Ем драйв двигатель новости – Свежие новости EmDrive, события, факты, мнения экспертов, комментарии. Последние новости EmDrive. Свежие новости EmDrive на сегодня Ср, 8 Январь 2020

Наука: Наука и техника: Lenta.ru

Ученый Чен У из Института механики Китайской академии наук предложил свое объяснение того, почему двигатель EmDrive, принцип работы которого вызывает споры у специалистов, не нарушает законы физики. Поясняющая заметка принята к публикации в рецензируемый журнал Acta Astronautica.

Специалист обратил внимание на изначальное объяснение работы EmDrive, предложенное создателем агрегата британцем Роджером Шойером. В нем для расчета тяги, развиваемой EmDrive, учитываются только две вертикальные силы, но пренебрегается влиянием сил, имеющих горизонтальные составляющие.

Учет последних, по мнению У, позволяет избежать противоречия, связанного с кажущимся нарушением EmDrive закона сохранения импульса. Неучтенный Шойером вклад в таком случае математически сводится к поверхностному интегралу от вектора Умова — Пойнтинга (вектору плотности потока энергии электромагнитного поля), а физически — к радиационному давлению на боковые стенки полости EmDrive.

Чен У отмечает, что в силу ее осевой симметрии горизонтальные и вертикальные вклады ранее неучтенных сил в среднем компенсируют друг друга, однако в течение коротких промежутков времени, порядка 10 наносекунд, возможно нарушение равновесия.

Концептуально двигатель EmDrive состоит из магнетрона, генерирующего микроволны, и резонатора, накапливающего энергию их колебаний. Внешне агрегат напоминает ведро. Конструкция, предложенная впервые в 1999 году Шойером, позволяет, по его словам, преобразовывать излучение в тягу.

Материалы по теме

00:07 — 31 октября 2016

В ноябре 2016 года группа ученых из НАСА опубликовала статью об EmDrive в реферируемом журнале Journal of Propulsion and Power. Там сообщается, что EmDrive в вакууме развивает тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт. Рецензенты не смогли найти ошибок в конструкции испытательного стенда и агрегата, а авторы работы — обратной силы, отвечающей на развиваемую EmDrive реактивную тягу, которая должна присутствовать в соответствии с законом сохранения импульса.

Законы сохранения являются следствием свойств симметрии пространства-времени. Например, закон сохранения импульса есть отражение однородности пространства — равноправности его свойств вне зависимости от выбранной в нем точки, а закон сохранения энергии — однородности времени.

Больше важных новостей в Telegram-канале «Лента дня». Подписывайтесь!

lenta.ru

НАСА доставит человека на Марс за 10 недель, двигатель EМ Drive прошел успешные испытания.

НАСА может доставить человека на Марс за 10 недель. Все дело невозможной скорости заключено в ведре двигателя «EМ Drive», стянутого многочисленными шпильками и болтами.

ЕМдрайв – дает невероятную скорость космических путешествии

ЕМдрайв – дает невероятную скорость космических путешествии

Ломающий основы физики, двигатель не требующий топлива кроме как солнечных лучей – можно считать вечным, пока наша звезда не потухнет.

Передовая система двигательной установки изобретена Роджером Шоер 10 лет назад в его «Satellite Propulsion Research Ltd.», выдержав тестово-показательный запуск экспериментальной модели.

Демонстрация удалась, это была сенсация – двигатель, не требующий заправки топливом или ядерного реактора работал! Он создавал дикую тягу усилиями микроволн, отталкиваясь ими от…от…

А никто толком не знает, на каком принципе работает странное устройство, и даже сам изобретатель. Машина «разогревает» фотоны, те «катапультируются» из рабочей камеры с высокой скоростью, сообщая устройству движение.

В последнем докладе НАСА (просочившимся в прессу) якобы сообщается о ряде испытаний, проведенных специалистами Космического центра имени Джонсона в Техасе.

Документ инженеров НАСА показывает успешные технологические испытания в вакууме. Как некоторые подозревают, именно с двигателем «EM Drive» на борту, находился в космосе секретный космический корабль USAF – тестировавший технологии будущего.

Технологичный двигатель свободной энергии, иначе EM Drive попросту и назвать то нельзя, теперь как полагают сделал Марс ближе к Земле минимум на полгода. Названый как EM Drive, двигатель по неподтвержденным данным обладает гигантским потенциалом в плане быстрых внутрисистемных полетов.

EM Drive способен доставить человеческий экипаж на Марс всего за 10 недель, без использования обычного ракетного топлива или ядерного реактора. Тем более что химические двигатели значительно проигрывают в скоростных характеристиках новинке.

ЕМдрайв

ЕМдрайв

Изображенный прототип EM Drive — экспериментальная двигательная система, вызвавшая сенсацию, поскольку согласно законам физики, он не должен работать. Традиционные ракетные двигатели используют химическое топливо, которое сгорает и выталкивается из подруливающих устройств.

В безвоздушном вакууме пространства, это работает по третьему закону Ньютона движения — генерации тяги путем выбрасывания массы в безвоздушном пространстве, без необходимого воздуха. И это вполне понятно, это работает.

Испытания двигателя EM-Драйв.

В случае с EM-Драйв, нет топлива, чтобы извлечь тягу, как же он работает? Не спрашивайте, потому что без «полу-литра брат, здесь не разобраться». Впрочем, вторая половина литра тоже не поможет, потому как автор изобретения либо действительно не знает, что он изобретал и какой принцип разрабатывал – что похоже на бред, либо все в глубоком секрете.

