EmDrive funciona! El rem submergit a l'univers

La física està gairebé a la vora de l'abisme. El novembre de 2016, la NASA va publicar un informe científic sobre les proves EmDrive als laboratoris Eagleworks (1). En ell, l'agència confirma que el dispositiu produeix tracció, és a dir, funciona. El problema és que encara es desconeix per què funciona...

1. Sistema de laboratori per mesurar l'empenta del motor EmDrive

2. Escrivint una cadena a EmDrive durant la prova

Els científics i enginyers dels Laboratoris Eagleworks de la NASA van abordar la seva investigació amb molta cura. Fins i tot van intentar trobar qualsevol font potencial d'error, però sense èxit. Ells el motor EmDrive va produir 1,2 ± 0,1 mil newtons d'empenta per quilowatt de potència (2). Aquest resultat és discret i té una eficiència global moltes vegades inferior a la dels tubs iònics, per exemple, els propulsors Hall, però el seu gran avantatge és difícil de discutir: no requereix combustible.Per tant, no cal portar amb vostè en un possible viatge cap dipòsit de combustible, "carregat" amb la seva potència.

No és la primera vegada que els investigadors demostren que funciona. Tanmateix, ningú encara ha pogut explicar el perquè. Els experts de la NASA creuen que el funcionament d'aquest motor es pot explicar teoria de les ones pilot. Per descomptat, aquesta no és l'única hipòtesi que intenta explicar la misteriosa font de la seqüència. Es requeriran més estudis per confirmar les suposicions dels científics. Tingueu paciència i estigueu preparats per a reclamacions posteriors que EmDrive (3)... Realment funciona.

Es tracta d'acceleració

El cas EmDrive s'ha anat accelerant i accelerant com un autèntic motor de coet durant els últims mesos. Això s'evidencia amb la següent seqüència d'esdeveniments:

• L'abril de 2015, José Rodal, Jeremy Mullikin i Noel Munson van anunciar els resultats de la seva investigació en un fòrum (és un lloc comercial, malgrat el nom, no afiliat a la NASA). Com va resultar, van comprovar el funcionament del motor al buit i van eliminar possibles errors de mesura, demostrant el principi de funcionament d'aquest motor utilitzant-los.
• L'agost de 2015 es van publicar els resultats d'un estudi de Martin Taimar de la Universitat Tècnica de Dresden. El físic va dir que el motor EmDrive es va encendre, però això no és una prova del seu funcionament. L'objectiu de l'experiment de Taimar era provar els efectes secundaris dels mètodes anteriors utilitzats per provar el motor. No obstant això, l'experiment en si va ser criticat per conductes inexactes, errors de mesura i els resultats anunciats van ser anomenats "joc de paraules".
• El juny de 2016, el científic i enginyer alemany Paul Kotsila va anunciar una campanya de crowdfunding per llançar un satèl·lit anomenat PocketQube a l'espai.
• L'agost de 2016, Guido Fetta, fundador de Cannae Inc., va anunciar el concepte de llançament de CubeSat, un satèl·lit en miniatura equipat amb Cannae Drive (4), és a dir, en la vostra pròpia versió d'EmDrive.
• L'octubre de 2016, Roger J. Scheuer, inventor de l'EmDrive, va rebre patents britàniques i internacionals per a la segona generació del seu motor.
• El 14 d'octubre de 2016, es va estrenar una entrevista cinematogràfica amb Scheuer per a International Business Times UK. Representa, entre altres coses, el futur i la història del desenvolupament d'EmDrive, i va resultar que els Departaments de Defensa dels Estats Units i el Britànic, així com el Pentàgon, la NASA i Boeing, estan interessats en la invenció. Scheuer va proporcionar a algunes d'aquestes organitzacions tota la documentació tècnica per a la unitat i demostracions de l'EmDrive, proporcionant una empenta de 8g i 18g. Scheuer creu que s'espera que la segona generació de la unitat criogènica EmDrive tingui una empenta equivalent a una tona, que permeti que la unitat s'utilitza en gairebé tots els cotxes moderns.
• El 17 de novembre de 2016 es van publicar els esmentats resultats de la investigació de la NASA, que inicialment confirmaven el funcionament de la central elèctrica.

