«Вопреки законам физики»: в Китае заявили о создании уникального двигателя

https://ria.ru/20170912/1503857806.html

«Вопреки законам физики»: в Китае заявили о создании уникального двигателя

«Вопреки законам физики»: в Китае заявили о создании уникального двигателя — РИА Новости, 12.09.2017

«Вопреки законам физики»: в Китае заявили о создании уникального двигателя

В Китае сообщили о создании рабочего образца двигателя EmDrive, действие которого нельзя объяснить в рамках законов сохранения, сообщает Daily Mail. Ученые… РИА Новости, 12.09.2017

2017-09-12T11:11

2017-09-12T11:11

2017-09-12T11:11

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/sharing/article/1503857806.jpg?14164972831505203898

китай

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

2017

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

китай

Наука, Китай

МОСКВА, 12 сен — РИА Новости. В Китае сообщили о создании рабочего образца двигателя EmDrive, действие которого нельзя объяснить в рамках законов сохранения, сообщает Daily Mail. Ученые считают, что благодаря силовой установке на базе такого двигателя, человечество могло бы добраться до края Солнечной системы за несколько месяцев.

23 мая 2017, 13:18

Физики из МФТИ создают квантовый «вечный двигатель» второго рода

В 2001 году американский инженер-авиаконструктор Роджер Шоер заявил о разработке двигателя, который, как тогда утверждалось, нарушает все известные законы физики.

Технические подробности EmDrive не приводятся, но известно, что устройство представляет собой особую коническую камеру-резонатор, к которой подключен мощный магнетрон — источник микроволнового излучения. При определенной геометрии этого конуса, такое устройство будет 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.

2 мая 2017, 14:11

Китайские химики научились превращать воздух в бензин

Ранее специалисты НАСА опубликовали научную работу, в которой утверждали, что двигатель действительно производит «постоянную» тягу, при этом ни топливо не тратится, ни направленный пучок излучения не вырабатывается.

Критика проекта

В прошлом году чешский физик Любош Мотль раскритиковал отчет сотрудников лаборатории Иглворкс в Центре космических полетов НАСА имени Джонсона, которые заявили, что изобретение действительно работает.

Он считает, что отчет содержит ошибки и что ее авторы воспользовались связями с НАСА для придания достоверности.

«Слово НАСА встречается в статье десять раз, и восемь этих раз оно упоминается в аффилиациях авторов статьи, семь из которых включает в себя словосочетания вроде «бульвар НАСА». Не стоит даже говорить о том, что повторение слова НАСА в данном случае является типичным трюком по увеличению престижа авторов, чем часто пользуются фрики от мира науки», — комментирует физик.

Как считает Мотль, публикация такой статьи в научном журнале — это удар по репутации науки в целом и опубликовавшего ее издания в частности.

10 апреля 2017, 15:54

В НАСА одобрили очередные «безумные» проекты по колонизации космоса

По его словам, если авторы этой статьи действительно зафиксировали какую-то тягу, то она в данном случае не имеет никакого отношения к поведению элементарных частиц, о роли которых в работе EmDrive пишут Гарольд Уайт, Пол Марш и другие сотрудники Лаборатории.

Как отмечает Мотль, вырабатываемая этим двигателем сила примерно в 360 раз больше, чем она должна быть, если бы в ее рождении были замешаны пары виртуальных частиц, постоянно появляющиеся и исчезающие в вакууме. Это говорит или о том, что экспериментаторы допустили ошибку при вычислениях, или о наличии каких-то неучтенных ими сил, которые породили эту тягу.

По мнению чешского ученого, источником такой тяги могли послужить обыденные вещи, вроде нагрева газа в одной из точек двигателя под действием микроволнового излучения, поляризация каких-то металлических деталей или объектов рядом с EmDrive, которые притянули маятник, измерявший силу тяги, и ряд других вещей, порожденных ошибками при ведении опытов.

Мистерии современной науки | Мнения

Мир облетела новость о том, что в Китае создан рабочий образец двигателя EmDrive, принципы работы которого противоречат существующим законам физики. По доступной информации известно, что двигатель представляет собой магнетрон, генерирующий микроволны, и резонатор, аккумулирующий энергию их колебаний. Именно это и позволяет преобразовывать излучение в тягу, для получения которой топливо не требуется.

Сообщение китайского телеканала вызвало противоречивые отзывы специалистов и ученых. Также было заявлено, что прототип двигателя уже прошел предварительные испытания на космической станции «Тяньгун». Сразу хочется отметить, что вряд ли наши китайские партнеры стали бы публично говорить о непроверенных технологиях, пусть они и кажутся нам сейчас нереальными, фантастическими.

Я вспоминаю одного из моих преподавателей по физике в Московском авиационном институте, уже покинувшего нас профессора Сергея Николаевича Бреуса. Он учил нас подвергать анализу, сомнению, а также приучал к мысли, что физика раскрыла нам далеко не все свои секреты. И поэтому я вполне допускаю, что такая установка может быть доработана и внедрена в сферу космических технологий.

Вообще я придерживаюсь того мнения, что будущее — за явлением электромагнетизма, которое пока до конца не изучено. Ведь если бы научное сообщество в свое время не подходило столь скептически к исследованиям сербского ученого Николы Теслы, у нас, возможно, было бы уже беспроводное электричество.

Также уместно вспомнить некоторые исторические факты. К примеру, флорентийскую фамилию Медичи. Они искали таланты и покровительствовали не только художникам и поэтам, но и неординарно и смело мыслившим ученым. Именно благодаря такой поддержке мы узнали имя величайшего ученого эпохи Галилео Галилея, которого едва не сожгли на костре за его взгляды, ведь они противоречили принятой на тот момент картине мира. Можно назвать еще одно имя — Леонардо да Винчи, который также опередил свое время на многие столетия, хотя в его дни большинство просто не понимало его изобретений и смеялось над ними. Из этих всем известных примеров следует простой вывод: если мы не понимаем природу какого-либо явления, нельзя загонять его в рамки существующего научного мировоззрения.

В этом же контексте стоит обратить внимание на деятельность Илона Маска, его порой шокирующие заявления, его фантастические проекты, а самое главное — на продвижение собственных идей. Чего он пытается достичь? Многие скажут, что он пытается внедрить не совсем реалистичные проекты. А я на это отвечу, что он пытается собрать вокруг себя нестандартно мыслящих ученых, которые уверены, что фантастика однажды станет реальностью. Его история напоминает сюжет одной фантастической книги, в которой перед группой ученых поставили задачу создать антигравитатор, опытный образец которого, по имеющимся у спецслужб сведениям, уже разработан в соседней стране. Сообщение было фикцией, о чем специалисты не догадывались, но в итоге они создали такую установку!

Встречаясь с молодежью, я всегда делаю упор на том, что мы должны мыслить шире, не зацикливаясь на уже имеющихся технологиях. Сейчас выдаются гранты молодым ученым, работающим в разных направлениях науки. Существует совет по грантам при президенте России для поддержки молодых ученых. Нужно уделять больше внимания ученым, представляющим неординарные проекты, — именно они делают великие открытия, которые становятся прорывами в науке.

Не стоит загонять научную мысль в узкие рамки. Так же и в космосе. Проводя ряд экспериментов, мы вдруг выясняем, что на поверхности Международной космической станции некоторые живые организмы не только не погибают, но и прекрасно существуют в условиях вакуума, разнообразных смертельных излучений и резких перепадов температуры.

Или такой пример. Оказывается, частицы пылевой плазмы в условиях микрогравитации могут выстраиваться в пространстве определенным образом и составлять так называемый плазменный кристалл. Плазма — это 99,9% вещества Вселенной, начиная со звезд и заканчивая межзвездным газом. Уже несколько лет на борту МКС проводится эксперимент «Плазменный кристалл», который привел к совершенно неожиданным открытиям. Одно из них: пылевая плазма при некоторых условиях формировала спиральные структуры, похожие на нити ДНК! Некоторые исследователи на основе открытия выдвинули гипотезу о связи происхождения жизни на Земле и пылевой плазмы. Есть еще ряд экспериментов, над результатами которых ученые пока ломают голову. Но ведь то, что факты не укладываются в привычную картину мира, не отменяет их достоверности. Это лишний раз доказывает то, что человек только начинает постигать безграничную Вселенную.