На испытаниях небольшой агрегат показывал силу тяги в 1,2 мН на киловатт (Мn / квт), малую долю от возможности в 60 Мн / кВт (на примере). Двигательная система может совершить глубокий космический полет, как герои космической эпопеи Star Trek.

Все это конечно выглядит для нас сомнительно, слишком уж чужд принцип работы на микроволнах /ионах и фотонах современным технологиям. Тем не менее НАСА в начале этого года заявило: Было много нелепых теорий, которые стали реальностью в заключение многих лет научных исследований.

Желающим ознакомится с документами о сказочной технологии двигателя в оригинале, нажать здесь.

И еще, ведя наступление на Марс, планируя полеты по нашей домашней системе, агентство отмахнулось от создания искусственной гравитации на космических кораблях – для них это интересно, но не приоритетный вопрос. Не потому ли, что у них есть «быстрый двигатель»?

Уважаемый профессора физики в Университете Хельсинки Арто Эннила, отзываясь о работе ЕМдрайв сказал загадочную фразу: как и любой другой двигатель, EmDrive способен генерировать тягу без топлива. Его топливо входные фотоны сверхвысокой длинны (со слов зарубежных СМИ).

Секретный двигатель – оружие НАСА для скоростных путешествий.

Конструкция генерирует тягу путем задействования частицы света, выбрасывая микроволны внутри закрытой камеры в форме конуса. Движение внутри создает тягу на тонкий раструб конуса, который приводит двигатель в движение. Судя по множеству болтов в аппарате находится высокое давление.

Впервые увлекательный документ появился на форуме Nasa от австралийского пользователя Фил Уилсон (пишет dailymail), прежде чем пост был удален администраторами. Впоследствии публикация с отчётностью о полевых испытаниях устройства в условиях космоса «пробежалась» по всему интернету, и тайну было уже не скрыть.

Несмотря на кажущийся в «документе» успех НАСА в тестовых экспериментах, нет никаких признаков публикации в научном журнале. А ведь как сообщается, несколько команд работает над технологией, включая НАСА «Eagleworks Laboratories», которая занимается разработкой передовых двигательных систем.

Что такое ЕМдрайв?

Понятие EmDrive двигателя является относительно простым. Он обеспечивает тягу на космическом корабле с помощью микроволн. Солнечная энергия обеспечивает электроэнергию для микроволн. Последствия действительно существующей технологии, будучи запущенной в производство, неоценимы.

Невероятная сила двигателя-без-топлива дает людям возможность путешествовать дальше в космос, при значительно возросших скоростях. Отпадает необходимость тащить с собой запасы драгоценного в космосе топлива.

А место и масса(?) подумать страшно, насколько «облегчиться» космический корабль и возрастет полезный объём. В сущности, ракета-носитель с топливными цистернами также отойдет в историю.

В самом деле, есть множество плюсов, даваемых очаровательным агрегатом. Правда, когда эта концепция была впервые предложена, ее сочли мистификацией, поскольку «мотор» пошел против законов физики.

Теперь специалисты, зная лишь примерный принцип работы устройства, пытаются разобраться с возможностью фотонной тяги, что вероятно и служит инерционной массой для движения машины, когда фотоны «выбрасываются» из камеры мотора.

Несмотря на десяток лет тестирования и обсуждения, привод остается спорным.Суть заключается в том, что, на бумаге, он не должен работать, соблюдая законы физики. И все же, в тесте после испытания EM Drive просто продолжает работать.

Несмотря на многочисленные слухи о том, что документ НАСА об этих испытаниях прошел процесс рецензирования, это не было опубликовано в научном журнале. Таким образом, на данный момент, это только одна группа исследователей, сообщающая о невероятных результатах, совершенно без какой-либо внешней проверки.

hronokod.ru

почему EmDrive не противоречит законам физики

Китайский телеканал сообщил о создании образца двигателя EmDrive, действия которого якобы нарушают законы физики. Нам в очередной раз пообещали, что на тяге, якобы нарушающей законы сохранения импульса, люди смогут полететь к другим планетам быстрее, чем на ракетах. Далеко ли можно улететь на том, чего нет? И на самом ли деле этой тяги не существует?

Как Лайф уже писал ранее, EmDrive технически является микроволновкой в форме усечённого конуса («ведра»), на узком конце которого находится СВЧ-излучатель. При его включении на стенде регистрируется тяга — 1,2 миллиньютона тяги на киловатт приложенной энергии, как если бы СВЧ-излучатель отталкивался от чего-то. Однако он, очевидно, не отталкивается, потому что с 2014 года испытания проводят в вакууме.

В теории импульс «ведру» может давать факт выброса СВЧ-излучателем электромагнитных волн. Однако такая тяга должна быть в сотни раз меньше, чем 1,2 миллиньютона на киловатт. Опыты с EmDrive проводятся регулярно и в последние несколько лет — уважаемыми и известными учёными-экспериментаторами. В самой новой работе это сделали сотрудники NASA. И результаты их экспериментов довольно однозначные — тяга есть.

Тяга, возникающая без отталкивания от чего-либо или без выброса назад чего-либо, формально противоречит закону сохранения импульса. И это не просто проблема — это очень большая проблема. В попытке объяснить, как именно появляется «невозможная тяга», та же группа Уайта из NASA попыталась опереться даже на квантовую механику. Увы, безуспешно — их теоретическое объяснение, честно говоря, довольно сомнительное. В научной среде это вызвало понятную реакцию — если даже сами сторонники EmDrive не могут объяснить, как это работает, значит, это не должно работать. Никогда.

