Чудеса в микроволновом решете
В 2001 году американский инженер-авиаконструктор Роджер Шоер заявил о создании двигателя, который, как тогда заявили и как сегодня продолжают считать его оппоненты, нарушает все известные законы физики.
Это устройство, работающее на базе микроволнового излучения, представляет собой особую коническую камеру-резонатор, к которой подключен мощный магнетрон – источник микроволнового излучения. При определенной геометрии этого конуса, данное устройство будет загадочным образом двигаться в сторону узкой его части с крайне малой, но силой, если внутри конуса будут "гулять" микроволны.
Подобное поведение EmDrive, как сразу заявили тогда физики, является невозможным с точки зрения законов физики – подобная манера движения, при которой не тратятся ни топливо, ни вырабатывается направленный пучок излучения, противоречит закону сохранению импульса. Эту проблему можно просто представить себе таким образом – если человек сядет в коробку и начнет толкать ее противоположные стенки, то он не будет двигаться вперед, а будет шататься на месте.
Тем не менее, Шоер не отказался от своей идеи, и ее через несколько лет проверил ряд физиков-профессионалов, в том числе и одна из лабораторий НАСА. Эти тесты, как писал один из изначальных скептиков, привели к неожиданным для ученых результатам – оказалось, что изобретение Шоера действительно работает.
Непонятная тяга
В начале ноября научная статья-отчет с результатами этих тестов, проведенных специалистами Центра космических полетов НАСА имени Джонсона и физиками из лаборатории Иглворкс в Хьюстоне, "утекла" в сеть, и теперь каждый человек сможет ознакомиться с выводами профессиональных ученых.
Их главный вывод заключается в следующем – двигатель Шоера вырабатывает около 1,2 миллиньютонов тяги на каждый киловатт затраченной энергии. По словам физиков, EmDrive вырабатывал тягу как при наличии атмосферы, так и почти в полном вакууме, насколько его создание возможно на Земле.
Это очень скромный показатель – при такой тяге космический корабль весом в 10 тонн будет разгоняться до скоростей, необходимых для полета на Марс (примерно 30 километров в секунду), около восьми тысяч лет, если мощность его двигателя составит один киловатт.
С другой стороны, ничто не мешает увеличивать мощность установки. Если ее повысить до мегаватта, то разгон потребует около 95 месяцев, а если установить реактор мощностью в 1 ГВт – около двух дней и 20 часов. Самое главное, что подобный разгон не потребует топлива, что делает такие медленные, но постоянно работающие двигатели, очень привлекательной вещью для автоматических зондов и межпланетных челноков.
Более того, существующие на сегодня солнечные паруса и пока не созданные фотонные двигатели вырабатывают или должны вырабатывать почти на два порядка меньше тяги на киловатт энергии. Это одновременно исключает вероятность того, что EmDrive работает благодаря "утечке" фотонов из его сопла, и говорит о том, что микроволновые двигатели, если выводы ученых из НАСА верны, уже сейчас гораздо эффективнее своих "фотонных" бестопливных собратьев.
Что дальше?
Данные эксперименты, как подчеркивают специалисты Центра Джонсона и лаборатории Иглворкс, не были направлены на раскрытие принципа работы двигателя Шоера – они всего лишь показали, что он, скорее всего, действительно работает.
Тем не менее, физики предполагают, что его работа возможна в том случае, если квантовый мир ведет себя в соответствии с особой трактовкой квантовой природы мироздания, так называемой теорией Бройля-Бома. В соответствии с ней, все частицы микромира движутся не "сюрреалистичным образом", а по четко определенным реальным траекториям, которые задаются особой волновой функцией-"пилотом".
Если это так, то тогда вакуум и виртуальные частицы, постоянно рождающиеся и исчезающие в нем, можно использовать для исполнения полезных действий и рождения тяги в двигателе Шоера, что позволяет обойти проблемы с нарушением законы сохранения энергии и импульса.
Когда статья будет опубликована, такие выводы будут встречены с еще большим скептицизмом, чем само утверждение о работе EmDrive, так как сегодня идеи Бройля-Бома и их приложение к квантовой физике считаются ошибочными большинством ученых.
В 2001 году американский инженер-авиаконструктор Роджер Шоер заявил о создании двигателя, который, как тогда заявили и как сегодня продолжают считать его оппоненты, нарушает все известные законы физики.
Это устройство, работающее на базе микроволнового излучения, представляет собой особую коническую камеру-резонатор, к которой подключен мощный магнетрон – источник микроволнового излучения. При определенной геометрии этого конуса, данное устройство будет загадочным образом двигаться в сторону узкой его части с крайне малой, но силой, если внутри конуса будут "гулять" микроволны.
Подобное поведение EmDrive, как сразу заявили тогда физики, является невозможным с точки зрения законов физики – подобная манера движения, при которой не тратятся ни топливо, ни вырабатывается направленный пучок излучения, противоречит закону сохранению импульса. Эту проблему можно просто представить себе таким образом – если человек сядет в коробку и начнет толкать ее противоположные стенки, то он не будет двигаться вперед, а будет шататься на месте.
Тем не менее, Шоер не отказался от своей идеи, и ее через несколько лет проверил ряд физиков-профессионалов, в том числе и одна из лабораторий НАСА. Эти тесты, как писал один из изначальных скептиков, привели к неожиданным для ученых результатам – оказалось, что изобретение Шоера действительно работает.
Непонятная тяга
В начале ноября научная статья-отчет с результатами этих тестов, проведенных специалистами Центра космических полетов НАСА имени Джонсона и физиками из лаборатории Иглворкс в Хьюстоне, "утекла" в сеть, и теперь каждый человек сможет ознакомиться с выводами профессиональных ученых.
Их главный вывод заключается в следующем – двигатель Шоера вырабатывает около 1,2 миллиньютонов тяги на каждый киловатт затраченной энергии. По словам физиков, EmDrive вырабатывал тягу как при наличии атмосферы, так и почти в полном вакууме, насколько его создание возможно на Земле.
Это очень скромный показатель – при такой тяге космический корабль весом в 10 тонн будет разгоняться до скоростей, необходимых для полета на Марс (примерно 30 километров в секунду), около восьми тысяч лет, если мощность его двигателя составит один киловатт.
С другой стороны, ничто не мешает увеличивать мощность установки. Если ее повысить до мегаватта, то разгон потребует около 95 месяцев, а если установить реактор мощностью в 1 ГВт – около двух дней и 20 часов. Самое главное, что подобный разгон не потребует топлива, что делает такие медленные, но постоянно работающие двигатели, очень привлекательной вещью для автоматических зондов и межпланетных челноков.
Более того, существующие на сегодня солнечные паруса и пока не созданные фотонные двигатели вырабатывают или должны вырабатывать почти на два порядка меньше тяги на киловатт энергии. Это одновременно исключает вероятность того, что EmDrive работает благодаря "утечке" фотонов из его сопла, и говорит о том, что микроволновые двигатели, если выводы ученых из НАСА верны, уже сейчас гораздо эффективнее своих "фотонных" бестопливных собратьев.
Что дальше?
Данные эксперименты, как подчеркивают специалисты Центра Джонсона и лаборатории Иглворкс, не были направлены на раскрытие принципа работы двигателя Шоера – они всего лишь показали, что он, скорее всего, действительно работает.
Тем не менее, физики предполагают, что его работа возможна в том случае, если квантовый мир ведет себя в соответствии с особой трактовкой квантовой природы мироздания, так называемой теорией Бройля-Бома. В соответствии с ней, все частицы микромира движутся не "сюрреалистичным образом", а по четко определенным реальным траекториям, которые задаются особой волновой функцией-"пилотом".
Если это так, то тогда вакуум и виртуальные частицы, постоянно рождающиеся и исчезающие в нем, можно использовать для исполнения полезных действий и рождения тяги в двигателе Шоера, что позволяет обойти проблемы с нарушением законы сохранения энергии и импульса.
Когда статья будет опубликована, такие выводы будут встречены с еще большим скептицизмом, чем само утверждение о работе EmDrive, так как сегодня идеи Бройля-Бома и их приложение к квантовой физике считаются ошибочными большинством ученых.