Как работает двигатель EmDrive и почему его считают невозможным?

13852
4
0
30 июля
20:40
июль
2015

Представьте себе обычное металлическое ведро без ручки с герметично закупоренным верхом. Одна торцевая часть ведра уже другой, так как оно обладает конической формой. Где-то между торцевыми частями (не знаю, по середине или нет, но это не так важно) сделано отверстие, в которое вставлена высокочастотная линия передачи (волновод или коаксиальный кабель). Где-то снаружи ведра находится магнетрон, по-видимому, такой же как в ваших микроволновках, который генерирует электромагнитные волны и передает их по линии передач в эту коническую металлическую камеру, которую я обозвал ведром. Далее, попадая в камеру, ЭМ волна излучается в обе стороны (к обоим торцам) с одной и той же фазовой скоростью, но с разными групповыми скоростями! Именно эту разницу в групповых скоростях автор определяет, как причину эффекта.

Надо пояснить, что есть фазовая, а что групповая скорость. Представьте, что вместо волны туда залетел мяч для пин-понга и начал скакать, отражаясь от боковых стенок, так вот, фазовая скорость - это его скорость как бы относительно боковых стенок (вообще говоря стенки, у ведра же она одна), то есть то, насколько быстро он между ними скачет. Фазовая скорость не несет ни импульса, ни информации и в данном случае не интересна. Групповая же скорость - это скорость как бы относительно торцевых стен, то есть то, насколько быстро мяч достигнет торцевой стенки, попав в камеру. Слово "как бы" я использовал, так как "относительно стенки" - не совсем корректный оборот, но по-другому сказать трудно. В общем, мячик может очень быстро скакать, отражаясь от боковой стенки, но при этом до торца таким образом он будет лететь медленно, гораздо дольше, чем если бы летел по прямой.

Теперь самое главное: групповая скорость ЭМ волны будет возрастать при движении её в сторону широкой части камеры и замедляться при движении в сторону узкой части камеры. Это действительно так, то же самое произойдет и с мячиком. Проведу ещё одну аналогию: у вас есть воронка с дыркой в середине, и вы с какой-то скоростью вливаете через шланг воду в эту дырку. Если повернете воронку узкой частью вниз, вода начнет скапливаться (это как бы низкая групповая скорость), если повернете узкой частью вверх, вода вообще не задержится (это как бы большая групповая скорость).

Так вот, автор утверждает, что давление ЭМ волны (а она действительно давит, открыто ещё великим Максвеллом) на широкую стенку будет больше, чем на узкую! И вот это, якобы, и должно приводить к движению. Вроде бы всё логично, но вот что лично меня насторожило в таком подходе: давление на боковую стенку не учтено. И это странно, ведь вектор давления на боковую стенку будет направлен перпендикулярно ей (это никак не зависит от того, как ведут себя волны внутри камеры), а так как форма коническая, этот вектор наклонится в сторону узкой части камеры. Вот силы и скомпенсировались! Кстати, с воронкой и водой то же самое, ведь с широкой стороны вода падает только на торец, не касаясь стенки, а в узкой-то части она и на боковую стенку давит, и этот вектор давления имеет проекцию и чисто в бок, и чисто в торец, вот и всё.

Второе: как уже сказано было, нарушается принцип сохранения импульса - принцип, который наряду с принципом сохранения энергии никогда и нигде не нарушался, а если бы и нарушался, Вселенная должна бы была развалиться.

Тот факт, что экспериментаторы наблюдают некую силу ещё пока ничего не доказывает, тут действительно нужна очень высокая точность и устранение всех других эффектов вроде наводок от системы питания, конвективных потоков и всего прочего.

Еще один момент - это сама статья. Мне, как человеку, много научных статей видевшему, да ещё и самому их пишущему, кажется очень подозрительным такой формат - никакой титульный лист, всего три ссылки в списке лит-ры, рассуждения и выкладки настолько простые, что странно, почему в школе до этого никто не додумался. Стиль очень походит на стиль одного университетского шарлатана, которого я знал лично и которому было плевать на науку, он просто хотел денег, писал всякую ересь, но хорошо маскировал, и деньги ему давали. Сам автор имеет непонятно какое образование, и насколько я понимаю, не имеет никакой научной степени.

Я не буду клясться и 100проценствовать, так как квантовая физика разрешает чудеса, но вывод здесь складывается очевидный.

98
1
июль
2015

Как работает этот двигатель, не знает даже его изобретатель. Во всяком случае, физики считают набор слов, который он произносит при объяснении принципа работы этого двигателя - бессмысленным.

Главная причина, по которой этот двигатель считается невозможным - это то, что он нарушает закон сохранения импульса в замкнутой системе, а это очень фундаментальный закон, и хотя физики знают о природе вселенной очень много, нарушения этого закона до сих пор никогда и нигде не наблюдалось.

Поэтому ошибка измерений и некорректно поставленный эксперимент (а подобное в истории физики встречалось и будет встречаться неоднократно) считаются намного более вероятным объяснением странных результатов, полученных отдельными физиками. И то, что даже у тех физиков, которые заявили об успешном воспроизведении эксперимента, замеренные показатели "тяги" при прочих равных отличаются на четыре порядка (расхождения в полученных результатах - десятки тысяч раз) - эти расхождения только подтверждают предположение о том, что эксперимент поставлен некорректно и измерили не тягу, а наводки от проводов, поток нагретого воздуха и т.п. побочные факторы, не имеющие отношения к заявленному явлению.

Более подробно о претензиях к EmDrive можно почитать в разгромной статье Антона Вершовского (доктор физико-математических наук, основные работы - в области квантовой магнитометрии и атомной радиооптической спектроскопии), написанной год назад на тему публикаций об EmDrive: lebed.com

Закончить хотелось бы замечательной цитатой блоггера и физика-ядерщика Игоря Иванова, в которой он пишет о фричестве и альтернативщиках. Было бы славно, если бы то, о чём он пишет, осознали все, особенно научные журналисты:

"У людей, которые очень плохо представляют, что такое наука (т.е. у большинства), складывается убеждение, что все нетривиальные знания держатся одно за другое буквально на ниточках. И стоит одной ниточке оборваться, как сразу же рассыпется в прах куча теорий и выводов. Они не осознают, насколько сильно связан граф научных знаний.

Как следствие — вырабатывается ощущение, что добавить что-то своё в науку тоже очень просто. Этой мыслью и руководствуются альтернативщики. Мол, достаточно прицепить на тоненькую ниточку свою сногсшибательную идею к какому-то одному факту, и это уже будет солидная научная гипотеза. То, что при таких попытках надо сразу проверять то, как эта идея соотносится с многочисленными другими фактами, им кажется второстепенным.

У большинства альтернативщиков есть такая точка зрения: вот я вам предлагаю свою оригинальную идею, а вы уж детали доработайте, вы это умеете лучше меня. Понятно, что такие "идеи" ценности не имеют. Ценность идеи — не в оригинальном сочетании слов («а давайте вот это применим сюда»), а в том многообразии интересных и согласованных с другими фактами возможностей, которые она открывает."

_________________

upd: Свежая новость про EmDrive заключается в том, что его эффективность, якобы, подтвердил Мартин Таймар, профессор дрезденского университета со своей научной группой. Было бы неплохо, чтобы все кто это перепечатывает, сначала почитали интервью с самим Таймаром.

Он прямо говорит, что его эксперимент ничего не подверждает, но и не опровергает. Эффект действительно замерили, но обнаружили в т.ч. и в тех направлениях, в которых движок тягу создавать не должен вобще. Кроме того, замерянная величина эффекта сравнима с точностью измерения (говоря простым языком, в рамках данной точности они измерили эффект, равный нулю). Сам автор предполагает, что замеренные эффекты - есть паразитное магнитное взаимодействие с кабелями измерительной и силовой аппаратуры, каковое он не смог нейтрализовать. Призывает желающих провести дополнительные исследования, т.к. он энтузиаст всяких альтернативных двигателей. Сам он считает, что есть смысл продолжать эксперименты с его установкой чисто в дидактических целях, для того чтобы студенты учились находить и устранять источники помех в экспериментальных установках.

44
1
12 сентября
12:18

Не стоит верить всему написанному и увиденному. Россия в своё время такой же двигатель (который якобы противоречил законом физики) запускала в космос, загуглите "гравицапа". Естественно когда этот двигатель должен был скорректировать орбиту спутника - законы физики оказались прочнее веры его изобретателей. Погуглите проблему мракобесия, от него никто не застрахован, не политики которые выдают финансирование на подобные проекты, не сами ученые. 

7
0
показать ещё 2 ответа
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта