飞行异常和“不可能的” EmDrive引擎之间存在奇怪的联系

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解释神秘飞行异常的理论也可以解释冲突的EmDrive如何产生牵引力。

十多年前,一位名不见经传的飞机工程师罗杰·肖耶(Roger Shawyer)发表了惊人的声明。他说,拿起截头圆锥形,在里面传播微波,来回反射,结果将力吸引到圆锥形的尖端。瞧!随时可用的革命性引擎,可以将飞船送入行星和更远的地方。 Shawer称他为EmDrive。

舍尔的说法极富争议。该系统像许多其他类型一样,将一种能量转换为动能,在这方面没有什么特别的。一个基本问题随动量出现。系统开始移动时,其总动量会增加。但是这种额外的冲动从何而来呢?

Shawer没有提供任何解释,批评家指出,这显然违反了动量守恒定律。Shawer将它们与实验结果进行了对比,确认了该设备能够按照规定工作。但是,这并没有说服对手。据说EmDrive与站在盒子中并推墙时产生牵引力相同。换句话说,夸克。

从那以后发生了一些有趣的事情。世界各地的各个团队开始构建他们的EmDrive版本并测试其功能。令所有人惊讶的是,Scheer效果得以再现。 EmDrive似乎实际上正在产生牵引力。 2012年,中国团队宣布他们测量了他们对EmDrive版本的渴望。 2014年,一位美国科学家建造了EmDrive,并说服NASA对其进行测试,并获得了积极的结果。今年,NASA在真空中进行了新的测试,以消除空气对力发生的影响。 NASA再次确认EmDrive正在产生牵引力。结果,六个独立实验证实了Shoeer的最初陈述。

这导致一个重要的难题-如何解释明显违反动量守恒定律的现象。现在,由于英国普利茅斯大学的Mike McCulloch的工作,我们得到了一些回应。麦卡洛的解释是基于一种新的惯性理论,该理论对加速度很小的物体的运动做出了惊人的预测。

首先是背景资料。惯性是所有大型物体抵抗其运动或加速度变化的阻力。在现代物理学中,惯性被认为是质量块在加速作用下的整体性质。此外,体重本身可以作为惯性的量度。但是,存在惯性的原因使科学家困惑了几个世纪。

麦卡洛的想法是惯性源于Unruh辐射,这是广义相对论预测的效果。其原因在于,一个加速的物体像黑体一样散发出来。换句话说,当您加速时,宇宙会升温。

根据麦卡洛的观点,惯性只是Unruh辐射施加在加速物体上的压力。
在地球表面通常存在的加速度条件下很难注意到。但是,随着加速度大小的减小和Unruh辐射波长的相应增加,一切都变得更加有趣。

麦卡洛说,有证据支持这种理论,即著名的“飞行异常”形式。这些是某些飞船在飞越地球时观察到的奇怪的动量跳跃。这正是理论所预测的。

由于涉及的加速度很小,因此很难仔细验证对地球的影响。一种可以简化任务的方法是减少允许的Unruh辐射波长。 “这正是EmDrive所做的,” McCullough说。

这个想法是,如果光子具有惯性质量,则它们在反射时应该经历惯性。但是,这种情况下的Unruh辐射非常小。如此之多,以至于实际上它与周围环境相互作用。对于EmDrive,这是一个截锥。
圆锥体允许Unruh从较大的一端开始一定长度的辐射,而从另一端开始的较短长度。因此,腔内光子的惯性应在反射过程中发生变化。为了保持动力,必须产生牵引力。

麦卡洛(McCullough)对该理论进行了检验,并以此来预测新兴力量的规模。由于问题的三维本质,因此精确的计算十分复杂,但是近似结果与到目前为止进行的所有实验中获得的推力的数量级相对应。

最重要的是,麦卡洛的理论做出了两个可检验的预测。首先是将电介质放置在腔体内应提高发动机的效率。

其次,改变空腔的尺寸可以使牵引方向反向。当Unruh辐射与圆锥的尖锐末端更好地对准时,应该发生这种情况。

麦卡洛说,有证据表明这就是事实。他说:“这种牵引力逆转似乎是在最近的NASA实验中观察到的。”

这是一个有趣的想法。 Shoeer的EmDrive可以潜在地改变太空旅行,因为它不需要燃料,而燃料是当今推进系统中的最大限制因素。但是,在没有解释它如何工作的情况下,科学家和工程师都可以谨慎。

麦卡洛(McCullough)的理论可以有所作为,尽管这个想法远未得到普遍接受。它基于两个有争议的假设。首先,光子具有惯性质量。其次,光速必须在腔体内改变。对于许多理论家来说,这不是那么容易理解的。

但是,来自EmDrive Scheuer的实验证据越多,理论家的立场就越困难。如果不是麦卡洛的解释,那该怎么办?

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN396083/


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