Двигатель нарушающий закон физики объяснение. Загадка двигателя, работающего без топлива, нарушающего законы физики

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 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.

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 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 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.

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.

МОСКВА, 12 сен - РИА Новости . Все последние заявления китайских ученых об успешном создании и испытании микроволнового ракетного двигателя EmDrive, скорее всего, основаны на ошибочных данных, но при этом само устройство в любом случае не нарушает законов физики, считает физик Брайс Кассенти (Brice Cassenti) из университета Коннектикута (США).

"Работа EmDrive нарушает третий закон Ньютона, говорящий о том, что сила не может возникать сама по себе без взаимодействия физических тел. И действие, и противодействие являются прямым результатом работы закона сохранения импульса. Если этот закон будет нарушаться, то тогда вся современная физика, построенная на его базе, будет неправильной. Поэтому многие из нас считают, что все утверждения о работе EmDrive являются продуктом ошибочных замеров",— заявил Кассенти, комментируя заявления китайских ученых о создании "рабочей" версии EmDrive.

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. В декабре прошлого года об успешном завершении подобных испытаний заявили ученые из Китая, создавшие копию EmDrive и готовящиеся запустить ее в космос для окончательной проверки работоспособности.

Как подчеркивает Кассенти, чьи слова передает пресс-служба университета Коннектикута, и опыты китайских ученых, и результаты замеров физиков из лаборатории Иглворкс в Центре космических полетов НАСА имени Джонсона, не являются подделкой или элементарным враньем. Они действительно увидели реальные изменения в положении EmDrive, однако эти сдвиги могли произойти не из-за появления "невозможной" силы тяги, вырабатываемой двигателем Шоера, а из-за различных побочных эффектов, не учтенных при замерах.

К примеру, продолжает ученый, некоторые части EmDrive могли расшириться под действием электрических токов, возникающих внутри устройства, и это расширение могло быть воспринято приборами и экспериментаторами как свидетельство того, что двигатель действительно вырабатывает тягу. С другой стороны, он признает, что физики НАСА и, возможно, их китайские коллеги пытались ликвидировать все побочные эффекты и учитывали их существование.

В целом, как он отмечает, все опыты с EmDrive указывают на существование неких любопытных физических эффектов, которые вряд ли выходят за пределы Стандартной модели физики, но которые было бы интересно изучить и объяснить. По этой причине, по мнению Кассенти, и Китай, и НАСА проводят опыты с EmDrive, а результаты этих экспериментов публикуются в рецензируемых журналах.

Даже если EmDrive работает, как считает Кассенти, он вряд ли будет нарушать существующие законы физики — скорее всего, его работа будет объясняться какими-то эффектами, укладывающимися и в выкладки Ньютона, и в общую теорию относительности, о которых мы пока не знаем.

Окончательная проверка его работоспособности, как подчеркивает ученый, будет возможна лишь в космосе, где на работу двигателя не будут влиять другие силы. В таком случае инженеры смогут точно измерить реальную силу тяги и проверить, может ли EmDrive действительно открыть дорогу для путешествий в дальний космос.

Недавно лаборатория Eagleworks успешно провела очередной тест разработанного NASA двигателя EmDrive, провозгласившего настоящую технологическую революцию. Этот проект часто путают с “гиперпространственным” или, как его еще называют, Каннским двигателем, якобы способным развить скорость света. Несмотря на то, что он не обладает такими фантастическими способностями, работа двигателя противоречит законам физики , получая тягу буквально из ничего. Не стоит и говорить о том, насколько такое изобретение может приблизить человечество к полету на Марс.

Постройка оснащенного EmDrive космического корабля для полета на Марс

Перспектива оборудования космического корабля двигателем EmDrive буквально взбудоражило умы всей организации NASA. Для успешного применения двигателя в космическом путешествии ему потребуется своего рода атомная электростанция мощностью от 1 до 100 мегаватт, технология разработки которой пылится в архивах NASA еще с 80-х годов. Однако теперь с чертежей сдули пыль, и ВМС США уже занимаются созданием реактора мощностью в 220 МВт для своих межконтинентальных баллистических ракет.

Глава исследовательской группы в Eagleworks Гарольд Уайт поделился своими догадками о том, что команда космических путешественников, помещенная в 2-мегаваттный атомный электроракетный двигатель, сможет достичь Марса всего за 70 суток. Такая цифра возможна благодаря тому, что NASA EM Drive способен создавать тягу мощностью в 0.4 Ньютона на киловатт. Если бы такой двигатель был прикручен к старому-доброму Аполлону, он бы добрался до Луны всего за 3 дня.

Жаркие дискуссии

Научная общественность встретила проект NASA EM Drive с изрядной долей скептицизма, что частично связано с тем, что во многих отчетах были даны весьма скудные подробности его работы. Однако неизгладимое впечатление произвело то, что после впуска лазеров в резонансную камеру скорость некоторых находящихся там лучей превысила скорость света. Наверняка, кто-то в тот момент решил, что NASA случайно создали что-то вроде пространственной аномалии.

На самом деле, EmDrive скорее напоминает реакционно-инертный двигатель, нежели гиперпространственный. В его работе задействована мощная вакуумная труба под названием магнетрон, предназначенная для направления микроволн в замкнутый конец усеченного конуса, находящегося в резонансной камере. Но даже описание основ работы двигателя вызывает жаркие споры; да и как вообще объяснить то, что он нарушает закон сохранения импульса Ньютона? Поскольку в EM Drive нет никакой известной силы, создающей тягу, кто-то считает, что это происходит из-за неизученного феномена или вследствие ошибки в проекте двигателя резонансной камеры.

Одно из возможных объяснений работы Каннского двигателя гласит, что он “взаимодействует с квантовым вакуумом виртуальной плазмы”. Звучит как набор слов из “ Star Trek ”, не так ли?

Но все же, в двух словах: виртуальные частицы появляются вследствие флуктуации квантового вакуума, являющегося низшим энергетическим квантовым состоянием, после чего ионизируются с помощью микроволн. Все это делает принцип его работы похожим на ионный двигатель, с той лишь разницей, что EmDrive не требуется ионизированное топливо.

Тем не менее, некоторых ученых не устраивает даже такое объяснение, поскольку они придерживаются мнения о том, что квантовый вакуум не может быть ионизирован. Согласно закону сохранения импульса, для создания тяги в конструкции должно присутствовать что-то, от чего можно “оттолкнуться”; но квантовый вакуум, предположительно, не способен предоставить это необходимое условие и даже не является плазмой.

Однако британский ученый и изобретатель EmDrive Роджер Шоер заявляет, что его устройство не противоречит законам Ньютона.

“Проще говоря, электричество конвертируется в микроволны благодаря внутренним углублениям, благодаря чему и стало возможно достичь подобного эффекта”,- рассказал Шоер.

В данный момент инженеры в лаборатории Eagleswork пытаются установить, удастся ли в обозримой перспективе достичь выдающихся результатов в дальнейшей разработке технологии. Здесь стоит упомянуть, что в 2015 году NASA уже преодолели одно из главных препятствий на пути полноценного использования EmDrive для космических полетов, продемонстрировав его работоспособность в вакууме.

Теория Шоера нашла отклик и в других странах. Например, в прошлом году китайские ученые привели собственные доказательства достоверности принципов работы нового двигателя, создав похожую конструкцию, мощность тяги которой при использовании 2.5 киловатт энергии составляет 720 мН (миллиньютон). Исследователи из Германии тоже не отстают: в июле 2015 года они опубликовали данные собственных экспериментов с EmDrive.

Недавно Пол Марш - один из задействованных в создании EmDrive сотрудников NASA, опубликовал неофициальное обновление на форуме агентства, в котором выразил догадку о том, что возможным источником тяги в EmDrive является сила Лоренца, определяющая силу воздействия электромагнитного поля (в данном случае, двух) на точечно заряженную частицу. Причина, по которой данная теория имеет право на жизнь, заключается в том, что магнитное поле Земли может взаимодействовать с магнитным полем EmDrive и таким образом создавать бесконечную тягу, которая, тем не менее, будет полностью бесполезна в открытом космосе.

Так или иначе, команда NASA не перестает работать над усовершенствованием технологии. Кто знает, может, Марс - это всего лишь отправная точка наших грядущих звездных путешествий.

Будьте в курсе всех важных событий United Traders - подписывайтесь на наш

Свой собственный микроволновый двигатель построил и американский ученый Гвидо Фетта, и вот ему как раз удалось убедить NASA испытать его. Результаты оказались положительными.

Команда NASA из Космического центра Джонсона назвала работу « аномальной тяги из радиочастотного устройства, измеренное с помощью низкотягового торсионного маятника». Пять ученых провели шесть дней, создавая испытательное оборудование, а после еще два дня экспериментировали с разными конфигурациями. Испытания включали «нулевое движение», идентичное живой версии, но модифицированное таким образом, что устройство производит нагрузку, которая могла бы проявить некоторый эффект, не связанный с актуальным устройством.

В 90-х годах NASA испытывало то, что можно было бы назвать антигравитационным устройством, основанном на вращающихся сверхпроводящих дисках. Результаты испытаний показывали себя очень хорошо, пока ученые не поняли, что помехи от устройства влияют на измерительные приборы. Это был хороший урок.

Крутильные (торсионные) весы, которые они используют для проверки тяги, были достаточно чувствительны, чтобы обнаружить тягу менее чем в десять микроньютонов, но двигатель на деле произвел от 30 до 50 микроньютонов - меньше одной тысячной от китайских результатов, но определено положительно, несмотря на закон сохранения импульса.

«Результаты испытаний показывают, что проект радиочастотного двигателя с резонирующей полостью, уникального устройства на электроэнергии, производит силу, которую нельзя отнести к любому из известных классических электромагнитных явлений, и, следовательно, может демонстрировать взаимодействие с квантовой вакуумной виртуальной плазмой».

Последняя строка означает, что двигатель может работать, толкая призрачное облако частиц и античастиц, которые постоянно выскакивают на свет и снова исчезают в пустом пространстве. Но команда NASA пытается избежать объяснения своих результатов, просто сообщая о том, что нашла.

Изобретатель двигателя, Гвидо Фетта, назвал его Cannae Drive («Каннский двигатель»), сославшись на битву при Каннах, в которой Ганнибал одержал победу над более сильным римским войском: вы хорошо сражаетесь, оказавшись в трудном положении. Впрочем, как Шойер, Фетта потратил годы, пытаясь убедить скептиков просто взглянуть на него. Похоже, он пришел к успеху.

«Из того, что я понимаю о работе NASA и Cannae, - их радиочастотный двигатель на самом деле работает аналогично EmDrive, кроме того, что асимметричная сила вытекает из пониженного коэффициента отражения на одном конце платы, - говорит Шойер. Он считает, что это снижает удельную тягу двигателя.

Фетта работает над рядом проектов, которые пока не может обсуждать, а PR-команда NASA не смогли получить комментарии у группы ученых. Однако справедливо предположить, что эти результаты были получено довольно быстро, как в случае с аномальными нейтрино быстрее скорости света. Вопрос с теми нейтрино прояснился достаточно быстро, но, учитывая то, что это уже третий случай создания независимого двигателя без топлива, который работает в тестах, аномальную тягу может быть намного сложнее объяснить, чем кажется.

Работающий микроволновый двигатель может серьезно сократить расходы спутников и космических станций, продлить их рабочую жизнь, обеспечить тягой миссии в глубокий космос и доставить астронавтов до Марса за недели, а не за месяцы. Возможно, это станет одним из величайших изобретений Великобритании.

Впрочем, из объяснений NASA можно предположить, что космическое агентство тоже не до конца уверено. Вопрос в другом: можно ли масштабировать этот двигатель и использовать для космических путешествий? Возможно. Но нужно больше исследований.

В ближайшее время исследователи из Китая планируют испытать двигатель EmDrive, который, по их заверениям, работает на энергии микроволн. Устройство представляет собойметаллический усечённый конус и магнетрон, создающий микроволны, энергию которых накапливает резонатор. При этом система не подвергается внешнему воздействию и использует для создания тяги электромагнитные поля.

Создатели EmDrive отказываются раскрывать технологию. Однако финские физики считают, что работа двигателя осуществляется на основе инерции фотонов, возникающих из-за эффекта Унру. Такой способ позволяет избавиться от тяжеловесных контейнеров с топливом и использования реактивного выброса.

Видео

Отмечается, что что изначально идея устройства, которое противоречит законам физики, была высказана британским инженером Роджером Шойером. Он представил свой проект общественности в 2003 году, сообщаетГазета.ру .

Создатели EmDrive надеются провести испытания двигателя в космосе. Они считают, что использование устройства позволит сократить полёт до Марса до 10 недель. А если проект окажется успешным, он позволит достигнуть края Солнечной системы за несколько месяцев.

Действительный член Российской академии космонавтики имени Циолковского Александр Железняков не верит, что такой двигатель способен работать.

«Я фантастику не комментирую. Вы понимаете, тут вообще непонятно, что это за двигатель. Я всё-таки сторонник того, что в природе ничего бесследно не исчезает и ничего бесследно не появляется. А тут какие-то фантастические идеи высказываются. Не зная всех подробностей, комментировать абсурдно», - сказал он в беседе с НСН .

В свою очередь, заведующий отделом Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН, доктор физико-математических наук Георгий Малинецкий заметил, что двигатель EmDrive не нарушает законы физики.

«Когда люди представляют себе двигатель, то они представляют, что что-то движется, сгорает, но с XIX века, когда всё было именно так, многое изменилось. С тех пор люди создали и квантовую механику, и квантовую теорию пули. Они выяснили, что фотон (частичка, у которой нет массы покоя) имеет и импульс, и энергию. Соответственно попытки учёных использовать такие вещи, превращая энергию электромагнитного поля в энергию движения – это деятельность, связанная с двигателем EmDrive. Нарушений законов физики здесь нет, а дальше зависит от инженеров, сумеют ли они, исходя из представлений квантовой теории поля, квантовой механики, воплотить это в реальных конструкциях», - заверил он в беседе с НСН .

Эксперт также заметил, что за создателей такого двигателя можно только порадоваться и уточнил, что раньше проектом создания «невозможного» двигателя серьёзно занимались в NASA. В то же время эксперт не слышал, чтобы в России кто-то занимался похожими устройствами.

Малинецкий заметил, что этот двигатель представляет особую ценность для космонавтики.

«Для того, что есть на Земле, этот двигатель не нужен. Вполне можно ездить и на бензине, и на газе, и на электричестве. Но когда дело касается космоса, то там, чтобы спутник не уходил с орбиты, нужна тяга, пусть и очень маленькая. Что самое главное, этот двигатель не расходует рабочее тело, он имеет дело с полем, поэтому для него не нужно ракетное топливо везти на орбиту. В этом смысле это крайне заманчивая идея», - заметил эксперт.