Eine neue Erklärung des Prinzips der "unmöglichen" Engine EmDrive: Das sind alles Photonen

Finnische Wissenschaftler glauben, dass EmDrive nicht gegen das Gesetz der Impulserhaltung verstößt.



Das Epos mit der sogenannten "unmöglichen" EmDrive-Engine für elektromagnetische Wellen geht weiter. Derzeit haben eine Reihe bekannter Wissenschaftler und wissenschaftlicher Organisationen die Effizienz von EmDrive bestätigt. Der Motor ist ein System, das aus einem Resonator (Metallstumpfkegel) und einem Magnetron besteht. Der Motor läuft, das ist eine Tatsache. Auf welche Weise? Ein solches System erzeugt irgendwie Traktion unter dem Einfluss elektromagnetischer Strahlung. Es gibt mehrere Hypothesen, die das Auftreten von Traktion erklären. Bisher wurde keine Hypothese bewiesen. Finnische Wissenschaftler haben ihre eigene Erklärung vorgeschlagen, wie EmDrive diesen Monat funktioniert .

Ihrer Meinung nach erklärt sich die Traktionsbildung in diesem System durch eine bestimmte Art von Welleninterferenz, nämlich destruktive Interferenz. Mit konstruktiver Interferenz ist diese Art der Kombination von reflektierten Wellen während der Resonanz gemeint, wenn sich die Wellen gegenseitig verstärken. Bei destruktiven Interferenzen fallen die Maxima einiger Wellen auf die Minima anderer, während keine Resonanz vorliegt. Wenn wir über Wasserwellen sprechen, überlappen sie sich während destruktiver Interferenzen und die Wasseroberfläche sieht ruhig aus.

Sie können ein anderes Beispiel mit Elektronen geben. Die Interferenz von Raman-Übergängen eines Elektrons mit unterschiedlichem Grad an Nichtlinearität ist also destruktiv.

Und wo sind die Photonen?

Laut finnischen Physikern sind im Resonator dieses Motors aus einer großen Anzahl aller Teilchen Photonenpaare, die gegenphasig zueinander stehen. Solche Paare, sagen Wissenschaftler , tragen den Impuls in die Richtung, die der Bewegung des Motors entgegengesetzt ist. Die Wechselwirkung dieser Photonen führt zum Auftreten einer elektromagnetischen Welle ohne Polarisation. Trotzdem trägt diese Welle Schwung.

„Das Funktionsprinzip von EmDrive kann mit dem Prinzip des Strahltriebwerks eines Flugzeugs verglichen werden, wenn Gase, die sich in eine Richtung bewegen, das Flugzeug in die entgegengesetzte Richtung drücken“, sagt Arto Annila, Vertreter eines Teams finnischer Wissenschaftler. „Mikrowellenstrahlung ist der Brennstoff, der in den Resonator gelangt ... und die Traktion in EmDrive wird durch Photonenpaare erzeugt. Wenn sich zwei Photonen zusammen bewegen, aber entgegengesetzte Phasen haben, hat dieses Paar kein elektromagnetisches Feld, daher wird es nicht von den Metallwänden reflektiert, sondern verlässt es. “

Laut Forschern erfolgt der Schub im Motor unter dem Einfluss von Wellen, deren Länge nicht ein Vielfaches des Abstands zwischen den Wänden des Resonators beträgt. Dies ist nur möglich, wenn der Resonator asymmetrisch ist. Wenn es vollständig symmetrisch wäre, wäre der Schub nicht entstanden. Im Fall von EmDrive tritt bei jeder asymmetrischen Konfiguration eine Traktion auf. Es ist wahrscheinlich, dass der Wirkungsgrad des Motors sowohl von der Leistung der Mikrowellenquelle als auch vom Material des EmDrive-Resonators sowie von seiner Form abhängt. Und diese Abhängigkeit ist nicht linear.



