EmDrive funziona! Paddle immersi in l'universu

A fisica hè guasi à a riva di l'abissu. In u Novembre 2016, a NASA hà publicatu un rapportu scientificu nantu à e teste EmDrive à i Laboratori Eagleworks (1). In questu, l'agenzia cunfirma chì u dispusitivu pruduce trazione, vale à dì, travaglia. U prublema hè chì ùn hè ancu scunnisciutu perchè funziona ...

1. Sistema di laboratoriu per a misurazione di a spinta di u mutore EmDrive

2. Scrivite una stringa à EmDrive durante a prova

I scientisti è l'ingegneri di i Laboratori Eagleworks di a NASA avvicinavanu a so ricerca cù assai cura. Anu ancu pruvatu à truvà qualsiasi fonti putenziali di errore - ma senza risultati. Iddi u mutore EmDrive hà pruduttu 1,2 ± 0,1 millinewtons di spinta per kilowatt di putenza (2). Stu risultatu hè unobtrusive è hà una efficienza generale assai volte più bassu cà quellu di i tubi di ioni, per esempiu, i propulsori Hall, ma u so grande vantaghju hè difficiule di disputà - ùn hà micca bisognu di carburante.Per quessa, ùn ci hè bisognu di piglià cun voi in un eventuale viaghju ogni tank di carburante, "caricatu" cù u so putere.

Questa ùn hè micca a prima volta chì i ricercatori anu pruvatu chì funziona. Tuttavia, nimu hà ancu pussutu spiegà perchè. L'esperti di a NASA crede chì u funziunamentu di stu mutore pò esse spiegatu teoria dell'onda pilota. Di sicuru, questu ùn hè micca l'unica ipotesi chì prova di spiegà l'origine misteriosa di a sequenza. Ulteriori studii seranu necessarii per cunfirmà l'ipotesi di i scientisti. Siate pacienza è preparate per i affirmazioni successive chì EmDrive (3)… Funziona veramente.

Si tratta di accelerazione

U casu EmDrive hà acceleratu è accelerà cum'è un veru mutore di fucile in l'ultimi mesi. Questu hè pruvucatu da a seguente sequenza di avvenimenti:

• In April 2015, José Rodal, Jeremy Mullikin, è Noel Munson annuncia i risultati di a so ricerca nantu à un foru (questu hè un situ cummerciale, malgradu u nome, micca affiliatu cù a NASA). Cum'è s'hè risultatu, anu verificatu u funziunamentu di u mutore in u vacuum è eliminò i pussibuli errori di misurazione, pruvendu u principiu di funziunamentu di stu mutore cù elli.
• In August 2015, i risultati di un studiu di Martin Taimar da l'Università Tecnica di Dresda sò publicati. U fisicu hà dettu chì u mutore EmDrive hè stata spinta, ma questu ùn hè micca una prova di u so funziunamentu. U scopu di l'esperimentu di Taimar era di pruvà l'effetti secundari di i metudi prima utilizati per pruvà u mutore. In ogni casu, l'esperimentu stessu hè statu criticatu per un cumpurtamentu imprecisu, errori di misurazione, è i risultati annunziati sò stati chjamati "play on words".
• In u ghjugnu di u 2016, u scientist è ingegnere tedescu Paul Kotsila hà annunziatu una campagna di crowdfunding per lancià un satellitu chjamatu PocketQube in u spaziu.
• In Aostu 2016, Guido Fetta, fundatore di Cannae Inc., hà annunziatu u cuncettu di lanciu di CubeSat, un satellitu miniatura equipatu di Cannae Drive (4), vale à dì in a vostra propria versione di EmDrive.
• In uttrovi 2016, Roger J. Scheuer, l'inventore di l'EmDrive, hà ricevutu patenti britannichi è internaziunali per a seconda generazione di u so mutore.
• U 14 ottobre di u 2016, una entrevista cinematografica cù Scheuer hè stata liberata per International Business Times UK. Rapprisenta, frà altre cose, u futuru è a storia di u sviluppu di EmDrive, è hè statu chì i Dipartimenti di Difesa di i Stati Uniti è i Britannichi, è ancu u Pentagonu, a NASA è Boeing, sò interessati à l'invenzione. Scheuer hà furnitu alcune di queste urganisazioni cù tutta a documentazione tecnica per l'impurtanza è e manifestazioni di l'EmDrive chì furnisce spinta 8g è 18g. Scheuer crede chì l'unità criogenica EmDrive di a seconda generazione hè prevista per avè una spinta equivalente à tonnellate, chì permette à l'unità di esse usatu in quasi tutti i vitture muderni.
• U 17 di nuvembre di u 2016, i risultati di ricerca di a NASA sopra citati sò publicati, chì inizialmente cunfirmatu l'operazione di a centrale elettrica.

