엠드라이브가 작동합니다! 외륜은 우주로 뛰어 들었다
기술

엠드라이브가 작동합니다! 외륜은 우주로 뛰어 들었다

물리학은 거의 심연의 가장자리에 있습니다. 2016년 1월, NASA는 Eagleworks Laboratories에서 실시한 EmDrive 테스트에 대한 과학 보고서를 발표했습니다(XNUMX). 그것에서 기관은 장치가 견인력을 생성한다는 것, 즉 작동하는지 확인합니다. 문제는 그것이 왜 작동하는지 아직 알 수 없다는 것입니다 ...

1. 엔진 추력 측정을 위한 실험실 시스템 EmDrive

2. 테스트 중 EmDrive에 문자열 쓰기

NASA Eagleworks Laboratories의 과학자와 엔지니어는 연구에 매우 신중하게 접근했습니다. 그들은 잠재적인 오류 원인을 찾으려고 노력했지만 아무 소용이 없었습니다. 그들의 EmDrive 엔진은 전력 킬로와트당 1,2 ± 0,1밀리뉴턴의 추력을 생성했습니다(2). 이 결과는 눈에 잘 띄지 않으며 홀 스러스터와 같은 이온 튜브보다 전체 효율이 몇 배나 낮지만 연료가 필요하지 않다는 큰 장점은 논쟁의 여지가 없습니다.따라서 가능한 여행 중에 그 힘으로 "충전"된 연료 탱크를 가져갈 필요가 없습니다.

연구자들이 효과를 입증한 것은 이번이 처음이 아닙니다. 그러나 아직 아무도 그 이유를 설명하지 못했습니다. NASA 전문가들은 이 엔진의 작동이 설명될 수 있다고 믿습니다. 파일럿 파동 이론. 물론 이것이 시퀀스의 신비한 출처를 설명하려는 유일한 가설은 아닙니다. 과학자들의 가정을 확인하기 위해서는 더 많은 연구가 필요할 것입니다. EmDrive(3)… 실제로 작동한다.

가속에 관한 것입니다.

EmDrive 사례는 지난 몇 개월 동안 실제 로켓 엔진처럼 가속되고 가속되었습니다. 이는 다음과 같은 일련의 사건으로 입증됩니다.

  • 2015년 XNUMX월, José Rodal, Jeremy Mullikin, Noel Munson은 포럼에서 연구 결과를 발표했습니다. 결과적으로 그들은 진공 상태에서 엔진 작동을 확인하고 가능한 측정 오류를 제거하여이를 사용하는이 엔진 작동 원리를 입증했습니다.
  • 2015년 XNUMX월, 드레스덴 공과대학의 Martin Taimar의 연구 결과가 발표되었습니다. 물리학자는 EmDrive 엔진이 추진력을 얻었지만 이것이 작동에 대한 증거는 전혀 없다고 말했습니다. Taimar의 실험 목적은 엔진 테스트에 사용된 초기 방법의 부작용을 테스트하는 것이었습니다. 그러나 실험 자체가 부정확한 수행과 측정 오류로 비판을 받았고 발표된 결과는 "말장난"이라고 불렸다.
  • 2016년 XNUMX월 독일 과학자이자 엔지니어인 Paul Kotsila는 PocketQube라는 위성을 우주로 발사하기 위한 크라우드 펀딩 캠페인을 발표했습니다.
  • 2016년 XNUMX월 Cannae Inc.의 설립자인 Guido Fetta는 Cannae Drive를 탑재한 소형 위성인 CubeSat의 발사 개념을 발표했습니다.4), 즉 자신의 EmDrive 버전에 있습니다.
  • 2016년 XNUMX월, EmDrive의 발명가인 Roger J. Scheuer는 그의 XNUMX세대 엔진에 대한 영국 및 국제 특허를 받았습니다.
  • 14년 2016월 8일, International Business Times UK에 Scheuer와의 영화 인터뷰가 공개되었습니다. 무엇보다도 EmDrive 개발의 미래와 역사를 나타내며 미국과 영국 국방부, 국방부, NASA 및 보잉이 발명에 관심이 있음이 밝혀졌습니다. Scheuer는 18g 및 XNUMXg 추력을 제공하는 EmDrive의 드라이브 및 시연에 대한 모든 기술 문서를 이러한 조직 중 일부에 제공했습니다. Scheuer는 XNUMX세대 EmDrive 극저온 드라이브가 톤과 동등한 추력을 가질 것으로 예상되어 드라이브가 거의 모든 현대 자동차에 사용됩니다.
  • 17년 2016월 XNUMX일, 위에서 언급한 NASA 연구 결과가 발표되어 발전소의 작동을 처음 확인했습니다.