«Сначала должна быть теория, и только потом — некие эксперименты под неё»

Эту реакцию условно можно обозначить как «ответ Штерна». Доктор физико-математических наук Борис Штерн так и написал: «Нет никакой необходимости разбираться в устройстве EmDrive. Раз он нарушает закон сохранения импульса — значит, это «бред», который «работает на паразитных эффектах» и может заинтересовать лишь тех, кто нетвёрд в рациональном взгляде на мир. Ерунда и чушь, очевидная ошибка в эксперименте». Слова Штерна не разошлись с делом: «разбираться в устройстве» он не стал. Вместо этого физик отослал читателя к тексту 2014 года, написанному В. Лебедевым. Тот сообщает: «Самое главное — эксперимент группы NASA Уайта проводился не в вакууме». На этом месте текст с критикой Лебедева надо закрывать. Потому что ещё до той публикации сотрудники NASA замерили у «ведра» ту же тягу и в вакууме. Итак, возражения большинства отечественных учёных по этим экспериментам свелись к фразе: «Нет никакой необходимости разбираться в устройстве».

Если вам показалось, что в такой позиции маловато аргументов, зато чересчур много эмоций и эпитетов, то вы не правы. Иные особо респектабельные российские СМИ отписали на эту тему статьи с заголовками «Двигатель — фуфло, автор — чудак». Думаете, пресса хочет заработать популярность жёлтыми заголовками? Зарубежные учёные высказались по этому вопросу ещё эмоциональнее. Чешский физик Любош Имотль назвал авторов последней работы по этой теме «семью имбецилами», а их рецензента — «восьмым имбецилом». Увы, в отношении аргументации по существу он был также скуп, как и его российские коллеги.

То, что у всех групп, которые пытались замерить тягу EmDrive, это получалось, при таком подходе не важно. Теория не допускает явление — значит, его регистрация на практике не может быть верной. У этого подхода есть одна слабость — современная физика так не работает.

Надо ли верить опытам?

Каждый из нас много раз ставил эксперимент, в котором теория важнее экспериментально полученного результата. Попробуйте при восходе Луны оценить её размер, а потом немного подождать и посмотреть на неё же в зените. Видимые размеры небесного тела поменяются в разы. С теоретической точки зрения это бред. Когда естественный спутник у горизонта, расстояние от него до нас растёт на величину радиуса Земли и видимый размер Луны должен уменьшаться на 1,7 процента. Однако что-то внутри нашей головы, напротив, «увеличивает» её в размерах! Стоит ли нам объявить это ошибкой в эксперименте? Бесспорно, стоит. Мы точно знаем, что Луна не раздувается в разы, да и фотоаппараты такого не показывают. Здесь теория права, хотя объяснить, почему наши глаза показывают «резиновую Луну», за 2400 лет изучения вопроса никакая теория пока не смогла.

Проблема заключается в том, что за пределами таких довольно очевидных иллюзий подход «сперва теория» ни на что не годится. В конце XIX века пара американских учёных провела эксперимент по измерению скорости света в разных направлениях. В одном из них скорость движения Земли в пространстве «складывалась» с измеряемой световой, ведь планета летит в космосе с большой скоростью. В те времена теория говорила, что измеряемая скорость света должна от такого складывания изменяться. В опыте никаких изменений не было. Когда Майкельсон и Морли опубликовали результаты эксперимента, практически всё научное сообщество сказало: полученный ими результат — ошибка. Формально оно поступило верно — теории под такой результат тогда не было.

Если бы Б. Штерн и В. Лебедев к тому времени уже родились, они, несомненно, одобрили бы это решение. Ведь если скорость света не меняется, «складываясь» со скоростью движения Земли в космосе, то где-то «пропадает» импульс. А ведь именно за такое нарушение они не любят EmDrive. Лишь спустя десятилетия некто Альберт Эйнштейн выяснил, что теории, существовавшие до него, были неверны для скоростей, близких к скорости света. А вот эксперимент, который Майкельсон и Морли посчитали своей ошибкой, наоборот, оказался верным.

Что бывает с теми, кто в них не верит

В 1970-х годах в СССР проанализировали образцы лунного грунта, доставленные «Луной-24». В грунте нашли воду. Вот только теории того времени не предполагали, что на Луне может быть вода. Поэтому советские учёные в соответствующей публикации сослались на вероятность попадания воды в грунт каким-то неизвестным образом уже на Земле. Через 30 лет дистанционным зондированием выяснилось, что вода на Луне есть и немало. Но отечественных учёных в список её первооткрывателей занести вряд ли получится. Если вы открыли что-то радикально новое, и тут же — чтобы избежать насмешек коллег — сказали, что это может быть ошибкой, то все именно так это и воспримут. Работу никогда не цитировали.

Как мы видим, люди говорящие «сначала теория, а потом эксперимент», часто проходят мимо больших открытий. Поэтому со временем многие стали игнорировать идею о том, что эксперименты и наблюдения верны только тогда, когда они сходятся с теорией. Так случилось в 1998 году: выяснилось, что в самых далёких галактиках сверхновые имеют яркость ниже положенной. Из этого получалось, что скорость расширения Вселенной миллиарды лет назад и сегодня сильно различается — иначе аномалии яркости не объяснить. Замеры оказались теоретическим шоком — ничто в тогдашних теориях не указывало на то, что так вообще может быть.

