EmDrive इंजिन कसे कार्य करते याबद्दल एक नवीन सिद्धांत. इंजिन अन्यथा शक्य आहे

प्रसिद्ध EmDrive (1) ने भौतिकशास्त्राचे नियम मोडू नयेत, असे प्लायमाउथ विद्यापीठाचे माईक मॅककुलोच (2) म्हणतात. शास्त्रज्ञाने एक सिद्धांत मांडला जो अतिशय लहान प्रवेगांसह वस्तूंची गती आणि जडत्व समजून घेण्याचा एक नवीन मार्ग सुचवतो. जर तो बरोबर असेल, तर आपण रहस्यमय ड्राइव्हला "नॉन-जडत्व" म्हणू, कारण ते जडत्व आहे, म्हणजेच जडत्व, जे ब्रिटिश संशोधकाला त्रास देते.

जडत्व हे सर्व वस्तूंचे वैशिष्ट्य आहे ज्यांचे वस्तुमान आहे, दिशा बदलण्यासाठी किंवा त्वरणावर प्रतिक्रिया देतात. दुसऱ्या शब्दांत, वस्तुमान जडत्वाचे मोजमाप म्हणून मानले जाऊ शकते. जरी ही आपल्याला एक सुप्रसिद्ध संकल्पना वाटत असली तरी तिचे स्वरूप इतके स्पष्ट नाही. मॅककुलॉचची संकल्पना या गृहीतावर आधारित आहे की जडत्व हे सामान्य सापेक्षतेने वर्तवलेल्या परिणामामुळे होते. Unruh पासून विकिरणहे प्रवेगक वस्तूंवर कार्य करणारे ब्लॅकबॉडी रेडिएशन आहे. दुसरीकडे, आपण असे म्हणू शकतो की विश्वाचे तापमान जसजसे आपण गती घेतो तसतसे वाढत आहे.

2. प्लायमाउथ युनिव्हर्सिटीचे माईक मॅककुलॉच

मॅककुलोचच्या मते, जडत्व म्हणजे प्रवेगक शरीरावर अनरुह किरणोत्सर्गामुळे येणारा दबाव. आपण पृथ्वीवर सामान्यतः पाहत असलेल्या प्रवेगांचा अभ्यास करणे कठीण आहे. शास्त्रज्ञांच्या मते, जेव्हा प्रवेग लहान होतात तेव्हाच हे दृश्यमान होते. अगदी लहान प्रवेगांवर, Unruh तरंगलांबी इतकी मोठी आहे की ते यापुढे निरीक्षण करण्यायोग्य विश्वामध्ये बसत नाहीत. जेव्हा हे घडते तेव्हा, मॅककुलॉच तर्क करतात, जडत्व केवळ काही मूल्ये घेऊ शकते आणि एका मूल्यावरून दुसर्‍या मूल्यावर जाऊ शकते, जे क्वांटम प्रभावांसारखे दिसते. दुसऱ्या शब्दांत, लहान प्रवेगांचा घटक म्हणून जडत्वाचे परिमाण करणे आवश्यक आहे.

मॅककुलॉकचा असा विश्वास आहे की निरीक्षणातील त्याच्या सिद्धांताद्वारे त्यांची पुष्टी केली जाऊ शकते. विचित्र गती spikes पृथ्वीजवळील काही अवकाशीय वस्तू इतर ग्रहांकडे जात असताना निरीक्षण केले. पृथ्वीवरील या प्रभावाचा काळजीपूर्वक अभ्यास करणे कठीण आहे कारण त्याच्याशी संबंधित प्रवेग खूपच लहान आहेत.

एमड्राईव्हसाठीच, मॅककुलॉचची संकल्पना खालील कल्पनेवर आधारित आहे: जर फोटॉनमध्ये काही प्रकारचे वस्तुमान असेल, तर परावर्तित झाल्यावर, त्यांना जडत्व अनुभवले पाहिजे. तथापि, या प्रकरणात Unruh किरणोत्सर्ग खूपच लहान आहे. इतके लहान की ते त्याच्या जवळच्या वातावरणाशी संवाद साधू शकते. EmDrive च्या बाबतीत, हा "इंजिन" डिझाइनचा शंकू आहे. शंकू विस्तीर्ण टोकाला विशिष्ट लांबीचे अनरूह विकिरण आणि अरुंद टोकाला कमी लांबीचे विकिरण करण्यास परवानगी देतो. फोटॉन परावर्तित होतात, त्यामुळे चेंबरमधील त्यांचे जडत्व बदलले पाहिजे. आणि संवेगाच्या संवर्धनाच्या तत्त्वावरून, जे, EmDrive बद्दलच्या वारंवार मतांच्या विरूद्ध, या व्याख्येमध्ये उल्लंघन केले जात नाही, ते खालीलप्रमाणे ट्रॅक्शन अशा प्रकारे तयार केले जावे.

मॅक्युलॉचच्या सिद्धांताची किमान दोन प्रकारे प्रायोगिक चाचणी केली जाऊ शकते. प्रथम, चेंबरच्या आत डायलेक्ट्रिक ठेवून - यामुळे ड्राइव्हची कार्यक्षमता वाढली पाहिजे. दुसरे म्हणजे, शास्त्रज्ञाच्या मते, चेंबरचा आकार बदलल्याने थ्रस्टची दिशा बदलू शकते. जेव्हा अनरुह रेडिएशन शंकूच्या अरुंद टोकाला रुंद भागापेक्षा अधिक अनुकूल असेल तेव्हा असे होईल. शंकूच्या आत फोटॉन बीमची वारंवारता बदलल्याने असाच परिणाम होऊ शकतो. ब्रिटीश संशोधक म्हणतात, “नासाच्या अलीकडील प्रयोगात थ्रस्ट रिव्हर्सल आधीच घडले आहे.

मॅककुलॉचचा सिद्धांत, एकीकडे, गतीच्या संवर्धनाची समस्या दूर करतो आणि दुसरीकडे, वैज्ञानिक मुख्य प्रवाहाच्या बाजूला आहे. (नमुनेदार सीमांत विज्ञान). वैज्ञानिक दृष्टिकोनातून, फोटॉनमध्ये जडत्व वस्तुमान आहे असे गृहीत धरणे वादातीत आहे. शिवाय, तार्किकदृष्ट्या, चेंबरच्या आत प्रकाशाचा वेग बदलला पाहिजे. भौतिकशास्त्रज्ञांना हे मान्य करणे खूप कठीण आहे.

3. EmDrive इंजिनच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत

हे कार्य करते परंतु अधिक चाचण्या आवश्यक आहेत

EmDrive मूळतः रॉजर श्यूअर, युरोपमधील सर्वात प्रख्यात वैमानिक तज्ञांपैकी एक आहे. ही रचना त्यांनी शंकूच्या आकाराच्या कंटेनरच्या स्वरूपात सादर केली. रेझोनेटरचे एक टोक दुसऱ्यापेक्षा विस्तीर्ण असते आणि त्याचे परिमाण विशिष्ट लांबीच्या विद्युत चुंबकीय लहरींना अनुनाद प्रदान करण्यासाठी अशा प्रकारे निवडले जातात. परिणामी, विस्तीर्ण टोकाकडे पसरणाऱ्या या लहरींचा वेग वाढला पाहिजे आणि अरुंद टोकाकडे कमी झाला पाहिजे (3). असे गृहीत धरले जाते की, वेव्ह फ्रंट विस्थापन वेगाच्या परिणामी, ते रेझोनेटरच्या विरुद्ध टोकांवर भिन्न रेडिएशन दाब देतात आणि अशा प्रकारे एक नॉन-नल स्ट्रिंग जी ऑब्जेक्ट हलवते.

तथापि, ज्ञात भौतिकशास्त्रानुसार, कोणतेही अतिरिक्त बल लागू न केल्यास, गती वाढू शकत नाही. सैद्धांतिकदृष्ट्या, EmDrive रेडिएशन प्रेशरच्या घटनेचा वापर करून कार्य करते. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वेव्हचा समूह वेग आणि त्यामुळे त्यातून निर्माण होणारे बल, ते ज्या वेव्हगाइडमध्ये प्रसारित होते त्याच्या भूमितीवर अवलंबून असू शकते. श्यूअरच्या कल्पनेनुसार, जर तुम्ही शंकूच्या आकाराचे वेव्हगाइड अशा प्रकारे तयार केले की एका टोकावरील तरंगाचा वेग दुसऱ्या टोकावरील तरंगाच्या वेगापेक्षा लक्षणीयरीत्या भिन्न असेल, तर ही लहर दोन टोकांमध्ये परावर्तित केल्याने, तुम्हाला रेडिएशनच्या दाबात फरक मिळेल. , म्हणजे कर्षण साध्य करण्यासाठी पुरेशी शक्ती. शायर यांच्या मते, EmDrive भौतिकशास्त्राच्या नियमांचे उल्लंघन करत नाही, परंतु आइन्स्टाईनच्या सिद्धांताचा वापर करते - इंजिन त्याच्या आत असलेल्या "कार्यरत" लहरीपेक्षा वेगळ्या संदर्भ फ्रेममध्ये आहे..

आतापर्यंत, फक्त अगदी लहान बांधले गेले आहेत. मायक्रोन्यूजच्या ऑर्डरच्या ट्रॅक्शन फोर्ससह EmDrive चे प्रोटोटाइप. चीनच्या शिआन नॉर्थवेस्ट पॉलिटेक्निक युनिव्हर्सिटी या मोठ्या संशोधन संस्थेने 720 µN (मायक्रोन्यूटन) थ्रस्ट फोर्स असलेल्या प्रोटोटाइप इंजिनचा प्रयोग केला आहे. हे कदाचित जास्त नसेल, परंतु खगोलशास्त्रात वापरलेले काही आयन थ्रस्टर्स जास्त उत्पन्न करत नाहीत.

4. EmDrive चाचणी 2014.

NASA द्वारे चाचणी केलेली EmDrive ची आवृत्ती (4) अमेरिकन डिझायनर Guido Fetti चे काम आहे. पेंडुलमच्या व्हॅक्यूम चाचणीने पुष्टी केली आहे की ते 30-50 µN चा जोर प्राप्त करते. द ईगलवर्क्स लॅबोरेटरी, ह्यूस्टनमधील लिंडन बी. जॉन्सन स्पेस सेंटर येथे आहे, शून्यात त्याच्या कामाची पुष्टी केली. नासाचे तज्ञ क्वांटम इफेक्ट्सद्वारे इंजिनच्या ऑपरेशनचे स्पष्टीकरण देतात, किंवा त्याऐवजी, पदार्थ आणि प्रतिपदार्थांच्या कणांच्या परस्परसंवादाद्वारे आणि नंतर क्वांटम व्हॅक्यूममध्ये परस्पर नष्ट होतात.

बर्याच काळापासून, अमेरिकन अधिकृतपणे कबूल करू इच्छित नव्हते की त्यांनी EmDrive द्वारे उत्पादित थ्रस्टचे निरीक्षण केले आहे, कारण परिणामी लहान मूल्य मोजमाप त्रुटींमुळे असू शकते. म्हणून, मोजमाप पद्धती सुधारल्या गेल्या आणि प्रयोग पुन्हा केला गेला. या सर्व प्रकारानंतरच नासाने अभ्यासाच्या निकालांची पुष्टी केली.

तथापि, मार्च 2016 मध्ये इंटरनॅशनल बिझनेस टाईम्सने अहवाल दिल्याप्रमाणे, प्रकल्पावर काम करणाऱ्या NASA कर्मचार्‍यांपैकी एकाने सांगितले की, एजन्सी एका वेगळ्या टीमसह संपूर्ण प्रयोगाची पुनरावृत्ती करण्याची योजना आखत आहे. हे तिला त्यात अधिक पैसे गुंतवण्याचा निर्णय घेण्यापूर्वी समाधानाची चाचणी घेण्यास अनुमती देईल.