Mae EmDrive yn gweithio! Plymiodd padl i'r bydysawd

Mae ffiseg bron ar ymyl yr affwys. Ym mis Tachwedd 2016, cyhoeddodd NASA adroddiad gwyddonol ar brofion EmDrive yn Eagleworks Laboratories (1). Ynddo, mae'r asiantaeth yn cadarnhau bod y ddyfais yn cynhyrchu tyniant, hynny yw, mae'n gweithio. Y broblem yw ei bod yn dal yn anhysbys pam ei fod yn gweithio ...

1. System labordy ar gyfer mesur byrdwn injan EmDrive

2. Ysgrifennu llinyn i EmDrive yn ystod profion

Aeth gwyddonwyr a pheirianwyr yn NASA Eagleworks Laboratories at eu hymchwil yn ofalus iawn. Fe wnaethant hyd yn oed geisio dod o hyd i unrhyw ffynonellau gwallau posibl - ond yn ofer. Nhw cynhyrchodd injan EmDrive 1,2 ± 0,1 milinewtons o fyrdwn fesul cilowat o bŵer (2). Mae'r canlyniad hwn yn anymwthiol ac mae ganddo effeithlonrwydd cyffredinol lawer gwaith yn is nag effeithlonrwydd tiwbiau ïon, er enghraifft, thrusters Neuadd, ond mae'n anodd dadlau ei fantais fawr - nid oes angen unrhyw danwydd arno.Felly, nid oes angen mynd ag unrhyw danc tanwydd gyda chi ar daith bosibl, "wedi'i wefru" â'i bŵer.

Nid dyma'r tro cyntaf i ymchwilwyr brofi ei fod yn gweithio. Fodd bynnag, nid oes neb eto wedi gallu egluro pam. Mae arbenigwyr NASA yn credu y gellir esbonio gweithrediad yr injan hon theori tonnau peilot. Wrth gwrs, nid dyma'r unig ddamcaniaeth sy'n ceisio esbonio ffynhonnell ddirgel y dilyniant. Bydd angen astudiaethau pellach i gadarnhau rhagdybiaethau'r gwyddonwyr. Byddwch yn amyneddgar a byddwch yn barod am honiadau dilynol bod EmDrive (3) … Mae'n gweithio mewn gwirionedd.

Mae'n ymwneud â chyflymu

Mae achos EmDrive wedi bod yn cyflymu ac yn cyflymu fel injan roced go iawn dros yr ychydig fisoedd diwethaf. Ceir tystiolaeth o hyn gan y dilyniant canlynol o ddigwyddiadau:

• Ym mis Ebrill 2015, cyhoeddodd José Rodal, Jeremy Mullikin, a Noel Munson ganlyniadau eu hymchwil ar fforwm (mae hwn yn wefan fasnachol, er gwaethaf yr enw, nad yw'n gysylltiedig â NASA). Fel y digwyddodd, fe wnaethant wirio gweithrediad yr injan mewn gwactod a dileu gwallau mesur posibl, gan brofi egwyddor gweithrediad yr injan hon yn eu defnyddio.
• Ym mis Awst 2015, cyhoeddwyd canlyniadau astudiaeth gan Martin Taimar o Brifysgol Dechnegol Dresden. Dywedodd y ffisegydd fod injan EmDrive wedi cael ei gwthio, ond nid yw hyn yn brawf o'i weithrediad o gwbl. Pwrpas arbrawf Taimar oedd profi sgil-effeithiau dulliau cynharach a ddefnyddiwyd i brofi'r injan. Fodd bynnag, beirniadwyd yr arbrawf ei hun am ymddygiad anghywir, gwallau mesur, a galwyd y canlyniadau a gyhoeddwyd yn "chwarae ar eiriau."
• Ym mis Mehefin 2016, cyhoeddodd y gwyddonydd a pheiriannydd Almaeneg Paul Kotsila ymgyrch cyllido torfol i lansio lloeren o'r enw PocketQube i'r gofod.
• Ym mis Awst 2016, cyhoeddodd Guido Fetta, sylfaenydd Cannae Inc., y cysyniad lansio ar gyfer CubeSat, lloeren fach gyda Cannae Drive (4), hynny yw, yn eich fersiwn eich hun o EmDrive.
• Ym mis Hydref 2016, derbyniodd Roger J. Scheuer, dyfeisiwr yr EmDrive, batentau DU a rhyngwladol ar gyfer ail genhedlaeth ei injan.
• Ar Hydref 14, 2016, rhyddhawyd cyfweliad ffilm gyda Scheuer ar gyfer International Business Times UK. Mae'n cynrychioli, ymhlith pethau eraill, ddyfodol a hanes datblygiad EmDrive, a daeth i'r amlwg bod gan Adrannau Amddiffyn yr UD a Phrydain, yn ogystal â'r Pentagon, NASA a Boeing, ddiddordeb yn y ddyfais. Darparodd Scheuer yr holl ddogfennaeth dechnegol i rai o'r sefydliadau hyn ar gyfer gyrru ac arddangosiadau o'r EmDrive yn cyflwyno byrdwn 8g a 18g. Cred Scheuer y disgwylir i'r gyriant cryogenig EmDrive ail genhedlaeth fod â byrdwn cyfwerth â thunnell, gan ganiatáu i'r gyriant i gael ei ddefnyddio ym mron pob car modern.
• Ar 17 Tachwedd, 2016, cyhoeddwyd y canlyniadau ymchwil NASA uchod, a gadarnhaodd weithrediad y gwaith pŵer i ddechrau.

4. Cannae Drive ar fwrdd y lloeren - delweddu

17 mlynedd ac yn dal yn ddirgelwch

5. Roger Scheuer gyda model o'i EmDrive

Enw hirach a mwy cywir EmDrive yw Modur resonator cyseiniant RF. Datblygwyd y cysyniad gyriant electromagnetig ym 1999 gan y gwyddonydd a'r peiriannydd Prydeinig Roger Scheuer, sylfaenydd Satellite Propulsion Research Ltd. Yn 2006, cyhoeddodd erthygl ar EmDrive yn New Scientist (5). Mae'r testun wedi cael ei feirniadu'n hallt gan ysgolheigion. Yn eu barn nhw, mae gyriant electromagnetig perthnaseddol yn seiliedig ar y cysyniad a gyflwynir yn torri cyfraith cadwraeth momentwm, h.y. yn opsiwn ffantasi arall am.

ond Mae'n ymddangos bod y ddau brawf Tsieineaidd ychydig flynyddoedd yn ôl a'r rhai a gynhaliwyd gan NASA yn y cwymp yn cadarnhau bod symudiad gan ddefnyddio pwysedd ymbelydredd electromagnetig ar yr wyneb ac effaith adlewyrchiad tonnau electromagnetig mewn canllaw tonnau conigol yn arwain at wahaniaeth grym. ac ymddangosiad traction. Gall y pŵer hwn, yn ei dro, gael ei luosi â Drychau, wedi'i osod ar bellter priodol, lluosrif o hanner hyd y ton electromagnetig.

Gyda chyhoeddiad canlyniadau arbrawf Eagleworks Lab NASA, mae dadlau wedi adfywio ynghylch yr ateb chwyldroadol hwn. Mae'r anghysondebau rhwng canfyddiadau arbrofol a theori wyddonol wirioneddol a chyfreithiau ffiseg wedi arwain at lawer o farn eithafol am y profion a gynhaliwyd. Mae'r anghysondeb rhwng honiadau optimistaidd o ddatblygiad arloesol mewn teithio i'r gofod a gwadu canlyniadau ymchwil yn agored wedi arwain llawer i feddwl yn ddwfn am ragdybiaethau a chyfyng-gyngor cyffredinol gwybodaeth wyddonol a chyfyngiadau arbrofion gwyddonol.

Er bod mwy na dwy flynedd ar bymtheg wedi mynd heibio ers i Scheuer ddatgelu'r prosiect, ni allai model y peiriannydd Prydeinig aros yn hir am wiriad ymchwil dibynadwy. Er bod arbrofion gyda'i gymhwyso yn cael eu hailadrodd o bryd i'w gilydd, ni phenderfynwyd eu dilysu'n iawn a phrofi'r fethodoleg mewn astudiaeth wyddonol benodol. Newidiodd y sefyllfa yn hyn o beth ar ôl cyhoeddi canlyniadau a adolygwyd gan gymheiriaid yr arbrawf yn y labordy Americanaidd Eagleworks. Fodd bynnag, yn ogystal â chyfreithlondeb profedig y dull ymchwil a fabwysiadwyd, o'r cychwyn cyntaf, ni chwalwyd yr ystod gyfan o amheuon, a oedd mewn gwirionedd yn tanseilio hygrededd y syniad ei hun.

A Newton?

I ddangos maint y broblem gydag egwyddor injan Scheuer, mae beirniaid yn tueddu i gymharu awdur y syniad EmDrive â pherchennog car sydd am wneud i'w gar symud trwy wasgu yn erbyn ei ffenestr flaen o'r tu mewn. Mae'r anghysondeb a ddangosir felly ag egwyddorion sylfaenol dynameg Newtonaidd yn dal i gael ei ystyried fel y prif wrthwynebiad, sy'n cau allan yn llwyr hygrededd cynllun y peiriannydd Prydeinig. Nid oedd gwrthwynebwyr model Scheuer wedi'u hargyhoeddi gan arbrofion olynol a ddangosodd yn annisgwyl y gallai injan EmDrive weithio'n effeithlon.

Wrth gwrs, rhaid cyfaddef bod y canlyniadau arbrofol a gafwyd hyd yn hyn yn dioddef o ddiffyg sylfaen sylweddol glir ar ffurf darpariaethau a phatrymau sydd wedi'u profi'n wyddonol. Mae ymchwilwyr a selogion sy'n profi gweithrediad y model injan electromagnetig yn cyfaddef nad ydynt wedi dod o hyd i egwyddor ffisegol a gadarnhawyd yn glir a fyddai'n esbonio ei weithrediad fel un yr honnir ei fod yn groes i gyfreithiau dynameg Newton.

