Novinar Alexander Berezin govori o tome kakva stvarna fizika može biti iza fantastičnog projekta "nemogućeg" EmDrive motora i zašto se on može povezati s poviješću svemira prije Velikog praska.
Prema Američkom institutu za zrakoplovstvo i astronautiku, koji objavljuje Journal of propulsion and power, prihvaćen je članak o elektromagnetskim motorima EmDrive. Štoviše, čak je prošao znanstvene recenzente, a bit će objavljen prije kraja ove godine. Nazovimo pik pikom: ova vijest zvuči isto kao da je institut objavio da je Zemlja pogodila nebesku os. Sama činjenica takve objave glasan je skandal, a evo i zašto.
Zakoni fizike su nemilosrdni - da bi se nešto pomaknulo naprijed, mora nešto gurnuti unatrag. Gurnemo se sa zemlje ispod nogu, svemirske brodove - u nedostatku "nebeske nebeske građe" - bacamo natrag gorivo. Zbog toga putovanje na Mjesec i dalje zahtijeva stotine tona goriva po osobi. U ovoj je situaciji čak zastrašujuće razmišljati o letovima u udaljenija tijela. Dostava jednog broda do Marsa i natrag košta poput megaHPP-a. Postoje mogućnosti s nuklearnim reaktorom, ali to je samo u sklopu Sjedinjenih Država, koje takve tehnologije jednostavno nemaju. Evo ih, na primjer, u puno boljem stanju. Ali nema novca za pravi let Crvenim planetom, čak ni u tako jeftinoj verziji. A prije (zasad hipotetičkog) leta tamošnjih Amerikanaca, malo je vjerojatno da će se pojaviti.
Jasno je da iz takvog očaja s dalekim svemirskim letovima neki počinju vidjeti obojene snove u stvarnosti. Jedan od njih bio je inženjer Roger Scheuer. Godine 2003. uzeo je bakrenu kantu, ubacio magnetron iz kućne mikrovalne pećnice u nju i tvrdio da je stvorio motor koji daje potisak, a da uopće ne baci ništa natrag. Objasnio je to isprva činjenicom da kanta navodno u sebi drži stojeći val elektromagnetskih oscilacija u zatvorenom rezonatoru. Val je, kažu, izvor potiska. S fizičkog stajališta, to je glupost. Pokušajte se popeti na bazen na napuhavanje i dobiti potisak koji pomiče bazen jednostavnim stvaranjem vala u njemu.
Teorijski fizičari samo su se smijali takvim izjavama. Međutim, eksperimentalni fizičari odlučili su prijeći jednostavne podsmijehe i testirati Scheuerove tvrdnje u praksi. A onda su počele nevolje. Potisak je doista stvoren i eksperimentalni pokušaji da pronađu izvore pogrešaka u mjerenjima nisu dali rezultate. U tom smislu apoteoza je djelo Martina Tajmara, predstojnika Njemačkog instituta za zrakoplovnu tehniku na Tehničkom sveučilištu u Dresdenu. U svijetu eksperimentalne fizike, ovaj je čovjek poznat kao profesionalni "uništavač legendi", pomno organiziranje i ponovna provjera eksperimenta, u stanju pronaći gotovo svaku pogrešku.
Kad nije uspio, čak su se i teorijski fizičari zabrinuli. Zabrinutost su izrazili na prilično osebujan način: "EmDrive je potpun …" (Sean Carroll iz California Tech). Neki su prevladali sebe, ali još su nježnije iznijeli isto mišljenje: "Zbog nedostatka teoretskog objašnjenja za kršenje očuvanja zamaha, recenzenti u časopisima neće prihvatiti ovo djelo", inzistirao je Eric Davis s Instituta za napredna istraživanja u Austinu (SAD).
U vezi s tim, činjenica da su radovi ljudi iz NASA-e, posvećeni njihovim testovima EmDrive, prošli stručnu recenziju u pristojnom časopisu, zvuči revolucionarno. To se ne bi dogodilo da su u djelu otkrivene pogreške "na papiru". Očito je dokaz da uređaj radi bio toliko jak da čak i poštivanje zakona o očuvanju zamaha nije dopuštalo „ubijanje“djela. Dakle, vrijeme je za zakopanje zakona? Priznajmo: jedva.