4. Cannae Drive a bord del satèl·lit - visualització

17 anys i segueix sent un misteri

5. Roger Scheuer amb un model del seu EmDrive

El nom més llarg i precís d'EmDrive és Motor de ressonància de RF. El concepte d'accionament electromagnètic va ser desenvolupat l'any 1999 pel científic i enginyer britànic Roger Scheuer, fundador de Satellite Propulsion Research Ltd. El 2006, va publicar un article sobre EmDrive a New Scientist (5). El text ha estat molt criticat pels estudiosos. Segons la seva opinió, una unitat electromagnètica relativista basada en el concepte presentat viola la llei de conservació de la quantitat de moviment, és a dir. és una altra opció de fantasia sobre.

però Tant les proves xineses de fa uns anys com les realitzades per la NASA a la tardor semblen confirmar que el moviment mitjançant la pressió de radiació electromagnètica a la superfície i l'efecte de la reflexió de les ones electromagnètiques en una guia d'ones cònica condueix a una diferència de força. i l'aparició de tracció. Aquest poder, al seu torn, es pot multiplicar per Miralls, col·locat a una distància adequada, un múltiple de la meitat de la longitud de l'ona electromagnètica.

Amb la publicació dels resultats de l'experiment Eagleworks Lab de la NASA, la controvèrsia ha revifat sobre aquesta solució potencialment revolucionària. Les discrepàncies entre les troballes experimentals i la teoria científica real i les lleis de la física han donat lloc a moltes opinions extremes sobre les proves realitzades. La discrepància entre les afirmacions optimistes d'un avenç en els viatges espacials i la negació oberta dels resultats de la investigació ha portat a molts a pensar profundament sobre els postulats universals i els dilemes del coneixement científic i les limitacions de l'experiment científic.

Tot i que havien passat més de disset anys des de la divulgació del projecte per part de Scheuer, el model de l'enginyer britànic no podia esperar gaire per a una verificació fiable de la investigació. Tot i que els experiments amb la seva aplicació es van repetir de tant en tant, no es va decidir validar-los adequadament i provar la metodologia en un estudi científic concret. La situació en aquest sentit va canviar després de la publicació esmentada dels resultats revisats per parells de l'experiment al laboratori americà Eagleworks. No obstant això, a més de la legitimitat provada del mètode d'investigació adoptat, des del primer moment, no es va dissipar tot el ventall de dubtes, fet que va soscavar la credibilitat de la pròpia idea.

I Newton?

Per il·lustrar l'abast del problema amb el principi del motor de Scheuer, els crítics solen comparar l'autor de la idea EmDrive amb el propietari d'un cotxe que vol fer moure el seu cotxe prement contra el seu parabrisa des de dins. La inconsistència així il·lustrada amb els principis fonamentals de la dinàmica newtoniana encara es considera com la principal objecció, que exclou completament la credibilitat del disseny de l'enginyer britànic. Els opositors al model de Scheuer no estaven convençuts per experiments successius que van demostrar inesperadament que el motor EmDrive podia funcionar de manera eficient.

Per descomptat, cal admetre que els resultats experimentals obtinguts fins ara pateixen la manca d'una base substantiva clara en forma de disposicions i patrons científicament provats. Tant els investigadors com els entusiastes que demostren l'operabilitat del model de motor electromagnètic admeten que no han trobat un principi físic clarament confirmat que expliqui el seu funcionament com suposadament contrari a les lleis de la dinàmica de Newton.

6. Distribució hipotètica de vectors d'interacció en el cilindre EmDrive

El mateix Scheuer, però, postula la necessitat de considerar el seu projecte a partir de la mecànica quàntica, i no de la clàssica, com és el cas dels accionaments convencionals. Segons la seva opinió, es basa el treball d'EmDrive influència específica de les ones electromagnètiques ( 6), la influència dels quals no es reflecteix completament en els principis de Newton. A més, Scheuer no proporciona cap evidència verificada científicament i verificada metodològicament.

Malgrat tots els anuncis fets i els resultats prometedors de la investigació, els resultats de l'experiment del Laboratori Eagleworks de la NASA són només l'inici d'un llarg procés de verificació de l'evidència i construcció de la credibilitat científica del projecte iniciat per Scheuer. Si els resultats dels experiments d'investigació resulten ser reproduïbles i el funcionament del model també es confirma en condicions espacials, queda una qüestió molt més seriosa per a l'anàlisi. el problema de conciliar el descobriment amb els principis de la dinàmicamentre que és intocable. L'aparició d'aquesta situació no hauria de significar automàticament una negació de la teoria científica actual o de les lleis físiques fonamentals.

