Содержание
Предположение о том, как работает EmDrive — двигатель на магнитной тяге / Хабр
Я понимаю, то что я напишу, идет вразрез с теорией А. Эйнштейна и приверженцев идеи о том, что гравитация связана с искривлением пространства и времени.
Но, учитывая, что теория относительности Эйнштейна противоречит квантовой механике, все же осмелюсь «выйти за рамки» и предположить, что двигатель на магнитной тяге может работать благодаря другому представлению о гравитации.
Речь пойдет об EmDrive: возможном двигателе на магнитной тяге (ссылка на статью).
Возможный двигатель на электромагнитной тяге
Согласно википедии, гравитация — универсальное фундаментальное взаимодействие между всеми материальными телами. И если попытаться описать в двух словах первопричину гравитационного притяжения — то это масса, или большие объемы материи… как то так.
Гравитация, как искривление пространства
Но я хочу осветить другую теорию, а именно — теорию гравитации Лесажа.
Лесаж (Ле Саж) утверждает, что сила гравитации — это результат движения крошечных частиц, двигающихся на высокой скорости во всех направлениях во Вселенной.
Я же осмелюсь предположить, что силой гравитации является результат воздействия космического излучения, которое распространяется во всех направлениях. Излучение настолько сильное, что его можно представить не просто как то, что вас поджарит, но и то, что может вас сдвигать с места (утрирую, но очень хочется передать колоссальные энергии). Вообще, на тела в космосе воздействуют разные излучения: радиоизлучение, тепловое излучение, ультрафиолетовое, микроволновое, рентгеновское, альфа-, бета-, гамма-излучение, свет и любой вид колебаний, который можно назвать излучением. Возможно есть такие виды, о которых мы еще не знаем.
Может быть одновременное воздействие на массивный объект разными комбинациями видов излучений, может вызывать реакции, связанные с перемещением объекта. Ведь в той же воде, волны бывают спокойные, когда, например, бросаешь камень в воду, а бывают массивные и высокие морские волны.
Если на первых разместить поплавок, он будет качаться только поперек распространения волны (вверх-вниз на воде), а на вторых видах волн — серферы перемещаются в направлении движения волны.
В обоих случаях средой передачи энергии является одно и тоже вещество — вода, но имеют место разные количество энергии и характер движения воды.
Может и энергия излучения в совокупности с ее характером (комбинация разных видов излучения и их интерференции), может заставить объект двигаться. Хотя бы в тех случаях когда излучение поглощается массивностью объекта.
Повторюсь — космические волны, самых разных диапазонов волн, распространяются во всех направлениях по всему космосу. И самое интересное происходит в тот момент, когда волна такого излучения встречает на своем пути большой, массивный объект, который частично поглощает его. С обратной стороны излучения образуется «тень», в поле которой и происходят процессы, которые мы называем гравитацией.
Первопричиной притяжения в этой теории является несимметричное воздействие излучения на тело.
Перекрытие излучения телами, с последующим притяжением
Вот вы сидите в офисе, или дома, или в машине, и на вас сейчас «давит» излучение со всех сторон. В буквальном смысле со всех сторон космоса, и снизу и сверху и со всех направлений в плоскости горизонта. Но, в силу массивности Земли, поглощенное давление снизу не доходит до вас, а излучение в плоскости горизонта уравновешивается в 0. Остается только «давление» сверху и вы таким образом прижимаетесь к поверхности земли.
Таким же перекрытием излучения можно представить взаимодействие Земли и Луны, и все остальных небесных тел.
Как это работает с двигателем на электромагнитной тяге
Если эта теория может работать… или хотя бы какая-то из ее частей. То создание двигателя на электромагнитной тяге сводится к созданию направленного излучения похожего на космическое и равное по величине.
В первом варианте исполнения, двигатель должен создавать «давление» излучением в направлении противоположном гравитации — результатом будет уравновешенное излучение, как оно уравновешивается в плоскости горизонта.