Za sada ne postoje općenito prihvaćena znanstveno prihvatljiva objašnjenja za rad "nemogućeg motora". NASA, kao odgovor na pitanje zašto to radi, počinje pričati vrlo sumnjive stvari. Na primjer, o činjenici da motor "odbijaju" virtualne čestice. Da, moderna fizika vjeruje da se virtualne čestice stalno pojavljuju i nestaju u vakuumu. Čestice dolaze i odlaze tako brzo da se ne mogu registrirati. Međutim, poznati Casimirov efekt pokazuje da one mogu stvoriti stvarnu privlačnost dviju bliskih ploča u praznini. Jedno je loše - sve to nema nikakve veze sa kantama Shoeira. Virtualne čestice nemaju jasno definirano mjesto u prostoru, a zajedno s drugim čimbenicima to im ne dopušta da se "odgurnu".
Promotivni video:
Međutim, nedavno se pojavilo još jedno objašnjenje za rad "nemogućeg motora". Iznio ga je Nikolaj Gorkavy iz Greenwich instituta (SAD), koji nam je već poznat iz krajnje egzotične hipoteze o podrijetlu svemira. Kao što se sjećamo, fizičar je sugerirao da se u posljednjem ciklusu postojanja Svemira ugovara sve dok se sve crne rupe nisu spojile u njemu. Svakim ciklusom spajanja, par crnih rupa gubi 5-15% mase koja prelazi u gravitacijske valove. Dakle, višestruka spajanja u "prošlom Svemiru" trebala su pretvoriti gotovo svu njegovu masu u valove. Svemir iz kojeg je tako tragično nestala masa dramatično je „osiromašio“u pogledu gravitacije. Zbog ove „antigravitacije“, kompresija je zamijenjena ekspanzijom - i tako je nastao naš Svemir. Prema Gorkavyjevoj hipotezi, samo je dio energije tih reliktnih gravitacijskih valova utrošen na stvaranje tvari našeg Svemira.značajan dio još uvijek "luta" ovdje. Ne vidimo ga samo zato što su ti valovi visokofrekventni, a naši detektori još uvijek mogu registrirati samo gravitacijske valove niske frekvencije.
Pa, to jest, oni su "znali kako." Prema Gorkavyju, Scheuerova kanta je prvi slučajno izgrađeni detektor relikvijskog gravitacijskog vala. U okviru njegove hipoteze razina energije CMB nije ograničena "odozgo" i može biti vrlo visoka. Znanstvenik vjeruje da je EmDrive osjetio pozadinu visokofrekventnih gravitacijskih valova i odatle crpi energiju za svoj potisak. Tada djeluje kao antena koja zbog rezonancije postaje osjetljiva na oscilacije relikvijskih gravitacijskih valova frekvencija gigaherca. U ovom slučaju, "nemogući motor" nije zatvoreni sustav sa "stojećim valom", već otvoreni, "odbijajući se" od valova čitavog mora gravitacijskih valova. To ne znači da će dati fantastičan potisak: potrebna je i energija da se bakreni konus dovede u rezonancu. I do sada nitko nije pokušao pravilno optimizirati uređaj (kako ispraviti nerazumljivo?). No, zbog korištenja vanjskih valova, doista ne treba izbacivati gorivo. Ako je to slučaj, izgledi za takav motor su, uz svu njegovu slabost, ogromni. Prema proračunima, zemaljska sonda prema Plutonu stigla bi do ovog planeta s EmDriveom na brodu za 18 mjeseci, a ne mnogo godina. Danas zemaljska kozmonautika ne može ni sanjati da će mjesecima prijeći milijarde kilometara.
Do sada je ovo jedino objašnjenje operacije EmDrive koje nije podvrgnuto ozbiljnoj teorijskoj kritici. Međutim, sve je možda još naprijed - uostalom, i sama Gorkavyjeva hipoteza tek počinje pravilno raspravljati u znanstvenoj zajednici. Srećom, izgleda da postoji način da se provjeri je li ona u pravu ili ne u slučaju "nemogućeg motora". Žele testirati EmDrive u svemiru, na malom satelitu. Takve testove neće biti moguće dovoditi u pitanje. Na Zemlji se registracija potiska uvijek može pripisati eksperimentalnoj grešci. Ali u svemiru svemirska letjelica ili odstupa od svoje osnovne putanje (od točke A do točke B), ili "stoji" na njoj. Ako se prvo dogodi, interakcija s reliktnim gravitacijskim valovima iz „prošlog svemira“možda nije tako egzotično objašnjenje „nemogućeg potiska“.