Понимаю, что мое мнение может вызвать ироничные отклики в научном сообществе. Но факты, приведенные выше, мы не можем отрицать. Уверена, что уже сегодня среди молодых ученых есть люди с горящими сердцами и нестандартным мышлением. И одна из важнейших задач — найти их и создать все условия для их будущих открытий. Возможно, тогда в нашей науке уже совсем скоро наступит новый Ренессанс и мы откроем совершенно новую для нас Вселенную.

Автор — заместитель председателя комитета Государственной думы по экологии и охране окружающей среды, Герой Российской Федерации, летчик-космонавт РФ

Мнение автора может не совпадать с позицией редакции

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Нарушающий законы физики двигатель создали в Китае :: Новости

Подписаться на новости

АВТОДАР: аренда автомобилей в Краснодаре круглосуточно. www.avtodar.ru

07.10.2022 11:07

На Дону подозреваемый в терроризме заключен под стражу

07.10.2022 11:00

Опрос: 51% кубанцев хотят работать на удаленке

07.10.2022 10:50

Во Всемирный день действий «За достойный труд» на Кубани проходят профсоюзные автопробеги

06. 10.2022 18:12

В Пятигорске загадочно пропал 90-летний мужчина

06.10.2022 18:04

В Краснодаре задержан мужчина, разбивший окно комиссионного магазина

06.10.2022 18:01

На Кубани открыто более 72 тысяч вакансий

06.10.2022 17:59

Абоненты Tele2 могут обменять минуты на трафик в «Одноклассниках» и Twitch

06.10.2022 17:56

На невинномысской ГРЭС повысили безопасность сбросного канала

06.10.2022 10:34

В Мексике расстрелян мэр штата Герреро

06.10.2022 10:20

Любой продавец сможет торговать на Яндекс Маркете уценёнными товарами и витринными образцами

Лента новостей

RuFox.ru — голосования онлайн

добавить голосование

Астрахань

Великий Новгород (Новгород)

Владивосток

Владикавказ

Волгоград

Грозный

Екатеринбург

Казань

Краснодар

Красноярск

Майкоп (Адыгея)

Махачкала

Москва

Новосибирск

Пермь

Ростов-на-Дону

Санкт-Петербург

Сочи

Ставрополь

Уфа

Другой город

ЯнварьФевральМартАпрельМайИюньИюльАвгустСентябрьОктябрьНоябрьДекабрь20062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022

Новости СМИ2

версия для печати

Рубрика: Технологии
  →  
Китай

12/09/2017 10:35

В Китае создали рабочий образец двигателя EmDrive, которому для создания тяги не нужно топливо. Аппарат из генерирующего микроволны магнетрона и аккумулирующего энергию их колебаний резонатора преобразовывает излучения в тягу.

«При отсутствии выброса топлива двигатель нарушает третий закон Ньютона, согласно которому тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению»,  передает ИА REGNUM со ссылкой на телеканал CCTV-2.

В видеоролике, который опубликоват в Сети, демонстрируется процесс работы двигателя.

Отмечается, что прототип нового двигателя успешно испытан в космической лаборатории «Тяньгун-2» в декабре 2016 года. В ближайшее время EmDrive также ожидает своего испытания в космосе.

По словам специалистов NASA, расчётная тяга двигателя в вакууме составляет 1,2 миллиньютона, благодаря чему установка смогла бы долететь до края Солнечной системы всего за несколько месяцев.

06.10.2022 10:20

Любой продавец сможет торговать на Яндекс Маркете уценёнными товарами и витринными образцами

На Яндекс Маркете любой продавец теперь сможет торговать уценёнными товарами и витринными образцами. Такие товары наряду с бывшими в употреблении будут продаваться в разделе…

04.10.2022 10:53

Ростовская область среди регионов-лидеров по вакансиям в атомной энергетике

03.10.2022 09:26

Невинномысская школьница Дарья Капустина победила на научной конференции среди финалистов конкурса «Десять в минус девятой»

22.09.2022 19:36

Клиенты Tele2 получат в два раза больше гигабайтов навсегда

10.07.2020 19:42

Генеральный директор Tele2 Сергей Эмдин: «В период пандемии мы строили больше, чем планировали»

Генеральный директор Tele2 С. Эмдин и директор макрорегиона «Юг» Tele2 Константин Мотлях на встрече со СМИ юга России рассказали журналистам, как эпидемиологическая ситуация повлияла на…

06.07.2020 16:26

След самоизоляции: полезные привычки, которые остались с нами

27.08.2019 16:04

Фестивали кино в «Онлайн-парках» Tele2 охватили 10 городов России

24.07.2019 10:44

Абоненты выбирают LTE

17. 09.2021 09:32

Церемония поднятия флага на пограничном судне

Данный корабль может нести службу в любую погоду, даже если за бортом шторм в 4 балла. К тому же автономность судна составляет до 20 суток, и для экипажа созданы комфортные условия, в которых они…

27.07.2021 16:20

75-летие актера и режиссера Александра Кайдановского в Ростове-на-Дону

09.11.2019 19:49

«Ростов» проиграл «Тамбову» в матче чемпионата России по футболу

30.04.2019 14:42

Влиятельные женщины Кубани 2019

Новости СМИ2

Новости СМИ2

В новой статье утверждается, что ЭМ-привод в конце концов не противоречит третьему закону Ньютона закон ведь.

В случае, если вы пропустили шумиху, вот краткий обзор: многие любители космоса сходят с ума по поводу электромагнитного двигателя из-за заявлений, что он может доставить людей на Марс всего за 10 недель, но столько же больных услышать об этом, потому что, по крайней мере на бумаге, это не работает в рамках законов физики.

Несмотря на эту незначительную неудачу, электромагнитный двигатель не проявляет никаких признаков выхода из строя, и тест за тестом, включая испытания, проведенные учеными НАСА в лаборатории Eagleworks и независимым исследователем в Германии, признали, что двигательная установка каким-то образом работает. производить тягу.

Почему это так удивительно? Это из-за того, как должен работать ЭМ-привод, по крайней мере, теоретически. Электромагнитный привод, впервые разработанный британским ученым Роджером Шойером в 1999 году, использует электромагнитные волны в качестве топлива и создает тягу, отбрасывая эти микроволны вперед и назад внутри металлической полости, чтобы вызвать движение.

Согласно расчетам Шойера, это может создать достаточную тягу, чтобы отправить людей на Марс всего за 70 дней, и потенциально даже помочь нам добраться до следующей звездной системы, Альфы Центавра, всего за 92 года, и все это без необходимости использования тяжелой и дорогой ракеты. топливо.

Звучит невероятно, правда? Но есть одна большая проблема — согласно третьему закону Ньютона, все должно иметь равную и противоположную реакцию, а это значит, что что-то должно быть вытолкнуто из задней части двигательной установки, чтобы оно двигалось вперед. И вы довольно быстро видите дилемму — ЭД двигатель не использует топливо, поэтому у него нет выхлопа, и поэтому… он не может создавать тягу. Даже если это так.

Теперь, когда мы снова вернулись к дилемме, с которой начали, давайте представим вам потенциальное решение от физиков компании COMSOL, Университета Хельсинки и Университета Ювяскюля в Финляндии.

Согласно их новому рецензируемому исследованию, опубликованному в AIP Advances , ЭМ привод на самом деле не нарушает третий закон Ньютона, потому что он производит выхлоп.

*Кричащий эмодзи*

По словам исследователей, выхлоп на самом деле представляет собой свет, или, точнее, фотоны, которые объединились с другим фотоном, находящимся в противофазе, чтобы выстрелить из металла. полость и создать тягу.

Если это так, то почему никто не обнаружил его раньше?

Исследователи предсказывают, что это происходит потому, что фотоны должны соединиться в пары, чтобы покинуть топливную полость, так что два фотона в этих парах находятся в противофазе, что означает, что они полностью компенсируют друг друга и не имеют чистого электромагнитного поля. Если вы думаете об этом как о волнах воды, то если гребень одной волны возникает в то же время, что и впадина другой, они нейтрализуют друг друга и образуют плоскую полосу воды, несмотря на то, что две волны до сих пор проходит через него.

Вот что происходит с фотонами, другими словами, выхлопные фотоны становятся невидимыми с электромагнитной точки зрения, потому что их маскирует их рассинхронизированный партнер.

«ЭМ-привод работает по тому же принципу, например, что и реактивный двигатель, где выхлопные газы с высокой скоростью назад (противоположная реакция) толкают самолет вперед», — сообщил ScienceAlert один из исследователей Арто Аннила по электронной почте.