Объект в таком уравновешенном состоянии будет иметь нулевой вес. При увеличении силы давления, будет происходить процесс, обратный гравитации — и объект начнет падать в небо.
Тоесть, в простом виде, антигравитационная установка — это излучатель направленный вверх в небо. По-моему звучит просто и реализуемо.
Во-втором варианте двигатель должен дополнять «давление» в том же направлении, что и гравитация, симулируя «прозрачность» объекта перед излучением. Мне кажется этот вариант менее жизнеспособен.
Вот, что интересно. Если для участия в гравитации, объект должен быть в области самого излучения, возможно ли создать противо-излучение так, чтобы устройство, которое является источником излучения, тоже падало вверх, вслед за «экраном», которое оно создало.
Кстати, плюсом такого двигателя, если это будет космический аппарат, будет то — что он будет эффективнее «поднимать», с увеличением отрыва от Земли, затрачивая то же количество энергии на движение. Это будет происходить потому, что с увеличением высоты, необходимое количество излучения для уравновешивания притяжения, будет уменьшаться.
Также люди в корабле не будут испытывать ни тяготения, ни перегрузок.
Лично я поверил в то, что гравитация более связана с излучением, чем с массой, с тех пор, как встретился с информацией об «эффекте Хатчинсона». Для тех кто впервые слышит об этом, рекомендую поискать информацию в сети, и видео на youtube в первую очередь.
Хоть теория Лесажа и не рассматривается основным научным сообществом как жизнеспособная, если работоспособность двигателя на магнитной тяге подтвердится, ее можно будет описать вот такой теорией.
Проведенные испытания показали, что «невозможный» двигатель EmDrive будет работать в условиях космического вакуума » DailyTechInfo
В прошлом году специалисты подразделения НАСА под названием Eagleworks произвели фурор в околонаучном сообществе, объявив об успешных испытаниях созданного ими варианта «невозможного» электромагнитного двигателя EmDrive, работа которого бросает вызов некоторым законам физики. Успех специалистов НАСА вызвал волну скептицизма вследствие того, что его испытания были проведены не в вакууме, а в воздухе, и создаваемая двигателем крошечная сила тяги могла являться последствием конвекционных потоков воздуха, разогреваемого микроволновым излучением.
Однако, специалисты из Космического центра НАСА имени Джонсона на прошлой неделе развеяли все сомнения в работоспособности двигателя EmDrive, который, в теории, может разогнать любые объекты до релятивистских скоростей. Испытания двигателя, проведенные в вакуумной камере, показали, что двигатель способен вырабатывать силу тяги и в условиях вакуума, глубина которого превышает глубину вакуума в космическом пространстве.
Напомним нашим читателям, что конструкция двигателя EmDrive, изобретенного Роджером Шауэром (Roger Shawyer), весьма проста. Он представляет собой вакуумную камеру конусообразной формы, в которую направлен выход от одного или большего количества излучателей микроволнового излучения. Этот двигатель вырабатывает небольшую силу тяги, потребляя лишь одну электрическую энергию, которую он может черпать от солнечных батарей, ядерного реактора или другого источника. И это идет вразрез с некоторыми основными законами физики, ведь для работы двигателя не требуется никакого топлива.
Ученые объясняют работу двигателя EmDrive взаимодействием микроволнового излучения с квантовой составляющей вакуума, квантового состояния с самой низкой энергией, при которой вакуум можно рассматривать как среду, заполненную заряженными движущимися ионами. Движение этих вакуумных псевдо-ионов, вызванное воздействием магнитных и электрических полей излучения, и обеспечивает слабую реактивную тягу, которой достаточно для медленного разгона космического корабля.