4. Cannae Drive à bordu di u satellitu - visualizazione

17 anni è sempre un misteru

5. Roger Scheuer cù un mudellu di u so EmDrive

U nome più longu è più precisu di EmDrive hè Motore di risonanza RF. U cuncettu di l'accionamentu elettromagneticu hè statu sviluppatu in u 1999 da u scientist è ingegnere britannicu Roger Scheuer, fundatore di Satellite Propulsion Research Ltd. In u 2006, hà publicatu un articulu nantu à EmDrive in New Scientist (5). U testu hè statu assai criticatu da i studiosi. In u so parè, un impulsu elettromagneticu relativisticu basatu annantu à u cuncettu prisentatu viola a lege di conservazione di u momentu, i.e. hè un'altra opzione di fantasia.

cumunqui Tramindui testi Chinese uni pochi d'anni fà è quelli realizati da a NASA in a caduta parenu cunfirmà chì u muvimentu utilizendu a prissioni di a radiazione elettromagnetica nantu à a superficia è l'effettu di a riflessione di l'onda elettromagnetica in una guida d'onda cònica porta à una diferenza di forza. è l'apparenza di trazione. Stu putere, à u turnu, pò esse multiplicatu da I specchi, pusatu à una distanza adatta, un multiplu di a mità di a lunghezza di l'onda elettromagnetica.

Cù a publicazione di i risultati di l'esperimentu NASA Eagleworks Lab, a cuntruversia hà resuscitatu annantu à sta suluzione potenzialmente rivoluzionaria. A discrepanza trà e scuperte spirimintali è a teoria scientifica attuale è e liggi di a fisica anu datu assai opinioni estreme nantu à e teste realizate. A discrepanza trà l'affirmazioni ottimistiche di una scuperta in u viaghju spaziale è a negazione aperta di i risultati di a ricerca hà purtatu assai à pensà profondamente à i postulati universali è i dilemmi di a cunniscenza scientifica è e limitazioni di l'esperimentu scientificu.

Ancu s'ellu era più di diciassette anni passati da a divulgazione di u prughjettu di Scheuer, u mudellu di l'ingegnere britannicu ùn pudia aspittà assai per una verificazione di ricerca affidativa. Ancu s'è l'esperimenti cù a so applicazione sò ripetuti da u tempu à u tempu, ùn hè statu decisu di cunvalidà bè è pruvà a metodulugia in un studiu scientificu specificu. A situazione in questu rispettu hà cambiatu dopu a publicazione sopra citata di i risultati di l'esperimentu in u laboratoriu americanu Eagleworks. In ogni casu, in più di a legittimità pruvata di u metudu di ricerca aduttatu, da u principiu, tutta a gamma di dubbiti ùn hè micca dispelled, chì in realtà minatu a credibilità di l'idea stessa.

È Newton ?

Per illustrà l'estensione di u prublema cù u principiu di u mutore di Scheuer, i critichi tendenu à paragunà l'autore di l'idea EmDrive à un pruprietariu di u carru chì vole fà a so vittura mossa pressendu contru u so parabrisa da l'internu. L'incongruenza cusì illustrata cù i principii fundamentali di a dinamica newtoniana hè sempre cunsiderata cum'è l'obiezione principale, chì esclude cumplettamente a credibilità di u disignu di l'ingegnere britannicu. L'opponenti di u mudellu di Scheuer ùn eranu micca cunvinti da esperimenti successivi chì inesperu dimustravanu chì u mutore EmDrive puderia travaglià in modu efficiente.

Di sicuru, unu deve ammette chì i risultati spirimintali ottenuti finu à avà soffrenu di a mancanza di una basa sustantiva chjara in forma di disposizioni è mudelli scientificamente pruvati. Tramindui i circadori è i dilettanti chì pruvucanu l'operabilità di u mudellu di u mutore elettromagneticu ammettenu chì ùn anu micca truvatu un principiu fisicu chjaramente cunfirmatu chì spiegherebbe u so funziunamentu cum'è presuntamente contru à e lege di dinamica di Newton.