Teòricament, EmDrive funciona utilitzant el fenomen de la pressió de radiació. La velocitat de grup d'una ona electromagnètica, i per tant la força generada per aquesta, pot dependre de la geometria de la guia d'ones en què es propaga. Segons la idea de Scheuer, si construïu una guia d'ona cònica de tal manera que la velocitat de l'ona en un extrem sigui significativament diferent de la velocitat de l'ona a l'altre extrem, reflectint l'ona entre els dos extrems, obtindreu una diferència de pressió de radiació, és a dir, una força suficient per aconseguir la tracció. Segons Scheuer, EmDrive no viola les lleis de la física, sinó que utilitza la teoria d'Einstein: el motor simplement està en un altre marc de referència que l'ona "funcionant" que hi ha dins.

7. Diagrama conceptual del funcionament d'EmDrive

És difícil entendre com funciona EmDrive, però saps en què consisteix (7). La part més important del dispositiu és ressonador mikrofalowyal qual es genera la radiació de microones microones (Làmpada emissora de microones utilitzada tant en forns de radar com de microones). El ressonador té una forma similar a un tronc de con metàl·lic: un extrem és més ample que l'altre. A causa de les dimensions correctament seleccionades, hi ressonen ones electromagnètiques d'una certa longitud. Se suposa que aquestes ones s'acceleren cap a l'extrem més ample i s'alenteixen cap a l'extrem més estret. La diferència en la velocitat de desplaçament de l'ona hauria de conduir a una diferència en la pressió de radiació exercida als extrems oposats del ressonador i, per tant, a la formació. propulsió del vehicle. Aquesta seqüència actuarà cap a la base més àmplia. El problema és que, segons els crítics de Scheuer, aquest efecte compensa l'impacte de les ones a les parets laterals del con.

8. Broquet del motor iònic

Un motor a reacció o coet empeny el vehicle (empenta) mentre expulsa gas de combustió accelerada. El propulsor d'ions utilitzat en les sondes espacials també emet gas (8), però en forma d'ions accelerats en un camp electromagnètic. EmDrive no esclata res d'això.

Segons La tercera llei de Newton a cada acció hi ha una reacció oposada i igual, és a dir, les accions mútues de dos cossos són sempre iguals i oposades. Si ens recolzem a la paret, també ens pressiona, encara que no anirà enlloc. Mentre parla principi de conservació de la quantitat de movimentSi les forces externes (interaccions) no actuen sobre un sistema de cossos, llavors aquest sistema té un impuls constant. En resum, EmDrive no hauria de funcionar. Però funciona. Almenys això és el que mostren els dispositius de detecció.

La potència dels prototips construïts fins ara no els fa caure, encara que, com ja hem comentat, alguns dels motors iònics utilitzats a la pràctica funcionen en aquestes gammes micro-newtonianes. Segons Scheuer, l'empenta a l'EmDrive es pot augmentar molt mitjançant l'ús de superconductors.

Teoria de les ones pilot

La teoria de l'ona pilot va ser donada pels investigadors de la NASA com una possible base científica per al funcionament d'EmDrive. Aquesta és la primera teoria de variables ocultes coneguda presentada per Louise de Broglie el 1927, més tard oblidat, després redescoberta i millorada David Bohm - ara es diu teoria de Broglie-Bohm. Està desproveït dels problemes que existeixen en la interpretació estàndard de la mecànica quàntica, com ara el col·lapse instantani de la funció d'ona i el problema de mesura (conegut com la paradoxa del gat de Schrödinger).

aquest teoria no localaixò vol dir que el moviment d'una partícula donada es veu directament afectat pel moviment d'altres partícules del sistema. Tanmateix, aquesta no localitat no permet que la informació es transmeti a una velocitat superior a la velocitat de la llum i, per tant, no contradiu la teoria de la relativitat. La teoria de les ones pilot segueix sent una de les diverses interpretacions de la mecànica quàntica. Fins ara, no s'han trobat diferències experimentals entre les prediccions de la teoria de les ones pilot i les de la interpretació estàndard de la mecànica quàntica.

En la seva publicació de 1926 Max Born va proposar que la funció d'ona de l'equació d'ona de Schrödinger és la densitat de probabilitat de trobar una partícula. Va ser per aquesta idea que de Broglie va desenvolupar la teoria de l'ona pilot i va desenvolupar la funció d'ona pilot. Originalment va proposar un enfocament de solució dual en què un objecte quàntic conté una ona física (ona u) a l'espai real amb una regió singular esfèrica que provoca un comportament semblant a les partícules. En aquesta forma original de teoria, l'investigador no va postular l'existència d'una partícula quàntica. Més tard va formular la teoria de les ones pilot i la va presentar a la famosa Conferència Solvay el 1927. Wolfgang Pauli tanmateix, va suposar que aquest model no seria correcte per a la dispersió de partícules inelàstiques. De Broglie no va trobar

a aquesta resposta i aviat va abandonar el concepte d'ona pilot. Mai va desenvolupar la seva teoria per cobrir l'atzar.

moltes partícules.

El 1952, David Bohm va redescobrir la teoria de les ones pilot. La teoria de Broglie-Bohm va ser finalment reconeguda com la interpretació correcta de la mecànica quàntica i representa una alternativa seriosa a la interpretació de Copenhaguen més popular fins ara. És important destacar que està lliure de la paradoxa de mesura que interfereix amb la interpretació estàndard de la mecànica quàntica.

Les posicions i el moment de les partícules són variables latents en el sentit que cada partícula té coordenades i moment ben definits en un moment donat. Tanmateix, és impossible mesurar aquestes dues magnituds alhora, ja que cada mesura d'una pertorba el valor de l'altra, d'acord amb Principi d'incertesa de Heisenberg. El conjunt de partícules té una ona de matèria corresponent que evoluciona segons l'equació de Schrödinger. Cada partícula segueix una trajectòria determinista controlada per una ona pilot. En conjunt, la densitat de les partícules correspon a l'alçada de l'amplitud de la funció d'ona. La funció d'ona és independent de les partícules i pot existir com una funció d'ona buida.

En la interpretació de Copenhaguen, les partícules no tenen una ubicació fixa fins que s'observen. En teoria ondulatòria

les posicions pilot de les partícules estan ben definides, però això té diverses conseqüències greus per al conjunt de la física, per tant

també aquesta teoria no és molt popular. Tanmateix, us permet explicar com funciona EmDrive.

"Si un mitjà pot transmetre vibracions acústiques, aleshores els seus components poden interactuar i transmetre impuls", escriu l'equip d'investigació de la NASA en una publicació del novembre de 2016. violar les lleis del moviment de Newton".

Una de les conseqüències d'aquesta interpretació, pel que sembla, és que EmDrive es mourà, com si "s'allunyés" de l'Univers.

 EmDrive no hauria de trencar les lleis de la física...

… diu Mike McCulloch de la Universitat de Plymouth, proposant una nova teoria que suggereix una manera diferent de pensar el moviment i la inèrcia dels objectes amb acceleracions molt petites. Si tingués raó, acabaríem anomenant “no inercial” el misteriós impuls, perquè és la inèrcia, és a dir, la inèrcia, la que persegueix l'investigador britànic.

La inèrcia és característica de tots els objectes que tenen massa, reaccionen a un canvi de direcció o a una acceleració. En altres paraules, la massa es pot considerar una mesura de la inèrcia. Tot i que aquest ens sembla un concepte conegut, la seva mateixa naturalesa no és tan evident. El concepte de McCulloch es basa en el supòsit que la inèrcia es deu a un efecte predit per la relativitat general anomenat Radiació Unrua és la radiació del cos negre que actua sobre els objectes en acceleració. D'altra banda, podem dir que creix quan accelerem.

Sobre EmDrive El concepte de McCulloch es basa en el pensament següent: si els fotons tenen massa, han d'experimentar inèrcia quan es reflecteixen. Tanmateix, la radiació Unruh és molt petita en aquest cas. Tan petit que pot interactuar amb el seu entorn immediat. En el cas de l'EmDrive, aquest és el con del disseny del "motor". El con permet la radiació Unruh d'una certa longitud a l'extrem més ample i la radiació d'una longitud més curta a l'extrem més estret. Els fotons es reflecteixen, de manera que la seva inèrcia a la cambra ha de canviar. I del principi de conservació de l'impuls, que, contràriament a les opinions freqüents sobre EmDrive, no es viola en aquesta interpretació, es dedueix que la tracció s'ha de crear d'aquesta manera.

La teoria de McCulloch, d'una banda, elimina el problema de la conservació de l'impuls i, de l'altra, està al marge de la corrent científica. Des del punt de vista científic, és discutible suposar que els fotons tenen una massa inercial. A més, lògicament, la velocitat de la llum hauria de canviar dins de la cambra. Això és bastant difícil d'acceptar pels físics.

És realment una corda?

Malgrat els esmentats resultats positius de l'estudi de tracció EmDrive, els crítics encara hi estan en contra. Apunten que, contràriament als informes dels mitjans, la NASA encara ha de demostrar que el motor funciona realment. És possible, per exemple, amb absoluta certesa errors experimentalsprovocada, entre altres coses, per l'evaporació dels materials que formen parts del sistema de propulsió.

Els crítics argumenten que la força d'una ona electromagnètica en ambdues direccions és realment equivalent. Estem davant d'una amplada diferent del recipient, però això no canvia res, perquè els microones, reflectits des d'un extrem més ample, tornant, cauen no només en un fons més estret, sinó també a les parets. Els escèptics van considerar crear una empenta lleugera amb el flux d'aire, per exemple, però la NASA ho va descartar després de proves en una cambra de buit. Al mateix temps, altres científics van acceptar humilment les noves dades, buscant una manera de conciliar-les de manera significativa amb el principi de conservació de l'impuls.

Alguns dubten que en aquest experiment es distingeix l'empenta específica del motor i l'efecte d'escalfament del sistema tractat amb corrent elèctric (9). En la configuració experimental de la NASA, una quantitat molt gran d'energia tèrmica entra al cilindre, la qual cosa pot canviar la distribució de masses i el centre de gravetat, fent que es detecti l'empenta EmDrive als dispositius de mesura.

9. Imatges tèrmiques del sistema durant les proves

Els entusiastes d'EmDrive ho diuen el secret rau, entre altres coses, en la forma d'un cilindre cònicper això només apareix la línia. Els escèptics responen que valdria la pena provar l'actuador impossible amb un cilindre normal. Perquè si hi hagués una empenta en un disseny tan convencional i no cònic, soscadria algunes de les afirmacions "místiques" sobre l'EmDrive, i també donaria suport a les sospites que els efectes tèrmics coneguts del "motor impossible" funcionen en el muntatge experimental.

El "rendiment" del motor, mesurat pels experiments Eagleworks de la NASA, també és qüestionable. Quan s'utilitzaven 40 W, l'empenta es va mesurar a un nivell de 40 micres, amb més o menys 20 micres. Això és un error del 50%. Després d'augmentar la potència a 60 watts, les mesures de rendiment es van tornar encara menys precises. No obstant això, fins i tot si prenem aquestes dades per valor nominal, el nou tipus d'accionament encara produeix només una dècima part de la potència per quilowatt d'electricitat que es pot aconseguir amb propulsors d'ions avançats com NSTAR o NEXT.

Els escèptics demanen proves addicionals, més exhaustives i, per descomptat, independents. Recorden que la cadena EmDrive va aparèixer en experiments xinesos l'any 2012 i va desaparèixer després de la millora dels mètodes experimentals i de mesura.

Comprovació de la veritat en òrbita

La resposta final (?) a la pregunta de si l'accionament funciona amb una cambra de ressonància és concebuda per l'esmentat Guido Fett, l'inventor d'una variant d'aquest concepte anomenada Kanna Drive. Segons la seva opinió, els escèptics i crítics tindran la boca tancada enviant un satèl·lit alimentat per aquest motor en òrbita. Per descomptat, es tancarà si Cannae Drive realment llança un satèl·lit.

Una sonda de la mida de 6 unitats CubeSat (és a dir, aproximadament 10 × 20 × 30 cm) s'hauria d'elevar a una altitud de 241 km, on romandrà durant aproximadament mig any. Els satèl·lits tradicionals d'aquesta mida es queden sense combustible de correcció en unes sis setmanes. EmDrive amb energia solar eliminarà aquesta limitació.

Per construir el dispositiu, Cannae Inc., operat per Fetta, Inc. va fundar una empresa amb LAI International i SpaceQuest Ltd, amb experiència com a proveïdor de peces de recanvi, incl. per a fabricants d'aviació i microsatèl·lits. Si tot va bé, doncs Teseu, perquè aquest és el nom de la nova empresa, podria llançar el primer microsatèl·lit EmDrive el 2017.

No són més que fotons, diuen els finlandesos.

Uns mesos abans que es publiquessin els resultats de la NASA, la revista revisada per parells AIP Advances va publicar un article sobre el controvertit motor EmDrive. Els seus autors, el professor de física Arto Annila de la Universitat d'Hèlsinki, el doctor Erkki Kolehmainen de la Universitat de Jyväskylä en química orgànica i el físic Patrick Grahn de Comsol, argumenten que EmDrive guanya empenta a causa de l'alliberament de fotons d'una cambra tancada.

La professora Annila és una coneguda investigadora de les forces de la natura. És autor de prop de cinquanta articles publicats en revistes prestigioses. Les seves teories han trobat aplicacions en l'estudi de l'energia fosca i la matèria fosca, l'evolució, l'economia i la neurociència. Annila és categòric: EmDrive és com qualsevol altre motor. Pren combustible i crea empenta.

Pel que fa al combustible, tot és senzill i clar per a tothom: els microones s'envien al motor. El problema és que no se'n veu res, així que la gent pensa que el motor no funciona. Llavors, com pot sortir-ne alguna cosa indetectable? Els fotons reboten d'anada i tornada a la cambra. Alguns d'ells van en la mateixa direcció i a la mateixa velocitat, però la seva fase es desplaça 180 graus. Per tant, si viatgen en aquesta configuració, cancel·len els camps electromagnètics dels altres. És com onades d'aigua que es mouen juntes quan una es desplaça de l'altra de manera que s'anul·len mútuament. L'aigua no se'n va, encara hi és. De la mateixa manera, els fotons que porten impuls no desapareixen, encara que no siguin visibles com a llum. I si les ones ja no tenen propietats electromagnètiques, perquè s'han eliminat, aleshores no es reflecteixen a les parets de la cambra i no en surten. Per tant, tenim una unitat a causa dels parells de fotons.

Un vaixell immers en l'espai-temps relatiu

El reconegut físic James F. Woodward (10) considera, d'altra banda, que la base física per al funcionament d'un nou tipus de dispositiu de propulsió és l'anomenat emboscada Maha. Woodward va formular una teoria matemàtica no local basada en el principi de Mach. El més notable, però, és que la seva teoria és verificable perquè prediu efectes físics.

Woodward diu que si la densitat massa-energia d'un sistema donat canvia amb el temps, la massa d'aquest sistema canvia en una quantitat proporcional a la segona derivada del canvi de densitat del sistema en qüestió.

Si, per exemple, un condensador ceràmic d'1 kg es carrega una vegada amb una tensió positiva, de vegades negativa, que canvia a una freqüència de 10 kHz i transmet potència, per exemple, 100 W, la teoria de Woodward prediu que la massa del condensador hauria de canviar ± 10 mil·ligrams al voltant del seu valor de massa original a una freqüència de 20 kHz. Aquesta predicció s'ha confirmat al laboratori i, per tant, s'ha confirmat empíricament el principi de Mach.

Ernst Mach creia que el cos es mou uniformement no en relació a l'espai absolut, sinó en relació al centre de masses de tots els altres cossos de l'Univers. La inèrcia d'un cos és el resultat de la seva interacció amb altres cossos. Segons molts físics, la plena realització del principi de Mach demostraria la dependència completa de la geometria de l'espai-temps de la distribució de la matèria a l'Univers, i la teoria que li correspongués seria la teoria de l'espai-temps relatiu.

Visualment, aquest concepte del motor EmDrive es pot comparar amb el rem a l'oceà. I aquest oceà és l'Univers. El moviment actuarà més o menys com un rem que s'enfonsa a l'aigua que constitueix l'univers i se'n repel·leix. I el més interessant de tot això és que la física està ara en un estat tal que aquestes metàfores no semblen gens de ciència ficció i poesia.

No només EmDrive, o unitats espacials del futur

Tot i que el motor Scheuer només ha proporcionat un impuls mínim, ja té un gran futur en els viatges espacials que ens portarà a Mart i més enllà. Tanmateix, aquesta no és l'única esperança d'un motor de nau espacial realment ràpid i eficient. Aquí teniu alguns conceptes més:

•  accionament nuclear. Consistiria en disparar bombes atòmiques i dirigir la força de la seva explosió amb un “canó” cap a la popa del vaixell. Les explosions nuclears crearan una força d'impacte que "empeny" la nau cap endavant. Una opció no explosiva seria utilitzar un material fissil de sal, com el bromur d'urani, dissolt en aigua. Aquest combustible s'emmagatzema en una fila de contenidors, separats entre si per una capa de material durador, amb l'addició de bor, durador.

  un absorbent de neutrons que impedeix que flueixin entre recipients. Quan engeguem el motor, el material de tots els contenidors es combina, la qual cosa provoca una reacció en cadena, i la solució de sal en aigua es converteix en plasma, que, deixant el broquet del coet protegit de l'enorme temperatura del plasma per un camp magnètic, dóna una empenta constant. S'estima que aquest mètode pot accelerar el coet fins a 6 m/s i fins i tot més. Tanmateix, amb aquest mètode, es necessiten grans volums de combustible nuclear: per a un vaixell de mil tones, això seria de fins a 10 tones. tones d'urani.

• Motor de fusió amb deuteri. El plasma amb una temperatura d'uns 500 milions de graus centígrads, que dóna empenta, presenta un problema greu per als dissenyadors, per exemple, els broquets d'escapament. Tanmateix, la velocitat que teòricament es podria aconseguir en aquest cas és propera a una dècima part de la velocitat de la llum, és a dir. fins a 30 XNUMX. km/s. Tanmateix, aquesta opció encara és tècnicament inviable.
• Antimatèria. Aquesta cosa estranya existeix realment: al CERN i al Fermilab, vam aconseguir recollir al voltant d'un bilió d'antiprotons, o un picograma d'antimatèria, mitjançant anells de recollida. Teòricament, l'antimatèria es pot emmagatzemar en les anomenades trampes Penning, en les quals el camp magnètic evita que xoqui amb les parets del recipient. Aniquilació de l'antimatèria per l'ordinari

  amb una substància, per exemple, amb hidrogen, dóna una energia gegantina a partir d'un plasma d'alta energia en una trampa magnètica. Teòricament, un vehicle impulsat per l'energia d'aniquilació de la matèria i l'antimatèria podria accelerar fins al 90% la velocitat de la llum. Tanmateix, a la pràctica, la producció d'antimatèria és extremadament difícil i costosa. Un lot determinat requereix deu milions de vegades més energia per produir de la que pot produir després.

• veles solars. Aquest és un concepte d'accionament que es coneix des de fa molts anys, però que encara està esperant, almenys provisionalment, que es realitzi. Les veles funcionaran utilitzant l'efecte fotoelèctric descrit per Einstein. Tanmateix, la seva superfície ha de ser molt gran. La pròpia vela també ha de ser molt prima perquè l'estructura no pesi massa.
• Actuador . Els fantasmes diuen que n'hi ha prou amb... deformar l'espai, la qual cosa en realitat redueix la distància entre el vehicle i la destinació i augmenta la distància darrere d'ell. Així, el mateix passatger es mou només una mica, però a la "bombolla" supera una gran distància. Per fantàstic que sembli, els científics de la NASA han estat experimentant força seriosament.

  amb efectes sobre els fotons. L'any 1994, el físic Dr. Miguel Alcubierre va proposar una teoria científica que descrivia com podia funcionar un motor d'aquest tipus. De fet, seria una mena de truc: en comptes de moure's més ràpid que la velocitat de la llum, modificaria l'espai-temps mateix. Malauradament, no compteu amb aconseguir el disc aviat. Un dels molts problemes que té és que un vaixell propulsat d'aquesta manera necessitarà energia negativa per alimentar-lo. És cert que aquest tipus d'energia és conegut per la física teòrica: el model teòric del buit com un mar infinit de partícules d'energia negativa va ser proposat per primera vegada pel físic britànic Paul Dirac l'any 1930 per explicar l'existència d'un quàntic d'energia negativa prevista. estats. segons l'equació de Dirac per als electrons relativistes.

  En la física clàssica, se suposa que a la natura només hi ha una solució amb energia positiva, i una solució amb energia negativa no té sentit. Tanmateix, l'equació de Dirac postula l'existència de processos en què una solució negativa pot sorgir de partícules positives "normals", i per tant no es pot ignorar. No obstant això, no se sap si es pot crear energia negativa en la realitat de què disposem.

  Hi ha molts problemes amb la implementació de la unitat. La comunicació sembla ser una de les més importants. Per exemple, no se sap com una nau podria comunicar-se amb les regions circumdants de l'espai-temps, movent-se més ràpid que la velocitat de la llum? Això també evitarà que la unitat s'engegui o arrenqui.