Следует отметить, что работы в направлении создания и испытаний двигателей EmDrive ведутся параллельно американскими, британскими и китайскими учеными-физиками. И, вполне вероятно, что в будущем такие двигатели будут использоваться, несмотря на то, что ученые не до конца понимают их принципов работы, на спутниках для поддержания стабильности орбиты, на космических аппаратах, направляющихся к Луне, Марсу или еще дальше в глубины бездонного космического пространства.
Ключевые слова:
Электромагнитный, Микроволновый, Двигатель, EmDrive, Реактивная, Тяга, Энергия, Излучение, Вакуум, Космос, Испытания
Первоисточник
Другие новости по теме:
Добавить свое объявление
Загрузка.
..
Высокоточные измерения тяги EMDrive и устранение ложноположительных эффектов
- Таймар, М.
- Нойнциг, О.
- Вейкерт, М.
;
;
Аннотация
EMDrive — это предлагаемая концепция безтопливного двигателя, которая, как утверждается, на много порядков более эффективна, чем классические силы радиационного давления. Он основан на микроволнах, которые вводятся в закрытую коническую полость, создавая однонаправленную тягу со значениями не менее 1 мН/кВт. Это было встречено с большим скептицизмом, противоречащим основным законам сохранения и классической механике. Однако в литературе появилось несколько тестов и теорий, поддерживающих эту концепцию.
Измерение двигателя со значительной тепловой и механической нагрузкой, а также с большими электрическими токами, такими как те, которые необходимы для работы микроволнового усилителя, могут создавать многочисленные артефакты, которые дают ложноположительные значения тяги. После многих итераций мы разработали балансировку тяги с перевернутым маятником и двойным противовесом, в которой подруливающее устройство может быть установлено на подшипнике ниже его точки подвеса, чтобы устранить большинство эффектов теплового дрейфа. Кроме того, EMDrive питался от аккумуляторной батареи, чтобы исключить нежелательные взаимодействия из-за сквозных соединений. Мы не обнаружили значений тяги в широкой полосе частот, включающей несколько резонансных частот и различных мод. Наши данные ограничивают любую аномальную тягу величиной ниже силы, эквивалентной классическому излучению при данной мощности. Это обеспечивает сильные ограничения для всех предложенных теорий и исключает результаты предыдущих испытаний по крайней мере на два порядка.
- Публикация:
Космический журнал CEAS
- Дата публикации:
- Январь 2022
- DOI:
10.1007/с12567-021-00385-1
- Биб-код:
2022CEAS…14…31T
- Ключевые слова:
- ЭМДрайв;
- Безтопливная двигательная установка;
- Баланс тяги
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)
« EmDrive » утверждает, что делает невозможное возможным: метод толкания космического корабля без необходимости — ну, толкания. 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.
Связанные: Концепции сверхбыстрых космических двигателей (изображения)
Микроволны будущего 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 вообще 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, он каким-то образом взаимодействует с квантовой вакуумной энергией пространства-времени (хотя квантовая вакуумная энергия пространства-времени не позволяет ничему от него 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 играй 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 она приобрела новый статус. Блестящий математик Эмми Нётер доказала, что закон сохранения импульса (наряду с другими законами сохранения, такими как сохранение 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 импульса.
У вас не может быть одного без другого.
Итак, если EmDrive демонстрирует нарушение 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 сегодняшнего дня 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 9.0053 .
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.
Пол М. Саттер — астрофизик, 9 лет.0125 SUNY Stony Brook and the Flatiron Institute, ведущий программ Ask a Spaceman и Space Radio и автор How to Die in Space 5 . Он внес эту статью в журнал Space.com Expert Voices: Opinions and Insights .
Узнайте больше, прослушав эпизод «Может ли EmDrive действительно работать? в подкасте Ask A Spaceman, доступном на 9 0125 iTunes (открывается в новой вкладке) и в Интернете по телефону http://www.askaspaceman.com . Спасибо Mitchell L. за вопросы, которые привели к этой статье! Задайте свой вопрос в Твиттере, используя #AskASpaceman или подписавшись на Пола @PaulMattSutter и facebook.