關於 EmDrive 引擎工作原理的新理論。 否則發動機是可能的
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關於 EmDrive 引擎工作原理的新理論。 否則發動機是可能的

普利茅斯大學的 Mike McCulloch (1) 表示,著名的 EmDrive (2) 不應違反物理定律。 這位科學家提出了一個理論,提出了一種思考低加速度物體的運動和慣性的新方法。 如果他是對的,我們最終會稱這種神秘的驅動力為“非慣性”,因為正是慣性,即慣性,困擾著英國研究人員。

慣性是所有具有質量的物體的特徵,對方向或加速度的變化做出反應。 換句話說,質量可以被認為是慣性的量度。 雖然這對我們來說似乎是一個眾所周知的概念,但其本質並不那麼明顯。 麥卡洛克的概念基於這樣的假設:慣性是由廣義相對論預測的效應產生的,稱為 來自安魯的輻射這是作用於加速物體的黑體輻射。 另一方面,我們可以說宇宙的溫度隨著我們的加速而增加。

2. 麥克‧麥卡洛克(Mike McCulloch),普利茅斯大學

根據麥卡洛克的說法,慣性只是安魯輻射對加速物體施加的壓力。 對於我們通常在地球上看到的加速度來說,這種效應很難研究。 據科學家稱,只有當加速度變小時,這現象才變得明顯。 在非常低的加速度下,安魯波長非常大,以至於它們不再適合可觀測的宇宙。 麥卡洛克認為,當這種情況發生時,慣性只能呈現某些值,並從一個值跳到另一個值,這讓人想起量子效應。 換句話說,慣性必須被量化為小加速度的組成部分。

麥卡洛克相信這些可以透過他的觀察理論得到證實。 奇異的速度湧動 在地球附近的一些空間物體飛向其他行星時觀察到的。 在地球上徹底研究這種效應是很困難的,因為與之相關的加速度非常小。

至於 EmDrive 本身,麥卡洛克的概念是基於以下想法:如果光子有質量,那麼在反射時它們應該會經歷慣性。 然而,這種情況下的安魯輻射非常小。 如此之小,以至於它可以與周圍的環境互動。 就 EmDrive 而言,這就是「引擎」設計的錐體。 錐體允許在較寬端進行一定長度的安魯輻射,在較窄端允許較短長度的輻射。 光子被反射,因此它們在相機中的慣性必須改變。 與 EmDrive 的常見觀點相反,從動量守恆原理來看,這種解釋並沒有違反動量守恆原理,因此,應該以這種方式產生牽引力。

麥卡洛克的理論至少可以透過兩種方式進行實驗檢驗。 首先,在腔室內放置電介質 - 這應該會提高驅動器的效率。 其次,根據科學家的說法,改變腔室的大小可以改變推力的方向。 當安魯輻射更適合錐體較窄端而不是較寬端時,就會發生這種情況。 改變錐體內光子束的頻率也可以產生類似的效果。 「在美國太空總署最近的一項實驗中已經發生了推力逆轉,」英國研究人員說。

麥卡洛克的理論一方面消除了動量守恆問題,另一方面又處於科學主流的邊緣。 (典型的邊緣科學)。 從科學的角度來看,假設光子具有慣性質量是有爭議的。 此外,從邏輯上講,光速在室內應該會改變。 這對物理學家來說是相當難以接受的。

3. EmDrive引擎的工作原理

它有效,但需要更多測試

EmDrive 最初是歐洲最傑出的航空專家之一 Roger Scheuer 的創意。 他以錐形容器的形式展示了這個設計。 諧振器的一端比另一端寬,並且選擇其尺寸以便為一定長度的電磁波提供諧振。 因此,這些向較寬端傳播的波必須向較窄端加速和減速 (3)。 假設由於不同的波前位移率,它們對諧振器的相對端施加不同的輻射壓力,因此 移動物件的非空字串.

然而,根據已知的物理學,除非施加額外的力,否則動量無法增加。 理論上,EmDrive 利用輻射壓現象來進行工作。 電磁波的群速度及其產生的力取決於電磁波傳播的波導的幾何形狀。 根據Scheuer的想法,如果你以這樣一種方式構建錐形波導,使得一端的波速與另一端的波速顯著不同,那麼通過在兩端之間反射該波,你將得到輻射壓差,即足夠的力量來實現牽引。 根據謝耶的說法, EmDrive 並沒有違反物理定律,而是使用了愛因斯坦的理論——引擎與其內部的「工作」波處於不同的參考系中.

到目前為止只建造了非常小的 EmDrive 原型機具有微新聞等級的牽引力。 我國較大的研究機構西安西北工業大學以推力為720μN(微牛頓)的原型引擎進行了實驗。 這可能不多,但天文學中使用的一些離子引擎不會產生更多。

4. EmDrive 2014 測試。

NASA測試的EmDrive版本(4)是美國設計師Guido Fetti的作品。 擺錘的真空測試證實其推力達到 30-50 µN。 Eagleworks 實驗室位於休士頓林登·約翰遜太空中心, 在真空中證實了它的工作。 美國太空總署專家透過量子效應解釋了引擎的運行,或者更準確地說,透過在量子真空中產生然後相互湮滅的物質和反物質粒子的相互作用來解釋引擎的運行。

很長一段時間,美國人不願意正式承認他們觀察到了EmDrive產生的推力,擔心獲得的小值可能是由於測量誤差造成的。 因此,改進了測量方法並重複了實驗。 直到這一切之後,NASA 才確認了研究結果。

然而,正如《國際商業時報》2016 年 XNUMX 月報導的那樣,一名參與該計畫的 NASA 員工表示,該機構計劃與一個單獨的團隊重複整個實驗。 這將使她能夠在決定投入更多資金之前最終測試解決方案。

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