4. 위성을 타고 칸나에 드라이브 - 시각화

17년, 여전히 미스테리

5. EmDrive 모델을 들고 있는 Roger Scheuer

EmDrive의 더 길고 정확한 이름은 RF 공명 공진기 모터. 전자기 구동 개념은 1999년 영국의 과학자이자 엔지니어인 Satellite Propulsion Research Ltd.의 설립자인 Roger Scheuer가 개발했습니다. 2006년에 그는 New Scientist의 EmDrive에 대한 기사를 발표했습니다.5). 이 텍스트는 학자들로부터 심하게 비판을 받았습니다. 그들의 의견으로는, 제시된 개념에 기반한 상대론적 전자기 드라이브는 운동량 보존 법칙, 즉 에 대한 또 다른 판타지 옵션입니다.

그러나 몇 년 전에 실시한 중국 테스트와 가을에 NASA에서 실시한 테스트 모두 표면의 전자기 복사 압력을 이용한 움직임과 원추형 도파관에서 전자기파 반사 효과가 힘 차이로 이어지는 것을 확인하는 것 같습니다. 견인의 모습. 이 힘은 다음과 같이 배가될 수 있습니다. Lustra, 적절한 거리, 전자기파 길이의 절반의 배수에 배치됩니다.

NASA Eagleworks Lab 실험 결과가 발표되면서 잠재적으로 혁신적인 이 솔루션에 대한 논란이 되살아났습니다. 실험 결과와 실제 과학 이론 및 물리 법칙 사이의 불일치로 인해 수행된 테스트에 대해 많은 극단적인 의견이 제기되었습니다. 우주 여행의 돌파구라는 낙관적 주장과 연구 결과에 대한 노골적인 부정 사이의 불일치는 많은 사람들로 하여금 과학 지식의 보편적 가정과 딜레마, 과학 실험의 한계에 대해 깊이 생각하게 했습니다.

Scheuer가 프로젝트를 공개한 지 XNUMX년 이상이 지났지만 영국 엔지니어의 모델은 신뢰할 수 있는 연구 검증을 오래 기다릴 수 없었습니다. 그 적용에 대한 실험이 수시로 반복되었지만 특정 과학적 연구에서 방법론을 적절하게 검증하고 테스트하기로 결정되지 않았습니다. 이와 관련하여 상황은 위에서 언급한 미국 Eagleworks 연구소의 동료 검토 결과가 발표된 후 바뀌었습니다. 그러나 채택 된 연구 방법의 입증 된 정당성 외에도 처음부터 모든 의심이 해소되지 않았으며 실제로 아이디어 자체의 신뢰성을 훼손했습니다.

그리고 뉴턴?

Scheuer의 엔진 원리에 대한 문제의 정도를 설명하기 위해 비평가들은 EmDrive 아이디어의 저자를 내부에서 앞 유리를 눌러 자동차를 움직이게 하려는 자동차 소유자와 비교하는 경향이 있습니다. 따라서 뉴턴 역학의 기본 원리로 설명되는 불일치는 영국 엔지니어 설계의 신뢰성을 완전히 배제하는 주요 반대 의견으로 간주됩니다. Scheuer의 모델에 반대하는 사람들은 EmDrive 엔진이 효율적으로 작동할 수 있음을 예기치 않게 보여주는 연속적인 실험에 대해 확신하지 못했습니다.

물론 지금까지 얻은 실험 결과는 과학적으로 입증된 조항과 패턴이라는 형태의 명확한 실체적 근거가 없다는 점을 인정해야 한다. 전자기 엔진 모델의 작동 가능성을 입증한 연구원과 열성팬 모두 뉴턴의 역학 법칙에 위배된다고 주장되는 작동을 설명할 수 있는 명확하게 확인된 물리적 원리를 찾지 못했다고 인정합니다.

6. EmDrive 실린더에서 상호 작용 벡터의 가상 분포

그러나 Scheuer 자신은 기존 드라이브의 경우와 같이 고전이 아닌 양자 역학을 기반으로 자신의 프로젝트를 고려할 필요성을 가정합니다. 그의 의견으로는 EmDrive의 작업은 다음을 기반으로 합니다. 전자파의 특정 영향 ( 6), 그의 영향력은 뉴턴의 원리에 완전히 반영되지 않았습니다. 또한 Scheuer는 과학적으로 검증되고 방법론적으로 검증된 증거를 제공하지 않습니다.

모든 발표와 유망한 연구 결과에도 불구하고 NASA Eagleworks 실험실 실험의 결과는 Scheuer가 시작한 프로젝트의 증거를 확인하고 과학적 신뢰성을 구축하는 긴 과정의 시작일뿐입니다. 연구 실험 결과가 재현 가능한 것으로 판명되고 우주 조건에서도 모델의 작동이 확인되면 훨씬 더 심각한 분석 문제가 남아 있습니다. 역학의 원리와 발견을 조화시키는 문제건드릴 수 없는 동안. 그러한 상황의 출현이 자동적으로 현재의 과학 이론이나 기본적인 물리 법칙을 부정하는 것을 의미해서는 안 됩니다.

이론적으로 EmDrive는 복사압 현상을 사용하여 작동합니다. 전자기파의 군속도, 따라서 전자기파에 의해 생성되는 힘은 전자기파가 전파되는 도파관의 기하학에 따라 달라질 수 있습니다. Scheuer의 아이디어에 따르면 한쪽 끝의 파동 속도가 다른 쪽 끝의 파동 속도와 크게 다른 방식으로 원추형 도파관을 만든 다음 두 끝 사이에서 파동을 반사하면 복사 압력의 차이, 즉 견인력을 달성하기에 충분한 힘을 얻습니다. Scheuer에 따르면 EmDrive는 물리 법칙을 위반하지 않지만 Einstein의 이론을 사용합니다. 또 다른 참조 프레임 내부의 "작동하는" 파동보다

7. EmDrive 동작 개념도

EmDrive가 어떻게 작동하는지 이해하기 어렵지만 그것이 무엇으로 구성되어 있는지 알고 있습니다(7). 기기에서 가장 중요한 부분은 공진기 극소수성마이크로파 방사선이 생성된 마이크로파 (레이더와 전자레인지 모두에 사용되는 전자레인지 방출 램프). 공진기는 모양이 잘린 금속 콘과 비슷합니다. 한쪽 끝이 다른 쪽보다 넓습니다. 적절하게 선택된 치수로 인해 특정 길이의 전자파가 공명합니다. 이 파동은 더 넓은 끝으로 갈수록 가속되고 좁은 끝으로 갈수록 느려지는 것으로 가정합니다. 파동 변위 속도의 차이는 공진기의 반대쪽 끝에 가해지는 복사압의 차이로 이어져 지층이 형성됩니다. 차량 추진. 이 시퀀스는 더 넓은 베이스 쪽으로 작용합니다. 문제는 Scheuer의 비평가에 따르면 이 효과가 원뿔의 측벽에 미치는 파도의 영향을 보상한다는 것입니다.

8. 이온 엔진 노즐

제트 또는 로켓 엔진은 가속 연소 가스를 분출할 때 차량을 밀어(추력) 합니다. 우주 탐사선에 사용되는 이온 추진 장치도 가스를 방출합니다(8), 그러나 전자기장에서 가속된 이온의 형태입니다. EmDrive는 이 중 어떤 것도 날려버리지 않습니다.

에 따르면 뉴턴의 세 번째 법칙 모든 행동에는 반대되는 동등한 반작용이 있습니다. 즉, 두 물체의 상호 작용은 항상 동등하고 반대입니다. 우리가 벽에 기대면 그것은 아무데도 가지 않을지라도 우리를 압박합니다. 그가 말하는 대로 운동량 보존의 원리외부 힘(상호 작용)이 물체 시스템에 작용하지 않으면 이 시스템은 일정한 운동량을 가집니다. 즉, EmDrive가 작동하지 않아야 합니다. 하지만 작동합니다. 적어도 그것이 탐지 장치가 보여주는 것입니다.

지금까지 제작된 프로토타입의 힘은 이미 언급했듯이 실제로 사용되는 일부 이온 엔진이 이러한 마이크로 뉴턴 범위에서 작동하지만 발에서 떨어지지 않습니다. Scheuer에 따르면 EmDrive의 추력은 초전도체를 사용하여 크게 증가할 수 있습니다.

파일럿 파동 이론

파일럿 파동 이론은 EmDrive의 작동을 위한 가능한 과학적 근거로 NASA 연구원에 의해 제공되었습니다. 이것은 최초의 알려진 숨겨진 변수 이론입니다. 루이즈 드 브로이 1927년에, 나중에 잊혀졌다가 재발견되고 개선되었습니다. 데이비드 봄 - 지금 호출 드 브로이 봄 이론. 그것은 파동 함수의 순간적인 붕괴와 측정 문제(슈뢰딩거의 고양이 역설로 알려짐)와 같은 양자 역학의 표준 해석에 존재하는 문제가 없습니다.

그것 비국소 이론이것은 주어진 입자의 움직임이 시스템의 다른 입자의 움직임에 의해 직접적으로 영향을 받는다는 것을 의미합니다. 그러나 이러한 비국소성은 빛의 속도보다 빠른 속도로 정보가 전송되는 것을 허용하지 않으므로 상대성 이론에 위배되지 않습니다. 파일럿 파동 이론은 양자 역학의 여러 해석 중 하나로 남아 있습니다. 지금까지 파일럿 파동 이론의 예측과 양자 역학의 표준 해석 사이에 실험적 차이가 발견되지 않았습니다.

그의 1926년 출판물에서 맥스 본 슈뢰딩거 파동 방정식의 파동 함수는 입자를 발견할 확률 밀도라고 제안했습니다. 이 아이디어를 위해 de Broglie는 파일럿 파동 이론을 개발하고 파일럿 파동 함수를 개발했습니다. 그는 원래 양자 물체가 입자와 같은 행동을 일으키는 구형 단일 영역을 갖는 실제 공간에서 물리적 파동(u-파동)을 포함하는 이중 솔루션 접근법을 제안했습니다. 이 원래 형태의 이론에서 연구원은 양자 입자의 존재를 가정하지 않았습니다. 그는 나중에 파일럿 파동 이론을 공식화하여 1927년 유명한 솔베이 회의에서 발표했습니다. 볼프강 파울리 그러나 그는 그러한 모델이 비탄성 입자 산란에 대해 정확하지 않을 것이라고 가정했습니다. De Broglie는 찾지 못했습니다.

이 대답에 답하고 곧 파일럿 웨이브 개념을 포기했습니다. 그는 임의성을 다루기 위해 자신의 이론을 개발하지 않았습니다.

많은 입자.

1952년 David Bohm은 파일럿 파동 이론을 재발견했습니다. de Broglie-Bohm 이론은 결국 양자 역학의 올바른 해석으로 인식되었으며 현재까지 가장 인기 있는 코펜하겐 해석에 대한 진지한 대안을 나타냅니다. 중요한 것은 양자역학의 표준 해석을 방해하는 측정 패러독스로부터 자유롭다는 것입니다.

입자의 위치와 운동량은 각 입자가 주어진 시간에 잘 정의된 좌표와 운동량을 가지고 있다는 점에서 잠재 변수입니다. 그러나 이 양을 동시에 측정하는 것은 불가능합니다. 하이젠베르크 불확정성 원리. 입자 집합에는 슈뢰딩거 방정식에 따라 진화하는 해당 물질 파동이 있습니다. 각 입자는 파일럿 웨이브에 의해 제어되는 결정론적 궤적을 따릅니다. 종합하면 입자의 밀도는 파동 함수의 진폭 높이에 해당합니다. 파동 함수는 입자와 독립적이며 빈 파동 함수로 존재할 수 있습니다.

코펜하겐 해석에서 입자는 관찰될 때까지 고정된 위치를 갖지 않습니다. 파동 이론에서

입자의 파일럿 위치는 잘 정의되어 있지만 이것은 전체 물리학에 여러 가지 심각한 결과를 초래합니다.

또한 이 이론은 그다지 인기가 없습니다. 그러나 EmDrive가 어떻게 작동하는지 설명할 수 있습니다.

2016년 XNUMX월 출판물에서 NASA 연구팀은 "매질이 음향 진동을 전달할 수 있다면 그 구성 요소는 상호 작용하고 운동량을 전달할 수 있습니다. 뉴턴의 운동 법칙을 위반하는 것입니다."

이 해석의 결과 중 하나는 분명히 EmDrive가 마치 우주에서 "밀어내는" 것처럼 움직일 것이라는 것입니다.

 EmDrive는 물리 법칙을 위반해서는 안 됩니다...

... 플리머스 대학의 Mike McCulloch는 매우 작은 가속도를 가진 물체의 운동과 관성에 대해 다른 방식으로 생각하는 새로운 이론을 제안하면서 말합니다. 그가 옳았다면 영국 연구원을 괴롭히는 것은 관성, 즉 관성이기 때문에 신비한 드라이브를 "비 관성"이라고 부르게 될 것입니다.

관성은 질량을 갖고 방향이나 가속도의 변화에 ​​반응하는 모든 물체의 특징입니다. 즉, 질량은 관성의 척도로 생각할 수 있습니다. 이것은 우리에게 잘 알려진 개념으로 보이지만 그 본질은 그렇게 분명하지 않습니다. McCulloch의 개념은 다음과 같은 일반 상대성 이론에 의해 예측된 효과에서 관성이 발생한다는 가정을 기반으로 합니다. 운루 방사선a는 가속하는 물체에 작용하는 흑체 복사입니다. 반면에 가속하면 커진다고 할 수 있습니다.

엠드라이브 소개 McCulloch의 개념은 다음과 같은 생각을 기반으로 합니다. 광자에 질량이 있으면 반사될 때 관성이 발생해야 합니다. 그러나 Unruh 방사선은 이 경우 매우 작습니다. 너무 작아서 즉각적인 환경과 상호 작용할 수 있습니다. EmDrive의 경우 이것은 "엔진" 설계의 원뿔입니다. 원뿔은 더 넓은 끝에서 특정 길이의 Unruh 방사를 허용하고 더 좁은 끝에서 더 짧은 길이의 방사를 허용합니다. 광자는 반사되므로 챔버의 관성이 변경되어야 합니다. 그리고 EmDrive에 대한 빈번한 의견과 달리 이 해석에서 위반되지 않는 운동량 보존 원칙에서 트랙션은 이런 방식으로 생성되어야 합니다.

McCulloch의 이론은 한편으로는 운동량 보존 문제를 제거하고 다른 한편으로는 과학적 주류의 측면에 있습니다. 과학적 관점에서 광자가 관성 질량을 가지고 있다고 가정하는 것은 논쟁의 여지가 있습니다. 또한 논리적으로 빛의 속도는 챔버 내부에서 변경되어야 합니다. 이것은 물리학자들이 받아들이기 매우 어렵다.

정말 문자열인가요?

앞서 언급한 EmDrive 견인 연구의 긍정적인 결과에도 불구하고 비평가들은 여전히 ​​반대하고 있습니다. 그들은 언론 보도와 달리 NASA가 아직 엔진이 실제로 작동한다는 것을 증명하지 못했다고 지적합니다. 예를 들어 절대 확실하게 가능합니다. 실험적 오류무엇보다도 추진 시스템의 일부를 구성하는 물질의 증발로 인해 발생합니다.

비평가들은 양방향에서 전자기파의 강도가 실제로 동일하다고 주장합니다. 우리는 용기의 다른 너비를 다루고 있지만 이것은 더 넓은 끝에서 반사되어 돌아 오는 전자 레인지가 더 좁은 바닥뿐만 아니라 벽에도 떨어지기 때문에 아무것도 변경하지 않습니다. 예를 들어 회의론자들은 공기 흐름으로 가벼운 추력을 생성하는 것을 고려했지만 NASA는 진공 챔버에서 테스트한 후 이를 배제했습니다. 동시에 다른 과학자들은 새 데이터를 겸허하게 받아들이고 운동량 보존 원칙과 의미 있게 조화시킬 방법을 찾았습니다.

어떤 사람들은 이 실험에서 엔진의 특정 추력과 전류로 처리된 시스템의 가열 효과가 구별된다는 것을 의심합니다(9). NASA의 실험 설정에서 매우 많은 양의 열 에너지가 실린더에 유입되어 질량 분포와 무게 중심이 변경되어 EmDrive 추력이 측정 장치에서 감지될 수 있습니다.

9. 테스트 중 시스템의 열 이미지

EmDrive 애호가들은 비밀은 무엇보다도 원추형 실린더 모양에 있습니다.그것이 바로 줄이 나타나는 이유입니다. 회의론자들은 일반 실린더로 불가능한 액추에이터를 테스트할 가치가 있다고 대답합니다. 그러한 기존의 비원추형 설계에 추진력이 있다면 EmDrive에 대한 "신비로운" 주장의 일부를 약화시키고 "불가능한 엔진"의 알려진 열 효과가 실험 설정.

NASA의 Eagleworks 실험으로 측정한 엔진의 "성능"도 의심스럽습니다. 40W를 사용할 때 추력은 40미크론 수준에서 측정되었습니다. 플러스 또는 마이너스 20미크론 이내입니다. 이것은 50% 오류입니다. 전력을 60W로 높인 후 성능 측정의 정확도가 훨씬 떨어졌습니다. 그러나 이 데이터를 액면 그대로 받아들여도 새로운 유형의 드라이브는 여전히 NSTAR 또는 NEXT와 같은 고급 이온 추진기로 달성할 수 있는 전기 킬로와트당 전력의 XNUMX분의 XNUMX만을 생산합니다.

회의론자들은 더 철저하고 물론 독립적인 테스트를 요구하고 있습니다. 그들은 EmDrive 문자열이 2012년에 중국 실험에서 나타났고 실험 및 측정 방법이 개선된 후 사라진 것을 기억합니다.

궤도에서 진실 확인

드라이브가 공명 챔버와 함께 작동하는지 여부에 대한 질문에 대한 최종(?) 답변은 앞서 언급한 Guido Fett에 의해 고안되었습니다. 칸나 드라이브. 그의 의견으로는 회의론자와 비평가들은 이 엔진으로 구동되는 위성을 궤도에 보내 입을 다물게 될 것입니다. 물론 Cannae Drive가 실제로 위성을 발사하면 닫힙니다.

6 CubeSat 단위(즉, 약 10 × 20 × 30cm) 크기의 프로브를 241km 고도까지 올려 약 반년 동안 머무를 것입니다. 이 크기의 기존 위성은 약 XNUMX주 만에 수정 연료가 소진됩니다. 태양열로 구동되는 EmDrive는 이 제한을 제거합니다.

장치를 구성하기 위해 Fetta, Inc.에서 운영하는 Cannae Inc. LAI International 및 SpaceQuest Ltd와 함께 회사를 설립하여 예비 부품 공급업체로 경험을 쌓았습니다. 항공 및 마이크로 위성 제조업체. 모든 것이 잘되면 테세우스, 그것이 새로운 벤처의 이름이기 때문에 2017년에 최초의 EmDrive 마이크로 위성을 발사할 수 있습니다.

그들은 광자에 지나지 않는다고 Finns는 말합니다.

NASA의 결과가 발표되기 몇 달 전에 피어 리뷰 저널인 AIP Advances는 논란이 되고 있는 EmDrive 엔진에 대한 기사를 발표했습니다. 저자인 헬싱키 대학의 물리학 교수 Arto Annila, Jyväskylä 대학의 유기 화학 분야 Erkki Kolehmainen 박사, Comsol의 물리학자 Patrick Grahn은 다음과 같이 주장합니다. EmDrive는 폐쇄된 챔버에서 방출되는 광자로 인해 추진력을 얻습니다..

Annila 교수는 자연의 힘에 대해 잘 알려진 연구원입니다. 그는 저명한 저널에 발표된 약 XNUMX편의 논문의 저자입니다. 그의 이론은 암흑 에너지와 암흑 물질, 진화, 경제학 및 신경 과학 연구에서 응용 프로그램을 찾았습니다. Annila는 범주적입니다. EmDrive는 다른 엔진과 같습니다. 연료를 받아 추력을 생성합니다.

연료 측면에서 모든 것이 간단하고 명확합니다. 마이크로파가 엔진으로 전송됩니다. 문제는 아무것도 보이지 않아서 사람들은 엔진이 작동하지 않는다고 생각합니다. 그렇다면 감지할 수 없는 것이 어떻게 나올 수 있습니까? 광자는 챔버에서 앞뒤로 바운스됩니다. 그들 중 일부는 같은 방향과 같은 속도로 가지만 위상이 180도 이동합니다. 따라서 이 구성으로 이동하면 서로의 전자기장을 상쇄합니다. 그것은 하나가 다른 하나로부터 상쇄되어 서로 상쇄될 때 함께 움직이는 물의 파도와 같습니다. 물은 사라지지 않고 여전히 거기에 있습니다. 마찬가지로 운동량을 지닌 광자는 빛으로 보이지 않더라도 사라지지 않습니다. 그리고 파동이 제거되었기 때문에 더 이상 전자기적 특성을 갖지 않으면 챔버의 벽에서 반사되지 않고 떠나지 않습니다. 따라서 광자 쌍으로 인해 드라이브가 있습니다.

상대적 시공간에 잠긴 배

저명한 물리학자 James F. Woodward(10) 반면에 새로운 유형의 추진 장치 작동을 위한 물리적 기반은 소위 매복 마하. Woodward는 마하의 원리에 기초한 비국소적 수학 이론을 공식화했습니다. 그러나 가장 주목할 만한 것은 그의 이론은 물리적 영향을 예측하기 때문에 검증 가능합니다.

Woodward는 주어진 시스템의 질량-에너지 밀도가 시간에 따라 변하면 해당 시스템의 질량은 해당 시스템의 밀도 변화의 XNUMX차 도함수에 비례하는 양만큼 변한다고 말했습니다.

예를 들어, 1kg의 세라믹 커패시터가 10kHz의 주파수에서 변화하는 양의 전압, 때로는 음의 전압으로 한 번 충전되고 예를 들어 100W의 전력을 전송하는 경우 - Woodward의 이론은 커패시터의 질량이 ± 10kHz의 주파수에서 원래 질량 값 주변의 20밀리그램. 이 예측은 실험실에서 확인되었으며 따라서 마하의 원리가 경험적으로 확인되었습니다.

Ernst Mach는 물체가 절대 공간과 관련하여 균일하게 움직이는 것이 아니라 우주의 다른 모든 물체의 질량 중심과 관련하여 균일하게 움직인다고 믿었습니다. 물체의 관성은 다른 물체와의 상호 작용의 결과입니다. 많은 물리학자들에 따르면, 마하 원리의 완전한 실현은 우주의 물질 분포에 대한 시공간 기하학의 완전한 의존성을 증명할 것이며, 이에 상응하는 이론은 상대 시공간 이론이 될 것입니다.

시각적으로 EmDrive 엔진의 이 개념은 바다에서 노를 젓는 것과 비교할 수 있습니다. 그리고 이 바다는 우주입니다. 그 움직임은 우주를 구성하는 물 속으로 뛰어들어 물에서 스스로를 밀어내는 노처럼 다소간 행동할 것입니다. 그리고 이 모든 것에서 가장 흥미로운 점은 물리학이 이제 그러한 은유가 공상 과학 소설이나 시처럼 보이지 않는 상태에 있다는 것입니다.

EmDrive 또는 미래의 스페이스 드라이브뿐만 아니라

Scheuer 엔진은 최소한의 부스트만 제공했지만 이미 우리를 화성과 그 너머로 데려갈 우주 여행의 큰 미래를 가지고 있습니다. 그러나 이것이 정말 빠르고 효율적인 우주선 엔진에 대한 유일한 희망은 아닙니다. 다음은 몇 가지 개념입니다.

  •  핵 드라이브. 그것은 원자 폭탄을 발사하고 배의 선미를 향해 "배럴"로 폭발의 힘을 지시하는 것으로 구성됩니다. 핵폭발은 배를 앞으로 "밀어내는" 충격력을 생성합니다. 비폭발성 옵션은 물에 용해된 브롬화 우라늄과 같은 소금 핵분열성 물질을 사용하는 것입니다. 이러한 연료는 내구성있는 붕소가 추가 된 내구성있는 재료 층으로 서로 분리 된 용기 열에 저장됩니다.

    용기 사이로 흐르는 것을 방지하는 중성자 흡수체. 엔진을 시동하면 모든 용기의 재료가 결합하여 연쇄 반응을 일으키고 물에 용해된 염 용액이 플라즈마로 변하여 자기장에 의해 플라즈마의 엄청난 온도로부터 로켓 노즐을 보호합니다. 일정한 추진력을 줍니다. 이 방법은 로켓을 최대 6m/s 이상까지 가속할 수 있는 것으로 추정됩니다. 그러나이 방법을 사용하면 대량의 핵연료가 필요합니다. 무게가 천 톤인 선박의 경우 이는 10 톤에 달합니다. 우라늄 톤.

  • 중수소를 이용한 융합 엔진. 추진력을 제공하는 섭씨 약 500억 도의 온도를 가진 플라즈마는 예를 들어 배기 노즐과 같은 설계자에게 심각한 문제를 제시합니다. 그러나 이 경우 이론적으로 달성할 수 있는 속도는 빛의 속도의 30분의 XNUMX에 가깝습니다. 최대 XNUMX XNUMX. km/s. 그러나 이 옵션은 여전히 ​​기술적으로 실행 불가능합니다.
  • 반물질. 이 이상한 것이 실제로 존재합니다. CERN과 Fermilab에서 우리는 수집 고리를 사용하여 약 XNUMX조 개의 반양성자 또는 XNUMX피코그램의 반물질을 수집했습니다. 이론적으로 반물질은 소위 페닝 트랩(Penning trap)에 보관할 수 있는데, 이 트랩에서는 자기장이 용기 벽과 충돌하는 것을 방지합니다. 일반에 의한 반물질 소멸

    예를 들어 수소와 같은 물질을 사용하면 자기 트랩의 고에너지 플라즈마에서 거대한 에너지를 제공합니다. 이론적으로 물질과 반물질의 소멸 에너지로 구동되는 차량은 빛의 속도의 90%까지 가속할 수 있습니다. 그러나 실제로 반물질의 생산은 매우 어렵고 비용이 많이 듭니다. 주어진 배치는 나중에 생산할 수 있는 것보다 생산하는 데 천만 배 더 많은 에너지가 필요합니다.

  • 태양 돛. 이것은 수년 동안 알려진 드라이브 개념이지만 아직 잠정적으로나마 실현되기를 기다리고 있습니다. 돛은 아인슈타인이 설명한 광전 효과를 사용하여 작동합니다. 그러나 그 표면은 매우 커야 합니다. 돛 자체도 구조가 너무 무겁지 않도록 매우 얇아야 합니다.
  • 드라이브 . Phantomists는 그것이 공간을 왜곡하기에 충분하다고 말합니다. 실제로 차량과 목적지 사이의 거리가 짧아지고 그 뒤의 거리가 늘어납니다. 따라서 승객 자신은 조금만 움직이지만 "거품"에서는 엄청난 거리를 극복합니다. 환상적으로 들리겠지만 NASA 과학자들은 상당히 진지하게 실험을 해왔습니다.

    광자에 영향을 미칩니다. 1994년 물리학자 Dr. Miguel Alcubierre는 그러한 엔진이 어떻게 작동하는지 설명하는 과학적 이론을 제안했습니다. 사실 그것은 일종의 속임수일 것입니다. 빛의 속도보다 빠르게 움직이는 대신 시공간 자체를 수정하는 것입니다. 불행하게도, 곧 디스크를 얻을 것으로 기대하지 마십시오. 그것의 많은 문제 중 하나는 이런 식으로 추진되는 선박이 동력을 공급하기 위해 음의 에너지가 필요하다는 것입니다. 이러한 유형의 에너지가 이론 물리학에 알려져 있다는 것은 사실입니다. 음 에너지 입자의 무한한 바다로서의 진공의 이론적 모델은 예측 음 에너지 양자의 존재를 설명하기 위해 1930년 영국 물리학자 Paul Dirac에 의해 처음 제안되었습니다. 주. 상대론적 전자에 대한 Dirac 방정식에 따라.

    고전물리학에서는 자연계에 양의 에너지를 가진 해만 존재하고 음의 에너지를 가진 해는 말이 안 된다고 가정한다. 그러나 Dirac 방정식은 음의 솔루션이 "정상적인" 양의 입자에서 발생할 수 있으므로 무시할 수 없는 프로세스의 존재를 가정합니다. 그러나 우리가 사용할 수 있는 현실에서 부정적인 에너지가 생성될 수 있는지 여부는 알려져 있지 않습니다.

    드라이브 구현에는 많은 문제가 있습니다. 소통이 가장 중요한 것 같습니다. 예를 들어, 우주선이 빛의 속도보다 빠르게 이동하면서 주변 시공간 영역과 어떻게 통신할 수 있는지 알려지지 않았습니까? 이것은 또한 드라이브가 트립되거나 시작되는 것을 방지합니다.

코멘트를 추가