اتصال غريب بين الشذوذ الطائر ومحرك EmDrive "المستحيل"

جلب تنبيه Google هذا الصباح رابطًا إلى مقالة "الرابط الغريب بين ذبابة الشذوذ و EmDrive Thruster" المستحيلة " ، والتي بدت مثيرة للاهتمام بالنسبة لي. قدم ترجمة ، استمتع بالقراءة!

يمكن أن تفسر النظرية التي تفسر الشذوذ الطائر الغامض أيضًا كيف يولد EmDrive المتضارب الجر.

قبل أكثر من 10 سنوات ، أدلى مهندس طائرات غير معروف اسمه روجر شاوير ببيان مذهل. قال ، خذ المخروط المبتور ، قم بتشغيل الموجات الدقيقة في الداخل ، تنعكس ذهابا وإيابا ، ونتيجة لذلك احصل على الجر نحو الطرف المخروط الحاد. فويلا! محرك ثوري جاهز يمكنه إرسال مركبة فضائية إلى الكواكب وما وراءها. دعا شاور له EmDrive.

تصريح شير كان مثيرا للجدل. يقوم النظام بتحويل نوع واحد من الطاقة إلى حركية ، مثل العديد من الأنواع الأخرى ، وفي هذا الصدد لا يوجد شيء خاص. تنشأ مشكلة أساسية مع الزخم. يزداد الزخم الكلي للنظام عندما يبدأ في التحرك. ولكن من أين يأتي هذا الدافع الإضافي؟

لم يقدم شاور أي تفسير وأشار النقاد إلى وجود انتهاك واضح لقانون الحفاظ على الزخم. وقارنهم شاور بنتائج التجارب ، مؤكدا أن الجهاز يعمل كما هو مذكور. ومع ذلك ، لم يقنع هذا الخصوم. قيل أن EmDrive هو نفسه مثل خلق الجر أثناء الوقوف في صندوق ودفع الجدار. وبعبارة أخرى ، الشعوذة.

حدث شيء مثير للاهتمام منذ ذلك الحين. بدأت فرق مختلفة حول العالم في بناء إصداراتها من EmDrive واختبار قدراتها. ولدهشة الجميع ، تم استنساخ تأثير شير. يبدو أن EmDrive ينتج قوة الجر بالفعل. في عام 2012 ، أعلن الفريق الصيني عن قياس الرغبة الشديدة في نسختهم من EmDrive. في عام 2014 ، بنى عالم أمريكي EmDrive وأقنع وكالة ناسا باختباره ، بنتائج إيجابية. أجرت ناسا هذا العام اختبارات جديدة في فراغ لإزالة أثر الهواء على حدوث القوة. مرة أخرى ، أكدت وكالة ناسا أن EmDrive ينتج الجر. ونتيجة لذلك ، أكدت ست تجارب مستقلة البيانات الأولية لشورر.

هذا يؤدي إلى لغز مهم - كيفية تفسير الانتهاك الواضح لقانون الحفاظ على الزخم. الآن حصلنا على بعض الاستجابة ، بفضل عمل مايك ماكولوتش من جامعة بليموث ، المملكة المتحدة. يستند تفسير مكولوغ إلى نظرية جديدة من القصور الذاتي تقدم تنبؤات مذهلة حول حركة الأجسام ذات التسارع الصغير جدًا.

أولا ، معلومات أساسية. الجمود هو مقاومة جميع الأجسام الضخمة لتغيير حركتها أو تسارعها. في الفيزياء الحديثة ، يعتبر القصور الذاتي خاصية متكاملة للأجسام الضخمة تحت تأثير التسارع. علاوة على ذلك ، يمكن لوزن الجسم نفسه أن يعمل كمقياس للقصور الذاتي. ومع ذلك ، فإن أسباب وجود القصور الذاتي حيرت العلماء لقرون.

فكرة McCullough هي أن القصور الذاتي ينشأ من إشعاع Unruh ، وهو تأثير تنبأت به النظرية النسبية العامة. وهو يتألف من حقيقة أن الجسم المتسارع يشع مثل الجسم الأسود. وبعبارة أخرى ، يسخن الكون عندما تتسارع.