«Свет на микроволнах — это топливо, которое подается в резонатор… а ЭМ-двигатель выбрасывает обратно спаренные фотоны», — говорит он. «Когда два фотона движутся вместе, но имеют противоположные фазы, тогда у пары нет чистого электромагнитного поля, и, следовательно, они не будут отражаться обратно от металлических стенок, а будут проходить сквозь них».

И эти ускользающие фотоны представляют собой равную и противоположную реакцию, создающую тягу ЭМ-двигателя.

Чтобы было ясно, это всего лишь гипотеза, основанная на теоретических расчетах. Но это не первый раз, когда фотоны используются для движения космического корабля вперед — это также идея, на которой основан солнечный парус Билла Ная.

Теперь Аннила надеется, что инженеры возьмутся за испытание этих пар выхлопных фотонов, чтобы проверить, верна ли их гипотеза.

И это само по себе будет проблемой, потому что без электромагнитной сигнатуры исследователям придется обнаруживать их, ища «избыточную плотность энергии по сравнению с окружающей фоновой плотностью гравитационного поля», — объяснила Аннила. Для этого требуется устройство под названием интерферометр, похожее на те, что обнаруживают гравитационные волны.

Но если ученые смогут подтвердить, что эти парные фотоны действительно выбрасываются назад, дерьмо станет реальностью для электромагнитных приводов, потому что это поможет инженерам проектировать лучшие полости и создавать еще большую тягу.

«Если наше предложение будет сочтено достойным, то исследование ЭМ-двигателей больше не будет подвергаться сомнению, а будет продолжено», — сказала Аннила.

Но как бы это ни было захватывающе, для Аннилы аспект космических путешествий менее интересен, чем фундаментальная физика, стоящая за противоречивой двигательной установкой.

«В истории часто любопытные явления и запутанные наблюдения открыли целую новую парадигму», – говорит он. Может быть, на этот раз он откроет совершенно новый путь во Вселенную. Наблюдайте за этим пространством.

У лидера НАСА EmDrive есть новый межзвездный проект

Дэниел Оберхаус

      | Наука

| 10 мая

Гарольд Уайт покинул НАСА в декабре, чтобы присоединиться к новой некоммерческой организации, занимающейся созданием технологий, позволяющих вывести людей за пределы Солнечной системы и за ее пределы.

Фото: КЕЙСИ ЧИН; ГЕТТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ

СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА недостаточно велика для Гарольда Уайта, но это только начало. 54-летний физик посвятил свою карьеру исследованию передовых концепций двигателей, которые, как он надеется, могут доставить людей во внешние части Солнечной системы и, в конечном итоге, в неизведанные пустоши межзвездного пространства. Обычные ракетные двигатели слишком медленны, чтобы преодолевать такие огромные расстояния в человеческом масштабе времени, поэтому Уайт сосредоточился на более экзотических решениях, таких как варп-двигатели со скоростью, превышающей скорость света, и квантовые вакуумные двигатели, которые получают импульс от самого пространства-времени.

Исследовательская родословная Уайта может звучать так, как будто она была заимствована у сумасшедшего ученого из бульварного научно-фантастического романа, но большая часть его работы была проделана в качестве руководителя Лаборатории усовершенствованной двигательной физики НАСА в Космическом центре Джонсона. Лаборатория, которую Уайт назвал Eagleworks, была основана в 2009 году для исследования передовых рубежей физики в поисках следующего крупного прорыва в области космической энергетики и двигателей. В декабре Уайт покинул лабораторию, которой руководил в течение десяти лет, и возглавил отдел исследований и разработок в Институте безграничного космоса, новой некоммерческой организации в Хьюстоне, работающей над ускорением исследования человеком межзвездного пространства.

«Это казалось отличной возможностью более целенаправленно добиваться повышенной мощности и тяги с чуть большей интенсивностью, — говорит Уайт. «Это был мой личный выбор и следующий шаг к моей высшей цели: дать возможность человеку исследовать внешнюю часть Солнечной системы и другие звезды».

Институт безграничного космоса был основан в прошлом году Камом Гаффарианом, инженером и предпринимателем, который также основал ядерно-энергетическую компанию X-energy и Stinger Ghaffarian Technologies, одного из крупнейших инженерных подрядчиков НАСА. Его новая организация планирует развивать передовые технологии космической энергетики и двигателей посредством сочетания собственных исследований, грантов и партнерских отношений с другими учреждениями, включая Eagleworks НАСА. Ранее в этом месяце Гаффарян объявил о первом раунде грантов межзвездной инициативы некоммерческой организации, который предоставит исследователям до 250 000 долларов для работы над проблемами, связанными с межзвездными путешествиями.

«Инициатива была создана, чтобы поощрять и спонсировать других людей, занимающихся теоретической и эмпирической работой, которая, как мы надеемся, поможет повысить зрелость и возможности межзвездного исследовательского сообщества», — говорит Уайт.

В сентябре Limitless выберет первый раунд грантополучателей, и институт предоставит соискателям карт-бланш, чтобы определить, какие исследования они хотят проводить. Единственным условием в конкурсе предложений является то, что исследование в конечном итоге должно быть направлено на то, чтобы космический корабль «двигался невероятно быстро». Тем временем Уайт говорит, что институт сосредоточился на нескольких основных темах исследований, связанных с мощностью и движением. Некоторые из этих областей включают работу с известными физическими и инженерными концепциями. Например, институт планирует сотрудничать с университетами для разработки малых ядерных реакторов мощностью не более 10 мегаватт. Уайт говорит, что эти реакторы сначала будут разрабатываться для наземных применений с прицелом на их интеграцию с космическими кораблями позже.

Уайт также будет проводить исследования, основанные на его работе в НАСА над EmDrive, так называемым «невозможным двигателем», который создает тягу без топлива, отражая радиоволны в металлическом конусе. Испытательное устройство EmDrive, которое использовали Уайт и его коллеги, представляло собой усеченный медь — конус с обрезанной вершиной — длиной чуть меньше фута. Во время испытаний его поместили в вакуумную камеру, а устройство за пределами камеры посылало микроволны на антенны внутри конуса. То, как эти микроволны создают тягу внутри конуса, является предметом разногласий в теории.

Если EmDrive или что-то подобное заработает, это станет огромным подспорьем для освоения космоса. Нам больше не придется таскать с собой все наше топливо, что является основным ограничением того, как далеко люди могут путешествовать в космос. Кроме того, потенциально он может производить гораздо большую тягу, чем обычный двигатель. Это означает, что полеты человека к внешней части Солнечной системы могут занять всего год или два, а не десятилетие. Но настоящая вишенка на торте в том, что EmDrive — или что-то подобное — откроет двери для межзвездных путешествий. Наш ближайший звездный сосед находится в 4 световых годах от нас; Потребуются тысячи лет, чтобы добраться до него с помощью обычной ракеты. Если мы хотим отправиться к звездам, нам понадобится форсированный двигатель.

В 2016 году Уайт и его команда из НАСА опубликовали первые прошедшие экспертную оценку экспериментальные данные , показывающие, что EmDrive действительно создает тягу. Результаты эксперимента Уайта и теория, стоящая за ним, остаются спорными. Никто не может прийти к единому мнению о том, действительно ли устройство создавало тягу, и как это объяснить, если да. Но тот факт, что НАСА даже поддерживало такого рода далеко идущие исследования, было хорошей новостью для всех, кто планировал отпуск на Альфе Центавра.

В Limitless Уайт хочет продолжить исследования, но он не будет строить никаких двигателей — по крайней мере, пока. Вместо этого он будет исследовать фундаментальную физику, которая, как он и другие считают, может объяснить, как работают экзотические силовые установки, такие как EmDrive. Он называет ее динамической моделью вакуума, и она затрагивает суть того, о чем мы говорим, когда говорим о «физической реальности».

Большинство современных физиков рассматривают физический мир как суп из субатомных частиц, таких как фотоны, кварки и нейтрино, в котором местоположение частицы в любой момент времени является вопросом вероятности. Эта картина реальности известна как копенгагенская интерпретация квантовой механики. Это может быть самая популярная научная теория реальности, но далеко не единственная. Конкурирующая точка зрения, известная как теория пилотной волны, утверждает, что квантовый мир детерминирован. В этой теории субатомные частицы «пилят» по определенному пути, как поезд на рельсах, и единственная причина, по которой их местоположение кажется недетерминированным, заключается в том, что мы не понимаем более глубокое квантовое поле, которое в конечном итоге может составлять реальность.