6. Dosbarthiad damcaniaethol o fectorau rhyngweithio yn y silindr EmDrive

Mae Scheuer ei hun, fodd bynnag, yn rhagdybio bod angen ystyried ei brosiect ar sail mecaneg cwantwm, ac nid clasurol, fel sy'n wir gyda gyriannau confensiynol. Yn ei farn ef, mae gwaith EmDrive yn seiliedig ar dylanwad penodol tonnau electromagnetig ( 6), nad yw ei ddylanwad yn cael ei adlewyrchu yn llawn yn egwyddorion Newton. Hefyd, nid yw Scheuer yn darparu unrhyw dystiolaeth sydd wedi'i gwirio'n wyddonol a'i dilysu'n fethodolegol.

Er gwaethaf yr holl gyhoeddiadau a chanlyniadau ymchwil addawol, dim ond dechrau proses hir o wirio'r dystiolaeth ac adeiladu hygrededd gwyddonol y prosiect a gychwynnwyd gan Scheuer yw canlyniadau arbrawf Labordy Eagleworks NASA. Os bydd canlyniadau arbrofion ymchwil yn atgynhyrchadwy, a bod gweithrediad y model hefyd yn cael ei gadarnhau mewn amodau gofod, mae cwestiwn llawer mwy difrifol i'w ddadansoddi o hyd. y broblem o gysoni'r darganfyddiad ag egwyddorion dynamegtra anghyffyrddadwy. Ni ddylai ymddangosiad sefyllfa o'r fath olygu'n awtomatig bod y ddamcaniaeth wyddonol gyfredol na'r deddfau ffisegol sylfaenol yn cael eu gwadu.

Yn ddamcaniaethol, mae EmDrive yn gweithio gan ddefnyddio ffenomen pwysedd ymbelydredd. Gall cyflymder grŵp ton electromagnetig, ac felly'r grym a gynhyrchir ganddi, ddibynnu ar geometreg y donfedd y mae'n lluosogi ynddo. Yn ôl syniad Scheuer, os ydych chi'n adeiladu canllaw tonnau conigol yn y fath fodd fel bod cyflymder y tonnau ar un pen yn sylweddol wahanol i gyflymder y tonnau ar y pen arall, yna trwy adlewyrchu'r don rhwng y ddau ben, fe gewch wahaniaeth yn pwysedd ymbelydredd, h.y. grym sy'n ddigonol i gyflawni tyniant. Yn ôl Scheuer, nid yw EmDrive yn torri cyfreithiau ffiseg, ond mae'n defnyddio damcaniaeth Einstein - yn syml, mae'r injan mewn ffrâm gyfeirio arall na'r don "weithio" y tu mewn iddo.

7. Diagram cysyniadol o weithrediad EmDrive

Mae'n anodd deall sut mae EmDrive yn gweithio, ond rydych chi'n gwybod beth mae'n ei gynnwys (7). Y rhan bwysicaf o'r ddyfais yw cyseinydd microdony mae'r ymbelydredd microdon yn cynhyrchu iddo meicrodon (lamp allyrru microdon a ddefnyddir mewn ffyrnau radar a microdon). Mae siâp y cyseinydd yn debyg i gôn metel wedi'i gwtogi - mae un pen yn lletach na'r llall. Oherwydd dimensiynau a ddewiswyd yn gywir, mae tonnau electromagnetig o hyd penodol yn atseinio ynddo. Tybir bod y tonnau hyn yn cyflymu tuag at y pen lletach ac yn arafu tuag at y pen culach. Dylai'r gwahaniaeth yng nghyflymder dadleoli'r tonnau arwain at wahaniaeth yn y pwysau ymbelydredd a roddir ar ddau ben y cyseinydd, ac felly at y ffurfiant gyriad cerbyd. Bydd y dilyniant hwn yn gweithredu tuag at y sylfaen ehangach. Y broblem yw, yn ôl beirniaid Scheuer, bod yr effaith hon yn gwneud iawn am effaith tonnau ar waliau ochr y côn.

8. ffroenell injan Ion

Mae injan jet neu roced yn gwthio'r cerbyd (gwthiad) wrth iddo ollwng nwy hylosgi carlam. Mae'r thruster ïon a ddefnyddir mewn chwilwyr gofod hefyd yn allyrru nwy (8), ond ar ffurf ïonau cyflymu mewn maes electromagnetig. Nid yw EmDrive yn chwythu dim o hyn allan.

Yn ôl Trydedd ddeddf Newton i bob gweithred y mae gwrthweithiad cyferbyniol a chyfartal, hyny yw, y mae gweithrediadau dau gorff bob amser yn gyfartal a chyferbyniol. Os ydym yn pwyso yn erbyn y wal, mae hefyd yn pwyso arnom ni, er na fydd yn mynd i unrhyw le. Wrth iddo siarad egwyddor cadwraeth momentwmOs nad yw grymoedd allanol (rhyngweithiadau) yn gweithredu ar system o gyrff, yna mae gan y system hon fomentwm cyson. Yn fyr, ni ddylai EmDrive weithio. Ond mae'n gweithio. O leiaf dyna beth mae'r dyfeisiau canfod yn ei ddangos.