К счастью, ни Борис Штерн, ни кто-либо ещё в тогдашнем мире не выступил и не сказал: «Это ошибочные наблюдения». Напротив, физики-теоретики сели, подумали, и хоть и не сразу, но придумали тёмную энергию, «расталкивающую» Вселенную. «Видел» кто-нибудь тёмную энергию, регистрировал её? Нет, более того, её изначально предложили как нечто, чего увидеть нельзя.

О чём нам забыли рассказать в школе

Представьте: ваш ребёнок на уроке посчитал скорость поезда неверно, и у него не получается довести состав из А в Б за положенное по условиям задачи время. Тогда он берёт и пишет: «Поезд был ускорен тёмным локомотивом, не взаимодействующим с электромагнитными волнами и поэтому оставшимся невидимым для составителя условия задачи». Психически нормальный учитель поставит за это двойку. Ибо в школе учат, что все законы физики всегда железно выполняются, а если нет, то ваш ребёнок просто не умеет считать.

А вот учёным за вышеописанное открытие, интерпретированное как тёмная энергия, дали Нобелевку. И правильно сделали. Потому что практика — единственный критерий истинности теории, а никак не наоборот. Школьный учебник упрощает жизнь — эксперименты сходятся с теориями только тогда, когда они верные. Если измерения показывают, что Вселенная расширялась в разное время с разной скоростью, то это научный факт. Мы можем сомневаться в существовании тёмной энергии, предлагая менее загадочные альтернативы. И, более того, регулярно делаем это. Но говорить «ваши измерения сверхновых ерунда, потому что они не соответствуют теории» — это не слишком научная позиция.

Куда упёрся вопрос

Как отметил по этому поводу физик Николай Горькавый, эксперимент на самом деле не может нарушать законы природы. Он происходит в природе, что автоматически «легализует» его результаты. «Вопрос всегда упирается в трактовку эксперимента»,— выступает в роли Капитана Очевидность учёный.

С его точки зрения, существует как минимум одно гипотетическое объяснение наблюдаемого в экспериментах с EmDrive. Несколько огрубляя, «микроволновка в ведре» просто входит в резонанс с гравитационными волнами высокой частоты, которые образовались при коллапсе Вселенной, предшествовавшей нашей. История с этими волнами и прошлой Вселенной настолько увлекательна, что с ней есть смысл ознакомиться отдельно. Коротко отметим, что гравитационные волны, в отличие от той же тёмной материи и тёмной энергии, реально открытый экспериментальный факт. Существуют ли высокочастотные гравиволны и является ли EmDrive их случайно созданным детектором — вопрос пока открытый.

Практические последствия

В настоящий момент оценить работоспособность двигателя всё еще нельзя. Да, как мы отметили выше, минимум две независимые группы изучали его тягу в вакууме. Мартин Таджмар, делавший это до людей из NASA, — экспериментатор с хорошей репутацией. Если тяга вышла и у него, и у других групп, значит, она существует. Однако полностью исключить наличие паразитных эффектов для такого явления можно лишь одним опытом — в космосе, используя «ведро» для экспериментального перемещения спутника на орбите. В земных условиях почти к любому типу экспериментов можно подобрать возможные паразитные эффекты — их очень трудно исключить полностью даже при отличной организации экспериментов. В космосе же тяга либо есть, либо нет. Известная «гравицапа» российского происхождения на спутнике «Юбилейный» так никуда его и не подвинула. Вероятность того, что EmDrive даёт реальную тягу довольно мала, но, определённо, исключать её не стоит. Что, если…?

Тяга, показываемая «пустым ведром» в последнем опыте, очень мала — всего 1,2 миллиньютона на киловатт прилагаемой мощности. На первый взгляд, это годится, только чтобы двигать песчинки в космосе. Однако в вакууме скорость не гасится трением и при длительном ускорении можно разогнаться довольно сильно. Конечно, российские СМИ сильно поторопились, обещая, что так можно долететь до Марса за 70 дней. Простые расчёты показывают, что даже автоматический зонд с ядерным реактором, питающим EmDrive, на такой тяге долетит до Марса за многие месяцы. Однако при более дальних полётах замены подобному двигателю пока не видно. Ракетные и ионные аналоги быстро исчерпают топливо, выбрасываемое назад.

«Летающее ведро» в такой массе не нуждается, и, например, дальние рубежи Солнечной системы вполне доступны ему в этом столетии. Оно, если верить последним экспериментам, выдаёт примерно в 300 раз больший импульс на киловатт мощности, чем солнечный парус или фотонные двигатели из научной фантастики. Между тем солнечный парус — это самый реалистичный на сегодняшний день вариант звездолёта. Если EmDrive работает, то он сможет доставить зонд к Проксиме Центавра за сотни или даже десятки лет. Пока это единственный потенциально возможный вариант исследования недавно открытой ближайшей планетной системы.

Александр Березин

Александр Березин

life.ru

почему EmDrive не противоречит законам физики

Китайский телеканал сообщил о создании образца двигателя EmDrive, действия которого якобы нарушают законы физики. Нам в очередной раз пообещали, что на тяге, якобы нарушающей законы сохранения импульса, люди смогут полететь к другим планетам быстрее, чем на ракетах. Далеко ли можно улететь на том, чего нет? И на самом ли деле этой тяги не существует?

