нас на науку, ситуация выглядит еще хуже. Мы – только 45-е. И ничего не меняется годами.

Если переломить эту тенденцию, если финансировать не только академическое образование, но и смелые научно-технические проекты, возможно следующий раз мы будем обсуждать сенсационные открытия русских инженеров и ученых с той же страстью и интересом, с какой обсуждаем сегодня новый китайский двигатель EmDrive.

Честно говоря, именно этого бы хотелось в первую очередь…

источник

Emdrive — Главная

Китай утверждает, что уже начал испытания электромагнитного привода в космосе : ScienceAlert

В прошлом месяце весь мир был взволнован, когда НАСА опубликовало первую рецензируемую статью о «невозможном» электромагнитном, или ЭМ, приводе, который каким-то образом бросают вызов физике, производя тягу без топлива.

Их вердикт: кажется, что это работает, хотя многие физики до сих пор считают результаты ошибочными. Но теперь исследователи в Китае объявили, что они уже тестируют спорный двигатель на низкой околоземной орбите и рассматривают возможность использования EM Drive для питания своих спутников как можно скорее.

Большой отказ от ответственности — все, что нам нужно сделать прямо сейчас, это объявление пресс-конференции и статья из спонсируемой правительством китайской газеты (а у страны не лучший послужной список, когда дело доходит до надежных исследований).

Итак, пока мы не увидим рецензируемую статью, мы действительно не можем с уверенностью сказать, тестируют ли исследователи диск в космосе, не говоря уже о том, что показали их результаты.

Но то, что говорит команда Китайской академии космических технологий (CAST), также соответствует информации, предоставленной IB Times из анонимного источника. По словам их информатора, у Китая уже есть ЭМ-привод на борту своей версии Международной космической станции, космической лаборатории Тяньгун-2.

Из предыдущих статей мы знаем, что китайские исследователи, по крайней мере, сконструировали ЭМ-привод и изучают его уже более пяти лет. Но мы не смогли найти опубликованных результатов, показывающих, насколько положительными были результаты.

На пресс-конференции CAST заявили, что видели, как ЭД-Драйв производил такую ​​же тягу, что и версия команды НАСА.

«Национальные исследовательские институты в последние годы провели серию долгосрочных, повторяющихся испытаний EM Drive. Можно сказать, что опубликованные НАСА результаты испытаний подтверждают технологию», — Чен Юэ, глава отдела спутников связи. Об этом в CAST заявили на пресс-конференции на этой неделе, как сообщает IB Times.

«Мы успешно разработали несколько спецификаций нескольких принципов прототипа. Создание платформы для экспериментальной проверки для завершения теста измерения микротяги миллиуровня, а также несколько лет повторных экспериментов и исследований соответствующих факторов помех подтверждают, что в для этого типа двигателя тяга существует».

Чен также сказал, что CAST начала тестировать, действительно ли ЭМ-привод может работать в космосе, что было бы огромным шагом вперед для противоречивой двигательной установки, если бы она действительно работала.

Если вы каким-то образом пропустили это, ЭМ-двигатель — это силовая установка, которая гипотетически может создавать тягу, просто отбрасывая микроволны туда-сюда внутри своего резонатора.

Это означает, что на борту не должно быть тяжелого топлива (например, ракетного топлива), а его изобретатель Роджер Шойер предсказывает, что двигатель сможет добраться до Марса всего за 72 дня.

Теоретически все это хорошо, но проблема в том, что современная физика не может объяснить, как мог работать ЭМ-привод.

Согласно третьему закону Ньютона, все должно иметь равную и противоположную реакцию, поэтому для создания тяги ЭМ-двигатель должен вытолкнуть что-то в другую сторону. Но это не так.

Тем не менее, несколько команд по всему миру создали свои собственные версии устройства и продемонстрировали, что оно производит тягу.

И, наконец, в прошлом месяце НАСА опубликовало рецензируемую статью, в которой говорилось то же самое — после устранения как можно большего количества источников ошибок они показали, что ЭД-Драйв по-прежнему производит небольшую тягу. Они просто понятия не имеют, как и почему.