Это квантовое поле называется квантовым вакуумом, и его можно рассматривать как обширный волнообразный пол, на котором построена остальная реальность. Если бы вы вынули всю материю из Вселенной и понизили температуру до абсолютного нуля, то остался бы только квантовый вакуум. Мы привыкли думать о вакууме как о совершенно пустом, но квантовый вакуум никогда не бывает по-настоящему пустым. Электромагнитные волны и частицы постоянно появляются и исчезают, и именно эти колебания энергии порождают физический мир.

Это довольно головокружительная штука, но если физики смогут лучше понять квантовый вакуум (при условии, что он существует), они, в принципе, смогут использовать его энергию для питания космического корабля. Действительно, это потенциальное теоретическое объяснение, предложенное Уайтом и его коллегами из НАСА, относительно того, как такой двигатель, как EmDrive, может создавать тягу. Едва ли это единственное объяснение — возможно, самое убедительное из них состоит в том, что наблюдаемая тяга на самом деле была просто ошибкой измерения.

«Гарольд пытался выдвинуть теорию, объясняющую EmDrive, назвав его квантовым вакуумным двигателем», — говорит Мартин Таймар, физик из Дрезденского технологического университета, изучающий передовые двигательные установки. «У него хорошая интуиция, но концепции, которые он использует и цитирует, противоречивы. Только эксперимент имеет значение — ни одна общепринятая теория, предсказывающая что-либо из этого, не была выложена на стол».

Одно дело иметь теорию о том, почему EmDrive  должен работать  , и совсем другое – иметь экспериментальные доказательства этого в действии. У Уайта и его коллег из НАСА, похоже, есть и то, и другое, но пока никому не удалось воспроизвести их результаты. Таймар руководит программой SpaceDrive в Дрездене, где он создает сверхчувствительные устройства, способные обнаруживать почти незаметную тягу. Он использует эти устройства, чтобы попытаться воспроизвести результаты исследований EmDrive, которые, по-видимому, создавали тягу, подобную той, которую провели Уайт и его коллеги из НАСА.

Таймар еще ничего не видел, но он говорит, что это не значит, что исследовать физику экспериментами не стоит. Он сравнил это с высокотемпературной сверхпроводимостью — физическим явлением, которое может произвести революцию в электромагнитных технологиях, но это не было предсказано в теории. «Нам нужно быть удачливыми, иметь хорошую интуицию и просто пробовать то, что никогда не проверялось», — говорит Таймар. «Нам посчастливилось найти высокотемпературную сверхпроводимость путем постоянных попыток, и мы надеемся, что то же самое произойдет с прорывным двигателем».

В Limitless Уайт говорит, что он сосредоточен на серьезной задаче демистификации и экспериментального описания фундаментальной физики модели динамического вакуума, а не на разогреве металлических конусов в микроволновке в надежде, что они создадут достаточную тягу, чтобы отправить людей к звездам. В последней статье, опубликованной Уайтом и его коллегами перед его уходом из НАСА, они смоделировали квантовый вакуум вокруг ядра одиночного атома водорода. Это далеко от межзвездного двигателя, но Уайт считает это важным шагом на этом пути.

«Есть несколько нитей, за которые вы должны потянуть в процессе продвижения к этой цели», — говорит он. «Некоторые из них будут включать в себя практические шаги, в которых используются известные физические и инженерные знания. Но вам все еще нужно сосредоточиться на вещах на границе физики, чтобы попытаться выяснить, есть ли потенциальные новые подходы, которые вы можете использовать для удовлетворения требований к производительности для достижения этих целей».

В Безграничном Уайт планирует продолжить свои исследования квантового вакуума. Он говорит, что институт производит нестандартные резонаторы Казимира — экспериментальную установку с двумя близко расположенными пластинами — для изучения предсказанных характеристик и структуры квантового вакуума, который, как предполагается, существует между пластинами. «Это не обязательно технологии, это просто физические эксперименты», — говорит Уайт. «Они могут привести к вещам, которые мы могли бы объединить в виде технологии, но сейчас мы просто занимаемся наукой в ​​первую очередь».

Не все уверены, что Уайт движется в правильном направлении. Джим Вудворд, физик из Калифорнийского государственного университета в Фуллертоне, посвятил свою карьеру усовершенствованным двигателям. У него есть альтернативная теория, объясняющая EmDrive, которая не использует квантовый вакуум. Вместо этого, по его мнению, тяга создается так называемыми «эффектами Маха», которые выводятся из общей теории относительности, а не из квантовой механики. В этой теории EmDrive может создавать тягу, используя колебания энергии, создаваемые электромагнитным полем в EmDrive, взаимодействующим с гравитационным полем всего остального во Вселенной.

Вудворд говорит, что большинство людей, работающих над передовыми двигательными установками, являются «квантовыми пылесосами», такими как Уайт, но он утверждает, что их теории не могут объяснить, почему EmDrive или другие передовые двигательные установки будут работать без учета гравитации. «Мир и его физика такие, какие они есть, а не такие, какими нам хотелось бы их видеть», — говорит Вудворд. «Это не бизнес для мечтателей. Я предсказываю, что Limitless будет очень трудно найти что-то стоящее для финансирования, и то, что они найдут, не сработает».

Вудворд не просто бросает камни. Он создал свой собственный прототип двигательной установки, названный двигателем Mach Effect Gravity Assist или MEGA. На вид это не так уж и много — это стопка керамических дисков, помещенных между двумя небольшими блоками, — но она получила 750 000 долларов в виде исследовательских грантов НАСА. Что еще более важно, у Вудворда и его коллег есть доказательства того, что привод MEGA создает тягу.

При подаче электрического напряжения на керамические диски они расширяются и толкают один из блоков. Теория эффектов Маха говорит, что когда объект ускоряется — в данном случае толкаемый блок — он немного теряет массу. Когда керамические диски в середине сжимаются, он снова набирает эту массу. Это означает, что блок с другой стороны дисков вытягивается вперед больше, чем блок с изменяющейся массой оттягивается назад. Делая это снова и снова, данные Вудворда показывают, что устройство ускоряется вперед. Вудворд и две другие группы подготовили данные, которые, по-видимому, показывают, что устройство MEGA создает тягу, но последующие тесты, проведенные Таймаром в его лаборатории в Дрездене, показывают, что все это также может оказаться ошибками измерения.

Нетрудно понять, почему большинство исследовательских организаций уклоняются от проектов, которые планирует финансировать Limitless. Это само определение высокого риска, высокой награды. Они также могут показаться немного идеалистичными в то время, когда НАСА изо всех сил пытается вернуть людей на Луну. Но Уайт говорит, что это исследование также принесет пользу тем из нас, кто застрял на твердой земле.

«Пытаясь добиться больших результатов, мы можем реализовать новые технологии, которые помогут нам здесь и сейчас», — говорит Уайт. «Долгосрочным применением могут быть межзвездные путешествия, но изучение этих вещей мотивирует нас раздвигать границы возможного. И в процессе мы потенциально можем сделать жизнь лучше для всех дома».

Узнайте больше на wired.com

Неопределенные прорывы в области движения?

Теперь, когда EmDrive попал в рецензируемую литературу, он попадает в поле зрения сети научных обозревателей Tau Zero. Марк Миллис, бывший руководитель проекта NASA Breakthrough Propulsion Physics и основатель-архитектор Tau Zero Foundation, провел последние два месяца, изучая соответствующие документы. Хотя он является основным автором того, что следует ниже, он заручился помощью ученых, имеющих опыт в экспериментальных вопросах, все из которых также внесли свой вклад в BPP, и все они продолжают активно участвовать в экспериментальной работе. Изменения и вставки Джорджа Хэтэуэя (Hathaway Consulting), Мартина Таймара (Дрезденский университет), Эрика Дэвиса (EarthTech) и Джордана Маклая (Quantum Fields, LLC) обсуждались в ходе частых обменов электронной почтой по мере появления окончательного текста. На следующей неделе я также представлю дополнительный отчет Джорджа Хэтэуэя. Так является ли EmDrive новой физикой или результатом экспериментальной ошибки? Ответ оказывается на удивление сложным.