Как Лайф уже писал ранее, EmDrive технически является микроволновкой в форме усечённого конуса («ведра»), на узком конце которого находится СВЧ-излучатель. При его включении на стенде регистрируется тяга — 1,2 миллиньютона тяги на киловатт приложенной энергии, как если бы СВЧ-излучатель отталкивался от чего-то. Однако он, очевидно, не отталкивается, потому что с 2014 года испытания проводят в вакууме.

В теории импульс «ведру» может давать факт выброса СВЧ-излучателем электромагнитных волн. Однако такая тяга должна быть в сотни раз меньше, чем 1,2 миллиньютона на киловатт. Опыты с EmDrive проводятся регулярно и в последние несколько лет — уважаемыми и известными учёными-экспериментаторами. В самой новой работе это сделали сотрудники NASA. И результаты их экспериментов довольно однозначные — тяга есть.

Тяга, возникающая без отталкивания от чего-либо или без выброса назад чего-либо, формально противоречит закону сохранения импульса. И это не просто проблема — это очень большая проблема. В попытке объяснить, как именно появляется «невозможная тяга», та же группа Уайта из NASA попыталась опереться даже на квантовую механику. Увы, безуспешно — их теоретическое объяснение, честно говоря, довольно сомнительное. В научной среде это вызвало понятную реакцию — если даже сами сторонники EmDrive не могут объяснить, как это работает, значит, это не должно работать. Никогда.

«Сначала должна быть теория, и только потом — некие эксперименты под неё»

Эту реакцию условно можно обозначить как «ответ Штерна». Доктор физико-математических наук Борис Штерн так и написал: «Нет никакой необходимости разбираться в устройстве EmDrive. Раз он нарушает закон сохранения импульса — значит, это «бред», который «работает на паразитных эффектах» и может заинтересовать лишь тех, кто нетвёрд в рациональном взгляде на мир. Ерунда и чушь, очевидная ошибка в эксперименте». Слова Штерна не разошлись с делом: «разбираться в устройстве» он не стал. Вместо этого физик отослал читателя к тексту 2014 года, написанному В. Лебедевым. Тот сообщает: «Самое главное — эксперимент группы NASA Уайта проводился не в вакууме». На этом месте текст с критикой Лебедева надо закрывать. Потому что ещё до той публикации сотрудники NASA замерили у «ведра» ту же тягу и в вакууме. Итак, возражения большинства отечественных учёных по этим экспериментам свелись к фразе: «Нет никакой необходимости разбираться в устройстве».

Если вам показалось, что в такой позиции маловато аргументов, зато чересчур много эмоций и эпитетов, то вы не правы. Иные особо респектабельные российские СМИ отписали на эту тему статьи с заголовками «Двигатель — фуфло, автор — чудак». Думаете, пресса хочет заработать популярность жёлтыми заголовками? Зарубежные учёные высказались по этому вопросу ещё эмоциональнее. Чешский физик Любош Имотль назвал авторов последней работы по этой теме «семью имбецилами», а их рецензента — «восьмым имбецилом». Увы, в отношении аргументации по существу он был также скуп, как и его российские коллеги.

То, что у всех групп, которые пытались замерить тягу EmDrive, это получалось, при таком подходе не важно. Теория не допускает явление — значит, его регистрация на практике не может быть верной. У этого подхода есть одна слабость — современная физика так не работает.

Надо ли верить опытам?

Каждый из нас много раз ставил эксперимент, в котором теория важнее экспериментально полученного результата. Попробуйте при восходе Луны оценить её размер, а потом немного подождать и посмотреть на неё же в зените. Видимые размеры небесного тела поменяются в разы. С теоретической точки зрения это бред. Когда естественный спутник у горизонта, расстояние от него до нас растёт на величину радиуса Земли и видимый размер Луны должен уменьшаться на 1,7 процента. Однако что-то внутри нашей головы, напротив, «увеличивает» её в размерах! Стоит ли нам объявить это ошибкой в эксперименте? Бесспорно, стоит. Мы точно знаем, что Луна не раздувается в разы, да и фотоаппараты такого не показывают. Здесь теория права, хотя объяснить, почему наши глаза показывают «резиновую Луну», за 2400 лет изучения вопроса никакая теория пока не смогла.

Проблема заключается в том, что за пределами таких довольно очевидных иллюзий подход «сперва теория» ни на что не годится. В конце XIX века пара американских учёных провела эксперимент по измерению скорости света в разных направлениях. В одном из них скорость движения Земли в пространстве «складывалась» с измеряемой световой, ведь планета летит в космосе с большой скоростью. В те времена теория говорила, что измеряемая скорость света должна от такого складывания изменяться. В опыте никаких изменений не было. Когда Майкельсон и Морли опубликовали результаты эксперимента, практически всё научное сообщество сказало: полученный ими результат — ошибка. Формально оно поступило верно — теории под такой результат тогда не было.

Если бы Б. Штерн и В. Лебедев к тому времени уже родились, они, несомненно, одобрили бы это решение. Ведь если скорость света не меняется, «складываясь» со скоростью движения Земли в космосе, то где-то «пропадает» импульс. А ведь именно за такое нарушение они не любят EmDrive. Лишь спустя десятилетия некто Альберт Эйнштейн выяснил, что теории, существовавшие до него, были неверны для скоростей, близких к скорости света. А вот эксперимент, который Майкельсон и Морли посчитали своей ошибкой, наоборот, оказался верным.