6. Distribuzione ipotetica di i vettori di interazzione in u cilindru EmDrive

Scheuer stessu, in ogni modu, postulate a necessità di cunsiderà u so prughjettu nantu à a basa di a meccanica quantistica, è micca classica, cum'è u casu cù i drive convenzionali. In u so parè, u travagliu di EmDrive hè basatu nantu influenza specifica di onde elettromagnetiche ( 6), chì a so influenza ùn hè micca pienamente riflessa in i principii di Newton. Inoltre, Scheuer ùn furnisce micca evidenza verificata scientificamente è metodologicamente verificata.

Malgradu tutti l'annunzii fatti è i risultati di ricerca promettenti, i risultati di l'esperimentu di u Laboratoriu Eagleworks di a NASA sò solu u principiu di un longu prucessu di verificà l'evidenza è di custruisce a credibilità scientifica di u prugettu iniziatu da Scheuer. Se i risultati di l'esperimenti di ricerca sò riproducibili, è u funziunamentu di u mudellu hè ancu cunfirmatu in e cundizioni spaziali, resta una quistione assai più seria per l'analisi. u prublema di cuncilià a scuperta cù i principii di dinamicamentri intoccabile. L'emergenza di una tale situazione ùn deve micca significatu automaticamente una negazione di a teoria scientifica attuale o di e lege fisiche fundamentali.

In teoria, EmDrive travaglia cù u fenomenu di pressione di radiazzioni. A velocità di u gruppu di una onda elettromagnetica, è dunque a forza generata da ella, pò dipende da a geometria di a guida d'onda in quale si propaga. Sicondu l'idea di Scheuer, se custruite una guida d'onda cònica in modu chì a velocità di l'onda à una estremità hè significativamente sfarente da a velocità di l'onda à l'altra estremità, allora riflettendu l'onda trà e duie estremità, uttene una diferenza in pressione di radiazzioni, vale à dì una forza abbastanza per ottene trazione. Sicondu Scheuer, EmDrive ùn viola micca e lege di a fisica, ma usa a teoria di Einstein - u mutore hè solu in un altru quadru di riferimentu chè l'onda "funzionante" in ellu.

7. Diagramma conceptual di u funziunamentu di EmDrive

Hè difficiuli di capisce cumu EmDrive funziona, ma sapete di chì hè custituitu (7). A parte più impurtante di u dispusitivu hè risonatore à microondeà quale a radiazione di microonde generata micru (lampada emettitrice di microonde usata sia in i forni radar sia in i forni à microonde). U resonator hè simile in forma à un conu di metallu truncatu - una estremità hè più larga ca l'altru. A causa di dimensioni currettamente scelte, l'onda elettromagnetica di una certa lunghezza risona in questu. Si assume chì queste onde acceleranu versu l'estremità più larga è rallenta versu l'estremità più stretta. A diffarenza di a velocità di spostamentu di l'onda duverà purtà à una diferenza in a pressione di radiazione esercitata nantu à l'estremità opposte di u resonatore, è cusì à a furmazione. propulsione di veiculi. Sta sequenza agirà versu a basa più larga. U prublema hè chì, sicondu i critichi di Scheuer, questu effettu compensa l'impattu di l'onda nantu à i mura laterali di u conu.

8. Ugettu di u mutore di ioni

Un mutore di jet o di fucile spinge u veiculu (spinta) mentre ejects gas di combustione accelerata. U propulsore di ioni utilizatu in i sondi spaziali emette ancu gas (8), ma in forma di ioni accelerati in un campu elettromagneticu. EmDrive ùn soffia nunda di questu.

Sicondu A terza lege di Newton à ogni azzione ci hè una reazione opposta è uguale, vale à dì, l'azzioni mutuali di dui corpi sò sempre uguali è opposti. S'è s'appoghjanu à u muru, pressu ancu nantu à noi, ancu s'ellu ùn andarà in ogni locu. Cum'ellu parla principiu di cunservazione di u momentuSì e forze esterne (interazzione) ùn agisce micca nantu à un sistema di corpi, allura stu sistema hà un momentu custanti. In corta, EmDrive ùn deve micca travaglià. Ma travaglia. Almenu hè ciò chì mostranu i dispositi di rilevazione.

A putenza di i prototipi custruiti finu à avà ùn li caccià micca i so pedi, ancu s'è, cum'è avemu digià citatu, alcuni di i mutori di ioni usati in a pratica operanu in questi intervalli micro-Newtoniani. Sicondu Scheuer, a spinta in l'EmDrive pò esse aumentata assai per l'usu di superconductors.

Teoria di l'onda pilota

A teoria di l'onda pilotu hè stata data da i ricercatori di a NASA cum'è una pussibile basa scientifica per l'operazione di EmDrive. Questa hè a prima teoria di variabili nascosti cunnisciuta presentata da Louise de Broglie in u 1927, dopu sminticatu, po riscopertu è migliuratu David Bohm - avà chjamatu teoria di de Broglie-Bohm. Hè priva di i prublemi chì esistenu in l'interpretazione standard di a meccanica quantistica, cum'è u colapsu istantaneu di a funzione d'onda è u prublema di misurazione (cunnisciutu cum'è u paradossu di u gattu di Schrödinger).

si teoria non lucalequestu significa chì u muvimentu di una particella data hè direttamente affettata da u muvimentu di l'altri particeddi in u sistema. Tuttavia, sta non-località ùn permette micca infurmazione per esse trasmessa à una vitezza più grande di a velocità di a luce, è per quessa ùn cuntradisce micca a teoria di a relatività. A teoria di l'onda pilota resta una di parechje interpretazioni di a meccanica quantistica. Finu a ora, ùn sò state truvate micca differenze sperimentali trà e prediczioni di a teoria di l'onda pilotu è quelli di l'interpretazione standard di a meccanica quantistica.

In a so publicazione di u 1926 Max Born prupostu chì a funzione d'onda di l'equazioni d'onda di Schrödinger hè a densità di probabilità di truvà una particella. Hè per questa idea chì de Broglie hà sviluppatu a teoria di l'onda pilota è sviluppò a funzione d'onda pilota. Hà prupostu urigginariamente un approcciu di suluzione duale in quale un oggettu quantisticu cuntene una onda fisica (u-wave) in u spaziu reale chì hà una regione singulare sferica chì provoca un cumpurtamentu simili à particella. In sta forma originale di tiuria, u circadori ùn hà micca postulatu l'esistenza di una particella quantistica. Dopu formulò a teoria di l'onda pilotu è a prisintò à a famosa Conferenza Solvay in u 1927. Wolfgang Pauli in ogni modu, hà presumitu chì un tali mudellu ùn saria micca currettu per sparghje particella inelastic. De Broglie ùn hà trovu

à sta risposta è prestu abbandunatu u cuncettu di l'onda pilotu. Ùn hà mai sviluppatu a so teoria per copre l'aleatoriu.

parechje particelle.

In u 1952, David Bohm hà scupertu a teoria di l'onda pilotu. A teoria di de Broglie-Bohm hè stata eventualmente ricunnisciuta cum'è l'interpretazione curretta di a meccanica quantistica è rapprisenta una seria alternativa à l'interpretazione più famosa di Copenhagen finu à a data. Impurtante, hè liberu da u paradossu di misurazione chì interferisce cù l'interpretazione standard di a meccanica quantistica.

I pusizioni è u momentu di e particelle sò variabili latenti in u sensu chì ogni particella hà coordenate è momentum ben definite in ogni mumentu. Tuttavia, hè impussibile di misurà e duie quantità à u stessu tempu, postu chì ogni misurazione di una perturba u valore di l'altru - in cunfurmità cù Principiu d'incertezza di Heisenberg. L'inseme di particeddi hà un'onda di materia currispundenti chì si evoluzione secondu l'equazioni di Schrödinger. Ogni particella seguita una trajectoria deterministica cuntrullata da una onda pilotu. Inseme, a densità di particeddi currisponde à l'altezza di l'amplitude di a funzione d'onda. A funzione d'onda hè indipendente da e particelle è pò esse cum'è una funzione d'onda vuota.

In l'interpretazione di Copenhagen, i particeddi ùn anu micca un locu fissu finu à ch'elli sò osservati. In teoria ondulatoria

e pusizioni pilotu di e particelle sò ben definite, ma questu hà parechje cunsequenze seria per tutta a fisica - dunque

ancu sta tiuria ùn hè micca assai populari. Tuttavia, vi permette di spiegà cumu EmDrive travaglia.

"Se un mediu pò trasmette vibrazioni acustiche, allura i so cumpunenti ponu interagisce è trasmette momentum", scrive u gruppu di ricerca di a NASA in una publicazione di nuvembre 2016. violanu e lege di u muvimentu di Newton.

Una di e cunsequenze di sta interpretazione, apparentemente, hè chì EmDrive si moverà, cum'è "spusendu" da l'Universu.

 EmDrive ùn deve micca rompe e lege di a fisica ...

... dice Mike McCulloch di l'Università di Plymouth, prupunendu una nova teoria chì suggerisce un modu diversu di pensà à u muvimentu è l'inerzia di l'uggetti cù accelerazioni assai chjuche. S'ellu avia ragiò, finiriamu per chjamà u misteru impulsu "non inerziali", perchè hè l'inerzia, vale à dì l'inerzia, chì persegue u ricercatore britannicu.

L'inerzia hè caratteristica di tutti l'uggetti chì anu massa, chì reagiscenu à un cambiamentu di direzzione o à l'accelerazione. In altri palori, a massa pò esse pensata cum'è una misura di inerzia. Ancu s'ellu ci pare un cuncettu ben cunnisciutu, a so natura ùn hè micca cusì evidenti. U cuncettu di McCulloch hè basatu annantu à l'assunzione chì l'inerzia hè duvuta à un effettu previstu da a relatività generale chjamatu radiazzioni Unrua hè a radiazione di u corpu neru chì agisce nantu à l'uggetti in accelerazione. Per d 'altra banda, pudemu dì chì cresce quandu acceleremu.

À propositu di EmDrive U cuncettu di McCulloch hè basatu annantu à u pensamentu seguente: se i fotoni anu una massa, anu da sperienze inerzia quandu si riflette. Tuttavia, a radiazione Unruh hè assai chjuca in questu casu. Cusì chjuca chì pò interagisce cù u so ambiente immediata. In u casu di l'EmDrive, questu hè u cune di u disignu "mutore". U conu permette a radiazione Unruh di una certa lunghezza à l'estremità più larga, è a radiazione di una lunghezza più corta à l'estremità più stretta. I fotoni sò riflessi, cusì a so inerzia in a camera deve cambià. E da u principiu di cunservazione di u momentu, chì, contru à l'opinioni frequenti nantu à EmDrive, ùn hè micca violatu in questa interpretazione, seguita chì a trazione deve esse creata in questu modu.

A tiurìa di McCulloch, da una banda, elimina u prublema di a cunservazione di u momentum, è da l'altra parte, hè in u latu di u mainstream scientificu. Da un puntu di vista scientificu, hè cuntruversu per suppone chì i fotoni anu una massa inerziale. Inoltre, lògicu, a vitezza di a luce deve cambià in a camera. Questu hè abbastanza difficiule per i fisici à accettà.

Hè veramente una corda ?

Malgradu i risultati pusitivi sopra citati da u studiu di trazione EmDrive, i critichi sò sempre contru. Notanu chì, contru à i rapporti di i media, a NASA ùn hà ancu pruvucatu chì u mutore funziona veramente. Hè pussibule, per esempiu, cun certezza assoluta errori sperimentalicausatu, frà altre cose, da l'evaporazione di i materiali chì custituiscenu parti di u sistema di propulsione.

I critichi sustenenu chì a forza di una onda elettromagnetica in e duie direzzione hè veramente equivalente. Avemu trattatu cù una larghezza diversa di u cuntinuu, ma questu ùn cambia nunda, perchè i microondas, riflessi da una fine più larga, tornanu, cadunu micca solu nantu à un fondu più strettu, ma ancu nantu à i mura. I scettici anu cunsideratu di creà una spinta di luce cù u flussu di l'aria, per esempiu, ma a NASA hà scunnisciutu questu dopu teste in una camera di vacuum. À u listessu tempu, altri scientisti accettanu umilmente i novi dati, cercandu una manera di cuncilià significativamente cù u principiu di cunservazione di u momentu.

Qualchidunu dubbitu chì questu esperimentu distingue a spinta specifica di u mutore è l'effettu di riscaldamentu di u sistema trattatu cù corrente elettrica (9). In a cunfigurazione sperimentale di a NASA, una quantità assai grande di energia termale entra in u cilindru, chì pò cambià a distribuzione di massa è u centru di gravità, facendu chì a spinta EmDrive sia rilevata in i dispositi di misurazione.