Марк Миллис, Джордж Хэтэуэй, Мартин Таймар, Эрик Дэвис и Джордан Маклей

Пришло время обсудить спорный EmDrive. Я говорю, спорный, из-за его глубоких последствий, если он подлинный, а также из-за отсутствия достаточного количества информации, чтобы определить, является ли он подлинным. Рецензируемая статья об экспериментальных испытаниях EmDrive была только что опубликована в AIAA Journal of Propulsion and Power Гарольдом (Сонни) Уайтом и его коллегами: Уайт, Х., Марч, П., Лоуренс, Дж., Вера, Дж., Сильвестр А., Брейди Д. и Бейли П. (2016 г.), «Измерение импульсной тяги закрытого радиочастотного резонатора в вакууме», стр. 9.0017 Journal of Propulsion and Power, (ожидается печатная версия, онлайн-версия здесь.

Эта новая статья, а также связанные с ней рецензируемые статьи были проверены коллегами из нашей сети Tau Zero, в том числе двумя, которые проводят аналогичные испытания двигателей малой тяги. стенды. Из наших обзоров и обсуждений я пришел к следующим профессиональным мнениям — обобщенным в списке ниже, а затем подробно в основной части этой статьи. Я сожалею, что могу предложить только мнений вместо окончательных выводы . Эта двусмысленность является важной частью этой истории, которая также заслуживает обсуждения.

Обзор

Технический

(1) Экспериментальные методы и полученные данные указывают на возможный новый эффект создания силы, но еще не удовлетворяют порогу «экстраординарных доказательств для экстраординарных заявлений» – тем более, что это измерение небольшие эффекты.

(2) Предлагаемые объяснения физики движения, которые уже предполагают, что измеренная сила реальна, неверны.

(3) Были проведены эксперименты с другими аномальными силами, достоверность и последствия которых заслуживают сравнительного изучения, в частности, с «Двигателем на эффекте Маха» Джима Вудворда.

Последствия

(1) Если либо двигатели EmDrive, либо двигатели с эффектом Маха действительно подлинны, то открывается новая физика, последствия которой невозможно оценить до тех пор, пока эти эффекты не будут достаточно смоделированы. Даже если окажется, что эти эффекты малопригодны, новые экспериментальные подходы к исследованию незавершенной физики были бы полезны.

(2) Даже если они подлинные, преждевременно оценивать потенциальную полезность этих устройств. Существующие данные касаются только некоторых характеристик, необходимых для сравнения с другими технологиями. В этот момент лучше воздержаться от суждений ни за, ни против.

Ловушки, которых следует избегать

(1) Повторявшаяся ранее тактика проведения быстрых и дешевых экспериментальных испытаний оказалась ни быстрой, ни дешевой. Прошло не менее 14 лет с момента первого появления EmDrive (2002 г.), и, несмотря на многочисленные тесты, окончательного вывода до сих пор нет.

(2) Точно так же, как тепловые и камерные эффекты мешают измерению силы, нашей способности делать точные выводы препятствует наше естественное человеческое поведение: поспешные выводы, склонность к подтверждению, сенсационность и педантичные рефлексы. Это часть реальности, которая также нуждается в понимании, чтобы мы могли отделить эти влияния от основной физики.

Рекомендации

(1) Продолжить тщательное изучение существующих экспериментальных исследований двигателей EmDrive и двигателей на эффекте Маха.

(2) Чтобы разорвать порочный круг бесконечных неправильных действий для получения окончательного ответа, начните более глубокую экспериментальную программу с привлечением квалифицированных и беспристрастных лабораторий, а также квалифицированных и беспристрастных аналитиков. Фонд Tau Zero готов договориться с соответствующими лабораториями и аналитиками, чтобы получить надежные выводы, за или против.

(3) Если выяснится, что эффекты реальны, то продолжайте отдельные (а) инженерные и (б) физические исследования, где инженеры сосредотачиваются на создании жизнеспособных устройств, а физики — на расшифровке природы. В обоих случаях:

• Характеристика параметров, влияющих на эффекты.
• Вывести математические модели.
• Примените эти модели для (а) оценки масштабируемости до практических уровней и (б) понимания новых явлений и их связи с другими фундаментальными физиками.
• В отношении всего вышеперечисленного провести и опубликовать исследование с упором на надежность результатов, а не на их значение.

Детали

Ловушка 1 – Туман нужды

На наши решения об этой физике влияет поведение, которое не имеет ничего общего с физикой. Игнорирование этого человеческого фактора было бы плохой услугой для наших читателей. Чтобы добраться до реальной истории, нам нужно раскрыть этот человеческий фактор, чтобы мы могли отделить его от остальных данных, как в любом хорошем эксперименте. Я начну с этого вопроса, чтобы вы были готовы к его влиянию, прежде чем читать остальную часть этой статьи.

Как бы я ни старался быть беспристрастным, я знаю, что у меня постоянное негативное отношение к истории EmDrive. Чтобы создать обзор, отражающий реальность, а не повторяющий мои предубеждения, мне пришлось признать и отбросить свои предубеждения. Точно так же, если вы хотите извлечь максимальную пользу из этой статьи, вы можете проверить свои точки зрения. Задайте себе эти три вопроса: (1) У вас уже есть мнение об этом эффекте и вы сейчас читаете эту статью, чтобы узнать, подтвердим ли мы ваши ожидания? (2) Вы хотите знать наши выводы, независимо от того, как мы пришли к этим выводам? (3) Вас интересует только эта оценка EmDrive, без учета других сопоставимых подходов?

Если вы ответили «да» на любой из этих вопросов, то у вас, как и у меня, естественные человеческие когнитивные дисфункции. Чтобы избавиться от этих рефлексов, начните хотя бы с того, что заметите, что они существуют. Затем найдите время, чтобы отметить как плюсы, так и минусы статьи, а не только те части, которые вы хотите, чтобы они были правдой. Расшифровка реальности требует времени вместо того, чтобы просто прислушиваться к рефлексивным убеждениям. Это требует, чтобы разум был открыт для возможности, что вы можете быть правы, и в равной степени открыт для возможности, что вы можете ошибаться.

История EmDrive

Эта история является повторяющейся темой невероятных утверждений с недостоверными доказательствами этих утверждений. Во всех случаях эффект считается реальным до испытаний, что отражает слепую предвзятость. Это восходит как минимум к 2002 году, когда Роджер Шойер заявил об изобретении устройства, которое «обеспечивает прямое преобразование электрической энергии в тягу без выброса топлива». Я все еще работал в НАСА и смутно помню, как рецензировал ее тогда. Независимо от претензий, точность методов была ниже среднего. За прошедшие годы я слышал о нескольких других тестах, но никогда не видел никаких данных. В конце концов вместе с этой фотографией в прессе появилась статья об испытаниях в Китае. Оказывается, это фото не китайской установки, а одной из Шойера:

Устройство Шойера и вспомогательное оборудование находятся на вращающейся раме, где это вращение используется для определения того, является ли устройство толкающим. Обратите внимание, однако, на радиатор и магистрали охлаждающей жидкости. Любое изменение потока охлаждающей жидкости вызовет крутящий момент, который скроет любые измерения реальной силы. Зная, что заявленный эффект тяги невелик, и имея достаточно опыта, чтобы угадать вероятные изменения потока охлаждающей жидкости, я счел эту тестовую установку ошибочной.

По поводу китайских тестов, ранее не знал, что они описаны в рецензируемых статьях. Поскольку многие из нас тоже не знали, я перечисляю их здесь вместе с беглыми впечатлениями:

Хуан Ю. и др. (2012). Измерение чистой тяги бестопливных микроволновых двигателей. Acta Physica Sinica , Китайское физическое общество.

Из-за всех представленных ниже впечатлений я не уверен в их данных:

• Сначала предполагается, что EmDrive подлинный.
• Вербально описывает теорию, но не предсказывает экспериментальные результаты.
• Эксперимент описан недостаточно подробно, чтобы оценить его достоверность, но похож на тот, что на фото. Несмотря на это, абсолютно не обсуждается возможное влияние на вращение наклона, силы силового опережения, эффектов вибрации, тепловых эффектов или других факторов.
• Поведение упорного стенда до установки EmDrive не характеризовалось. Тестирование обоих вместе без предварительной характеристики упорного стенда по отдельности не позволяет отделить их отдельные характеристики от данных.
• На графиках данных отсутствуют полосы ошибок.

Хуан Ю. и др. (2013). Прогнозирование и экспериментальное измерение электромагнитной тяги, создаваемой системой микроволнового двигателя. Китайская физика B , 22(5), 050301.