Что бывает с теми, кто в них не верит

В 1970-х годах в СССР проанализировали образцы лунного грунта, доставленные «Луной-24». В грунте нашли воду. Вот только теории того времени не предполагали, что на Луне может быть вода. Поэтому советские учёные в соответствующей публикации сослались на вероятность попадания воды в грунт каким-то неизвестным образом уже на Земле. Через 30 лет дистанционным зондированием выяснилось, что вода на Луне есть и немало. Но отечественных учёных в список её первооткрывателей занести вряд ли получится. Если вы открыли что-то радикально новое, и тут же — чтобы избежать насмешек коллег — сказали, что это может быть ошибкой, то все именно так это и воспримут. Работу никогда не цитировали.

Как мы видим, люди говорящие «сначала теория, а потом эксперимент», часто проходят мимо больших открытий. Поэтому со временем многие стали игнорировать идею о том, что эксперименты и наблюдения верны только тогда, когда они сходятся с теорией. Так случилось в 1998 году: выяснилось, что в самых далёких галактиках сверхновые имеют яркость ниже положенной. Из этого получалось, что скорость расширения Вселенной миллиарды лет назад и сегодня сильно различается — иначе аномалии яркости не объяснить. Замеры оказались теоретическим шоком — ничто в тогдашних теориях не указывало на то, что так вообще может быть.

К счастью, ни Борис Штерн, ни кто-либо ещё в тогдашнем мире не выступил и не сказал: «Это ошибочные наблюдения». Напротив, физики-теоретики сели, подумали, и хоть и не сразу, но придумали тёмную энергию, «расталкивающую» Вселенную. «Видел» кто-нибудь тёмную энергию, регистрировал её? Нет, более того, её изначально предложили как нечто, чего увидеть нельзя.

О чём нам забыли рассказать в школе

Представьте: ваш ребёнок на уроке посчитал скорость поезда неверно, и у него не получается довести состав из А в Б за положенное по условиям задачи время. Тогда он берёт и пишет: «Поезд был ускорен тёмным локомотивом, не взаимодействующим с электромагнитными волнами и поэтому оставшимся невидимым для составителя условия задачи». Психически нормальный учитель поставит за это двойку. Ибо в школе учат, что все законы физики всегда железно выполняются, а если нет, то ваш ребёнок просто не умеет считать.

А вот учёным за вышеописанное открытие, интерпретированное как тёмная энергия, дали Нобелевку. И правильно сделали. Потому что практика — единственный критерий истинности теории, а никак не наоборот. Школьный учебник упрощает жизнь — эксперименты сходятся с теориями только тогда, когда они верные. Если измерения показывают, что Вселенная расширялась в разное время с разной скоростью, то это научный факт. Мы можем сомневаться в существовании тёмной энергии, предлагая менее загадочные альтернативы. И, более того, регулярно делаем это. Но говорить «ваши измерения сверхновых ерунда, потому что они не соответствуют теории» — это не слишком научная позиция.

Куда упёрся вопрос

Как отметил по этому поводу физик Николай Горькавый, эксперимент на самом деле не может нарушать законы природы. Он происходит в природе, что автоматически «легализует» его результаты. «Вопрос всегда упирается в трактовку эксперимента»,— выступает в роли Капитана Очевидность учёный.

С его точки зрения, существует как минимум одно гипотетическое объяснение наблюдаемого в экспериментах с EmDrive. Несколько огрубляя, «микроволновка в ведре» просто входит в резонанс с гравитационными волнами высокой частоты, которые образовались при коллапсе Вселенной, предшествовавшей нашей. История с этими волнами и прошлой Вселенной настолько увлекательна, что с ней есть смысл ознакомиться отдельно. Коротко отметим, что гравитационные волны, в отличие от той же тёмной материи и тёмной энергии, реально открытый экспериментальный факт. Существуют ли высокочастотные гравиволны и является ли EmDrive их случайно созданным детектором — вопрос пока открытый.

Практические последствия

В настоящий момент оценить работоспособность двигателя всё еще нельзя. Да, как мы отметили выше, минимум две независимые группы изучали его тягу в вакууме. Мартин Таджмар, делавший это до людей из NASA, — экспериментатор с хорошей репутацией. Если тяга вышла и у него, и у других групп, значит, она существует. Однако полностью исключить наличие паразитных эффектов для такого явления можно лишь одним опытом — в космосе, используя «ведро» для экспериментального перемещения спутника на орбите. В земных условиях почти к любому типу экспериментов можно подобрать возможные паразитные эффекты — их очень трудно исключить полностью даже при отличной организации экспериментов. В космосе же тяга либо есть, либо нет. Известная «гравицапа» российского происхождения на спутнике «Юбилейный» так никуда его и не подвинула. Вероятность того, что EmDrive даёт реальную тягу довольно мала, но, определённо, исключать её не стоит. Что, если…?

Тяга, показываемая «пустым ведром» в последнем опыте, очень мала — всего 1,2 миллиньютона на киловатт прилагаемой мощности. На первый взгляд, это годится, только чтобы двигать песчинки в космосе. Однако в вакууме скорость не гасится трением и при длительном ускорении можно разогнаться довольно сильно. Конечно, российские СМИ сильно поторопились, обещая, что так можно долететь до Марса за 70 дней. Простые расчёты показывают, что даже автоматический зонд с ядерным реактором, питающим EmDrive, на такой тяге долетит до Марса за многие месяцы. Однако при более дальних полётах замены подобному двигателю пока не видно. Ракетные и ионные аналоги быстро исчерпают топливо, выбрасываемое назад.