Nid yw pŵer y prototeipiau a adeiladwyd hyd yn hyn yn eu taro oddi ar eu traed, er, fel y crybwyllwyd eisoes, mae rhai o'r peiriannau ïon a ddefnyddir yn ymarferol yn gweithredu yn yr ystodau micro-Newtonaidd hyn. Yn ôl Scheuer, gellir cynyddu'r byrdwn yn yr EmDrive yn fawr trwy ddefnyddio uwch-ddargludyddion.

Theori Tonnau Peilot

Rhoddwyd y ddamcaniaeth tonnau peilot gan ymchwilwyr NASA fel sail wyddonol bosibl ar gyfer gweithrediad EmDrive. Dyma'r ddamcaniaeth newidyn gudd hysbys gyntaf a gyflwynwyd gan Louise de Broglie yn 1927, wedi'i anghofio'n ddiweddarach, yna ei ailddarganfod a'i wella David Bohm - a elwir yn awr theori de Broglie-Bohm. Mae'n amddifad o'r problemau sy'n bodoli yn y dehongliad safonol o fecaneg cwantwm, megis cwymp sydyn swyddogaeth y tonnau a'r broblem mesur (a elwir yn baradocs cath y Schrödinger).

hwn theori nad yw'n lleolmae hyn yn golygu bod mudiant gronynnau penodol yn cael ei effeithio'n uniongyrchol gan fudiant gronynnau eraill yn y system. Fodd bynnag, nid yw'r ardal hon yn caniatáu i wybodaeth gael ei throsglwyddo ar gyflymder uwch na chyflymder golau, ac felly nid yw'n gwrth-ddweud theori perthnasedd. Erys y ddamcaniaeth tonnau peilot yn un o sawl dehongliad o fecaneg cwantwm. Hyd yn hyn, ni ddarganfuwyd unrhyw wahaniaethau arbrofol rhwng rhagfynegiadau damcaniaeth tonnau peilot a rhai'r dehongliad safonol o fecaneg cwantwm.

Yn ei gyhoeddiad 1926 Ganwyd Max cynigiodd mai swyddogaeth tonnau hafaliad tonnau Schrödinger yw'r dwysedd tebygolrwydd o ddarganfod gronyn. Ar gyfer y syniad hwn y datblygodd de Broglie y ddamcaniaeth tonnau peilot a datblygu swyddogaeth y tonnau peilot. Yn wreiddiol, cynigiodd ddull datrysiad deuol lle mae gwrthrych cwantwm yn cynnwys ton ffisegol (ton-u) mewn gofod real gyda rhanbarth unigol sfferig sy'n achosi ymddygiad tebyg i ronynnau. Yn y ffurf wreiddiol hon o ddamcaniaeth, ni wnaeth yr ymchwilydd ragdybio bodolaeth gronyn cwantwm. Yn ddiweddarach lluniodd ddamcaniaeth y tonnau peilot a'i chyflwyno yng Nghynhadledd enwog Solvay ym 1927. Wolfgang Pauli fodd bynnag, cymerodd yn ganiataol na fyddai model o'r fath yn gywir ar gyfer gwasgariad gronynnau anelastig. Ni ddaeth De Broglie o hyd

i'r ateb hwn ac yn fuan wedi rhoi'r gorau i'r cysyniad tonnau peilot. Ni ddatblygodd ei ddamcaniaeth erioed i gwmpasu hap.

llawer o ronynnau.

Ym 1952, ailddarganfu David Bohm ddamcaniaeth tonnau peilot. Yn y pen draw, cydnabuwyd theori de Broglie-Bohm fel y dehongliad cywir o fecaneg cwantwm ac mae'n cynrychioli dewis arall difrifol i'r dehongliad Copenhagen mwyaf poblogaidd hyd yma. Yn bwysig, mae'n rhydd o'r paradocs mesur sy'n ymyrryd â'r dehongliad safonol o fecaneg cwantwm.

Mae safleoedd a momentwm y gronynnau yn newidynnau cudd yn yr ystyr bod gan bob gronyn gyfesurynnau a momentwm wedi'u diffinio'n dda ar unrhyw adeg benodol. Fodd bynnag, mae'n amhosibl mesur y ddau faint hyn ar yr un pryd, gan fod pob mesuriad o un yn amharu ar werth y llall - yn unol â Egwyddor ansicrwydd Heisenberg. Mae gan y set o ronynnau don mater cyfatebol sy'n esblygu yn ôl hafaliad Schrödinger. Mae pob gronyn yn dilyn trywydd penderfyniaethol a reolir gan don beilot. Gyda'i gilydd, mae dwysedd y gronynnau yn cyfateb i uchder osgled swyddogaeth y tonnau. Mae swyddogaeth y tonnau yn annibynnol ar ronynnau a gall fodoli fel swyddogaeth tonnau gwag.

Yn y dehongliad Copenhagen, nid oes gan ronynnau leoliad sefydlog nes iddynt gael eu harsylwi. Mewn theori tonnau

mae safleoedd peilot y gronynnau wedi'u diffinio'n dda, ond mae gan hyn amryw o ganlyniadau difrifol i'r cyfan o ffiseg - felly

hefyd nid yw'r ddamcaniaeth hon yn boblogaidd iawn. Fodd bynnag, mae'n caniatáu ichi esbonio sut mae EmDrive yn gweithio.

