Alexander Berezin újságíró megvitatja, hogy milyen valódi fizika lehet a "lehetetlen" EmDrive motor fantasztikus projektje mögött, és miért lehet összekapcsolni a világegyetem történetével a Nagyrobbanás előtt.
Az Amerikai Repülési és Űrhajózási Intézet szerint, amely kiadja a Propulsion and Power Journal-ot, elfogadtak egy cikket az EmDrive elektromágneses motorjairól. Sőt, még a tudományos szakértőkön is átment, és az év vége előtt közzéteszik. Nézzük egy ásót egy ásónak: ez a hír ugyanúgy hangzik, mintha az intézet bejelentette, hogy a Föld valóban megütötte az égi tengelyt. Egy ilyen kiadvány ténye egy hangos botrány, és ezért van ez.
A fizika törvényei könyörtelenek - ahhoz, hogy valami előrehaladjon, vissza kell nyomnia valamit. A talajból lökünk le, az űrhajók - „mennyei szilárdság” hiányában - dobják vissza az üzemanyagot. Emiatt a Holdra való utazás személyenként több száz tonna üzemanyagot igényel. Ebben a helyzetben még félelmetes a távolabbi test felé tartó járatokra gondolkodni. Egy hajó szállítása a Marsba és vissza, mint egy megaHPP. Vannak lehetőségek egy nukleáris reaktorral, de ez csak az Egyesült Államok eszközein belül lehetséges, ahol egyszerűen nincs ilyen technológia. Például itt sokkal jobb állapotban vannak. De a Vörös Bolygóra való való repüléshez még nincs ilyen pénz, még ilyen olcsó változatban is. És az amerikaiak ottani (eddig hipotetikus) repülése előtt nem valószínű, hogy megjelennek.
Nyilvánvaló, hogy a távoli űrrepülésekkel való ilyen kétségbeesés miatt egyesek a valóságban színes álmokat látnak. Az egyik Roger Scheuer mérnök volt. 2003-ban vett egy rézvödröt, behelyezett egy magnetront egy háztartási mikrohullámú sütőből, és azt állította, hogy olyan motort hozott létre, amely tolóerőt ad, anélkül, hogy egyáltalán bármit is visszavetne. Ezt először azzal magyarázta, hogy a vödör állítólag magában tartja az elektromágneses oszcillációk álló hullámát egy zárt rezonátorban. Azt mondják, hogy a hullám a tolóerő forrása. Fizikai szempontból ez ostobaság. Próbálj meg egy felfújható medencébe mászni, és szerezzen egy olyan hullámot, amely a medencét mozgatja.
Az elméleti fizikusok csak nevetett ezeket az állításokat. A kísérleti fizikusok azonban úgy döntöttek, hogy túllépnek az egyszerű nevetségeken és tesztelik Scheuer állításait a gyakorlatban. És akkor kezdődött a baj. A tolóerőt valóban létrehozták, és a kísérletezők semmilyen kísérlete sem a hiba forrásait találni a mérésekben nem adott eredményt. Az apoteózis e tekintetben Martin Tajmar, a drezdai Műszaki Egyetem Német Repülési és Műszaki Intézetének vezetője munkája volt. A kísérleti fizika világában ezt az embert professzionális "legendák elpusztítójának", a kísérlet szigorú megszervezésének és újbóli ellenőrzésének nevezik, és szinte bármilyen hibát képes megtalálni.
Amikor kudarcot vallott, még az elméleti fizikusok is aggódtak. Meglehetősen sajátos módon fejezték ki aggodalmukat: "Az EmDrive teljes …" (Sean Carroll, California Tech). Egyesek túllépték magukat, ám még enyhébben is kifejtették ugyanezt a véleményt: "Mivel nincs elméleti magyarázat a lendület megőrzésének megsértésére, a folyóiratok recenzensei nem fogadják el ezt a munkát" - ragaszkodott Eric Davis az Austin (USA) Advanced Research Institute-jához.
Ebben a tekintetben az a tény, hogy a NASA embereinek az EmDrive tesztekre szentelt munkája egy megfelelő magazin szakértői értékelési szakaszán ment keresztül, forradalmian hangzik. Ez nem történt volna meg, ha a műben hibákat észleltek "papíron". Nyilvánvaló, hogy az eszköz teljesítményének bizonyítéka olyan erős volt, hogy még a lendületmegőrzési törvény tiszteletben tartása sem tette lehetővé a mű „megölését”. Tehát itt az ideje, hogy eltemetjük a törvényt? Nézzünk szembe: alig.
Eddig nincsenek általánosan elfogadott tudományos szempontból elfogadható magyarázatok a "lehetetlen motor" működésére. A NASA válaszul arra a kérdésre, hogy miért működik, nagyon kétes dolgokat kezd el mesélni. Például arról a tényről, hogy a motort virtuális részecskék "taszítják". Igen, a modern fizika úgy véli, hogy a virtuális részecskék állandóan megjelennek és vákuumban eltűnnek. A részecskék olyan gyorsan jönnek és mennek, hogy nem lehet regisztrálni. A közismert Casimir-effektus azonban azt mutatja, hogy valójában két közeli tányér valódi vonzerőt képezhet az ürességben. Egy dolog rossz - ennek semmi köze sincs a Shoeira vödörhez. A virtuális részecskéknek nincs egyértelműen meghatározott helyük az űrben, és más tényezőkkel összekapcsolva, ez nem teszi lehetővé őket, hogy "elmozduljanak".
Promóciós videó:
Nemrégiben azonban megjelent egy másik magyarázat a "lehetetlen motor" működésére. Nikolai Gorkavy, a Greenwich Intézet (USA) állította elő, akit már az extrém egzotikus hipotézisből ismertünk az univerzum eredetére vonatkozóan. Amint emlékszem, a fizikus azt javasolta, hogy a világegyetem fennmaradásának utolsó ciklusában összehúzódjon, amíg az összes fekete lyuk beleolvad. Minden egyesülési ciklus során egy pár fekete lyuk veszíti el a gravitációs hullámokba eső tömeg 5-15% -át. Ezért a "múlt világegyetem" többes fúziójának szinte teljes tömegét szinte teljes egészében hullámokká kellett volna fordítania. Az univerzum, ahonnan a tömeg oly tragikusan eltűnt, drámai módon "elszegényedett" a gravitáció szempontjából. Ennek az "antigravitációnak" köszönhetően a kompressziót felváltotta a hely - és így alakult ki világegyetemünk. Gorkavy hipotézise szerint ezen reliktiv gravitációs hullámok energiájának csak egy részét költötték univerzumunk anyagának kialakulásárajelentős része továbbra is "barangol" itt. Nem látjuk csak azért, mert ezek a hullámok magas frekvenciájúak, és detektoraink továbbra is csak alacsony frekvenciájú gravitációs hullámokat tudnak regisztrálni.
Nos, vagyis "tudták, hogyan." Gorkavy szerint a Scheuer vödör az első véletlenül épített relikvi gravitációs hullámdetektor. Hipotézise keretében a CMB energiaszintje nem korlátozott "felülről", és nagyon magas is lehet. A tudós úgy gondolja, hogy az EmDrive érezte a magas frekvenciájú gravitációs hullámok hátterét, és innen húzza az energiát a tolóerőhöz. Ezután antennaként működik, amely a rezonancia miatt érzékenyvé válik a gigaherc frekvenciájú relikciós gravitációs hullámok rezgéseire. Ebben az esetben a "lehetetlen motor" nem egy zárt rendszer, egy "álló hullámmal", hanem egy nyitott, amely egy egész tengeri gravitációs hullámoktól "visszatérő". Ez nem azt jelenti, hogy fantasztikus tolóerőt ad: energiát igényel a rézkúp rezonanciájának felkeltése is. És még senki nem próbálta megfelelő módon optimalizálni az eszközt (hogyan lehet hibaelhárítani az érthetetlen?). De a külső hullámok használata miatt tényleg nem kell üzemanyagot kiadnia. Ha igen, akkor hatalmas a kilátás egy ilyen motorra, annak összes gyengeségére. Számítások szerint egy Plútó felé tartó Föld-szonda az EmDrive fedélzetén 18 hónap alatt, nem sok év alatt érné el ezt a bolygót. Manapság a szárazföldi űrhajóságok még csak nem is álmodozhatnak, hogy több milliárd kilométernyi távolságot havonta megtennének.
Eddig ez az EmDrive művelet egyetlen magyarázata, amelyre nem került sor komoly elméleti kritika. Mindazonáltal mindennek még előttünk kell állnia - elvégre maga a Gorkavy-hipotézis csak most kezd megvitatni a tudományos közösséget. Szerencsére úgy néz ki, hogy mód van annak ellenőrzésére, hogy igaza van-e a "lehetetlen motor" esetben. Tesztelni akarják az EmDrive-t az űrben, egy kis műholdas fedélzetén. Az ilyen teszteket lehetetlen megkérdőjelezni. A Földön a tolóerő regisztrációját mindig kísérleti hibának lehet tulajdonítani. Az űrben azonban az űrhajó eltér vagy az alapvonalától (az A ponttól a B pontig), vagy "feláll" rajta. Ha az első történik, akkor a „múlt univerzumból” származó reliktiv gravitációs hullámokkal való interakció nem lehet ilyen egzotikus magyarázat a „lehetetlen tolóerő” számára.