Ученые усомнились в нарушении китайским двигателем законов физики — РБК

www.adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

Скрыть баннеры

Ваше местоположение ?

ДаВыбрать другое

Рубрики

Курс евро на 24 сентября
EUR ЦБ: 56,48

(-2,46)

Инвестиции, 23 сен, 16:25

Курс доллара на 24 сентября
USD ЦБ: 58,1

(-1,73)

Инвестиции, 23 сен, 16:25

Берлускони вышел вперед в своем округе на выборах в сенат

Политика, 05:27

«Демократическая партия» Италии признала поражение на выборах в парламент

Политика, 04:27

Глава МИД Испании допустил выдачу виз россиянам, покинувшим страну

Политика, 04:25

www. adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

Блинкен заявил о «праве» Украины вернуть территории, где идут референдумы

Политика, 03:27

Польша перестала пускать россиян с шенгеном через аэропорты

Политика, 02:35

Блинкен сообщил о плане США на случай применения Россией ядерного оружия

Политика, 02:25

Как справиться с осложнениями после коронавирусной инфекции

РБК и Stada, 02:10

Журналист Иван Сафронов выразил надежду, что не проведет в тюрьме 22 года

Общество, 02:03

РБК Comfort

Получайте рассылку с новостями, которые влияют на качество вашей жизни.

Подписаться за 99 ₽ в месяц

Bloomberg сообщил о сильнейшем с 1949 года обвале гособлигаций на Западе

Финансы, 01:32

Краткий путеводитель по ESG стран Азии и Ближнего Востока

РБК и Сбер, 01:10

Четверо погибли при столкновении кроссовера и грузовика под Ярославлем

Общество, 00:51

Экзит-полы показали лидерство правой коалиции на выборах в Италии

Политика, 00:41

ОНФ развернул центры помощи ошибочно призванным по мобилизации

Общество, 00:31

Штрафы по ДНК: правила экологичного выгула собак

Партнерский проект, 00:26

www. adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

«Выгодное начало» от

Ваш доход

0 ₽

Ставка

0%

Подробнее

БАНК ВТБ (ПАО). Реклама. 0+

Ученые не согласились с тем, что двигатель типа EmDrive — двигательной установки, работающей без топлива, — может нарушать или противоречить законам физики. Как заявил РБК бывший сотрудник Московского института механизации и электрификации сельского хозяйства Олег Бондаренко, такие оценки часто даются молодыми специалистами. «Чудеса случаются», и чаще всего они не противоречат физике, добавил Бондаренко.

Если двигатель работает, значит, законы физики не нарушены, заявила РБК профессор кафедры общей физики РУДН Елена Шека. «Я думаю, что если этот двигатель работает, то никакие законы физики он не нарушил — это однозначно. Нарушить законы физики невозможно», — сообщила Шека.

Китайский государственный телеканал CCTV показал сюжет о создании рабочего образца двигателя типа EmDrive, на это обратил внимание британский таблоид Daily Mail. Запись этого сюжета также доступна на YouTube.

www.adv.rbc.ru

В двигателе установлен магнетрон, который генерирует микроволны. Энергия их колебаний накапливается в специальном резонаторе. За счет этого создается тяга. Работу этого двигателя нельзя объяснить в рамках фундаментального закона сохранения энергии (механическая энергия не может возникнуть из ничего и точно так же не может просто исчезнуть).

www.adv.rbc.ru

Китайское англоязычное издание South China Morning Post в 2016 году отмечало, что такой двигатель способен доставить астронавтов до Марса за 70 дней.

Разработку двигателя, работающего на основе технологии EmDrive, ведет и американское агентство NASA. В ноябре 2016 года в научном журнале Journal of Propulsion and Power, издаваемом Американским институтом аэронавтики и астронавтики (AIAA), была опубликована научная статья о принципах работы такого двигателя. Утверждалось, что двигатель EmDrive вырабатывает силу в 1,2 миллиньютонов на киловатт тяги в вакууме.

«Выгодное начало» от

Ваш доход

0 ₽

Ставка

0%

Подробнее

БАНК ВТБ (ПАО). Реклама. 0+

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.

Скриншот видео «EmDrive — O motor impossível».

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.

Скриншот видео iulian207

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.

Скриншот видео AsteronX

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.

Фото: © wikipedia.org

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.

P.S. Китайская гравицапа. Может ли двигатель работать вопреки законам физики? — Бурение и Нефть

Китай создал нарушающий законы физики двигатель. Загадка двигателя, работающего без топлива, нарушающего законы физики Как работает нарушающий законы физики двигатель

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.

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.

«Утекший» отчет НАСА подтверждает работу двигателя EmDrive
Статья о проверке работы потенциально революционного микроволнового двигателя EmDrive, подготовленная специалистами НАСА, утекла в сеть и в ней ученые утверждают, что данное устройство действительно вырабатывает «постоянную» тягу.

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.

Физик: статья про двигатель EmDrive написана «уборщицами» НАСА
Чешский физик Любош Мотль полагает, что недавно «утекшая» статья о подтверждении работы революционного ракетного двигателя EmDrive содержит в себе ошибки, и что ее авторы воспользовались своими связями с НАСА для придания ей достоверности.

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.

Ученый выяснил, как работает микроволновый ракетный двигатель EmDrive
Физики, вероятно, нашли правдоподобное объяснение тому, как микроволновый двигатель EmDrive, созданный инженером Роджером Шоером, вырабатывает силу тяги, несмотря на то, что для его работы не требуется ни топливо, ни направленные пучки излучения.

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.

Гипотеза о , которому не нужно топливо, некоторое время назад была выдвинута NASA. Но космическому агентству не удалось создать рабочую версию такого устройства. Зато, вероятно, удалось китайцам — при этом, о технических характеристиках устройства не сообщается.

В составе EmDrive – магнетрон, который генерирует микроволны, и резонатор, который накапливает энергию их колебаний. Агрегат может развивать тягу на уровне 1,2 миллиньютона на киловатт, работая в вакууме. Особенность EmDrive в том, что он работает без топлива. Это сокращает массу агрегата и отчасти компенсирует его мощность. Создание такого двигателя может стать настоящим прорывом для всего человечества.

При этом нарушает третий закон Ньютона, который гласит, что сила действия должна быть равна силе противодействия. Тот факт, что двигатель не использует топливо, может прямо противоречить закону сохранения импульса: он создает направленную вперед силу без равной и противоположной силы, действующей в другом направлении.

Что это дает человечеству?

Если такой двигатель действительно удастся воплотить в реальность, то он сможет доставить космический корабль до Марса всего за 10 недель, говорят эксперты. А, например, нынешние спутники могут стать в два раза меньше, поскольку им не придется везти с собой топливо. Люди смогут также путешествовать дальше в космос, получая топливо прямо во время движения по пути. Но когда концепция была впервые предложена, она считалась неправдоподобной, поскольку явно противоречит законам физики.

Китайцы против физики

Китайский телеканал CCTV-2 сообщил о планируемых испытаниях учеными КНР рабочего образца двигателя EmDrive в космосе.

Во время загрузки произошла ошибка.

Китайцы протестировали двигатель нарушающий законы физики September 13th, 2017

Год назад мы с вами обсуждали планы Китая .
И вот случилось.

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?

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. 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.

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.

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.

источники

Команда НАСА заявляет о «невозможной» работе космического двигателя — узнайте факты

После долгих лет спекуляций индивидуальная исследовательская группа из Космического центра имени Джонсона НАСА достигла рубежа, который многие эксперты считали невозможным. На этой неделе команда официально опубликовала свои экспериментальные данные об электромагнитной двигательной установке, которая могла бы двигать космический корабль через пустоту без использования какого-либо топлива.

По словам команды, электромагнитный привод, или EmDrive, преобразует электричество в тягу, просто отражаясь от микроволн в закрытой полости. Теоретически такой легкий двигатель мог бы однажды отправить космический корабль на Марс всего за 70 дней. (Узнайте, почему Илон Маск считает, что к 2060-м годам на Марсе сможет жить миллион человек.)

Давняя загвоздка в том, что EmDrive, по-видимому, бросает вызов законам классической физики, поэтому, даже если он делает то, что утверждает команда, ученые все еще не уверены, как эта штука работает на самом деле. Предыдущие сообщения о двигателе были встречены с изрядной дозой скептицизма, и многие физики отнесли EmDrive к миру лженауки.

Теперь, однако, последнее исследование прошло тщательную проверку независимыми учеными, которые предполагают, что EmDrive действительно работает. Является ли это началом революции в космических путешествиях или просто еще одним фальстартом для «невозможного» двигателя космического корабля?

Что такое EmDrive?

Это воплощение EmDrive, впервые предложенное почти 20 лет назад британским ученым Роджером Шойером, было разработано и протестировано инженерами Исследовательской лаборатории передовых двигателей НАСА, неофициально известной как Eagleworks.

Проще говоря, Eagleworks EmDrive создает тягу, отражаясь от электромагнитной энергии (в данном случае, микроволновых фотонов) в закрытой конусообразной камере. Когда эти фотоны сталкиваются со стенками камеры, они каким-то образом толкают устройство вперед, несмотря на то, что из камеры ничего не выбрасывается. Напротив, ионные двигатели, которые сейчас используются на некоторых космических кораблях НАСА, создают тягу за счет ионизации топлива, часто газа ксенона, и выбрасывания пучков заряженных атомов.

Если EmDrive выдержит дальнейшее исследование, это означает, что будущие транспортные средства смогут летать в космосе без буквально тонн топлива. В космическом путешествии оставаться налегке крайне важно для быстрых и экономичных полетов на большие расстояния.

Почему этот двигатель нарушает законы физики?

Еще в 1687 году сэр Исаак Ньютон опубликовал три закона движения, которые легли в основу классической механики. За прошедшие три столетия эти законы неоднократно проверялись и проверялись. (Также см. «Вновь открыт утерянный алхимический рецепт Исаака Ньютона».)

Проблема в том, что EmDrive нарушает третий закон Ньютона, который гласит, что на каждое действие есть равное противодействие. Этот принцип объясняет, например, почему каноэ скользит вперед, когда кто-то гребет. Сила, приложенная при движении весла по воде, толкает каноэ в противоположном направлении. Именно поэтому реактивные двигатели генерируют тягу: двигатель выбрасывает горячие газы назад, а самолет движется вперед.

Как ни странно, EmDrive вообще ничего не выбрасывает, и это не имеет смысла в свете третьего закона Ньютона или другого принципа классической механики — сохранения импульса. Если EmDrive движется вперед, ничего не выбрасывая сзади, то нет противодействующей силы, объясняющей тягу. Это немного похоже на утверждение, что человек внутри автомобиля может двигать его вперед, многократно ударяя по рулю, или что экипаж космического корабля может доставить корабль к месту назначения, просто толкая стены.

Кто-нибудь уже пытался это проверить?

В 2014 году группа Eagleworks произвела фурор, когда объявила о результатах первых испытаний, свидетельствующих о том, что ЭМ-двигатель действительно работал. С тех пор группа тестировала EmDrive во все более жестких условиях, включая последние эксперименты.

Другие группы также разработали и протестировали различные воплощения EmDrive. В дополнение к экспериментам, проводимым американскими, европейскими и китайскими учеными, существует сообщество DIY EmDrivers, которые заняты созданием и тестированием своих собственных невозможных физических двигателей. Но никто не смог с уверенностью сказать, что такой привод работает так, как описано. (Давайте будем реалистами: физики не любят, казалось бы, чудесных изобретений.)

Так что теперь изменилось?

Команда НАСА, создавшая EmDrive, опубликовала результаты своих экспериментов в рецензируемом журнале. Хотя рецензирование не гарантирует, что вывод или наблюдение достоверны, оно указывает на то, что по крайней мере несколько независимых ученых изучили экспериментальную установку, результаты и интерпретацию и сочли все это разумным.

В этом документе команда описывает, как они тестировали EmDrive в почти вакууме, похожем на то, с чем он столкнулся бы в космосе. Ученые поместили двигатель на устройство, называемое крутильным маятником, запустили его и определили, какую тягу он генерирует в зависимости от того, сколько он двигался. Оказывается, по оценкам авторов, EmDrive способен производить 1,2 миллиньютона на киловатт энергии.

Это не большая тяга по сравнению с более традиционными двигателями, но она далеко не незначительна, учитывая полностью бестопливную установку. И для сравнения, световые паруса и другие связанные с ними технологии, которые приводятся в движение толчком фотонов, генерируют лишь часть этой тяги, от 3,33 до 6,67 микроньютонов на киловатт.

До сих пор одним из основных критических замечаний по поводу EmDrive было то, что он нагревался во время активации, что, по мнению некоторых ученых, могло нагревать окружающий воздух и создавать тягу. Тестирование устройства в вакууме сняло некоторые из этих критических замечаний, хотя все еще есть множество предостережений, которые необходимо решить.

ОК. Как это возможно?

Перво-наперво: до сих пор неясно, действительно ли EmDrive создает тягу, и это утверждение требует дополнительной проверки. Но люди уже разбрасываются идеями о том, как этот привод может работать.

Команда Eagleworks, тестировавшая EmDrive, считает, что микроволновые фотоны сталкиваются с «квантовой вакуумной виртуальной плазмой» или бурлящим морем частиц, которые появляются и исчезают на квантовом уровне. Проблема в том, что нет никаких доказательств того, что квантово-вакуумная виртуальная плазма вообще существует, говорит физик Калифорнийского технологического института Шон Кэрролл. Квантовый вакуум существует, говорит он, но он не генерирует плазму, которую можно было бы оттолкнуть.

В своей статье команда Eagleworks обращается к идее, называемой теорией волны-пилота, для описания того, как можно использовать квантовый вакуум для создания тяги, отмечая при этом, что такие интерпретации «не являются доминирующим взглядом на физику сегодня».

Майк Маккалох, физик из Университета Плимута, утверждает, что EmDrive является свидетельством новой теории инерции, которая включает в себя нечто, называемое излучением Унру, своего рода тепло, испытываемое ускоряющими объектами. По его словам, поскольку широкий и узкий концы конуса EmDrive допускают разные длины волн излучения Унру, инерция фотонов внутри полости должна меняться, когда они отскакивают назад и вперед, что должно создавать тягу для сохранения импульса.

Но модель Маккаллоха предполагает, что излучение Унру реально — оно не было подтверждено экспериментально, — а также предполагает, что скорость света меняется в полости EmDrive, что нарушает специальную теорию относительности Эйнштейна, по словам физика Рочестерского технологического института Брайана. Коберлейн.

Также возможно, что некоторая часть энергии, вырабатываемой при ускорении тела, хранится внутри самого тела, говоря очень-очень просто — здесь также задействованы гравитационные взаимодействия и переходные колебания инерционной массы. Это могло бы объяснить, как корабль движется в пространстве, не нарушая закон сохранения импульса, говорит физик Джим Вудворд, который предложил так называемую теорию эффекта Маха в 1919 году.90.

Может это все еще койка?

Обязательно. Существует длинная история находок, которые, казалось бы, бросают вызов законам физики (кто-нибудь о нейтрино быстрее скорости света?), которые в конечном итоге оказались жертвами ошибочных экспериментов.

В этой статье авторы определяют и обсуждают девять потенциальных источников экспериментальных ошибок, в том числе неконтролируемые потоки воздуха, рассеянное электромагнитное излучение и магнитные взаимодействия. Не все из них можно полностью исключить, и определенно необходимы дополнительные эксперименты… возможно, в следующий раз в космосе.

Читать дальше

10 национальных парков с самой красивой осенней листвой

• Путешествия

10 национальных парков с самой красивой осенней листвой

От медных листьев кипариса во Флориде до ярко-золотых берез на Аляске, откройте для себя лучшее из осени в некоторых из самых диких и знаковых пейзажей Америки.

Удивительное и случайное открытие пещеры ледникового периода

• History Magazine

Удивительное и случайное открытие пещеры ледникового периода

Случайно обнаруженная в 1968 году пещера Тито Бустильо на протяжении 26 000 лет была заселена людьми эпохи палеолита, которые покрыли ее извилистые проходы и скалистые стены сотнями ярких произведений искусства.

Эксклюзивный контент для подписчиков

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

Узнайте, как люди представляли себе жизнь на Марсе на протяжении всей истории

Посмотрите, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

Узнайте, как люди представляли себе жизнь на Марсе на протяжении истории будет исследовать красную планету

Подробнее

«Винтовой двигатель» инженера НАСА может нарушить законы физики

Джон Картрайт ЭМ-привод

Иллюстрация luismmolina/iStock/Getty Images Plus

На каждое действие есть противодействие: это принцип, по которому работают все космические ракеты, выбрасывая топливо в одном направлении, чтобы лететь в другом. Но один инженер НАСА считает, что сможет доставить нас к звездам вообще без топлива.

Разработанный Дэвидом Бернсом из Центра космических полетов им. Маршалла НАСА в Алабаме, «винтовой двигатель» использует эффекты изменения массы, которые, как известно, происходят на околосветовых скоростях. Бернс опубликовал документ с описанием концепции на сервере технических отчетов НАСА.

В некоторых кругах это было встречено скептически, но Бернс считает, что его концепция заслуживает внимания. «Мне удобно выбрасывать его туда, — говорит он. «Если кто-то скажет, что это не работает, я буду первым, кто скажет, что попробовать стоило».

Реклама

Чтобы понять принцип работы двигателя Бернса, представьте себе коробку на поверхности без трения. Внутри этой коробки находится стержень, по которому может скользить кольцо. Если пружина внутри коробки толкает кольцо, кольцо будет скользить по стержню в одну сторону, а коробка будет отскакивать в другую. Когда кольцо достигает конца коробки, оно отскакивает назад, и направление отдачи коробки тоже меняется. Это действие-противодействие, также известное как третий закон движения Ньютона, и в нормальных обстоятельствах он ограничивает колебания коробки вперед и назад (см. видео ниже).

Но, спрашивает Бернс, что, если масса кольца намного больше, когда оно скользит в одном направлении, чем в другом? Тогда это даст ящику больший толчок с одного конца, чем с другого. Действие превысит противодействие, и коробка ускорится вперед (см. видео ниже).

Это изменение массы не запрещено физикой. В специальной теории относительности Эйнштейна говорится, что объекты набирают массу по мере того, как движутся к скорости света, и этот эффект необходимо учитывать в ускорителях частиц. На самом деле упрощенной реализацией концепции Бернса было бы заменить кольцо круговым ускорителем частиц, в котором ионы быстро разгоняются до релятивистской скорости во время одного удара и замедляются во время другого.

Но Бернс считает, что было бы разумнее отказаться от коробки и стержня и использовать ускоритель частиц для бокового, а также кругового движения — в этом случае ускоритель должен иметь форму спирали.

Узнайте больше о миссиях НАСА: исследуйте четыре космических центра НАСА во время тура New Scientist Discovery Tour

Он также должен быть большим — около 200 метров в длину и 12 метров в диаметре — и мощным, требующим 165 мегаватт мощности для генерировать всего 1 ньютон тяги, что примерно равно силе, которую вы используете, чтобы печатать на клавиатуре. По этой причине двигатель сможет развивать значительную скорость только в космической среде без трения. «Сам двигатель мог бы разогнаться до 99 процентов скорости света, если бы у вас было достаточно времени и сил», — говорит Бернс.

Предложения без топлива не новы. В конце 1970-х американский изобретатель Роберт Кук запатентовал двигатель, который якобы преобразовывал центробежную силу в поступательное движение. Затем, в начале 2000-х годов, британский изобретатель Роджер Шойер предложил электромагнитный привод, который, как он утверждал, может преобразовывать захваченные микроволны в тягу. Ни одна из концепций не была успешно продемонстрирована, и обе считаются невозможными из-за нарушения сохранения импульса, основного физического закона.

Мартин Таймар из Дрезденского технологического университета в Германии, проводивший испытания EM Drive, полагает, что винтовой двигатель, вероятно, столкнется с той же проблемой. «Все инерционные двигательные установки, насколько мне известно, никогда не работали в условиях отсутствия трения», — говорит он. Эта машина использует специальную теорию относительности, в отличие от других, что усложняет картину, говорит он, но «к сожалению, всегда есть действие-противодействие».

Подробнее: «Невозможный» привод EM все-таки не работает

Бернс работал над своим проектом в частном порядке, без какой-либо спонсорской поддержки со стороны НАСА, и он признает, что его концепция крайне неэффективна. Однако, по его словам, есть возможность собрать большую часть энергии, которую ускоритель теряет в виде тепла и излучения. Он также предлагает способы сохранения импульса, например, при вращении ускоренных ионов.

«Я знаю, что есть риск оказаться на одном уровне с электромагнитным двигателем и холодным синтезом, — говорит он. «Но вы должны быть готовы к смущению. Очень сложно изобрести что-то новое под солнцем и действительно работающее».

Еще по этим темам:

• инженерия
• космический полет
• физика

Переход Китая на электромобили | MIT News

В последние десятилетия стремительное развитие Китая Экономический рост позволил все большему количеству потребителей покупать собственные автомобили. Результатом стала улучшенная мобильность и крупнейший автомобильный рынок в мире, а также серьезное загрязнение воздуха в городах, высокие выбросы парниковых газов и растущая зависимость от импорта нефти.

Чтобы противодействовать этим тревожным тенденциям, китайское правительство ввело политику поощрения внедрения электромобилей (EV). Поскольку покупка электромобиля стоит больше, чем покупка обычного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), в 2009 г.правительство начало предоставлять щедрые субсидии на покупку электромобилей. Но разница в цене и количество покупателей были большими, поэтому выплата субсидий стала чрезвычайно дорогостоящей для правительства.

В результате китайские политики планировали постепенно отказаться от субсидий в конце 2020 года и вместо этого наложить мандат на производителей автомобилей. Проще говоря, мандат требует, чтобы определенный процент всех автомобилей, продаваемых производителем каждый год, питался от аккумуляторов. Чтобы избежать финансовых штрафов, каждый год производители должны зарабатывать определенное количество баллов, которые начисляются за каждый произведенный электромобиль на основе сложной формулы, учитывающей запас хода, энергоэффективность, производительность и многое другое. Со временем требования ужесточаются, и к 2030 году электромобили будут составлять 40 процентов всех продаж автомобилей9. 0003

Этот шаг окажет огромное влияние на мировое производство электромобилей, по словам Уильяма Х. Грина, профессора химического машиностроения Хойта С. Хоттела. «Это одно из самых строгих требований для электромобилей в мире, и оно навязывается крупнейшему автомобильному рынку в мире», — говорит он. «Будет гигантский рост производства электромобилей и аккумуляторов для них, что приведет к снижению стоимости обоих во всем мире».

Но каковы будут последствия мандата в Китае? Переход на электромобили принесет много экологических и других преимуществ. Но во сколько это обойдется нации? В 2016 году коллеги по химическому машиностроению Массачусетского технологического института Грин и тогдашняя аспирантка И-Юн Лиза Се, доктор философии 20 года, решили выяснить это. Их цель состояла в том, чтобы изучить смешанное воздействие мандата на все затронутые факторы: цены на аккумуляторы, производственные затраты, цены на автомобили и продажи, а также стоимость владения и эксплуатации автомобиля для потребителя. Основываясь на своих результатах, они могли оценить общую общественную стоимость соблюдения мандата в предстоящее десятилетие. (Обратите внимание, что правительство Китая недавно продлило субсидирование электромобилей на два года из-за пандемии Covid-19.пандемии и что этот анализ был проведен до того, как было объявлено об этом изменении.)

Анализ цен на батареи

«Основная причина дороговизны электромобилей заключается в том, что их батареи дороги», — говорит Грин. В последние годы цены на батареи быстро снижались, в основном из-за «эффекта обучения»: по мере увеличения объемов производства производители находят способы повысить эффективность, а затраты снижаются. Принято считать, что цены на аккумуляторы будут продолжать снижаться по мере того, как электромобили будут занимать все больше автомобильного рынка.

Используя новый подход к моделированию, Грин и Хси определили, что эффект обучения значительно снизит затраты на производство аккумуляторов, но не сильно на добычу и синтез важных материалов для аккумуляторов. Они пришли к выводу, что цена наиболее широко используемой технологии аккумуляторов для электромобилей — литий-ионных никель-марганцево-кобальтовых аккумуляторов — действительно будет падать по мере увеличения производства. Но снижение будет замедляться по мере приближения цены к стоимости сырья в нем.

Используя полученные оценки стоимости аккумуляторов, исследователи рассчитали дополнительные затраты на производство электромобиля с течением времени и, приняв стандартную наценку на прибыль, определили вероятную цену продажи этих автомобилей. В предыдущей работе они использовали различные источники данных и аналитические методы, чтобы определить «доступность» для китайского населения — другими словами, долю их дохода, которую можно потратить на покупку автомобиля. На основе этих выводов они изучили ожидаемое влияние на продажи автомобилей в Китае в период с 2018 по 2030 год9.0003

В качестве основы для сравнения исследователи сначала предположили «контрфактуальный» (не реальный) сценарий — продажи автомобилей без значительного внедрения электромобилей, то есть без нового мандата. При таком предположении к 2030 году ежегодные прогнозируемые продажи автомобилей вырастут до более чем 34 миллионов. Но после этого растущая экономика и рост доходов повышают покупательную способность потребителей и повышают спрос на частные автомобили. Годовой объем продаж в среднем на 20 % ниже, чем в гипотетическом сценарии, но, по прогнозам, к 2030 году он достигнет примерно 30 миллионов.

Исследователи также спрогнозировали разбивку продаж между автомобилями с ДВС и аккумуляторными электромобилями в три момента времени. Согласно этому анализу, в 2020 году электромобили составляют всего 7 процентов от общего числа (1,6 миллиона автомобилей). К 2025 году эта доля возрастет до 21% (5,4 млн). А к 2030 году он вырастет до 37 процентов (11,2 миллиона человек), что близко к целевому показателю правительства в 40 процентов. Всего в период с 2020 по 2030 год будет продано 66 миллионов электромобилей.

Эти результаты также отражают разделение между двумя типами подключаемых электромобилей: электромобилями с чистым аккумулятором и гибридными электромобилями (которые питаются как от батарей, так и от бензина). Электромобилей с чистым аккумулятором продается примерно в два раза больше, чем электромобилей с гибридным приводом, хотя первые стоят дороже из-за более высокой стоимости их аккумуляторов. «Мандат включает особое предпочтение автомобилям с большим запасом хода, то есть автомобилям с большими батареями», — говорит Грин. «Поэтому у автопроизводителей есть большой стимул производить электромобили с чистым аккумулятором и получать дополнительные баллы в соответствии с формулой мандата».

Для потребителя добавленная стоимость владения электромобилем включает любую разницу в расходах на транспортное средство в течение всего срока службы автомобиля. Чтобы рассчитать эту разницу, исследователи подсчитали «общую стоимость владения» или TCO, включая стоимость покупки, стоимость топлива, а также расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание (включая страхование) их двух подключаемых электромобилей и автомобиля с ДВС до 2030 года.

Их результаты показывают, что до 2020 года владение подключаемым электромобилем любого типа обходилось дешевле, чем владение автомобилем с ДВС, благодаря субсидии, выплачиваемой при покупке электромобиля. После отмены субсидии и введения мандата в 2020 году владение гибридным электромобилем сравнимо с владением автомобилем с ДВС. Владение электромобилем с чистым аккумулятором обходится дороже из-за дорогих аккумуляторов. Снижение цен на аккумуляторы снижает общую стоимость владения для обоих типов электромобилей, но электромобили с чистым аккумулятором остаются более дорогими вплоть до 2030 года9.0003

Стоимость для общества

Следующим шагом исследователей был расчет общей стоимости принуждения Китая к внедрению электромобилей. Основной подход прост: они берут дополнительную совокупную стоимость владения для каждого электромобиля, проданного за каждый год, дисконтируют эту стоимость до ее текущей стоимости и умножают полученную цифру на количество автомобилей, проданных в этом году. (Они не включают налоги, встроенные в покупные цены автомобиля, электроэнергии и бензина и т. д., поскольку обществу придется платить другие налоги, чтобы компенсировать упущенную выгоду. )

Используя эту методологию, они рассчитали дополнительную стоимость для общества каждого электромобиля, проданного за каждый год, а также дополнительные затраты на километр пробега, предполагая, что срок службы автомобиля составляет 12 лет, а каждый год он проезжает 12 500 километров. Результаты показывают, что дополнительные затраты на владение электромобилем и его вождение снижаются с 2021 по 2030 год. Стоимость электромобилей с чистым аккумулятором снижается больше, чем гибридных электромобилей, но первые остаются более дорогостоящими.

Объединив стоимость автомобиля для общества с количеством проданных автомобилей, исследователи рассчитали общие дополнительные расходы. В их результатах общее количество электромобилей, проданных за год, более чем компенсирует любое снижение стоимости автомобиля, поэтому дополнительные затраты для общества растут. И эта стоимость немалая. В среднем переход на электромобили, вызванный мандатом, будет стоить 100 миллиардов юаней в год с 2021 по 2030 год, что составляет около 2 процентов общенациональных расходов в транспортном секторе каждый год.

В течение 10 лет с 2021 по 2030 год ежегодные социальные издержки перехода почти на 40 процентов электромобилей эквивалентны примерно 0,1 процента растущего валового внутреннего продукта Китая. «Поэтому цена принуждения общества к продаже электромобилей вместо автомобилей с ДВС значительна», — говорит Хси. «У людей будет гораздо меньше денег в карманах, чтобы тратить их на другие покупки».

Другие соображения

Грин и Хси подчеркивают, что высокие социальные издержки принудительного внедрения электромобилей следует рассматривать в свете потенциальных выгод, которые можно получить. Например, переход с автомобилей с ДВС на электромобили снизит загрязнение воздуха и связанные с этим расходы на здравоохранение; сократить выбросы углекислого газа, чтобы смягчить последствия изменения климата; и уменьшить зависимость от импортируемой нефти, укрепив национальную энергетическую безопасность страны и платежный баланс.

В настоящее время Се работает над количественной оценкой этих преимуществ, чтобы команда могла провести надлежащий анализ затрат и результатов перехода Китая на электромобили. Ее первоначальные результаты показывают, что монетизированные выгоды, как и затраты, значительны. «Выгоды, по-видимому, того же порядка, что и затраты», — говорит она. «Это так близко, что нам нужно быть осторожными, чтобы получить правильные цифры».

Исследователи ссылаются на два других фактора, которые могут повлиять на стоимостную часть уравнения. В начале 2018 года шесть китайских мегаполисов с высоким уровнем загрязнения воздуха начали ограничивать количество номерных знаков, выдаваемых автомобилям с ДВС, и взимать за них высокие сборы. С их более дешевыми и более распространенными «зелеными автомобильными номерами» электромобили стали конкурентоспособными по цене, и продажи резко выросли. Чтобы защитить китайских автопроизводителей, национальное правительство недавно объявило, что планирует снять эти ограничения. Результат и его влияние на продажи электромобилей остаются неопределенными. (Опять же, из-за пандемии политика, ограничивающая владение автомобилями, на данный момент в основном смягчена. )

Второе предостережение касается того, как автопроизводители оценивают свои автомобили. Приведенные здесь результаты предполагают, что цены рассчитываются так, как они существуют сегодня: затраты на производство автомобиля плюс определенный процент надбавки к прибыли. С введением нового мандата автопроизводителям необходимо будет изменить свою стратегию ценообразования, чтобы убедить достаточное количество покупателей покупать электромобили, чтобы достичь требуемой доли. «Мы не знаем, что они собираются делать, но есть вероятность, что они снизят цены на свои аккумуляторные автомобили и повысят цены на автомобили с бензиновым двигателем», — говорит Грин. «Таким образом, они все еще могут получать прибыль, действуя в рамках закона». В качестве примера он приводит то, как автопроизводители США отреагировали на корпоративные стандарты средней экономии топлива, скорректировав относительные цены на свои автомобили с низким и высоким КПД.

Хотя такое изменение стратегии ценообразования китайских автопроизводителей снизит цены на электромобили, оно также повысит средние цены на автомобили в целом, поскольку в общем объеме продаж автомобилей преобладают автомобили с ДВС. «Некоторые люди в Китае, которые в противном случае могли бы позволить себе дешевый автомобиль с бензиновым двигателем, теперь не смогут себе этого позволить», — говорит Се. «Они будут оценены вне рынка».

Зеленый подчеркивает влияние мандата на всех автопроизводителей во всем мире. «Я не могу переоценить, насколько это чрезвычайно важно», — говорит он. «Как только мандат вышел, автопроизводители поняли, что электромобили стали основным рынком, а не нишевым рынком». И он считает, что даже без субсидий дополнительные расходы на покупку электромобиля не будут непомерно высокими для многих покупателей автомобилей, особенно в свете тех преимуществ, которые они предлагают.

Однако у него есть еще одна забота. По мере того, как производится все больше и больше электромобилей, глобальные запасы критически важных материалов для аккумуляторов будут становиться все более ограниченными. Однако в то же время предложение отработанных батарей увеличится, что даст возможность перерабатывать критически важные материалы для использования в новых батареях и одновременно предотвращать угрозы окружающей среде от их утилизации. Исследователи рекомендуют политикам «помочь интегрировать всю отраслевую цепочку, включая автопроизводителей, производителей аккумуляторов, дилеров подержанных автомобилей и компании по переработке отходов, в системы утилизации аккумуляторов для достижения более устойчивого общества».

Это исследование было поддержано в рамках исследования MIT Energy Initiative «Мобильность будущего».

Эта статья опубликована в выпуске Осень 2020 Energy Futures , журнала MIT Energy Initiative.

Ракета может бросить вызов законам физики и долететь до Луны за 4 часа

Хотя изобретение не создает «варп-двигатель» из «Звездного пути», было подсчитано, что оно может развивать скорость, достаточную для достижения Марса за 70 дней, путешествия за пределы Солнечной системы примерно за 18 месяцев — New Horizon потребовалось девять лет, чтобы добраться до Плутона — и совершить путешествие туда и обратно, чтобы исследовать инопланетную жизнь на всех спутниках Сатурна всего за три года.

Эти последние тесты, кажется, подтверждают, что мы можем быть на пороге эпохального скачка вперед в космических путешествиях — прорыва, который может сделать межгалактическое исследование космоса, встречи с инопланетной жизнью и колонизацию далеких планет реальными.

Первоначально ученые НАСА сомневались в правильности своих собственных результатов испытаний ракеты, поскольку EMDrive (электромагнитный двигательный привод) казалось бросал вызов законам физики.

Еще в апреле NasaSpaceFlight.com сообщил об этом;

«Измерения тяги EMDrive не соответствуют ожиданиям классической физики о том, что такая закрытая (микроволновая) полость должна быть непригодной для космического движения из-за закона сохранения импульса».

Тем не менее, The Mail Online объясняет это;

«Концепция двигателя EmDrive относительно проста. Он обеспечивает тягу космического корабля, отражая микроволны в закрытом контейнере. Солнечная энергия обеспечивает электричеством микроволновые печи, а это означает, что топливо не требуется».

Science Alert сообщает, что двигатель создает огромное количество энергии без необходимости в ракетном топливе;

«Вместо этого, по-видимому, его толкают вперед микроволны, которые прыгают туда-сюда внутри закрытой камеры».

При этом, как поясняет журнал,

«это противоречит одному из фундаментальных понятий физики — закону сохранения импульса, который гласит, что для того, чтобы что-то двигалось вперед, какое-то топливо необходимо вытолкнуть в противоположном направлении». направление.»

По этой причине концепция была проигнорирована или высмеяна учеными, когда она была впервые выдвинута в начале 2000-х годов британским ученым Роджером Шойером, и до сих пор есть много скептиков, пытающихся найти другие причины, объясняющие, почему ракета не может быть достижимый.

Однако позже китайские ученые построили собственную версию, которая сработала. Поэтому лаборатория NASA Eagleworks Laboratories также приступила к испытаниям ракеты Шойера.

Ко всеобщему изумлению, это, похоже, сработало, и теперь эксперименты НАСА были подтверждены тщательными тестами, проведенными профессором Мартином Таймаром из Дрезденского технологического университета в Германии, который представил свои результаты в 2015 году в Американском институте аэронавтики и астронавтики. Форум и выставка двигателей и энергетики во Флориде два дня назад.

Комментируя эксперименты Таймара, Wired.com говорит следующее;

«Очевидные источники ошибок — потоки воздуха, утечки микроволн, ионизация — давно исключены. Но это первый случай, когда кто-то с хорошо оборудованной лабораторией и большим опытом в отслеживании экспериментальных ошибок был вовлечен, а не инженеры, на которых может бессознательно влиять желание увидеть, как это работает».

Проблема, однако, в том, что никто пока не может объяснить эту генерируемую «невозможную тягу», которая, по оценке Шойера, в несколько тысяч раз больше, чем у обычной фотонной ракеты.

Согласно Hacked. com, это предположил доктор Гарольд Г. «Сонни» Уайт из Космического центра Джонсона (JSC);

«Тяга ЭД-двигателя обусловлена ​​виртуальными частицами в квантовом вакууме, которые ведут себя как ионы топлива в магнито-гидродинамических двигательных установках, извлекая «топливо» из самой ткани пространства-времени и устраняя необходимость носить топливо».

Это перевернет некоторые фундаментальные принципы квантовой физики, потому что частицы в квантовом вакууме не могут быть ионизированы, поэтому вы не можете сопротивляться этому, пишет Mail Online.

Но, как прокомментировал Wired.com;

«Некоторый ущерб нашим теориям физики является приемлемой платой, если мы получим рабочий космический диск».

Таймар закончил свое обучение словами;

«Необходимо провести дополнительные испытания для изучения магнитного взаимодействия силовых линий, используемых для жидкометаллических контактов».

«Тем не менее, мы наблюдаем толчки, близкие к величине фактических предсказаний, после устранения многих возможных источников ошибок, которые должны потребовать дальнейшего изучения явления».

Румынский инженер Берка Лулиан также провел аналогичные эксперименты, которые он опубликовал, и которые, как правило, подтверждают текущие выводы. Действительно, на новом сайте EmDrive Wiki перечислены более дюжины других проектов, которые в настоящее время пытаются воспроизвести результаты.

Комментируя результаты, представители НАСА заявили в Интернете, что: «Существует множество «абсурдных» теорий, которые стали реальностью за годы научных исследований».

Пока не будет теоретического объяснения происходящему, некоторый скептицизм в научном сообществе будет сохраняться. Однако, как добавляет Wired.com в другой статье;

«Также нет общепринятого теоретического объяснения того, как работают высокотемпературные сверхпроводники, но поскольку эффект воспроизводился так много раз, никто не сомневается, что это происходит».

законы физики — Перевод на английский — примеры русский

Английский

Арабский
Немецкий
Английский
испанский
Французский
иврит
итальянский
Японский
Голландский
польский
португальский
румынский
Русский
Шведский
турецкий
украинец
Китайский

китайский язык

Синонимы
арабский
Немецкий
Английский
испанский
Французский
иврит
итальянский
Японский
Голландский
польский
португальский
румынский
Русский
Шведский
турецкий
украинец
китайский язык
Украинский

Эти примеры могут содержать нецензурные слова, основанные на вашем поиске.

Эти примеры могут содержать разговорные слова на основе вашего поиска.

Это побудило физиков элементарных частиц предположить, что законы физики перекошены.

这样就导致了粒子物理学家们认为 物理学的定律 是不对称的。

Согласно законам физики невидимый человек обязательно был бы слепым.

根据 物理学的定律 ，隐身人一定是什么也看不见的。

и законы физики детерминированы.

而 物理定律 是决定性的。

Взлом законы физики стоит!

你违背 物理法则 不担心后果吗？

Но вы не можете изменить законы физики .

但你不能改变 的法律 物理学 。

НАСА тихо тестирует двигатель, который нарушает законы физики

美国航天局悄悄地测试发动机，违反了 物理法则

Я думаю вы буквально нарушили законы физики .

我想你确实打破了 物理定律

Поэтому инженеры Google решили показать роботам , как законы физики влияют на их действия.

因此，谷歌工程师决定显示机器人如何 在法律的物理 影响他们的行动。

Итак, законы физики обладают этим особым свойством.

因此， 物理规律 拥有这样一个特殊的性质。

но как мы стали лучше понимать законы физики ,

不过当我们开始更好地理解了 物理定律

Даже будучи ребенком, я злился на игнорирование законы физики .

虽然我只是个小孩，但我依然感到气愤， 因为它不 符合物理规律 。

В Принстоне в его работе была предпринята попытка объединить законов физики .

在普林斯顿大学他的工作试图统一 物理定律 。

Анимация использует движение и злоупотребляет законами физики .

动画片会使用动作，并扭曲 物理定律 。

Наука всегда должна стараться использовать евклидову геометрию и варьировать законы физики там, где это необходимо.

科学应该永远试用欧几里德几何学，并在必要处改变 物理定律 。

Каллум: Ну, это всего лишь один пример того, как законы физики немного отличаются в фильмах.

Каллум： 这只是一个例子，说明 物理学定律 在生活与电影里的作用方式有一点差别。

Галерея 2: Мастерство побуждает вас думать руками и ногами, когда вы используете законы физики для получения значимых результатов.

Галерея 2： Tinkering 鼓励您从实践中思考，利用 物理定律 来创造颇具意义的成果。

Планеты формируются согласно законы физики и химия.

行星按 物理 与化学 定律 诞生

При малом уважении к законам физики Ньютон Билл не успокоится, пока не покорит самые высокие холмы на Луне!

不遵循 物理定律 ，Ньютон Билл 直到征服月球最高峰後才肯休息！

Мы хотим, чтобы это число появилось из законы физики , но пока никто не нашел способ сделать это.

我们希望这一数字可能摆脱 物理定律 ，但到目前为止还没有人找到一个方法。

В этих галактиках вы сможете заниматься астрофизикой и изучать законы физики .

在那些星系里，你可以进行天体物理学研究，了解 物理定律 。

Возможно неприемлемый контент

Примеры используются только для того, чтобы помочь вам перевести искомое слово или выражение в различных контекстах. Они не отбираются и не проверяются нами и могут содержать неприемлемые термины или идеи. Пожалуйста, сообщайте о примерах, которые нужно отредактировать или не отображать. Грубые или разговорные переводы обычно выделены красным или оранжевым цветом.

Зарегистрируйтесь, чтобы увидеть больше примеров
Это простой и бесплатный

регистр
Соединять

Вот почему все еще есть надежда на межзвездные путешествия

Для некоторых EmDrive нарушил основные законы физики.

Для других это обещало эффективный космический полет за пределами нашей Солнечной системы и галактики.

Разрекламированный EmDrive, который, как утверждается, производит тягу без топлива, был опровергнут в ходе испытаний в Дрезденском университете, доказав, что он вообще не производил тяги.

Но в других условиях «революционный» двигательный двигатель, по-видимому, создавал крошечные уровни тяги, что давало исследователям из НАСА и Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) надежду на то, что загадка все еще может быть решена.

Теоретически запатентованный привод улавливает микроволны в закрытой камере. Когда они подпрыгивают, кажется, что они создают тягу без какого-либо участия. Когда эта идея впервые была представлена ​​научному сообществу, она казалась слишком хорошей, чтобы быть правдой.

К сожалению, EmDrive даже близко не принят физическим сообществом. Проблема? Кажется, это нарушает закон сохранения импульса, согласно которому импульс в замкнутой системе постоянен. Другими словами, вы не можете оторваться от ботинок и не можете двинуть машину вперед, ударив ногой по лобовому стеклу.

Беспощадная физика

Несмотря на результаты и широкую полемику вокруг двигателя, многие ученые продолжают работать над ним хотя бы из-за того, какое значение он может иметь для стремления людей к космическим путешествиям.

Среди них Дэвид Бернс, инженер НАСА, разговаривает с New Scientist.

Традиционно космические двигатели стремились сделать их более эффективными и надежными, а также работать в рамках физических ограничений.

Расчет довольно прост, поскольку инженеры-двигатели задают одни и те же вопросы. Какую силу может создать ракета, чтобы избежать значительного земного притяжения? Как его упростить и сделать более безопасным и эффективным?

В отрасли произошли кардинальные изменения с тех пор, как на сцену вышла компания SpaceX, которая представила более мощные и большие двигатели и снизила стоимость космических полетов за счет самоприземляющихся ракет.

Однако среди ученых-двигателей есть несколько смелых душ, которые пытаются представить себе следующий двигатель и открыть физику, которая сделает его возможным.

По мнению Бернса, инженера НАСА, EmDrive заслуживает изучения и может довести космических путешественников до 99 процентов скорости света при наличии достаточного времени и энергии.

Однако для этого, по его словам, он должен быть огромным: 200 метров в длину и 12 метров в ширину. В их эксперименте ввод 1 мегаватта мощности позволил им создать 1 ньютон тяги. Если они измерили его правильно.

Сила в один ньютон достаточна для перемещения 1 килограмма на 1 метр в секунду. Это немного. Но в пространстве без трения это совсем другая история.

При наличии достаточного количества энергии теоретически у вас может уйти до 9,5 лет, чтобы разогнать 1 килограмм до скорости света с точностью до волоска. Но есть предостережение. Чем ближе вы приближаетесь к скорости света, тем больше будет стоить и энергии, и времени, чтобы увеличить вашу скорость.

Более того, это всего за килограмм. Снятые с производства космические челноки НАСА весили не менее 2 миллионов килограммов. Даже космический корабль SpaceX Dragon весит чуть более 12 метрических тонн.

Противоречия

В основе разногласий лежат разногласия по поводу измерения выходной мощности EmDrive и учета возможных помех.

Лаборатория передовых физических двигателей НАСА и группа ученых в Китае утверждают, что создали силу. Их недоброжелатели утверждают, что результаты явно ошибочны. Их сторонники утверждают, что мы, возможно, наткнулись на новую ветвь физики.

Даже тяга НАСА в 1 ньютон на мегаватт является многообещающей, поскольку превосходит по производительности современные ионные двигатели, которые уже используются большинством космических кораблей.

Если вам интересно, ионные двигатели реальны, хотя и выглядят как кадры из научно-фантастического фильма. Они пришли в различных формах. Например, в плазменных двигателях нейтральный газ ионизируется путем удаления некоторого количества электронов из облака инжектированного газа, чтобы сделать его в основном положительным, после чего через них пропускают ток, заставляя их рассеиваться. Другие ионные двигатели повторяют тот же процесс с другими вариациями.

Ионные двигатели потребляют от 1 до 7 киловатт энергии и могут развивать скорость от 20 до 50 километров в космосе. Поскольку они полагаются на ограниченное количество газа, они больше подходят для односторонних зондов дальнего космоса, которые хотят увеличить ускорение и двигаться в одном направлении. В приводе используются инертные газы, которые трудно найти в космосе, что делает космический корабль в стиле совка или прямоточного воздушно-реактивного двигателя невозможным.

EmDrive подвергался резкой критике, назывался «BS Drive» или высмеивался со ссылками на «волшебных космических единорогов». Когда устоявшаяся физика на их стороне, потребуются основательные открытия, чтобы доказать, что она работает, но даже в этом случае наше нынешнее понимание физики будет разрушено.

По сути, ученые должны доказать, как волны в EmDrive набирают скорость и продолжают отражаться от стенок внутренней камеры без подвода энергии.

Разоблачен

Немецкие ученые, разоблачившие EmDrive, воспроизвели ту же предполагаемую тягу, которую первоначально достигли ученые НАСА. Они сказали в интервью немецкому научному журналу GreWi, что после внедрения новой системы подвески для привода тяга упала до нуля.

Как они объяснили несоответствие?

«Когда мощность поступает в EmDrive, двигатель прогревается. Это также вызывает деформацию крепежных элементов на шкале, в результате чего шкала перемещается к новой нулевой точке. Мы смогли предотвратить это в улучшенной структуре. Наши измерения опровергают все утверждения EmDrive как минимум на 3 порядка», — сообщают они.

Тем не менее, немецкая команда утверждает, что полемика вокруг измерений продвинула науку дальше. Хотя они не смогли доказать, что EmDrive может работать, ученые всего мира разработали более точные методы измерения для экспериментов, подготовив почву для новых концепций и открытий, которые могли ускользнуть от исследователей из-за их тонких явлений.

Ученых из DARPA и НАСА, которые продолжают работать над двигателем, манят смелые видения космических полетов.

Майк Маккалох, сотрудник DARPA, представляет мечту, в которой космический корабль бесшумно взлетает со стартовых площадок с минимальными усилиями. Если двигатель заработает, он предсказывает, что сможет совершить путешествие в ближайшую галактику через 90 лет  

означает, что это всегда будет невозможно. Что, если основная концепция или идея, как заставить ее работать, пока ускользает от нас. Для них это означает, что его не следует полностью сбрасывать со счетов.

Дурацкие концепции

На данный момент нет предела количеству дурацких концепций космических двигателей, нуждающихся в тестировании. Некоторые уже отброшены.

В 1961 году канадское и американское министерства обороны испытали проект HARP, сокращение от High Altitude Research Project. Секретный проект, однажды отложенный из-за кубинского ракетного кризиса, пытался запускать объекты в космос с помощью массивной 40-метровой пушки. В 1966 году пушка выпустила 180-килограммовую полезную нагрузку со скоростью 3,6 км/с, достигнув высоты 180 км.

Другой старой концепцией, которая переживает возрождение, был проект «Горизонт», целью которого было построить военную базу на Луне, в конечном итоге планировав большинство крупных космических полетов оттуда.

В еще более старой концепции, разработанной в 1960-х годах, использовалась «импульсная ядерная тяга», в которой предполагалось, что при сбросе ядерных бомб по таймеру из задней части космического корабля детонация может отскакивать от пластин, предназначенных для улавливания силы, и эффективно толкать космический корабль дальше. Корабль должен был обладать высоким уровнем защиты от электромагнитного импульса, создаваемого ядерной бомбой, и использовать чрезвычайно мощную защиту для защиты своего экипажа.

В то время стоимость подъема такого количества тяжелого материала в космос делала эту идею неосуществимой. Более поздние концепции включают солнечные паруса, приводимые в движение лазерами, нацеливающими их с Земли или Солнца, но эта концепция сталкивается с проблемами по мере удаления от космоса и не имеет решения для защиты парусов от быстро движущихся микрометров и мусора в космосе.

Наконец, классика научной фантастики, корабль поколения. Созданный, чтобы выдерживать длительные путешествия в течение как минимум ста лет, он представляет собой этическую проблему, которая до сих пор вызывает разногласия. Если первое поколение сознательно решает рискнуть своей жизнью, чтобы выполнить миссию, это их призвание.

Этические проблемы

Идея корабля поколений ставит сложные практические и моральные вопросы. Можно ли наложить пожизненный труд на пассажиров второго и третьего поколений корабля поколений без их согласия?

Жизнь на корабле поколений будет нелегкой и сопряжена с рисками из-за звездного излучения и возможных сбоев системы. Специалисты по этике говорят, что возникнут кастовые системы, поскольку лидерство и трудовые обязанности, скорее всего, останутся в семьях.

Генетический дрейф также представляет риск, как и инбридинг. Кораблю, содержащему достаточно генетического разнообразия, чтобы предотвратить инбридинг, потребуется не менее 50 человек, а размножение строго контролируется генетиками.

Более поздние дополнения к концепции корабля-генератора предполагают отправку генетического материала для инкубации и доставки по прибытии, выращивания и обучения с помощью машин. Но остались бы они людьми, если бы воспитывались без материнской ласки и физического прикосновения? Психологические исследования, проведенные в детских домах бывшего СССР в Украине, показывают, что дети, к которым не прикасались регулярно в младенческом возрасте, могут иметь серьезные эмоциональные последствия, в том числе никогда не учиться близости или любви.