Излишне говорить, что одной статьи, показывающей небольшое количество тяги, создаваемой механизмом, который мы еще не понимаем, недостаточно, чтобы сказать, что ЭМ-двигатель работает, и многие известные физики яростно заявляли, что тяга, которую мы наблюдаем в тесты, вероятно, не более чем ошибка или результат другой силы, которую мы еще не учли.

Так что, пока мы не испытаем эту штуку в космосе, мы не приблизимся к тому, чтобы узнать, работает она или нет. Но результаты пока достаточно интригуют, и физики в настоящее время планируют сделать именно это.

Но если верить китайской команде — и она может предоставить веские доказательства в поддержку своих заявлений — они, возможно, уже опередили мир.

На своей пресс-конференции команда также подчеркнула множество недостатков устройства и проблемы, которые еще предстоит решить.

Главный конструктор отдела спутников связи CAST Ли Фэн сообщил СМИ, что пока их ЭМ-привод производит только миллиньютонную тягу (аналогично версии НАСА), и чтобы заставить его функционировать, им необходимо довести эти уровни до 100 миллиньютон и 1 ньютон.

В настоящее время команда работает над конструкцией полости ЭД-привода и положением двигателя, прежде чем тестировать свои новые версии на своих спутниках на орбите.

Если эти тесты действительно проводятся, было бы здорово, если бы некоторые результаты вскоре были опубликованы в рецензируемой статье. А до тех пор нам просто нужно быть очень скептичными и ничего не предполагать, пока у нас не будет веских доказательств.

Но кажется, что, верим мы им или нет, китайская команда продвигается вперед со своими планами EM Drive. И мы как бы надеемся, что они докажут, что мы ошибались, и действительно испытают эту штуку в космосе, потому что не имеет значения, кто выиграет космическую гонку, если результатом станет революция в космических путешествиях.

«Эта технология в настоящее время находится на последних этапах проверки принципа действия, с целью как можно быстрее сделать технологию доступной для спутниковой инженерии», — пояснил Ли Фэн на пресс-конференции.

«Хоть это и трудно сделать, мы уверены, что у нас все получится.»

Ученые определили источник «невозможной» тяги EmDrive

Физика

Просмотр 1 изображения

В 2014 году не кто иной, как НАСА, провозгласил в рецензируемых документах, что он получает таинственную тягу от EmDrive, странной медной трубы, которая, как утверждали ее создатели, может создавать тягу без топлива. Выводы НАСА повторили эксперименты 2009 года в Китае. Двигатель с нулевым расходом топлива? Мир сидел и слушал.

Способность генерировать тягу без необходимости нести паразитную массу топлива изменит правила игры в космосе, и даже если экспериментальные значения тяги EmDrive будут небольшими (720 миллиньютонов на 2,5 кВт входной мощности в китайском эксперименте 2009 года). , они будут в несколько раз более эффективными на единицу веса и потребляемой мощности, чем современные ионные двигательные установки, которым необходимо нести топливо.

Проблема в том, что там, где ионные двигатели легко объясняются (топливо ионизируется, а затем электромагнитным образом выбрасывается из задней части двигателя, толкая машину вперед), никто не мог понять, как EmDrive производил ньютоны, хотя, по-видимому, не согласен с Ньютоном по поводу сохранения энергии в целом.

У изобретателя была теория, но также были и немецкие ученые Мартин Таймар, Оливер Нойнциг и Марсель Вейкерт, и все трое потратили последние четыре года на точную настройку своих экспериментов, чтобы доказать ее. В 2018 году команда показала некоторые странные результаты, предполагающие, что тяга EmDrive исходит не от самого EmDrive, и они предположили, что результаты, возможно, связаны с электромагнитными помехами от силовых кабелей прототипа, взаимодействующих с магнитным полем Земли. поле.

Поэтому они решили устранить эти эффекты, используя бортовую батарею и перемещая другие компоненты, чтобы остановить любые электромагнитные эффекты, а также перепроектировав эксперимент, чтобы проверить некоторые гипотезы, выдвинутые другими командами, пытающимися также разобраться с EmDrive.

Теперь команда говорит, что они точно нашли источник тяги, и это плохие новости для энтузиастов EmDrive.