«Летающее ведро» в такой массе не нуждается, и, например, дальние рубежи Солнечной системы вполне доступны ему в этом столетии. Оно, если верить последним экспериментам, выдаёт примерно в 300 раз больший импульс на киловатт мощности, чем солнечный парус или фотонные двигатели из научной фантастики. Между тем солнечный парус — это самый реалистичный на сегодняшний день вариант звездолёта. Если EmDrive работает, то он сможет доставить зонд к Проксиме Центавра за сотни или даже десятки лет. Пока это единственный потенциально возможный вариант исследования недавно открытой ближайшей планетной системы.

Александр Березин

Александр Березин

life.ru

Китайский вечный двигатель «убьет» нефть и газ

Ученые из КНР утверждают, что вот-вот испытают в космосе EMdrive — квантовый двигатель, не нуждающийся во внешнем источнике энергии. Это не только научно-техническая сенсация и прорыв в космических исследованиях: если китайцы и впрямь сумеют довести свой perpetuum mobile до ума, традиционные энергоносители типа российских нефти и газа когда-нибудь станут ненужными.

Китай создал силовую EM-drive-установку, работающую по квантовому принципу и не нуждающуюся во внешнем источнике энергии. Новый двигатель якобы уже испытан в лабораторных условиях и теперь должен пройти «ходовые» испытания в космосе. Он будет выведен на околоземную орбиту и пройдет ряд тестов.

Информацию выдал в эфир китайский телеканал CCTV-2, а рекламный ролик испытаний доступен на Daily Mail. Тем не менее видеозапись не дает возможности сделать обоснованное заключение о научной состоятельности заявленного проекта.

Идея perpetuum mobile , черпающего энергию из взаимодействия несимметричного резонатора и магнетрона, родилась еще 13 лет назад (то есть в 2004 году) у британского физика Роджера Шойера, основателя исследовательской компании Satellite Propulsion Research.

Рабочий прототип EM-drive был смонтирован в 2006 году, причем исследования ведутся как в китайском научном центре (лаборатория профессора Яна Цзюаня), так и в NASA (США).

Отчет об успешных испытаниях электромагнитного двигателя нового типа, проведенных лабораторией Eagleworks (подразделение NASA), появился в ноябре 2016 года в американском Journal of Propulsion and Power, который издается американским Институтом аэронавтики и астронавтики. До этого — в 2015 году — издание уже публиковало статью-отчет «Прямые измерения потоковых величин EM-drive и возможные побочные эффекты» (M. Tajmar, G. Fiedler).

Однако — при всей заманчивости мечты о вечном двигателе — существует и очевидное противоречие с азами физики: отсутствие расходуемого рабочего тела нарушает закон сохранения импульса. Полученные исследователями положительные результаты их оппоненты объясняют ошибками приборов. При этом они, что характерно, не придираются к чистоте тестов в лаборатории NASA. А ее сотрудники объясняют свой успех теорией волны-пилота. Она крайне мало изучена, но является первым известным примером теории со скрытыми переменными, представленной еще в 1927 году основоположником квантовой физики — французским ученым Луи Де Бройлем. Доработавший ее Дэвид Бом подвел теоретический фундамент под интерпретацию квантовой механики как детерминированной теории. Ее математическая доказательность, в частности, обоснована при помощи квантового лагранжиана и выводов из уравнения Шредингера.

В общем, оппонентам так и не удалось опровергнуть физико-математические построения исследователей, которые, похоже, уже несколько лет как перешли в экспериментальную фазу.

Насколько известно, в России подобные разработки не декларируются, но активно ведутся некоторыми лабораториями.

Один из компетентных научных источников нашей редакции так прокомментировал американские и китайские результаты в области EM-drive тестов: «Двигатель, предположительно, действует благодаря излучению СВЧ-волн, никакого космического излучения. И тяга не «мощнейшая», а исчезающе малая. Из-за чего столько споров насчет двигателя — его тягу очень сложно измерить».

Дискретное мнение отечественного физика совпало с заключением такого признанного авторитета в области физики, как А.П. Шергин (ученый секретарь доктор физико-математических наук профессор Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе). Он осторожно относится к результатам, полученным в американский и китайской лабораториях: «Законы сохранения энергии выполняются стопроцентно. Никаких нарушений быть не может. Когда кажется, что энергия взялась ниоткуда, то на самом деле она просто трансформировалась из другого вида энергии».

Вывод о том, что некая инновация не может работать, потому что «не может работать никогда», — довольно частая для научной среды болезненная реакция на чужое открытие. Ведь за любой устойчивой теорией стоит целая школа с признанными авторитетами, отцами-основателями и функционерами от Большой науки. Изобретатели же — это, как правило, молодые инициативные энтузиасты, которым еще только предстоит доказать свою правоту и стать маститыми учеными, а по пути ниспровергнуть часть авторитетных мнений своих предшественников (что, мягко говоря, не по нраву самим авторитетам).