Die Finnen betonen, dass ihre Idee nur eine Annahme ist, ebenso wie die Hypothesen ihrer Kollegen, die zuvor versucht haben, das Prinzip von EmDrive zu erklären. Physiker aus Finnland hoffen, dass Ingenieure Testsysteme entwickeln können, um ihre Theorie der Paarphotonen zu testen. Dazu benötigen Sie auch ein Gerät namens Interferometer. Interferometer- ein Messgerät, dessen Wirkung auf dem Phänomen der Interferenz beruht. Das Funktionsprinzip des Interferometers ist wie folgt: Ein Strahl elektromagnetischer Strahlung (Licht, Radiowellen usw.) mit Hilfe der einen oder anderen Vorrichtung wird räumlich in zwei oder mehr kohärente Strahlen unterteilt. Jeder der Strahlen durchläuft verschiedene optische Pfade und wird an den Bildschirm gesendet, wodurch ein Interferenzmuster erzeugt wird, mit dem die Phasendifferenz der Störstrahlen an einem bestimmten Punkt im Bild ermittelt werden kann.

Mehr Photonen

Ich stelle auch fest, dass der Physiker Mike McCulloch von der Plymouth University im April versucht hat, EmDrive mit der Photoneninteraktion zu verbinden. Makaloh schlägt vor, das Prinzip des Motorbetriebs mit dem Unruh-Effekt zu erklären . Dieser Effekt wurde nach dem Physiker Bill Unruh benannt, der ihn 1976 entdeckte. Er zeigte, dass das Verständnis von Vakuum von der Art der Bewegung des Betrachters durch die Raumzeit abhängt. Befindet sich beispielsweise ein stationärer Beobachter im Vakuum, sieht dieser Beobachter im Falle einer Beschleunigung viele Teilchen um sich herum, die sich im thermodynamischen Gleichgewicht befinden. Mit anderen Worten, Vakuum kann nur in Bezug auf ein bestimmtes Objekt gesprochen werden. In diesem Fall ist Trägheit nach Mahalokh der Druck der Wärmestrahlung auf einen beschleunigenden Körper. Bei kleinen Beschleunigungen der Unruh-Strahlungswelleüberschreiten die Größe des gesamten Universums, was es uns ermöglicht, über die Quantisierung der Trägheit zu sprechen.



Die Theorie ist etwas ungewöhnlich, erklärt aber neben dem Prinzip der EmDrive-Funktionsweise auch einen anderen Effekt - fliegende Anomalien . Die Fluganomalie ist ein unerwarteter Anstieg der Energie während der Gravitationsmanöver von Raumfahrzeugen in der Nähe der Erde. Diese Anomalie wurde als Doppler-Frequenzdrift in der S-Band- und X-Band- und Langstrecken-Telemetrie beobachtet.

Also schlug Makaloh vor, dass Photonen eine inerte Masse haben. Photonen werden im EmDrive-Gehäuse reflektiert und erfahren daher Trägheit. Die Wellenlängen der Unruh-Strahlung sind in diesem Fall sehr klein, ihre Größe ist vergleichbar mit der Größe des Motorgehäuses. Wenn Unruh-Wellen, die nicht in den schmalen Teil des Resonators passen, in einen breiten Teil des Kegels passen können, muss sich die Trägheit der reflektierten Photonen ändern. Und um die Dynamik aufrechtzuerhalten, schafft das System Traktion. Nach Ansicht des Autors dieser Theorie stimmt sie mit den Schubwerten überein, die in Experimenten erhalten wurden.

Sie können sowohl die finnische als auch die englische Theorie experimentell testen, indem Sie eine Reihe von Tests mit EmDrive durchführen. Und wenn sich herausstellt, dass es Photonen sind, die im „unmöglichen“ Motor Schub erzeugen, können Technologen EmDrive mit einer anderen Resonatorform erzeugen, was zu mehr Schub im Motor führt.

Was kann das für die Astronautik bedeuten? Deutliche Reduzierung der Flugzeit von Raumfahrzeugen. Zum Beispiel könnten New Horizons mit EmDrive Pluto in nur 18 Monaten statt in 9 Jahren erreichen. Wenn es EmDrive gelingt, zu skalieren, kann das Fliegen zu den nächsten Sternen anstelle von Hunderten und Tausenden von Jahren nur einige zehn Jahre dauern. Das ist natürlich auch viel, aber schon realer.

Source: https://habr.com/ru/post/de395149/