Из-за всех приведенных ниже впечатлений я не уверен в их данных:

• Описание эксперимента улучшено по сравнению с документом 2012 года и, похоже, имеет ту же конфигурацию. На этот раз упоминаются возможные эффекты от наклона и силы силового привода, но они по-прежнему не учитывают вибрацию, тепловое воздействие, контур охлаждающей жидкости или другие эффекты.
• Опять же, они не могут охарактеризовать упорную стойку отдельно от EmDrive.
• В отличие от статьи 2012 года, они пытаются делать численные прогнозы. Подробности приведены для их физических выводов (которые я не изучал). Затем эта теория применяется для прогнозирования их конкретного оборудования, но только словесно описывается, а не показывает явный вывод. Они показывают графики предсказанной силы в зависимости от мощности, но только до 200 Вт, где экспериментальные прогоны охватывают от 100 до 2400 Вт.
• Экспериментальные результаты не соответствуют линейным предсказаниям отношения силы к мощности. Затем эти различия уклончиво отбрасываются.

Хуан Ю. и др. (2016), «Измерение тяги независимого движителя микроволнового двигателя с трехпроводной системой измерения тяги крутильного маятника», Journal of Propulsion Technology , vol. 37, нет. 2, стр. 362-371.

Текст на китайском языке, который я не переводил, но рисунки и сюжеты подписаны на английском языке. Поэтому я комментирую только эти диаграммы. Опять же, того, что показано, недостаточно для подтверждения заявлений об аномальных силах:

• Из рисунков 2, 3, 6, 7, 16 и 19 видно, что прежнее устройство теперь подвешено к торсионным тросам вместо вращающейся опоры снизу. На этот раз контур охлаждающей жидкости показан явно, но на концептуальном чертеже, а не на конкретных деталях. Опять же, влияние контура хладагента игнорируется.
• Единственным графиком «результатов измерения» является «сила в зависимости от серийного номера», который не несет значимой информации (без возможности прочесть соответствующий текст).
• Позже я узнал от Мартина Таймара, что наблюдаемая тяга падает более чем на порядок, когда устройство питается от батарей, а не от внешних кабелей (кабелей, токи которых могут создавать силы).

Я решил не цитировать и не комментировать многие не рецензируемые статьи на веб-сайте Шойера и соответствующие документы конференции AIAA.

Shawyer в конце концов опубликовал рецензируемую статью, в частности: Shawyer, R. (2015), «Двигатель EmDrive второго поколения, примененный к пусковой установке SSTO и межзвездному зонду», Acta Astronautica , vol. 116, стр. 166-174. Шойер заявляет: «Теоретическая и экспериментальная работа в Великобритании, Китае и США подтвердила основные принципы создания тяги из асимметричного резонансного микроволнового резонатора». Это утверждение не выдержало критики. Поэтому все связанные с этим утверждения одинаково необоснованны. Вместо того, чтобы предлагать существенные доказательства, эта статья вместо этого предсказывает производительность трех вариантов EmDrives, которые теперь утверждают, что используют сверхпроводимость. На их основе он представляет концептуальные схемы соответствующих космических кораблей. Он также упоминает «Cannae Drive» Гвидо Фетты как еще одно воплощение своего устройства.

Последний документ EmDrive

Последний документ в AIAA Journal of Propulsion and Power является улучшением точности по сравнению с предыдущими тестами и может свидетельствовать о новом тяговом эффекте. Тем не менее, методы и данные все еще не переступают порог «экстраординарных доказательств экстраординарных утверждений» — тем более, что это измерение небольших эффектов. С улучшенной точностью отчетов и самих трассировок данных я должен подвергнуть сомнению мою предыдущую предвзятость, что предыдущие данные были полностью связаны с экспериментальными артефактами и предвзятостью сторонников.

Предлагаемая ниже оценка представляет собой итог обсуждений с соавторами этого отчета и несколькими другими коллегами. И Мартин Таймар, и Джордж Хэтэуэй используют аналогичные испытательные стенды для двигателей с малой тягой и поэтому знакомы с такими деталями. Более целенаправленный анализ Джорджа Хэтэуэя будет опубликован в будущей статье Centauri Dreams .

Основными проблемами статьи являются (1) отсутствие беспристрастности, (2) тестовое оборудование недостаточно охарактеризовано, чтобы отделить ложные эффекты от эффектов тестируемого изделия, (3) анализ данных омрачен использованием субъективных методов , и (4) данные могут быть интерпретированы более чем одним способом, когда предвзятость влияет на выводы.

Первый недостаток статьи в том, что она необъективна. Он предполагает, что эффект движения реален, а затем придумывает объяснение этому непроверенному эффекту. Эта предвзятость искажает то, как они собирают и анализируют данные. Чтобы быть более полезным, статья должна была беспристрастно сообщить о своих экспериментальных и аналитических методах, чтобы изолировать потенциальный новый эффект, производящий силу, от других загрязняющих влияний.

Следующим недостатком является недостаточная проверка того, как ложные причины могут повлиять на упорный стенд. Хотя эта новая статья является значительным улучшением по сравнению с предыдущими публикациями, в ней не содержится необходимой информации для окончательного вывода. Они используют методы, сопоставимые с инженерными испытаниями обычных электрических двигателей малой тяги. Хотя такие инженерные методы могут быть пригодны для проверки изменений конструкции электродвигателей, их недостаточно для демонстрации существования нового физического эффекта. К конкретным недостаткам относятся:

• Наклон упорной стойки: У упорной стойки есть вертикальная ось, и даже незначительные изменения этого выравнивания повлияют на поведение упорной стойки. Здесь есть три части, ни одна из которых не поддается количественной оценке: точность изгибов и поворотов упорной стойки, точность выравнивания этой конструкции по отношению к вакуумной камере и постоянная ровность «оптической скамьи», на которой находится вакуумная камера. установлен.
• Характеристика упорного стенда: упорный стенд не возвращается в исходное положение после испытаний даже для большинства случаев калибровки. Кроме того, упорный стенд имеет чрезмерное демпфирование, что означает, что он медленно реагирует на изменения, включая события калибровки. Эти характеристики (время отклика упорной стойки на известное усилие и разница между ее положениями до и после) важно понимать, чтобы эти артефакты можно было отделить от данных. Эти аспекты в значительной степени игнорируются в статье. В отчете упоминается, что расположение грузов на опорной стойке влияет на ее скорость отклика («разделенная конфигурация» по сравнению с «неразделенной»), но эта разница не определена количественно. В упорном стенде используются магнитные демпферы. Было обнаружено, что аналогичные демпферы, использованные на одном из упорных стендов Мартина Таймара, вызывают ложные эффекты (впоследствии они были заменены масляными демпферами). Учитывая неравномерное поведение, справедливо предположить, что движению упорной стойки мешают другие причины. Изгибные подшипники могут эксплуатироваться за пределами своей грузоподъемности или могут подвергаться воздействию температуры.
• Силы от силовых кабелей: Для снижения влияния электромагнитных сил от силовых проводов используются винтовые и гнездовые соединения Galinstan из жидкого металла. Хотя это обнадеживает, но не уточняется, все ли эти соединения (необходимо несколько) соосно выровнены с осью вращения подставки (что требуется для минимизации паразитных сил). Кроме того, отсутствуют тесты с питанием фиктивной нагрузки, чтобы охарактеризовать эти возможные влияния.
• Взаимодействие со стенками камеры: Хотя электромагнитные силы между испытательным устройством и стенками вакуумной камеры упоминаются как возможный источник ошибки, они игнорируются без количественных оценок или испытаний. Одним из способов, которым это можно было бы исследовать, является использование большего количества вариантов положения и ориентации испытательного устройства относительно камеры. Например, в конфигурации «нулевой тяги» используется только одна из четырех возможностей (устройство направлено в сторону оси поворота). Если бы также было направлено вверх, вниз и в сторону от оси вращения, было бы собрано больше информации, чтобы помочь оценить такие эффекты.
• Тепловые эффекты: В документе признается возможный вклад тепловых эффектов, но не приводится количественная оценка этого вклада. Например, нет измерений температуры во времени по сравнению с прогибом упорной клети. Такие измерения должны были производиться во время работы устройства и при подаче питания через фиктивную нагрузку. При отсутствии этих данных в статье прибегают к субъективному определению того, какие части данных относятся к тепловым эффектам. Например, без какой-либо проверки в документе предполагается, что водоизмещение, измеренное в конфигурации «нулевой тяги», составляет полностью тепловой эффект. Он не учитывает взаимодействия со стенками камеры или любые другие возможные источники. В документе действительно предполагается, что изменения температуры могут сместить центр тяжести испытуемого изделия таким образом, что это повлияет на упорный стенд, но не предлагаются диаграммы, показывающие, как незначительное изменение одного из этих размеров повлияет на упорный стенд.

Третий и самый вопиющий недостаток в отчете заключается в том, что они применяют расплывчато описанное «концептуальное моделирование» (которое никогда не детализируется математически) в качестве основного инструмента для вывода, какая часть данных относится к их устройству, а какая из-за тепловые эффекты. Они предполагают априори формы как «импульсной тяги» (их устройство), так и тепловых эффектов и то, как эти сигналы будут накладываться друг на друга. Не учитываются эффекты стенок камеры, силовые отводы, наклон и т. д. Как отражение того, насколько плохо определена эта предполагаемая суперпозиция, оси «величины» и «времени» на графике, показывающем это отношение (рис. 5), помечены. как «произвольные единицы». Другая проблема заключается в том, что их предполагаемая кривая импульсной тяги не соответствует форме большинства данных, которые они приписывают импульсной тяге. Вместо прогнозируемой плавной кривой данные показывают отклонения примерно в середине времени толчка. Затем они применяют этот субъективный и произвольный инструмент, чтобы прийти к своим выводам. Поскольку они считают эффект подлинным, а их методы упускают из виду критические измерения, я не могу доверять интерпретации их результатов авторами.

В отсутствие надлежащего учета величины и характеристик вторичных причин и того, как удалить эти возможные влияния из данных, четвертая основная проблема с отчетом заключается в том, что его данные могут быть интерпретированы более чем одним способом.

Вместо того, чтобы ссылаться здесь на субъективные методы, последующие комментарии основаны только на изучении их графиков данных в целом. Чтобы проиллюстрировать, как эти данные могут быть интерпретированы более чем одним способом, предлагаются как пренебрежительные, так и поддерживающие интерпретации. В частности, мы сравниваем следы от «прямой», «нулевой» и «обратной» конфигураций тяги, а затем компилируем зависимость силы от мощности прогонов.

Данные для работы устройства мощностью 80 Вт в конфигурациях «прямая», «нулевая» и «обратная» тяга представлены на рисунках 9в, 18 и 10в соответственно. Напомним из приведенных выше обсуждений, что эти данные включают в себя все нехарактерные ложные причины (тепло, взаимодействие со стенками камеры, силы подачи, наклон упорной стойки и сейсмические эффекты), а также любую реальную силу от испытательного устройства. Значения, показанные в таблице ниже, были взяты из увеличенных версий фигур.

Таблица заслуживающих внимания сравнений данных между прямой, нулевой и обратной ориентациями тяги

Для истинного эффекта тяги можно ожидать, что результаты покажут почти совпадающие величины для прямой и обратной тяги и нулевую величину для нулевой тяги. направленность тяги. Если посмотреть только на «Полное отклонение», все величины будут примерно одинаковыми, включая нулевую тягу. С пессимистической точки зрения можно было бы сделать вывод, что ложные эффекты достаточно велики, чтобы их можно было легко принять за подлинный толчок.

И наоборот, если учесть, как быстро происходят отклонения, то внимание будет обращено на «Скорость отклонения». В этом случае конфигурация тяги примерно в два раза больше, чем конфигурация нулевой тяги. Только из этого можно заключить, что новый порождающий силу эффект больше, чем ложные причины.

Чтобы сделать выводы на основе скорости отклонения, необходимо также изучить скорость отклонения для событий калибровки, которая должна быть одинаковой во всех конфигурациях. Калибровочная скорость отклонения примерно одинакова в конфигурации с прямой и обратной тягой, но более чем в 2,5 раза больше в конфигурации с нулевой тягой. То, что есть разница, усугубляет трудность достижения выводов. Существуют также значительные несоответствия в том, как восстанавливается упорный стенд после отключения питания между конфигурациями толкателя и нулевой тяги, что снова усложняет получение выводов.

Поскольку возможная положительная интерпретация существует в рамках этих различных точек зрения, я не могу исключить возможность того, что данные отражают новый эффект создания силы. Но, как указывалось ранее, учитывая все нехарактерные вторичные эффекты и сомнительные субъективные методы, использованные в отчете, этого недостаточно. Учитывая заметную роль, которую играет скорость прогибов, необходимо более тщательно понять динамическое поведение упорного стенда, прежде чем делать твердые выводы.

Далее давайте рассмотрим компиляцию прогонов, а именно рис. 19. На основе линейной подгонки через начало координат к данным они заключают, что отношение тяги к мощности составляет 1,2 ± 0,1 мН/кВт (= мкН/Вт). . Хотя это верно, данные можно интерпретировать более чем одним способом. Обратите внимание, что средние значения для операций мощностью 60 и 80 Вт одинаковы, поэтому линейная подгонка не является строго оправданной. С таким же успехом можно сделать вывод, что увеличение мощности приводит к уменьшению тяги, постоянной силы в 50 мкН или экспоненциальной кривой, которая сглаживается до постоянной (насыщенной) тяги около 100 мкН. Также обратите внимание, что данные нулевой тяги (которые можно интерпретировать как 211 ​​мкН) не показаны на этой диаграмме.

Напомним также, что они не оценивали количество потенциальных ложных эффектов, поэтому их предполагаемая полоса погрешности всего ±6 мкН не выдерживает критики. Обратите внимание, например, что диапазон данных для 40 Вт составляет около ± 17 мкН, для 60 Вт — около ± 50 мкН, а для 80 Вт — около ± 32 мкН. Что неясно, так это то, представляют ли эти 40, 60 и 80 Вт прогоны разные рабочие параметры (добротность?), или вместо этого это естественные вариации с фиксированными настройками.

Пессимистическая интерпретация заключается в том, что отклонения в данных представляют собой вариации для одних и тех же условий эксплуатации, и в этом случае данные слишком различаются, чтобы делать какие-либо корреляции. И наоборот, оптимистическая интерпретация состоит в том, чтобы предположить, что изменения происходят из-за изменений в рабочих параметрах, но тогда эта дополнительная информация должна быть доступна и быть явной частью анализа.

Подводя итоги, можно сказать, что последний отчет представляет собой значительное улучшение, но в нем много недостатков. Сомнительные субъективные методы используются, чтобы сделать вывод о «толчке» из данных. Другие вероятные влияния количественно не определены. Но также, несмотря на эти несоответствия, нельзя бесспорно исключать возможность нового силового эффекта. Это интригует, но по-прежнему не хватает убедительных доказательств.

EmDrive и другие теории космических двигателей

Во-первых, я не могу не подчеркнуть, что пока нет нового «эффекта» EmDrive, о котором можно было бы теоретизировать. Вещественные доказательства на EmDrive не могут быть оправданы и не включают достаточно рабочих параметров, чтобы охарактеризовать новый эффект. Данные недостаточно надежны даже для того, чтобы вывести соотношение силы к мощности, не говоря уже о каких-либо других важных корреляциях. А как насчет эффектов изменения размеров или геометрии, изменения материалов или изменения микроволновых частот или модуляции? И тут возникает безответный вопрос, а на что толкают движущие силы?

Предполагая на данный момент, что EmDrive является новым эффектом создания силы, мы знаем как минимум две вещи (1) это не фотонная ракета, потому что заявленные силы в 360 раз больше, чем эффект фотонной ракеты, и (2 ) сила без «равной и противоположной силы» выходит за рамки законов Ньютона. Обратите внимание, что я не упомянул более знакомую точку «нарушения закона сохранения импульса». Это потому, что эти эксперименты все еще пытаются выяснить, существует ли сила . Мы не дойдем до сохранение импульса до тех пор, пока эти силы не будут применены для ускорения объекта. Если это произойдет, то мы должны спросить, какая реакционная масса ускоряется в противоположном направлении. Если эффекты действительно подлинны, то открывается новая физика или старая физика применяется в новом, незнакомом контексте.

Для тех, кто утверждает, что у них есть теория для предсказания нового эффекта движения, необходимо, чтобы эти теории делали проверяемые числовые предсказания. Прогнозы в статье Хуана 2013 года не совпали с ее результатами. Аналитические обсуждения в экспериментальной статье Уайта 2016 года не делают теоретических предсказаний. То же самое можно сказать и о его теоретической статье 2015 года: White (2015), «Обсуждение характеристик квантового вакуума» 9. 0017 Очерки по физике , том. 28, нет. 4, 496-502.

За исключением непротиворечивой теории, любые предположения должны, по крайней мере, точно отражать физику, на которую они ссылаются. Объяснения в экспериментальной статье Уайта 2016 г., теоретической статье Уайта 2015 г. и даже в отчете Уайта 2013 г. об одноименном «интерферометре варп-поля Уайта-Джудея» (White (2013), «Warp Field Mechanics 101», Journal of the British Interplanetary Society , т. 66, стр. 242-247), этот порог не преодолели. Я предоставлю другим авторам возможность уточнить статьи 2015 и 2016 годов, а обзор заявлений о варп-двигателях 2013 года доступен здесь. Это Lee & Cleaver (2014), «Неспособность интерферометра варп-поля Уайта-Джудея спектрально разрешать искажения пространства-времени», [physics.gen-ph].

В отличие от этого, также важно избегать педантичных рефлексов – отбрасывать все, что не соответствует тому, что мы уже знаем, или предполагать, что все наши существующие теории полностью верны. Например, наблюдения, которые приводят к гипотезам Темной Материи и Темной Энергии, не соответствуют существующим теориям, но эти доказательства надежно задокументированы. Используя эти данные, выдвигаются и проверяются множество различных теорий. Различие здесь в том, что и сторонники, и противники должны убедиться, что они точно представляют то, что уже известно, а что еще неизвестно.

Если будет найден прорыв в физике двигателей, он, скорее всего, будет обнаружен путем изучения соответствующих открытых вопросов в физике. Актуальным теоретическим вопросом для концепций неракетных двигателей (включая EmDrive) является обеспечение сохранения импульса. Один из способов приблизиться к этому — искать явления в пространстве, которые могли бы служить реактивной массой вместо топлива, например, как квантовый вакуум. Другой подход заключается в более глубоком изучении природы инерциальных систем отсчета. Инерциальные системы отсчета — это системы отсчета, на которых определяются законы движения и законы сохранения, однако до сих пор неизвестно, что является причиной существования инерциальных систем и обладают ли они какими-либо более глубокими свойствами, которые могут оказаться полезными.

Woodward Tests and Theory

В дополнение к широко разрекламированному EmDrive существует около двух десятков других концепций космических двигателей разной степени содержания. Один из них начинался как теоретическое исследование физики инерциальных систем отсчета, а затем развился до проверяемых числовых предсказаний. В частности, я имею в виду концепцию Джеймса Ф. Вудворда, называемую сейчас «Двигателем на эффекте Маха», которая восходит как минимум к этой статье:

Вудворд, Джеймс Ф. (1990), «Новый экспериментальный подход к принципу Маха и релятивистской гравитации», Foundations of Physics Letters , vol. 3, нет. 5, стр. 497-506.

Более подробная и недавняя публикация об этих концепциях доступна как:

Вудворд, Джеймс Ф. (2013) Создание звездолетов и звездных врат: наука о межзвездном транспорте и абсурдно доброкачественных червоточинах . Книги Springer Praxis.

Эксперименты скромно проводились в течение многих лет, включая три недавние независимые попытки репликации Джорджа Хэтэуэя в Торонто, Канада, Мартина Таймара в Дрездене, Германия, и Нембо Булдрини в Винер-Нойштадте, Австрия. Семинар по рассмотрению этих результатов был проведен 20-23 сентября 2016 г. в Эстес-Парке, штат Колорадо. Из переписки по электронной почте с Джимом Вудвордом я понял, что эти отчеты и материалы семинара в настоящее время проходят рецензирование для возможной публикации в начале 2017 года9.0003

Главное здесь, если привести еще один пример, заключается в том, что помимо широко разрекламированных заявлений EmDrive существуют и другие подходы. Было бы плохой услугой для наших читателей, если бы средства массовой информации зацикливались на одной теме, закрывая нам глаза на альтернативы.

Последствия

Если ЭмДрайв или Двигатель на Эффекте Маха действительно подлинны, то открывается новая физика или старая физика применяется в новом, незнакомом контексте. И то, и другое было бы глубоким. Сегодня преждевременно утверждать, что какой-либо из этих эффектов реален, или, наоборот, категорически исключать невозможность подобных двигательных амбиций. Когда обсуждения ограничиваются тем, чтобы исключить педантическое презрение и желаемое за действительное, и ограничиваются людьми, имеющими либо образование, либо опыт в смежных областях, можно столкнуться с множественными, даже расходящимися точками зрения.

Далее, даже если появляется новая физика-инженерия, преждевременно оценивать ее полезность. Количество факторов, которые учитываются при принятии решения о том, имеет ли технология преимущество перед другой, выходит далеко за рамки имеющихся данных. Вспомним, что характеристики первого самолета, реактивного двигателя, транзистора и т. д. — все это крошечные примеры того, во что превратились эти прорывы. В свою очередь, мы склонны забывать обо всех неудавшихся заявлениях, которые канули в безвестность. Мы просто не знаем достаточно сегодня, за или против, чтобы судить.

Я понимаю, что человеческое поведение требует быстрых и точных ответов, на основании которых мы можем действовать. Эта затянувшаяся неопределенность усугубляет ситуацию, особенно когда она приправлена ​​отвлекающей шумихой или пренебрежительным пренебрежением. Чтобы добраться до лежащей в основе реальности, мы должны продолжать фокусироваться на точности методов для получения надежных результатов, а не делать поспешных выводов о последствиях.

Что с этим делать

Если вам нужны окончательные ответы, то мы должны повысить надежность методов и данных и оставаться терпеливо открытыми, чтобы результаты были такими, какие они есть, хорошими новостями или плохими. Ранее я упоминал о неудачной тактике попыток получить ответы с помощью быстрых и дешевых экспериментов. Сколько неадекватных экспериментов и сколько лет требуется, прежде чем мы изменим нашу тактику? У меня не раз были эти дебаты с потенциальными источниками финансирования, и я надеюсь, что они читают сейчас, чтобы увидеть… «Я же говорил!» Извините, я не мог сопротивляться этому человеческому желанию эмоционально усилить хорошо аргументированную точку зрения. Чтобы разорвать круг бесконечных неправильных действий для получения окончательного ответа, мы должны начать более глубокую экспериментальную программу с использованием квалифицированных и беспристрастных лабораторий плюс квалифицированные и беспристрастных аналитиков. Конечно, таких поставщиков услуг найти нелегко, поскольку труднее всего добиться беспристрастности. Кроме того, для получения достоверного ответа может потребоваться три года, что как минимум лучше, чем 14 лет. И заслуживающие доверия эксперименты не будут дешевыми, но, вполне вероятно, намного меньше, чем сумма, потраченная на повторные «дешевые» эксперименты. Если какой-либо из этих предыдущих источников финансирования (или новых) читает это и, наконец, хочет получить заслуживающие доверия ответы, свяжитесь с нами. Tau Zero готов договориться с соответствующими лабораториями и аналитиками о проведении такой программы.

А что, если мы обнаружим прорыв? В этом случае мы рекомендуем различать две темы исследований: одну с инженерной точки зрения, чтобы подтолкнуть эффект к полезному воплощению, и другую с академической точки зрения, чтобы полностью расшифровать и сравнить новые эффекты с физикой в ​​целом. В обоих случаях нам необходимо:

1. Охарактеризовать параметры, влияющие на эффекты. Вместо того, чтобы просто тестировать одну конструкцию, измените параметры устройства и условия тестирования, чтобы получить достаточно информации для работы.

2. Вывести математические модели из этого более полного набора информации.

3. Применить эти модели для (а) оценки масштабируемости до практических уровней и (б) изучения новых явлений и их связи с другими фундаментальными физиками.

4. По всему вышеперечисленному провести и опубликовать исследование с упором на надежность результатов, а не на их значение.

Что делать тем из вас, кто не является ни исследователем, ни источником финансирования? Во-первых, перед репостом статьи найдите время, чтобы посмотреть, предлагает ли она новый и основной информации. Если это окажется пустым кликбейтом, то не делитесь им. Если в нем есть как новая информация со значимыми деталями, то поделитесь ею. Затем, когда вы читаете различные статьи, обратите внимание, какие источники предоставляют информацию, которая поможет вам понять ситуацию. Проводите больше времени с этими источниками и избегайте источников, которые этого не делают.

Что касается сомнительных статей в прессе, я пока не уверен, что с этим делать: «Китайская академия космических технологий (CAST), дочерняя компания Китайской корпорации аэрокосмической науки и техники (CASC) и производитель Dong Fang Hong Satellites провела в Пекине пресс-конференцию, на которой объяснила важность исследования EmDrive и подвела итоги того, что Китай делает для продвижения технологии».