Ši pražiūrėta teorija gali būti trūkstama EM Drive veikimą paaiškinanti grandis (85)
O ką, jei EM-drive nepažeidžia fizikos dėsnių?
|
Visi šio ciklo įrašai |
|
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Nuo EM drive pasirodymo antraštėse, mokslo mylėtojai suko galvas, kaip ši sistema kuria stūmą, nors vienas iš fundamentaliausų fizikos dėsnių – trečiasis Niutono dėsnis – tvirtina, kad tai niekaip „neįmanoma“.
Dabar fizikų komanda pateikė alternatyvų paaiškinimą – pasirodo, EM drive gali veikti, nepažeisdamas jokių mokslo dėsnių, jei pasitelksime keistoką ir dažnai nuvertinamą kvantinės fizikos idėją – pilotinės bangos teoriją.
Priminisime, nagrinėjamos problemos esmę:EM, t.y. elektromagnetinis, variklis kuria stūmą, be jokio kuro ar darbinio kūno.
Tai reiškia, kad galėtumeme kilti į kosmosą su daug mažesniu kroviniu – netgi keliama mintis, kad būtų galima nuskrieti į Marsą per 72 dienas.
Bet šis variklis kartu ir glumina, nes trečiasis Niutono dėsnis teigia, kad kiekvienas veiksmas privalo turėti tokio paties dydžio, priešingos krypties atoveiksmį. Taigi, per galą neišmetantis jokio darbinio kūno variklis neturėtų kurti stūmos priešinga kryptimi.
Tačiau, kaip pernai parodė NASA recenzuotas darbas, stūma kuriama, bent taip kol kas atrodo. Ir santykinai nemenką stūmą. Tiesiog nežinome, kaip.
Taigi, kalbant apie EM drive, arba mūsų fizikos supratimas neteisingas, arba nepastebime didelės galvosūkio dalies.
Naujame, The Journal of Applied Physical Science International publikuotame darbe teigiama, kad nepastebime pilotinės bangos teorijos – alternatyvios ir šiek tiek kontroversiškos kvantinės mechanikos interpretacijos.
Tyrėjai José Croca ir Paulo Castro iš Lisabonos universiteto mokslo filosofijos centro Portugalijoje mano, kad pilotinės bangos teorija (PBT) ne tik paaiškina paslaptingą EM drive veikimą, bet ir gali padėti jį padaryti dar galingesnį.
„Išsiaiškinome, kad pritaikius pilotinės bangos teoriją NASA'os EM drive nupjautiniam kūgiui, galime paaiškinti jo kuriamą stūmą be jokio išorinio poveikio sistemai, kaip trečiasis Niutono dėsnis ir reikalauja,“ rašė Castro e. laiške ScienceAlert.
Taigi, kas yra pilotinės bangos teorija? Dabar dauguma fizikų laikosi kvantinės mechanikos Kopenhagos interpretacijos, teigiančios, kad dalelės neturi apibrėžtos vietos, kol nėra stebimos.
Tu tarpu PBT sakoma, kad dalelės visada turi tikslią poziciją, bet kad taip būtų, pasaulis taip pat privalo būti keistas kitais aspektais – būtent todėl fizikai šią idėją atmetė.
Tačiau pastaraisiais metais PBT populiarumas auga. Komanda naujausiame straipsnyje parodė, kad šiek tiek pareguliavus, PBT galima būtų taikyti didesniems dalykams. Tarkime, EM drive dydžio. Ir ji galėtų paaiškinti stebimus rezultatus.
Iš esmės, PBT teigia, kad objektas spinduliuoja bangos lauką, ir jis tada traukiamas ten, kur šio lauko intensyvumas, ar energijos tankis didesnis. Taip bangos laukas „pilotuoja“ objektą, iš čia ir pavadinimas.
Modeliuodama, komanda parodė, kas pakankamai galingas ir asimetriškas elektromagnetinis laukas gali veikti kaip pilotinė banga. O būtent tai EM drive ir kuria.
Kadangi EM drive kūgis asimetriškas, jo kuriamas bangos laukas irgi asimetriškas. Todėl EM drive sienelės juda link didesnio intensyvumo, taip sukurdamos stūmą.
Nors tai skamba gan keistai, tokį pat sprendimą pasiūlė ir NASA Eagleworks tyrėjai savo pernai metų straipsnyje, kuriame pranešė apie įrenginio kuriamą stūmą:
„Bandymą aprašančiame straipsnyje jėgos aprašymui naudotą fizikos modelį galima priskirti nelokalių paslėptų kintamųjų teorijai, arba trumpiau pilotinės bangos teorijai.“
Lisabonos universiteto tyrėjai savo teorijos su realiu įrenginiu kol kas dar neišbandė.
Jie tik parodė, kad modeliuojant, įmanoma, kad pilotinė banga veda EM drive. Bet jie taip pat nurodė, kaip ši idėja galėtų būti išbandyta.
„Kol kas stipriausius empirinius duomenis teikia EM drive,“ sakė Castro. „Tačiau taip pat sugalvojome eksperimentą, skirtą subkvantinių bangų aptikimui ir moduliavimui.“
Svarbiausia, jei hipotezė bus patvirtinta, tai reikš, kad EM drive nepažeidžia Niutono trečiojo dėsnio. Komanda tiksi, kad tai paskatins rimčiau vertinti įrenginį ir plačiau jį išbandyti.
„EM drive yra kosminių variklių ateitis,“ sakė jie. „[Nors] iš pradžių jis tikriausiai bus pritaikytas nanopalydovams ar nanodronams, bent jau kol efektą bus galima pritaikyti sunkesniems aparatams.“
Svarbu, kad jei pilotinė banga paaiškina įrenginio kuriamą stūmą, tada ateityje galima tikėtis dar galingesnių stūmos sistemų, ir tam gali pakakti pareguliuoti formą.
„Manėme, kad efektas gali būti sustiprintas, naudojant skirtingas kūgio formas,“ sakė Castro. „Tiesą sakant, eksponentinė trimito forma turėtų sustiprinti stūmą.“
Dabar komanda svarsto reiškinio tyrinėjimui eksperimentinį įrenginį pasigaminti patys ir pakvietė visus, susidomėjusius projektu, susisiekti.
O kol kas NASA Eagleworks komanda toliau bando savo įrenginį. Taip pat yra grupių, norinčių išbandyti EM drive kosmose – ar, remiantis kai kuriais gandais, jau tai atlieka – kas išties kartą ir visiems laikams parodytų, ar jis veikia.
Apie paslaptingąjį EM drive dar reikia daug ką išsiaiškinti ir ši tema tebeskaldo mokslo pasaulį. Taps kosminių kelionių ateitimi, ar ne, dar neaišku, bet nors sužinosime daugiau apie mūsų pasaulį valdančią fiziką.
Naujasis tyrimas publikuotas The Journal of Applied Physical Science International.
Fiona Macdonald
sciencealert.com