Румынский энтузиаст собрал и запустил EM-drive у себя дома:

Почти за сто лет до исследований до EM-drive Никола Тесла, опередивший свое время, создавал энергетическую установку, принцип работы которой современники были явно не в состоянии понять и оценить. Загадка его экспериментов не раскрыта по сей день — возможно, потому что дармовая энергия разрушит экономику потребления ископаемого сырья и атомной промышленности. Естественно, Россия как один из крупнейших в мире экспортеров энергоносителей не особо нуждается в использовании EM-drive двигателя на земле. Тем не менее наша страна — один из признанных лидеров в области освоения космоса, а там эти двигатели могут стать незаменимыми.

www.pravda.ru

Двигатель, нарушающий законы физики: будущее наступило сегодня

Китайские инженеры построили и успешно протестировали электромагнитный двигатель, опровергающий принципы известной нам физики. Это может стать началом эпохи великих космических открытий и колонизации Солнечной системы, о которой так долго мечтали астрономы всего мира.

На этой неделе мировое научное сообщество всколыхнула неожиданная новость. Китайские ученые официально опубликовали экспериментальные доказательства того, что электромагнитный двигатель EmDrive на самом деле работает. Уникальная установка способна, к примеру, двигать в вакууме космический корабль… не используя топливо. Так почему же многие ученые считали (а некоторые продолжают считать до сих пор), что это изобретение — чистой воды шарлатанство?

Как работает EmDrive


Орбитальная станция «Тяньгун-2», на которой пройдут испытания ЭМ двигателя

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 год назад). 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.

Советские конструкторы внеземных поселений: как проектировали Луноград

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.

Некоторые любители собирали миниатюрную копию EmDrive прямо у себя дома

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.

Сегодня телеканал CCTV-2 сообщил, что китайские инженеры не только успешно испытали новый двигатель в космической лаборатории «Тяньгун-2» в декабре прошлого года, но и представили материалы, демонстрирующие схему и работу EmDrive. В ближайшее время установка отправится в космос и будет испытана в реальных условиях. Ли Фенг, главный конструктор, объяснил, что перед запуском на космический аппаратов технологии придется пройти модернизацию. К примеру, для того, чтобы удержать аппарат на орбите, требуется мощность тяги от 100 мH до 1H, а текущая 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.

В NASA уверены, что при расчетной тяге в 1,2 мН установка сможет добраться до края Солнечной системы всего за несколько месяцев. Если испытания пройдут успешно, колонизация Марса перестанет быть мечтой и станет реальностью, которая уже в ближайшее время позволит человечеству освоить ближайшие к Земле планеты и крупные астероиды.

www.popmech.ru

Китайcкое телевидение заявило о создании «невозможного двигателя» EmDrive

Схема промоделированных электрического и магнитного полей в прототипе двигателя EmDrive, представленном NASA в ноябре 2016 года

Harold White at el. / Journal of Propulsion and Power, 2016

Китайским ученым удалось сконструировать работающий прототип «невозможного двигателя» EmDrive, который можно использовать для космических полетов. Об этом сообщает Daily Mail со ссылкой на репортаж Центрального телевидения Китая (CCTV). В ролике говорится, что использование этого двигателя позволит доставить человека на Марс за 10 недель. 

EmDrive —
предполагаемый электромагнитный космический двигатель,
который создает тягу без реактивной струи.
Схема работы двигателя основана на использовании магнетрона и несимметричного резонатора. В результате удается добиться возбуждения в резонаторе стоячих электромагнитных волн в микроволновом диапазоне. Эти волны, по словам авторов идеи, из-за несимметричности резонатора и являются источником тяги. Все предложенные на сегодняшний день физические модели, описывающие работу такого
двигателя, противоречат третьему закону Ньютона, поэтому многие ученые относятся к идее скептически. Достоверных экспериментальных подтверждения или опровержения работы такого двигателя на сегодняшний день не предложено. Однако существуют косвенные причины, подтверждающие принципиальную возможность его работы, например, наблюдение пролетной аномалии — резкого увеличения энергии при гравитационных маневрах космических аппаратов вблизи Земли.

Впервые идея двигателя была предложена Роджером Шойером еще в 1999 году. А начиная с 2002 года, когда был представлен первый прототип, NASA запустила программу по разработке двигателя EmDrive для космических полетов. Чуть позже к разработкам присоединилось и Китайское Космическое Агентство. В ноябре 2016 года ученые из NASA опубликовали в рецензируемом журнале отчет о создании работающего прототипа двигателя с тягой 1,2 миллиньютона на киловатт. Экспериментального опровержения этой работы не последовало.

Теперь CCTV сообщило, что китайским ученым удалось создать прототип двигателя EmDrive, который может быть использован для тяги космического корабля. Тестирование двигателя в космических условиях планируется в ближайшее время. Никаких технических деталей при этом не сообщается. В декабре 2016 года китайские СМИ уже говорили о тестировании двигателя в космических условиях, однако и тогда никаких технических подробностей предоставлено не было.

Заметим, что разработка «невозможного двигателя» на бестопливной тяге возбуждает большое количество спекуляций. Работоспособность предложенных прототипов двигателей подвергалась неоднократным проверкам, и большинство экспериментальных результатов было опровергнуто. Например, в 2008 году китайские ученые утверждали, что смогли в 7 раз увеличить мощность прототипа двигателя, однако затем, после перепроверки данных оказалось, что измеренная тяга была в пределах шума. Стоит также отметить, что даже последние полученные NASA данные о возможной тяге EmDrive указывали на исчезающе малые значения, поэтому неясно, на основании чего представители CCTV заявляют о 10-недельном путешествии к Марсу.

Александр Дубов

nplus1.ru

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *