شرح جديد لمبدأ محرك EmDrive "المستحيل": هذه كلها فوتونات

يعتقد العلماء الفنلنديون أن EmDrive لا ينتهك قانون الحفاظ على الزخم ،



وتستمر الملحمة مع ما يسمى بمحرك EmDrive "المستحيل" على الموجات الكهرومغناطيسية. في الوقت الحالي ، أكد عدد من العلماء والمنظمات العلمية المعروفة كفاءة EmDrive. المحرك عبارة عن نظام يتكون من مرنان (مخروط معدني مبتور) ومغنترون. المحرك يعمل ، هذه حقيقة. كيف؟ يخلق مثل هذا النظام بطريقة ما جرًا تحت تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي. هناك العديد من الفرضيات التي تشرح مظهر الجر. حتى الآن ، لم يثبت وجود فرضية. اقترح العلماء الفنلنديون شرحهم الخاص لكيفية عمل EmDrive هذا الشهر .

في رأيهم ، يتم تفسير تشكيل الجر في هذا النظام بنوع معين من تداخل الموجة ، وهو التداخل المدمر. يعني التداخل البنّاء هذا النوع من الجمع بين الموجات المنعكسة أثناء الرنين ، عندما يضخم بعضهم البعض الموجات. في حالة التداخل المدمر ، فإن الحد الأقصى لبعض الموجات يقع عند الحد الأدنى للآخرين ، بينما لا يوجد صدى. إذا كنا نتحدث عن موجات الماء ، فعند التداخل المدمر يتداخلون مع بعضهم البعض ، ويبدو سطح الماء هادئًا.

يمكنك إعطاء مثال آخر بالإلكترونات. لذا ، فإن تدخل انتقالات رامان لإلكترون بدرجات متفاوتة من اللاخطية مدمر.

وأين الفوتونات؟

وفقا لفيزيائيين من فنلندا ، في مرنان هذا المحرك من عدد كبير من جميع الجسيمات هي أزواج من الفوتونات التي تكون في طور مضاد مع بعضها البعض. ويقول العلماء إن مثل هذه الأزواج تحمل الاندفاع في الاتجاه المعاكس لحركة المحرك. يؤدي تفاعل هذه الفوتونات إلى ظهور موجة كهرومغناطيسية بدون استقطاب صفري. لكن هذه الموجة تحمل زخمًا.

يقول أرتو أنيلا ، ممثل فريق من فنلندا: "يمكن مقارنة مبدأ تشغيل EmDrive بمبدأ تشغيل محرك نفاث للطائرة ، عندما تدفع الغازات التي تتحرك في اتجاه واحد الطائرة في الاتجاه المعاكس". "إشعاع الميكروويف هو الوقود الذي يدخل في الرنان ... ويتم إنشاء الجر في EmDrive بواسطة أزواج من الفوتونات. عندما يتحرك اثنان من الفوتونات معًا ولكن لهما مراحل متعاكسة ، فإن هذا الزوج ليس له مجال كهرومغناطيسي ، وبالتالي ، لن ينعكس من الجدران المعدنية ، ولكنه سيغادر ".

وفقًا للباحثين ، يحدث الدفع في المحرك تحت تأثير الأمواج التي لا يكون طولها مضاعفًا للمسافة بين جدران الرنان. هذا ممكن فقط إذا كان الرنان غير متماثل. إذا كانت متناظرة تمامًا ، لما كان الدفع قد نشأ. في حالة EmDrive ، سيحدث الجر بأي تكوين غير متماثل. من المحتمل أن تعتمد كفاءة المحرك على كل من قوة مصدر الميكروويف وعلى مادة مرنان EmDrive ، وكذلك على شكله. وهذا الاعتماد غير خطي.



يؤكد الفنلنديون أن فكرتهم هي مجرد افتراض ، وكذلك فرضيات زملائهم الذين حاولوا شرح مبدأ EmDrive من قبل. يأمل الفيزيائيون من فنلندا أن يتمكن المهندسون من إنشاء أنظمة اختبار لاختبار نظريتهم للفوتونات الزوجية. للقيام بذلك ، تحتاج أيضًا إلى جهاز يسمى مقياس التداخل. مقياس التداخل- جهاز قياس يعتمد عمله على ظاهرة التداخل. مبدأ تشغيل مقياس التداخل هو كما يلي: حزمة من الإشعاع الكهرومغناطيسي (الضوء ، موجات الراديو ، إلخ) بمساعدة جهاز أو آخر مقسم مكانيًا إلى شعاعين متماسكين أو أكثر. يمر كل من الحزم من خلال مسارات بصرية مختلفة ويتم إرسالها إلى الشاشة ، مما يخلق نمط تداخل يمكن من خلاله تحديد فرق الطور للحزم المتداخلة عند نقطة معينة في الصورة.

المزيد من الفوتونات

وألاحظ أيضًا أنه في أبريل ، حاول الفيزيائي مايك ماكولوتش من جامعة بليموث ربط EmDrive بتفاعل الفوتون. يقترح ماكالوه شرح مبدأ تشغيل المحرك باستخدام تأثير Unruh . تم تسمية هذا التأثير بعد الفيزيائي بيل أونرو ، الذي اكتشفه في عام 1976. وأوضح أن فهم الفراغ يعتمد على نوع حركة المراقب عبر الزمكان. على سبيل المثال ، إذا كان الراصد الثابت في فراغ ، فعندئذ في حالة التسارع ، سيرى هذا الراصد العديد من الجسيمات حوله الموجودة في التوازن الديناميكي الحراري. وبعبارة أخرى ، لا يمكن الحديث عن الفراغ إلا فيما يتعلق بشيء معين. في هذه الحالة ، يكون القصور الذاتي ، وفقًا لمحلوخ ، هو ضغط الإشعاع الحراري على الجسم المتسارع. في تسارع صغير لموجة إشعاع Unruhيتجاوز حجم الكون بأكمله ، مما يسمح لنا بالحديث عن تكميم القصور الذاتي.



النظرية غير عادية إلى حد ما ، ولكن بالإضافة إلى مبدأ تشغيل EmDrive ، فإنها تفسر أيضًا تأثيرًا آخر - الشذوذ الطائر . شذوذ الرحلة هو زيادة غير متوقعة في الطاقة أثناء مناورات الجاذبية للمركبات الفضائية بالقرب من الأرض. وقد لوحظ هذا الشذوذ على أنه انحراف تردد دوبلر في النطاق S والنطاق X والقياس عن بعد طويل المدى.

لذا ، اقترح ماكالوه أن للفوتونات كتلة خاملة. تنعكس الفوتونات داخل حاوية EmDrive ، وبالتالي ، فإنها تعاني من القصور الذاتي. الأطوال الموجية لإشعاع Unruh في هذه الحالة صغيرة جدًا ، وحجمها يضاهي حجم غلاف المحرك. إذا كانت موجات Unruh التي لا تتناسب مع الجزء الضيق من الرنان يمكن أن تتناسب مع جزء واسع من المخروط ، فإن القصور الذاتي للفوتونات المنعكسة يجب أن يتغير. وللحفاظ على الزخم ، يخلق النظام قوة جر. وفقا لمؤلف هذه النظرية ، فإنه يتفق مع قيم الدفع التي تم الحصول عليها في التجارب.

يمكنك اختبار كل من النظرية الفنلندية ونظرية اللغة الإنجليزية تجريبيًا عن طريق إجراء سلسلة من الاختبارات باستخدام EmDrive. وإذا اتضح أن الفوتونات هي التي تولد الدفع في المحرك "المستحيل" ، فإن هذا سيسمح للتقنيين بإنشاء EmDrive بشكل مرن مختلف ، مما سيؤدي إلى مزيد من الدفع في المحرك.

ماذا يمكن أن يعني هذا للملاحة الفضائية؟ تخفيض كبير في زمن رحلة المركبة الفضائية. على سبيل المثال ، يمكن أن تصل New Horizons مع EmDrive إلى بلوتو في 18 شهرًا فقط بدلاً من 9 سنوات. إذا تمكنت EmDrive من التوسع ، فإن الطيران إلى أقرب النجوم بدلاً من مئات وآلاف السنين قد يستغرق عدة عشرات من السنين فقط. وهذا بالطبع كثير أيضًا ، ولكنه بالفعل أكثر واقعية.

Source: https://habr.com/ru/post/ar395149/