“Os gall cyfrwng drosglwyddo dirgryniadau acwstig, yna gall ei gydrannau ryngweithio a thrawsyrru momentwm,” ysgrifennodd tîm ymchwil NASA mewn cyhoeddiad ym mis Tachwedd 2016. Mae’n torri deddfau mudiant Newton.”

Un o ganlyniadau'r dehongliad hwn, mae'n debyg, yw y bydd EmDrive yn symud, fel pe bai'n "gwthio i ffwrdd" o'r Bydysawd.

 Ni ddylai EmDrive dorri cyfreithiau ffiseg ...

…meddai Mike McCulloch o Brifysgol Plymouth, gan gynnig theori newydd sy’n awgrymu ffordd wahanol o feddwl am fudiant a syrthni gwrthrychau gyda chyflymiadau bach iawn. Pe bai'n iawn, byddem yn y diwedd yn galw'r gyriant dirgel yn "non-inertial", oherwydd syrthni, hynny yw, syrthni, sy'n poeni'r ymchwilydd Prydeinig.

Mae inertia yn nodweddiadol o bob gwrthrych sydd â màs, sy'n adweithio i newid cyfeiriad neu gyflymiad. Mewn geiriau eraill, gellir meddwl am fàs fel mesur o syrthni. Er bod hwn yn ymddangos i ni yn gysyniad adnabyddus, nid yw ei union natur mor amlwg. Mae cysyniad McCulloch yn seiliedig ar y rhagdybiaeth bod syrthni o ganlyniad i effaith a ragfynegir gan berthnasedd cyffredinol o'r enw Unru ymbelydredda yw pelydriad corff du sy'n gweithredu ar wrthrychau cyflymu. Ar y llaw arall, gallwn ddweud ei fod yn tyfu pan fyddwn yn cyflymu.

Am EmDrive Mae cysyniad McCulloch yn seiliedig ar y meddwl canlynol: os oes gan ffotonau unrhyw fàs, rhaid iddynt brofi syrthni pan adlewyrchir hynny. Fodd bynnag, mae'r ymbelydredd Unruh yn fach iawn yn yr achos hwn. Mor fach fel ei fod yn gallu rhyngweithio â'i amgylchedd uniongyrchol. Yn achos yr EmDrive, dyma gôn y dyluniad "injan". Mae'r côn yn caniatáu ar gyfer ymbelydredd Unruh o hyd penodol ar y pen lletach, ac ymbelydredd o hyd byrrach ar y pen culach. Mae'r ffotonau'n cael eu hadlewyrchu, felly mae'n rhaid i'w syrthni yn y siambr newid. Ac o egwyddor cadwraeth momentwm, nad yw, yn groes i'r farn gyffredin am EmDrive, yn cael ei thorri yn y dehongliad hwn, mae'n dilyn y dylid creu tyniant yn y modd hwn.

Mae damcaniaeth McCulloch, ar y naill law, yn dileu problem cadwraeth momentwm, ac ar y llaw arall, mae ar ymylon y brif ffrwd wyddonol. O safbwynt gwyddonol, mae'n ddadleuol tybio bod gan ffotonau fàs anadweithiol. Ar ben hynny, yn rhesymegol, dylai cyflymder y golau newid y tu mewn i'r siambr. Mae hyn yn eithaf anodd i ffisegwyr ei dderbyn.

A yw'n llinyn mewn gwirionedd?

Er gwaethaf y canlyniadau cadarnhaol a grybwyllwyd uchod o astudiaeth tyniant EmDrive, mae'r beirniaid yn dal i fod yn ei erbyn. Maent yn nodi, yn groes i adroddiadau cyfryngau, nad yw NASA eto wedi profi bod yr injan yn gweithio mewn gwirionedd. Mae'n bosibl, er enghraifft, gyda sicrwydd llwyr gwallau arbrofola achosir, ymhlith pethau eraill, gan anweddiad defnyddiau sy'n ffurfio rhanau o'r system gyriad.

Mae beirniaid yn dadlau bod cryfder ton electromagnetig i'r ddau gyfeiriad yn cyfateb mewn gwirionedd. Rydym yn delio â lled gwahanol y cynhwysydd, ond nid yw hyn yn newid unrhyw beth, oherwydd mae microdonnau, a adlewyrchir o ben ehangach, yn dychwelyd, yn disgyn nid yn unig ar waelod culach, ond hefyd ar y waliau. Roedd amheuwyr yn ystyried creu gwthiad ysgafn gyda llif aer, er enghraifft, ond diystyrodd NASA hyn ar ôl profion mewn siambr wactod. Ar yr un pryd, derbyniodd gwyddonwyr eraill y data newydd yn ostyngedig, gan chwilio am ffordd i'w cysoni'n ystyrlon ag egwyddor cadwraeth momentwm.

Mae rhai'n amau, yn yr arbrawf hwn, bod pwyslais penodol yr injan ac effaith wresogi'r system sy'n cael ei drin â cherrynt trydan yn cael ei wahaniaethu (9). Yn gosodiad arbrofol NASA, mae llawer iawn o ynni thermol yn mynd i mewn i'r silindr, a all newid y dosbarthiad màs a chanol y disgyrchiant, gan achosi i'r byrth EmDrive gael ei ganfod yn y dyfeisiau mesur.

9. Delweddau thermol o'r system yn ystod profion

Mae selogion EmDrive yn dweud hynny mae'r gyfrinach, ymhlith pethau eraill, ar ffurf silindr conigoldyna pam mae'r llinell yn ymddangos. Mae amheuwyr yn ateb y byddai'n werth profi'r actuator amhosibl gyda silindr arferol. Oherwydd pe bai dyluniad mor gonfensiynol, di-gonig yn cael ei wthio, byddai'n tanseilio rhai o'r honiadau "cyfriniol" am yr EmDrive, a byddai hefyd yn cefnogi'r amheuaeth bod effeithiau thermol hysbys yr "injan amhosibl" yn gweithredu yn y gosodiad arbrofol.

Mae "perfformiad" yr injan, fel y'i mesurwyd gan arbrofion Eagleworks NASA, hefyd yn amheus. Wrth ddefnyddio 40 W, mesurwyd y gwthiad ar lefel 40 micron - o fewn plws neu finws 20 micron. Gwall o 50% yw hwn. Ar ôl cynyddu'r pŵer i 60 wat, daeth mesuriadau perfformiad hyd yn oed yn llai cywir. Fodd bynnag, hyd yn oed os cymerwn y data hwn yn ôl eu golwg, mae'r math newydd o yriant yn dal i gynhyrchu dim ond un rhan o ddeg o'r pŵer fesul cilowat o drydan y gellir ei gyflawni gyda thrusters ïon datblygedig fel NSTAR neu NESAF.

Mae amheuwyr yn galw am brofion pellach, mwy trylwyr ac, wrth gwrs, yn annibynnol. Maent yn cofio bod y llinyn EmDrive wedi ymddangos mewn arbrofion Tsieineaidd yn ôl yn 2012, ac wedi diflannu ar ôl gwella'r dulliau arbrofi a mesur.

Gwiriad gwir mewn orbit

Mae'r ateb terfynol (?) i'r cwestiwn a yw'r gyriant yn gweithio gyda siambr soniarus yn cael ei genhedlu gan y Guido Fett y soniwyd amdano uchod - dyfeisiwr amrywiad o'r cysyniad hwn o'r enw Kanna Drive. Yn ei farn ef, bydd amheuwyr a beirniaid yn cau eu cegau trwy anfon lloeren a bwerir gan yr injan hon i orbit. Wrth gwrs bydd yn cau os bydd Cannae Drive yn lansio lloeren mewn gwirionedd.

Dylid codi stiliwr maint 6 uned CubeSat (h.y. tua 10 × 20 × 30 cm) i uchder o 241 km, lle bydd yn aros am tua hanner blwyddyn. Mae lloerennau traddodiadol o'r maint hwn yn rhedeg allan o danwydd cywiro mewn tua chwe wythnos. Bydd EmDrive sy'n cael ei bweru gan ynni'r haul yn dileu'r cyfyngiad hwn.

I adeiladu'r ddyfais, mae Cannae Inc., a weithredir gan Fetta, Inc. sefydlu cwmni gyda LAI International a SpaceQuest Ltd, sydd â phrofiad fel cyflenwr darnau sbâr, gan gynnwys. ar gyfer gwneuthurwr awyrennau a microloeren. Os aiff popeth yn iawn, yna Theseus, oherwydd dyna enw'r fenter newydd, gallai lansio'r microloeren EmDrive cyntaf yn 2017.

Nid ydyn nhw'n ddim byd ond ffotonau, meddai'r Ffindir.

Ychydig fisoedd cyn cyhoeddi canlyniadau NASA, cyhoeddodd y cyfnodolyn a adolygwyd gan gymheiriaid AIP Advances erthygl ar yr injan EmDrive dadleuol. Mae ei hawduron, yr athro ffiseg Arto Annila o Brifysgol Helsinki, Dr. Erkki Kolehmainen o Brifysgol Jyväskylä mewn cemeg organig, a'r ffisegydd Patrick Grahn o Comsol, yn dadlau bod Mae EmDrive yn ennill pwysau oherwydd bod ffotonau'n cael eu rhyddhau o siambr gaeedig.

Mae'r Athro Annila yn ymchwilydd adnabyddus i rymoedd byd natur. Mae'n awdur bron i hanner cant o bapurau a gyhoeddwyd mewn cyfnodolion mawreddog. Mae ei ddamcaniaethau wedi canfod cymwysiadau wrth astudio egni tywyll a mater tywyll, esblygiad, economeg, a niwrowyddoniaeth. Mae Annila yn bendant: mae EmDrive fel unrhyw injan arall. Yn cymryd tanwydd ac yn creu byrdwn.

Ar yr ochr tanwydd, mae popeth yn syml ac yn glir i bawb - mae microdonau'n cael eu hanfon i'r injan. Y broblem yw na ellir gweld dim ohono, felly mae pobl yn meddwl nad yw'r injan yn gweithio. Felly sut gall rhywbeth anghanfyddadwy ddod allan ohono? Ffotonau bownsio yn ôl ac ymlaen yn y siambr. Mae rhai ohonynt yn mynd i'r un cyfeiriad ac ar yr un cyflymder, ond mae eu cyfnod yn cael ei symud 180 gradd. Felly, os ydynt yn teithio yn y cyfluniad hwn, maent yn canslo meysydd electromagnetig ei gilydd. Mae fel tonnau o ddŵr yn symud gyda'i gilydd pan fydd un yn cael ei wrthbwyso oddi wrth y llall fel eu bod yn canslo ei gilydd. Nid yw'r dŵr yn mynd i ffwrdd, mae'n dal i fod yno. Yn yr un modd, nid yw ffotonau sy'n cario momentwm yn diflannu, hyd yn oed os nad ydynt yn weladwy fel golau. Ac os nad oes gan y tonnau briodweddau electromagnetig mwyach, oherwydd eu bod wedi'u dileu, yna nid ydynt yn adlewyrchu o waliau'r siambr ac nid ydynt yn ei adael. Felly, mae gennym yriant oherwydd parau ffoton.

Cwch wedi'i drochi mewn gofod-amser cymharol

Y ffisegydd enwog James F. Woodward (10) yn ystyried, ar y llaw arall, mai'r sail ffisegol ar gyfer gweithredu math newydd o ddyfais gyrru yw'r hyn a elwir rhagod Maha. Lluniodd Woodward ddamcaniaeth fathemategol nad yw'n lleol yn seiliedig ar egwyddor Mach. Yn fwyaf nodedig, fodd bynnag, mae ei ddamcaniaeth yn wiriadwy oherwydd ei fod yn rhagweld effeithiau corfforol.

Dywed Woodward, os bydd dwysedd egni màs unrhyw system benodol yn newid gydag amser, mae màs y system honno'n newid swm sy'n gymesur ag ail ddeilliad y newid yn nwysedd y system dan sylw.

Er enghraifft, os yw cynhwysydd ceramig 1 kg yn cael ei wefru unwaith gyda foltedd positif, weithiau negyddol sy'n newid ar amledd o 10 kHz ac yn trawsyrru pŵer, er enghraifft, 100 W - mae damcaniaeth Woodward yn rhagweld y dylai màs y cynhwysydd newid ± 10 miligram o amgylch ei werth màs gwreiddiol ar amledd o 20 kHz. Mae'r rhagfynegiad hwn wedi'i gadarnhau yn y labordy ac felly mae egwyddor Mach wedi'i chadarnhau'n empirig.

Credai Ernst Mach fod y corff yn symud yn unffurf nid mewn perthynas â gofod absoliwt, ond mewn perthynas â chanol màs holl gyrff eraill y Bydysawd. Mae syrthni corff yn ganlyniad ei ryngweithio â chyrff eraill. Yn ôl llawer o ffisegwyr, byddai gwireddu egwyddor Mach yn llawn yn profi dibyniaeth lwyr geometreg gofod-amser ar ddosbarthiad mater yn y Bydysawd, a'r ddamcaniaeth sy'n cyfateb iddo fyddai theori gofod-amser cymharol.

Yn weledol, gellir cymharu'r cysyniad hwn o injan EmDrive â rhwyfo yn y cefnfor. A'r cefnfor hwn yw'r Bydysawd. Bydd y symudiad yn gweithredu fwy neu lai fel rhwyf sy'n plymio i'r dŵr sy'n ffurfio'r bydysawd ac yn gwrthyrru ei hun oddi wrtho. A'r peth mwyaf diddorol am hyn oll yw bod ffiseg bellach yn y fath gyflwr nad yw trosiadau o'r fath yn ymddangos fel ffuglen wyddonol a barddoniaeth o gwbl.

Nid yn unig EmDrive, na gyriannau gofod y dyfodol

Er mai dim ond ychydig iawn o hwb y mae injan Scheuer wedi'i roi, mae ganddo eisoes ddyfodol mawr mewn teithio i'r gofod a fydd yn mynd â ni i'r blaned Mawrth a thu hwnt. Fodd bynnag, nid dyma'r unig obaith am injan llong ofod hynod gyflym ac effeithlon. Dyma rai mwy o gysyniadau:

•  gyriant niwclear. Byddai’n cynnwys tanio bomiau atomig a chyfeirio grym eu ffrwydrad gyda “gasgen” tuag at starn y llong. Bydd ffrwydradau niwclear yn creu grym effaith sy'n "gwthio" y llong yn ei blaen. Opsiwn nad yw'n ffrwydrol fyddai defnyddio defnydd ymholltiad halen, fel bromid wraniwm, wedi'i hydoddi mewn dŵr. Mae tanwydd o'r fath yn cael ei storio mewn rhes o gynwysyddion, wedi'u gwahanu oddi wrth ei gilydd gan haen o ddeunydd gwydn, gan ychwanegu boron, gwydn.

  amsugnwr niwtron sy'n eu hatal rhag llifo rhwng cynwysyddion. Pan ddechreuwn yr injan, mae'r deunydd o'r holl gynwysyddion yn cyfuno, sy'n achosi adwaith cadwynol, ac mae hydoddiant halen mewn dŵr yn troi'n blasma, sydd, gan adael ffroenell y roced yn cael ei hamddiffyn rhag tymheredd enfawr y plasma gan faes magnetig, yn rhoi byrdwn cyson. Amcangyfrifir y gall y dull hwn gyflymu'r roced hyd at 6 m/s a hyd yn oed mwy. Fodd bynnag, gyda'r dull hwn, mae angen llawer iawn o danwydd niwclear - ar gyfer llong sy'n pwyso mil o dunelli, byddai hyn cymaint â 10 o dunelli. tunnell o wraniwm.