وفقًا لماكولو ، فإن الجمود هو ببساطة الضغط الذي يمارسه إشعاع أونرو على الجسم المتسارع.
يصعب ملاحظة ذلك في ظروف التسارع المعتادة لسطح الأرض. ومع ذلك ، مع انخفاض حجم التسارع والزيادة المقابلة في الطول الموجي للإشعاع في Unruh ، يصبح كل شيء أكثر إثارة للاهتمام.

يقول ماكولوغ إن هناك دليلا يؤيد هذه النظرية ، في شكل "الشذوذ الطائر" الشهير. هذه قفزات غريبة في الزخم الذي لوحظ على بعض المركبات الفضائية أثناء تحليقها فوق الأرض. وهذا بالضبط ما تنبأت به النظرية.

إن التحقق الدقيق من هذا التأثير على الأرض أمر صعب نظرًا لحقيقة أن التسارع المتضمن صغير جدًا. إحدى الطرق التي ستسهل المهمة هي تقليل الطول الموجي المسموح به لإشعاع Unruh. يقول ماكولوغ: "هذا بالضبط ما تفعله EmDrive".

الفكرة هي أنه إذا كان للفوتونات كتلة خاملة ، فيجب أن تواجه القصور الذاتي عند انعكاسها. ومع ذلك ، فإن إشعاع Unruh في هذه الحالة صغير للغاية. لدرجة أنه في الواقع يتفاعل مع البيئة المباشرة. في حالة EmDrive ، هذا مخروط مبتور.
يسمح المخروط بإشعاع أونرو بطول معين من طرف كبير ، وطول أقصر من الطرف الآخر. لذلك ، يجب أن يتغير القصور الذاتي للفوتونات داخل التجويف أثناء الانعكاسات. وللحفاظ على الزخم ، يجب أن يحدث الجر.

يتحقق ماكولو من النظرية ، ويستخدمها للتنبؤ بحجم القوة الناشئة. الحسابات الدقيقة معقدة بسبب الطبيعة ثلاثية الأبعاد للمشكلة ، لكن النتائج التقريبية تتوافق مع ترتيب حجم الدفع الذي تم الحصول عليه في جميع التجارب التي أجريت حتى الآن.

والأهم من ذلك ، تقوم نظرية ماكولو بعمل تنبؤين قابلين للاختبار. الأول هو أن وضع العازل داخل التجويف يجب أن يزيد من كفاءة المحرك.

ثانيًا ، يمكن أن يؤدي تغيير أبعاد التجويف إلى عكس اتجاه الجر. يجب أن يحدث هذا عندما يتم محاذاة إشعاع Unruh بشكل أفضل مع النهاية الحادة للمخروط.

يقول ماكولوغ إن هناك أدلة على أن هذا هو ما يحدث بالضبط. يقول: "يبدو أن هذا الانعكاس في الجر قد لوحظ في تجارب وكالة ناسا الأخيرة".

هذه فكرة مثيرة للاهتمام. من المحتمل أن تحدث Emerrive لـ Shoeer ثورة في السفر إلى الفضاء لأنها لا تتطلب وقودًا ، وهو العامل الأكثر تقييدًا في أنظمة الدفع الحالية. ولكن في ظل عدم وجود تفسير لكيفية عملها ، فإن العلماء والمهندسين حذرون بشكل مفهوم.

يمكن لنظرية McCullough أن تساعد في إحداث فرق ، على الرغم من أن الفكرة أبعد ما تكون عن القبول العالمي. يقوم على افتراضين مثيرين للجدل. أولاً ، أن للفوتون كتلة خاملة. ثانيًا ، يجب أن تتغير سرعة الضوء داخل التجويف. هذا ليس من السهل هضمه بالنسبة للعديد من المنظرين.

ولكن كلما ظهرت أدلة تجريبية من EmDrive Scheuer ، كلما أصبح موقف المنظرين أكثر صعوبة. إن لم يكن تفسير ماكولو ، فماذا بعد؟

Source: https://habr.com/ru/post/ar396083/


All Articles