9. Imàghjini termali di u sistema durante a prova

L'amatori di EmDrive dicenu cusì u sicretu si trova, frà altre cose, in a forma di un cilindru cunicuhè per quessa chì a linea appena appare. I scettichi rispundenu chì vale a pena pruvà l'attuatore impussibile cù un cilindru normale. Perchè s'ellu ci hè stata spinta in un tali cuncepimentu cunvinziunali, micca cònicu, sminuisce alcune di e rivindicazioni "mistiche" annantu à l'EmDrive, è sustene ancu a suspettazione chì l'effetti termichi cunnisciuti di u "mutore impussibule" operanu in u configurazione sperimentale.

A "prestazioni" di u mutore, cum'è misurata da l'esperimenti Eagleworks di a NASA, hè ancu discutibile. Quandu si usa 40 W, a spinta hè stata misurata à u livellu di 40 microns - in più o minus 20 microns. Questu hè un errore di 50%. Dopu avè aumentatu a putenza à 60 watts, e misurazioni di rendiment sò diventate ancu menu precise. Tuttavia, ancu s'è no pigghiamu sta dati à u valore nominale, u novu tipu di unità pruduce ancu solu un decimu di a putenza per kilowatt di l'electricità chì si pò ottene cù propulsori di ioni avanzati cum'è NSTAR o NEXT.

I scettichi dumandanu più teste, più approfondite è, sicuru, indipendenti. Ricurdaranu chì a stringa EmDrive apparsu in esperimenti chinesi torna in 2012, è sparì dopu à a migliione di i metudi di sperimentazione è di misurazione.

Verificate a verità in orbita

A risposta finale (?) à a quistione di se l'accionamentu travaglia cù una camera di risonanza hè cuncipitu da u citatu Guido Fett - l'inventore di una variante di stu cuncettu chjamatu. Kanna Drive. In u so parè, i scettichi è i critichi si chjuderanu a bocca mandendu in orbita un satellitu alimentatu da stu mutore. Di sicuru, si chjuderà se Cannae Drive lancia veramente un satellitu.

Una sonda di a dimensione di 6 unità CubeSat (vale à dì circa 10 × 20 × 30 cm) deve esse elevata à una altitudine di 241 km, induve stà per circa a mità di l'annu. I satelliti tradiziunali di questa dimensione si mancanu di carburante di correzione in circa sei settimane. EmDrive à energia solare eliminerà questa limitazione.

Per custruisce u dispusitivu, Cannae Inc., operatu da Fetta, Inc. hà fundatu a cumpagnia cù LAI International è SpaceQuest Ltd, avendu sperienza cum'è fornitore di pezzi di ricambio, incl. per l'aviazione è u fabricatore di microsatelliti. Se tuttu va bè, allora Teseiu, perchè questu hè u nome di a nova impresa, puderia lancià u primu microsatellite EmDrive in 2017.

Ùn sò nunda chè fotoni, dicenu i finlandesi.

Uni pochi mesi prima di a publicazione di i risultati di a NASA, a rivista AIP Advances hà publicatu un articulu nantu à u cuntruversu mutore EmDrive. I so autori, u prufessore di fisica Arto Annila da l'Università di Helsinki, u Dr Erkki Kolehmainen da l'Università di Jyväskylä in chimica organica, è u fisicu Patrick Grahn da Comsol, sustene chì EmDrive guadagna spinta per via di a liberazione di fotoni da una camera chjusa.

U prufissore Annila hè un ricercatore ben cunnisciutu di e forze di a natura. Hè autore di quasi cinquanta articuli publicati in riviste prestigiose. E so teorie anu truvatu applicazioni in u studiu di l'energia scura è a materia scura, l'evoluzione, l'ecunumia è a neuroscienza. Annila hè categuricu: EmDrive hè cum'è qualsiasi altru mutore. Piglia carburante è crea spinta.

À u latu di u carburante, tuttu hè simplice è chjaru per tutti - i microonde sò mandati à u mutore. U prublema hè chì nunda ùn pò esse vistu da ellu, cusì a ghjente pensa chì u mutore ùn hè micca travagliatu. Allora cumu si pò esce qualcosa indetectable? I fotoni rimbalzanu avanti è avanti in a camera. Qualchidunu di elli vanu in a listessa direzzione è à a listessa vitezza, ma a so fase hè cambiata da 180 gradi. Dunque, si viaghjanu in questa cunfigurazione, annullanu i campi elettromagnetici di l'altri. Hè cum'è l'onda d'acqua chì si movenu inseme quandu l'una hè compensata da l'altra per annullà l'una l'altra. L'acqua ùn si ne và, ci hè sempre. In listessu modu, i fotoni chì portanu u momentu ùn spariscenu micca, ancu s'ellu ùn sò micca visibili cum'è luce. È se l'onda ùn anu più proprietà elettromagnetiche, perchè sò stati eliminati, ùn si riflettenu micca da i mura di a camara è ùn lascianu micca. Dunque, avemu un drive per via di coppie di fotoni.

Una barca immersa in u spaziu-tempu relative

U rinumatu fisicu James F. Woodward (10) cunsidereghja, invece, chì a basa fisica per u funziunamentu di un novu tipu di dispusitivu di propulsione hè u cusì chjamatu imboscata Maha. Woodward formulò una teoria matematica non-lucale basatu annantu à u principiu di Mach. In particulare, però, a so teoria hè verificabile perchè predice effetti fisichi.

Woodward dice chì, se a densità di massa-energia di qualsiasi sistema cambia cù u tempu, a massa di quellu sistema cambia da una quantità proporzionale à a seconda derivativa di u cambiamentu di densità di u sistema in quistione.

Se, per esempiu, un condensatore ceramicu di 1 kg hè caricatu una volta cù una volta pusitiva, à volte negativa, chì cambia à una freccia di 10 kHz è trasmette a putenza, per esempiu, 100 W - a teoria di Woodward predice chì a massa di u condensatore deve cambià ± 10 milligrammi intornu à u so valore di massa originale à una freccia di 20 kHz. Sta prediczione hè stata cunfirmata in u laboratoriu è cusì u principiu di Mach hè statu cunfirmatu empirically.

Ernst Mach hà cridutu chì u corpu si move uniformemente micca in relazione à u spaziu assolutu, ma in relazione à u centru di massa di tutti l'altri corpi in l'Universu. L'inerzia di un corpu hè u risultatu di a so interazzione cù altri corpi. Sicondu parechji fisici, a piena realizazione di u principiu di Mach pruvarà a dependenza cumpleta di a geometria di u spaziu-tempu nantu à a distribuzione di a materia in l'Universu, è a teoria chì currisponde à questu seria a teoria di u spaziu-tempu parente.

Visualmente, stu cuncettu di u mutore EmDrive pò esse paragunatu à u rematu in l'oceanu. È questu oceanu hè l'Universu. U muvimentu agirà più o menu cum’è un remo chì s’immerge in l’acqua chì compone l’universu è si respinge da ellu. È a cosa più interessante di tuttu questu hè chì a fisica hè avà in tale statu chì tali metafore ùn parenu micca a scienza è a puesia.

Micca solu EmDrive, o unità spaziali di u futuru

Ancu s'ellu u mutore Scheuer hà furnitu solu un impulsu minimu, hà digià un grande futuru in u viaghju spaziale chì ci purterà à Marte è fora. Tuttavia, questu ùn hè micca l'unica speranza per un mutore di nave spaziale veramente veloce è efficiente. Eccu alcuni più cuncetti:

•  unità nucleari. Saria cunsiste in sparà bombe atomiche è dirigendu a forza di a so splusione cù un "canna" versu a poppa di a nave. L'esplosioni nucleari creanu una forza d'impattu chì "pushe" a nave in avanti. Una opzione micca splussiva seria di utilizà un materiale fissile sali, cum'è u bromuru di uraniu, dissolutu in acqua. Tali carburante hè guardatu in una fila di cuntenituri, siparati l'una di l'altru da una capa di materiale durable, cù l'aghjuntu di boru, durable.

  un assorbitore di neutroni chì impediscenu di scorri trà cuntenituri. Quandu avemu principiatu u mutore, u materiale di tutti i cuntenituri si combina, chì provoca una reazione in catena, è a suluzione di u salinu in l'acqua si trasforma in plasma, chì, lascendu a bocca di u cohettu prutetta da a temperatura enorme di u plasma da un campu magneticu, dà una spinta constante. Hè stimatu chì stu metudu pò accelerà u cohete finu à 6 m / s è ancu più. In ogni casu, cù questu metudu, sò necessarii grandi volumi di carburante nucleari - per una nave chì pesa mille tunnillati, questu seria quant'è 10 XNUMX tunnillati. tunnellate di uraniu.

• Motore di fusione cù deuteriu. Plasma cù una temperatura di circa 500 milioni di gradi Celsius, chì dà spinta, presenta un prublema seriu per i diseggiani, per esempiu, ughjetti di scarico. In ogni casu, a vitezza chì teoricamente puderia esse ottenuta in questu casu hè vicinu à una decima di a vitezza di a luce, i.e. finu à 30 XNUMX. km/s. Tuttavia, sta opzione hè sempre tecnicamente impraticabile.
• Antimateria. Questa cosa strana esiste veramente - à u CERN è à u Fermilab, avemu riesciutu à cullà circa un trilione di antiprotoni, o un picogramma di antimateria, utilizendu anelli di cullizzioni. Teoricamente, l'antimateria pò esse cullucatu in i cosi-chiamati trappule Penning, in quale u campu magneticu impedisce à colliding cù i mura di u cuntinuu. Annulazione di l'antimateria da ordinariu

  cù una sustanza, per esempiu, cù l'idrogenu, dà energia gigantesca da un plasma d'alta energia in una trappula magnetica. In teoria, un veiculu alimentatu da l'energia d'annihilation di a materia è di l'antimateria puderia accelerà à 90% a velocità di a luce. Tuttavia, in pratica, a pruduzzione di antimateria hè assai difficiule è caru. Un batch determinatu richiede dece milioni di volte più energia per pruduce ch'è pò pruduce dopu.

• vele solari. Questu hè un cuncettu d'accionamentu chì hè cunnisciutu per parechji anni, ma hè sempre aspittendu, almenu tentativamente, per esse realizatu. E vele operanu cù l'effettu fotoelettricu descrittu da Einstein. Tuttavia, a so superficia deve esse assai grande. A vela stessu deve esse ancu assai magre per chì a struttura ùn pesa micca troppu.
• Actuator . I fantasmi dicenu chì hè abbastanza per ... warp u spaziu, chì in realtà accurtà a distanza trà u veiculu è a destinazione è aumenta a distanza daretu à ellu. Cusì, u passageru stessu si move solu un pocu, ma in a "bubble" supera una distanza enormosa. Per quantu fantastichi, i scientifichi di a NASA anu sperimentatu abbastanza seriu.

  cù effetti nantu à i fotoni. In u 1994, u fisicu Dr Miguel Alcubierre prupone una tiuria scientifica chì descriva cumu un tali mutore puderia travaglià. In fatti, saria una sorta di truccu - invece di muvimenti più veloce di a velocità di a luce, mudificà u spaziu-tempu stessu. Sfurtunatamente, ùn cuntate micca di ottene u discu in ogni mumentu prestu. Unu di i tanti prublemi cù questu hè chì una nave propulsata in questu modu avarà bisognu di energia negativa per u putere. Hè veru chì stu tipu d'energia hè cunnisciuta da a fisica teorica - u mudellu teoricu di u vacuum cum'è un mare infinitu di particelle d'energia negativa hè stata pruposta per a prima volta da u fisicu britannicu Paul Dirac in u 1930 per spiegà l'esistenza di quantum di energia negativa prevista. stati. secondu l'equazioni di Dirac per l'elettroni relativisti.

  In a fisica classica, si assume chì in a natura ci hè solu una suluzione cù energia pusitiva, è una suluzione cù energia negativa ùn hè micca sensu. Tuttavia, l'equazioni di Dirac postula l'esistenza di prucessi in quale una suluzione negativa pò nasce da particeddi pusitivi "normali", è per quessa ùn pò esse ignoratu. Tuttavia, ùn hè micca cunnisciutu se l'energia negativa pò esse creata in a realità dispunibile per noi.

  Ci sò parechji prublemi cù l'implementazione di u drive. A cumunicazione pare esse unu di i più impurtanti. Per esempiu, ùn hè micca cunnisciutu cumu una nave puderia cumunicà cù e regioni circundante di u spaziu-tempu, movendu più veloce di a velocità di a luce? Questu impedirà ancu chì l'unità di sbattà o iniziu.