• Injan ymasiad gan ddefnyddio dewteriwm. Mae plasma â thymheredd o tua 500 miliwn gradd Celsius, sy'n rhoi byrdwn, yn broblem ddifrifol i ddylunwyr, er enghraifft, nozzles gwacáu. Fodd bynnag, mae'r cyflymder y gellir ei gyflawni'n ddamcaniaethol yn yr achos hwn yn agos at un rhan o ddeg o gyflymder golau, h.y. hyd at 30 XNUMX. km/e. Fodd bynnag, mae'r opsiwn hwn yn dechnegol anymarferol o hyd.
• Gwrthfater. Mae'r peth rhyfedd hwn yn bodoli mewn gwirionedd - yn CERN a Fermilab, llwyddasom i gasglu tua triliwn o wrthbrotonau, neu un picogram o wrthfater, gan ddefnyddio modrwyau casglu. Yn ddamcaniaethol, gellir storio gwrthfater mewn trapiau Penning fel y'u gelwir, lle mae'r maes magnetig yn ei atal rhag gwrthdaro â waliau'r cynhwysydd. Difa gwrthfater yn arferol

  gyda sylwedd, er enghraifft, gyda hydrogen, yn rhoi egni enfawr o blasma egni uchel mewn trap magnetig. Yn ddamcaniaethol, gallai cerbyd sy'n cael ei bweru gan egni annihilation mater a gwrthfater gyflymu i 90% cyflymder y golau. Fodd bynnag, yn ymarferol, mae cynhyrchu gwrthfater yn hynod anodd a drud. Mae angen deg miliwn gwaith yn fwy o egni i gynhyrchu swp penodol nag y gall ei gynhyrchu'n ddiweddarach.

• hwyliau solar. Mae hwn yn gysyniad gyrru sydd wedi bod yn hysbys ers blynyddoedd lawer, ond sy'n dal i aros, yn betrus o leiaf, i gael ei wireddu. Bydd yr hwyliau'n gweithredu gan ddefnyddio'r effaith ffotodrydanol a ddisgrifiwyd gan Einstein. Fodd bynnag, rhaid i'w harwyneb fod yn fawr iawn. Rhaid i'r hwylio ei hun hefyd fod yn denau iawn fel nad yw'r strwythur yn pwyso gormod.
• Actuator . Mae ffantomistiaid yn dweud ei fod yn ddigon i… ofod ystof, sydd mewn gwirionedd yn byrhau'r pellter rhwng y cerbyd a'r cyrchfan ac yn cynyddu'r pellter y tu ôl iddo. Felly, dim ond ychydig y mae'r teithiwr ei hun yn ei symud, ond yn y "swigen" mae'n goresgyn pellter enfawr. Er mor rhyfeddol ag y mae'n swnio, mae gwyddonwyr NASA wedi bod yn arbrofi'n eithaf difrifol.

  gydag effeithiau ar ffotonau. Ym 1994, cynigiodd y ffisegydd Dr Miguel Alcubierre ddamcaniaeth wyddonol yn disgrifio sut y gallai injan o'r fath weithio. Yn wir, byddai'n rhyw fath o tric - yn lle symud yn gyflymach na chyflymder golau, byddai'n addasu gofod-amser ei hun. Yn anffodus, peidiwch â chyfrif ar gael y ddisg unrhyw bryd yn fuan. Un o'r problemau niferus ag ef yw y bydd angen egni negyddol ar long sy'n cael ei gyrru fel hyn i'w phweru. Mae'n wir bod y math hwn o egni yn hysbys i ffiseg ddamcaniaethol - cynigiwyd model damcaniaethol y gwactod fel môr diddiwedd o ronynnau egni negyddol am y tro cyntaf gan y ffisegydd Prydeinig Paul Dirac yn 1930 i egluro bodolaeth cwantwm egni negyddol a ragfynegwyd taleithiau. yn ôl yr hafaliad Dirac ar gyfer electronau perthynol.

  Mewn ffiseg glasurol, rhagdybir mai dim ond datrysiad gydag egni positif sy'n bodoli mewn natur, ac nid yw datrysiad gydag egni negyddol yn gwneud synnwyr. Fodd bynnag, mae hafaliad Dirac yn rhagdybio bodolaeth prosesau lle gall datrysiad negyddol godi o ronynnau positif "normal", ac felly ni ellir eu hanwybyddu. Fodd bynnag, ni wyddys a ellir creu egni negyddol yn y realiti sydd ar gael i ni.

  Mae llawer o broblemau gyda gweithredu'r gyriant. Ymddengys mai cyfathrebu yw un o'r rhai pwysicaf. Er enghraifft, nid yw'n hysbys sut y gallai llong gyfathrebu â'r rhanbarthau amgylchynol o ofod-amser, gan symud yn gyflymach na chyflymder golau? Bydd hyn hefyd yn atal y gyriant rhag baglu neu gychwyn.