«Мы обнаружили, что причиной «толчки» был тепловой эффект, — сказал Таймар Grenzwissenschaft-Aktuell.de. — Для наших тестов мы использовали конфигурацию NASA EmDrive от White et al. (который использовался в лабораториях Eagleworks, поскольку он лучше всего задокументирован, а результаты были опубликованы в «Журнале движения и мощности». С помощью новой структуры измерительной шкалы и различных точек подвески того же двигателя мы смогли воспроизвести кажущиеся силы тяги, подобные тем, которые были измерены командой НАСА, но также и заставить их исчезнуть с помощью точечного подвеса».0006

«Когда мощность поступает в EmDrive, — продолжил он, — двигатель прогревается. Это также вызывает деформацию крепежных элементов на шкале, в результате чего шкала перемещается к новой нулевой точке. Мы смогли предотвратить это в улучшенная структура. Наши измерения опровергают все утверждения EmDrive как минимум на три порядка». В этом году команда представила свои результаты на конференции Space Propulsion 2020+1, которая была проведена онлайн из-за пандемии.0075 на самом деле трудно точно измерить крошечную величину тяги, а стандартная конструкция, которую все использовали, чтобы выяснить, насколько сильно толкание EmDrive было подвержено почти незаметному тепловому расширению, из-за которого казалось, что есть тяга, где на самом деле ее не было. . Ньютон остается непобежденным.

На двойном победном круге Таймар и команда также уничтожили два других варианта EmDrive, LemDrive и Mach-Effect Thruster, заявив, что, хотя команда не смогла проверить заявленные возможности этих «невозможных», это разочаровывает. двигателей, по крайней мере, он проделал большую работу по продвижению измерительных технологий. Так что будем надеяться, что следующий невозможный драйв можно будет доказать невозможным намного раньше и с меньшими усилиями.

Документ немецкой команды находится в свободном доступе на сайте ResearchGate, и вы можете насладиться объяснением EmDrive того, как эта штука должна работать, в видео ниже.

Основы EmDrive

Источник: Grenzwissenschaft-Aktuell через Popular Mechanics

Лоз Блейн

Лоз был одним из самых разносторонних авторов с 2007 года и с тех пор зарекомендовал себя как фотограф, видеооператор, ведущий, продюсер и инженер подкастов, а также как старший автор статей. Присоединившись к команде в качестве специалиста по мотоциклам, он освещал почти все для New Atlas, в последнее время сосредоточившись на eVTOL, водороде, энергии, авиации, аудиовизуальных, странных вещах и вещах, которые работают быстро.

EmDrive: действительно ли это работает?

• Изобретатель бросающего вызов физике EmDrive защищал свой спорный двигатель.
• Роджер Шойер, создавший EmDrive в 1998 году, сказал, что конкурирующие исследователи ошиблись во всей конструкции, что привело к недавним неудачным испытаниям.
• Шойер в настоящее время работает над дизайном EmDrive третьего поколения.

После широко освещаемого ряда недавних исследований, которые чуть не убили спорный EmDrive, изобретатель движителя ответил, указав на то, что он называет критическими ошибками в исследовании. Кто есть кто в этой передовой научной полемике, и какое будущее на самом деле готовит «невозможный» EmDrive?

Во-первых, давайте кратко вспомним, как мы сюда попали. Для такой далекой концепции идея EmDrive относительно проста. Устройство, авторское право на которое принадлежит Satellite Propulsion Research (SPR) Ltd, теоретически работает, улавливая микроволны в специальной камере, где их отскок создает тягу. Камера закрыта, то есть снаружи кажется, что она просто движется без подачи топлива или выхода тяги.

EmDrive основан на втором законе Ньютона, где сила определяется как скорость изменения импульса, объясняет SPR. «Таким образом, электромагнитная волна, движущаяся со скоростью света, имеет определенный импульс, который она передаст отражателю, в результате чего возникнет крошечная сила», — говорят в компании.

Именно накопленная крошечная сила в большом количестве заставляет EmDrive работать, говорит SPR Ltd. Улов? Это также бросает вызов нашему существующему пониманию физики. Если энергия не входит и не выходит, то как инициализируются волны? Как они продолжают двигаться? И откуда у них импульс?

Связанная история

• Ученые только что убили EmDrive. .. Или они?

У вас не может быть спонтанного, созданного импульса без объяснимого толчка, поэтому многие ученые не воспринимают EmDrive всерьез. Тем не менее, несколько исследовательских групп, в том числе Eagleworks НАСА (ранее Лаборатория усовершенствованных двигателей) и DARPA, агентство исследовательских проектов Министерства обороны, продолжали изучать жизнеспособность устройства из-за его заманчивых возможностей.

Как сообщил в прошлом году Pop Mech Майк МакКаллох, руководитель проекта EmDrive от DARPA, технология может «преобразовать космические путешествия и увидеть, как корабли бесшумно взлетают со стартовых площадок и выходят за пределы Солнечной системы». По словам МакКаллоха, с помощью EmDrive мы могли бы отправить беспилотный зонд к Проксиме Центавра за реальную человеческую жизнь: 90 лет. (Инвестиции DARPA в EmDrive, начатые в 2018 году, заканчиваются в следующем месяце.)

Посмотреть полный пост на Youtube

Суть EmDrive заключается в том, что если вы отбрасываете микроволны внутри трубы, они оказывают большее усилие в одном направлении, чем в другом, создание чистой тяги без необходимости в каком-либо топливе. И когда НАСА и команда из Сианя в Китае попытались это сделать, они действительно получили небольшую, но отчетливую чистую силу.

Однако в прошлом месяце физики из Дрезденского технологического университета (TU Dresden) осудили многообещающий прорыв НАСА, заявив, что результаты, показывающие тягу, были из всех ложных срабатываний, которые можно объяснить внешними силами. Ученые представили свои выводы в трех докладах на Space Propulsion Conference 2020 +1 под такими названиями, как «Высокоточные измерения тяги EmDrive и устранение ложноположительных эффектов». (Читайте два других исследования здесь и здесь.)

PBS Space Time//YouTube

Используя новую измерительную шкалу и разные точки подвески того же двигателя, ученые Дрезденского технического университета «смогли воспроизвести кажущиеся силы тяги, подобные тем, которые были измерены командой НАСА, но также сделать их исчезают с помощью точечной подвески», — рассказал исследователь Мартин Таймар немецкому сайту GreWi.

Вердикт:

«Когда мощность поступает в EmDrive, двигатель прогревается. Это также вызывает деформацию крепежных элементов на шкале, в результате чего шкала перемещается к новой нулевой точке. Мы смогли предотвратить это в улучшенной структуре. Наши измерения опровергают все утверждения EmDrive как минимум на 3 порядка. »

Теперь, вскоре после того, как Таймар и его коллеги, казалось бы, нанесли смертельный удар EmDrive, изобретатель устройства предложил свое опровержение.

Посмотреть полный пост на Youtube

В своей презентации на проходящей 3 апреля встрече конференции по альтернативным двигателям (APEC) Роджер Шойер, разработавший EmDrive еще в 1998 году, подробно описал различные испытания всех трех поколений во времени. его концепции.

Шойер разобрал анатомию самого EmDrive, от сверхпроводящего конца до сверхпроводящего конца. (По словам Шойера, промежуточные части не изготавливаются из сверхпроводников из-за высокой стоимости и сложности изготовления полости с использованием этих материалов.) также используется для вывода транспортных средств на орбиту. Секрет, по его словам, заключается в том, чтобы зарезервировать половину генерирующего микроволны топлива EmDrive для внутрикосмической части, оставив половину того, что можно сжечь для старта. «Если вы проведете [расчеты], вы увидите, что энергии достаточно, чтобы вывести вас на орбиту, хотя и медленно», — сказал Шойер.

Вам это понравится

• Ученые говорят, что физический варп-двигатель возможен
• Двигатель, который может доставить нас на Марс за 3 месяца
• Этот термоядерный двигатель может ускорить межзвездное путешествие

презентации несколько гостей АТЭС спросили Шойера о документах Таймара и его команды, которые фактически дискредитировали EmDrive. Ответ Шойера был прост: полость Таймара имела неправильную форму, и она была 90 468, а не 90 469. идти на работу. На самом деле Шойер даже предупредил об этом Таймара еще в 2017 году.

Посмотреть полный пост на Youtube

недостатки», — сказал Шойер. «Для начала это плоская полость торцевой пластины. Если вы сделаете простую геометрию, то увидите, что ошибка фазы волнового фронта приближается к половине длины волны. Вы никогда не получите бегущие волны в плоской передней полости. У него много других проблем».

Шойер продолжил:

«Мартин приложил огромные усилия, чтобы доказать, что принципы, лежащие в основе EmDrive, верны. Потому что, если вы не следуете принципам, вы не производите никакого толчка. Так что, на самом деле, я очень благодарен Мартину, и я бы никогда не проделал всю эту работу сам, и я не знаю никого, кто бы приложил к этому все эти усилия».

Что касается следующих практических шагов в продолжении разработки устройства, Шойер предложил запустить двигатели EmDrive первого поколения, а затем запустить небольшие беспилотные летательные аппараты (БПЛА) второго и третьего поколений.

«Разница между вторым и третьим поколением заключается в значительном увеличении сложности, — сказал Шойер, — но то, что это дает вам, — это гораздо более высокое ускорение при сохранении высокого уровня [тяги]. На самом деле вы можете комбинировать все три поколения, если хотите, но физика остается той же».

Похоже, конец истории EmDrive еще не написан. Следите за обновлениями.

Кэролайн Делберт

Кэролайн Делберт — писатель, заядлый читатель и пишущий редактор журнала Pop Mech. Она также энтузиаст практически всего. Ее любимые темы включают ядерную энергию, космологию, математику повседневных вещей и философию всего этого.

Может ли EmDrive работать в космосе?

«Невозможный» двигатель EmDrive, который якобы создает тягу, расталкивая микроволны внутри конусообразной камеры.
(Изображение предоставлено SPR Ltd./www.emdrive.com)

Пол М. Саттер — астрофизик по адресу SUNY Стони Брук и Институт Флэтрон и ведущий Спросите A A Spaceman и Space Radio и . 0468 Как умереть в космосе . Он внес эту статью в журнал Space.com Expert Voices: Opinions and Insights .

« EmDrive » утверждает, что делает невозможное возможным: метод толкания космического корабля без необходимости — ну, толчка. Нет движения. Нет выхлопа. Просто подключите его, запустите, и вы отправитесь в путешествие к месту своей мечты.

Но EmDrive не просто нарушает наше фундаментальное понимание Вселенной; эксперименты, претендующие на измерение эффекта, не повторялись. Когда дело доходит до EmDrive, продолжайте мечтать.

Связанный: Концепции двигателей сверхбыстрых космических кораблей (изображения)

Микроволны будущего

У них разные названия — EmDrive, Q-Drive, RF Resonant Cavity, Impossible Drive — но все воплощения устройства утверждают, что делают то же самое: отбрасывают некоторое количество излучения внутри закрытой камеры, и вуаля-чанго вы можете получить движение.

Это большое дело, потому что все формы ракетной техники (и действительно, все формы движения во всей Вселенной) требуют сохранения импульса. Чтобы привести себя в движение, нужно от чего-то оттолкнуться. Ваши ноги отталкиваются от земли, самолеты отталкиваются от воздуха, а ракеты выталкивают части себя (например, выхлопные газы) из задней части, чтобы заставить их двигаться вперед.

Но EmDrive — нет. Это просто коробка с микроволновками внутри, которая подпрыгивает. И якобы оно способно двигаться само.

Объяснения того, как может работать EmDrive, выходят за рамки известной физики. Возможно, это как-то взаимодействует с квантовая вакуумная энергия пространства-времени (хотя квантовая вакуумная энергия пространства-времени не позволяет ничему от нее оттолкнуться). Возможно, наше понимание импульса нарушено (хотя других примеров за всю нашу историю эксперимента нет). Возможно, это какая-то совершенно новая физика, провозглашенная экспериментами EmDrive.

Не играйте с импульсом

Давайте поговорим об импульсе. Сохранение импульса довольно просто: в закрытой системе вы можете сложить импульсы всех объектов в этой системе. Затем они взаимодействуют. Затем вы снова суммируете импульсы всех объектов. Полный импульс в начале должен быть равен общему импульсу в конце: импульс сохраняется.

Идея сохранения количества движения была с нами на протяжении столетий (она даже вытекает из знаменитого второго закона Ньютона), но в начале 1900-х годов она приобрела новый статус. Блестящий математик Эмми Нётер доказала, что закон сохранения импульса (наряду с другими законами сохранения, такими как закон сохранения энергии) являются отражением того факта, что наша Вселенная имеет определенные симметрии.

Например, вы можете выбрать подходящее место для проведения физического эксперимента. Затем вы можете взять свой физический эксперимент, перенести его в любую точку Вселенной и повторить. Пока вы учитываете различия в окружающей среде (скажем, различное давление воздуха или гравитационных полей ), ваши результаты будут идентичными.

Это симметрия природы: физике все равно, где проводить эксперименты. Нётер понял, что эта симметрия пространства напрямую ведет к сохранению количества движения. У вас не может быть одного без другого.

Итак, если EmDrive демонстрирует нарушение закона сохранения импульса (что, по его утверждению, происходит), то эта фундаментальная симметрия природы должна быть нарушена.

Но почти каждая физическая теория, начиная с законы Ньютона квантовой теории поля выражают пространственную симметрию (и сохранение импульса) в своих основных уравнениях. Действительно, большинство современных физических теорий — это просто сложные переформулировки закона сохранения импульса. Обнаружение нарушения этой симметрии было бы не просто расширением известной физики — это полностью перевернуло бы вековые представления о том, как устроена Вселенная.

Вселенная: от Большого взрыва до наших дней за 10 простых шагов

Реальность эксперимента

Это, конечно, не невозможно (научные революции случались и раньше), но для того, чтобы это произошло, потребуется немало усилий.

Пока что эксперименты были не такими уж удовлетворительными.

С момента появления концепции EmDrive в 2001 году, каждые несколько лет группа утверждает, что измеряет чистую силу, исходящую от их устройства. Но эти исследователи измеряют невероятно крошечный эффект: сила настолько мала, что даже лист бумаги не может сдвинуться с места. Это приводит к значительной статистической неопределенности и погрешности измерения.

Действительно, из всех опубликованных результатов ни один не дал результатов, выходящих за рамки «едва подходящих для публикации», не говоря уже о чем-то значительном.

Тем не менее, другие группы разработали свои собственные EmDrives, пытаясь воспроизвести результаты, как и положено хорошим ученым. Эти попытки воспроизвести либо вообще ничего не смогли измерить, либо обнаружили некоторую искажающую переменную, которая может легко объяснить измеренные скудные результаты, такие как взаимодействие кабеля в устройстве с магнитным полем Земли 9. 0495 .

Итак, вот что мы имеем спустя почти 20 лет после первоначального предложения EmDrive: куча экспериментов, которые на самом деле не дали результатов, и никаких объяснений (кроме того, «давайте просто разрушим всю физику, нарушив все остальные эксперименты последние 100 лет») того, как они могли бы работать.

Инновационная, бросающая вызов физике революция в космических путешествиях или несбыточная мечта? Совершенно ясно, на чьей стороне природа.

Узнайте больше, прослушав выпуск «Может ли «EmDrive» действительно работать? в подкасте Ask A Spaceman, доступном на  iTunes (открывается в новой вкладке) и в Интернете по адресу http://www. askaspaceman.com . Спасибо Митчеллу Л. за вопросы, которые привели к этой статье!0468 facebook.com/PaulMattSutter .

Следуйте за нами на Twitter @Spacedotcom или Facebook.

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space. com.

Пол М. Саттер — астрофизик из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук и Института Флэтайрон в Нью-Йорке. Пол получил докторскую степень по физике в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн в 2011 году и провел три года в Парижском институте астрофизики, после чего получил стажировку в Триесте, Италия. регионов Вселенной до самых ранних моментов Большого Взрыва до охоты за первыми звездами. В качестве «звездного агента» Пол уже несколько лет страстно вовлекает общественность в популяризацию науки. Он ведущий популярной программы «Спроси космонавта!» подкаста, автор книг «Твое место во Вселенной» и «Как умереть в космосе», часто появляется на телевидении, в том числе на канале «Погода», где он является официальным специалистом по космосу.

Вот почему все еще есть надежда на межзвездные путешествия

Для некоторых EmDrive нарушил основные законы физики. Для других это обещало эффективный космический полет за пределами нашей Солнечной системы и галактики.

Разрекламированный EmDrive, который якобы производит тягу без топлива, был опровергнут в ходе испытаний в Дрезденском университете, доказав, что он вообще не производил тяги.

Но в других условиях «революционный» двигательный двигатель, похоже, создавал крошечные уровни тяги, что давало исследователям из НАСА и Агентства перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA) надежду на то, что загадка все еще может быть решена.

Теоретически запатентованный привод улавливает микроволны в закрытой камере. Когда они подпрыгивают, кажется, что они создают тягу без какого-либо участия. Когда эта идея впервые была представлена ​​научному сообществу, она казалась слишком хорошей, чтобы быть правдой.

К сожалению, EmDrive даже близко не принят физическим сообществом. Проблема? Кажется, это нарушает закон сохранения импульса, согласно которому импульс в замкнутой системе постоянен. Другими словами, вы не можете оторваться от ботинок и не можете двинуть машину вперед, ударив ногой по лобовому стеклу.

Беспощадная физика

Несмотря на результаты и широкую полемику вокруг двигателя, многие ученые продолжают работать над ним хотя бы из-за того, какое значение он может иметь для стремления людей к космическим путешествиям.

Среди них Дэвид Бернс, инженер НАСА, разговаривает с New Scientist.

Традиционно космические двигатели стремились сделать их более эффективными и надежными, работающими в рамках физических ограничений.

Расчет довольно прост, поскольку инженеры-двигатели задают одни и те же вопросы. Какую силу может создать ракета, чтобы избежать значительного земного притяжения? Как его упростить и сделать более безопасным и эффективным?

В отрасли произошли кардинальные изменения с тех пор, как на сцену вышла компания SpaceX, которая представила более мощные и большие двигатели и снизила стоимость космических полетов за счет самоприземляющихся ракет.

Однако среди ученых-двигателей есть несколько смельчаков, которые пытаются представить себе следующий двигатель и открыть физику, которая сделает его возможным.

По мнению Бернса, инженера НАСА, EmDrive заслуживает изучения и может довести космических путешественников до 99 процентов скорости света при наличии достаточного количества времени и энергии.

Однако для этого, по его словам, он должен быть огромным: 200 метров в длину и 12 метров в ширину. В их эксперименте ввод 1 мегаватта мощности позволил им создать 1 ньютон тяги. Если они измерили его правильно.

Сила в один ньютон достаточна для перемещения 1 килограмма на 1 метр в секунду. Это немного. Но в пространстве без трения это совсем другая история.

При наличии достаточного количества энергии теоретически у вас может уйти до 9,5 лет, чтобы разогнать 1 килограмм до скорости света с точностью до волоска. Но есть предостережение. Чем ближе вы приближаетесь к скорости света, тем больше будет стоить и энергии, и времени, чтобы увеличить вашу скорость.

Более того, это всего за килограмм. Снятые с производства космические челноки НАСА весили не менее 2 миллионов килограммов. Даже космический корабль SpaceX Dragon весит чуть более 12 метрических тонн.

Противоречия

В основе разногласий лежат разногласия по поводу измерения выходной мощности EmDrive и учета возможных помех.

Лаборатория передовых физических двигателей НАСА и группа ученых в Китае утверждают, что создали силу. Их недоброжелатели утверждают, что результаты явно ошибочны. Их сторонники утверждают, что мы, возможно, наткнулись на новую ветвь физики.

Даже тяга НАСА в 1 ньютон на мегаватт является многообещающей, поскольку превосходит по производительности современные ионные двигатели, которые уже используются большинством космических кораблей.

Если вам интересно, ионные двигатели реальны, хотя и выглядят как нечто из научно-фантастического фильма. Они пришли в различных формах. Для плазменных приводов, например, нейтральный газ ионизируется путем удаления некоторого количества электронов из облака инжектированного газа, чтобы сделать его в основном положительным, после чего через них пропускают ток, заставляя их рассеиваться. Другие ионные двигатели повторяют тот же процесс с другими вариациями.

Ионные двигатели потребляют от 1 до 7 киловатт энергии и могут развивать скорость от 20 до 50 километров в космосе. Поскольку они полагаются на ограниченное количество газа, они более полезны для односторонних зондов дальнего космоса, которые хотят увеличить ускорение и двигаться в одном направлении. В приводе используются инертные газы, которые трудно найти в космосе, что делает космический корабль в стиле совка или прямоточного воздушно-реактивного двигателя невозможным.

EmDrive подвергался резкой критике, назывался «BS Drive» или высмеивался со ссылками на «волшебных космических единорогов». Когда устоявшаяся физика на их стороне, потребуются основательные открытия, чтобы доказать, что она работает, но даже в этом случае наше нынешнее понимание физики будет разрушено.

По сути, ученые должны доказать, как волны в EmDrive набирают скорость и продолжают отражаться от стенок внутренней камеры без подвода энергии.

Разоблачен

Немецкие ученые, разоблачившие EmDrive, воспроизвели ту же предполагаемую тягу, которую первоначально достигли ученые НАСА. Они сказали в интервью немецкому научному журналу GreWi, что после внедрения новой системы подвески для привода тяга упала до нуля.

Как они объяснили несоответствие?

«Когда мощность поступает в EmDrive, двигатель прогревается. Это также вызывает деформацию крепежных элементов на шкале, в результате чего шкала перемещается к новой нулевой точке. Мы смогли предотвратить это в улучшенной структуре. Наши измерения опровергают все утверждения EmDrive как минимум на 3 порядка», — сообщают они.

Тем не менее, немецкая команда утверждает, что полемика вокруг измерений продвинула науку дальше. Хотя они не смогли доказать, что EmDrive может работать, ученые всего мира разработали более точные методы измерения для экспериментов, подготовив почву для новых концепций и открытий, которые могли ускользнуть от исследователей из-за их тонких явлений.

Ученых из DARPA и НАСА, которые продолжают работать над двигателем, манят смелые видения космических полетов.

Майк МакКаллох, сотрудник DARPA, представляет мечту, в которой космический корабль бесшумно взлетает со стартовых площадок с минимальными усилиями. Если двигатель заработает, он предсказывает, что сможет совершить путешествие в ближайшую галактику через 90 лет  

означает, что это всегда будет невозможно. Что, если основная концепция или идея, как заставить ее работать, пока ускользает от нас. Для них это означает, что его не следует полностью сбрасывать со счетов.

Дурацкие концепции

На данный момент нет предела количеству дурацких концепций космических двигателей, нуждающихся в тестировании. Некоторые уже отброшены.

В 1961 году канадское и американское министерства обороны испытали проект HARP, сокращение от High Altitude Research Project. Секретный проект, однажды отложенный из-за кубинского ракетного кризиса, пытался запускать объекты в космос с помощью массивной 40-метровой пушки. В 1966 году пушка выпустила 180-килограммовую полезную нагрузку со скоростью 3,6 км/с, достигнув высоты 180 км.

Другой старой концепцией, которая переживает возрождение, был проект «Горизонт», в рамках которого предполагалось построить военную базу на Луне, в конечном итоге планируя запуск большинства крупных космических полетов оттуда.

В еще более старой концепции, разработанной в 1960-х годах, использовалась «импульсная ядерная тяга», в которой предполагалось, что при сбросе ядерных бомб по таймеру из задней части космического корабля детонация может отскакивать от пластин, предназначенных для улавливания силы, и эффективно толкать космический корабль дальше. Корабль должен был обладать высоким уровнем защиты от электромагнитного импульса, создаваемого ядерной бомбой, и использовать чрезвычайно мощную защиту для защиты своего экипажа.

В то время стоимость подъема такого количества тяжелого материала в космос делала эту идею неосуществимой. Более поздние концепции включают солнечные паруса, приводимые в движение лазерами, нацеливающими их с Земли или Солнца, но эта концепция сталкивается с проблемами по мере удаления от космоса и не имеет решения для защиты парусов от быстро движущихся микрометров и мусора в космосе.

Наконец, классика научной фантастики, корабль поколения. Созданный, чтобы выдерживать длительные путешествия в течение как минимум ста лет, он представляет собой этическую проблему, которая до сих пор вызывает разногласия. Если первое поколение сознательно решает рискнуть своей жизнью, чтобы выполнить миссию, это их призвание.

Этические проблемы

Идея корабля поколений ставит сложные практические и моральные вопросы. Можно ли наложить пожизненный труд на пассажиров второго и третьего поколений корабля поколений без их согласия?

Жизнь на корабле поколений не будет легкой и сопряжена с рисками из-за звездного излучения и возможных сбоев системы.