Novinář Alexander Berezin diskutuje o tom, jaká skutečná fyzika může být za fantastickým projektem „nemožného“motoru EmDrive a proč může být spojena s historií vesmíru před Velkým třeskem.
Podle Amerického institutu pro letectví a kosmonautiku, který vydává Journal of Propulsion and Power, byl přijat článek o elektromagnetických motorech EmDrive. Navíc dokonce prošel vědeckými recenzenty a bude zveřejněn do konce tohoto roku. Nazvěme to rýčem rýč: tato zpráva zní stejně, jako by institut oznámil, že Země zasáhla nebeskou osu. Samotná skutečnost takové publikace je hlasitý skandál, a tady je důvod.
Fyzikální zákony jsou nemilosrdné - aby se něco pohnulo vpřed, musí něco tlačit zpět. Odstrkujeme ze země pod nohama, kosmické lodě - při absenci „nebeské nebeské klenby“- hodíme palivo zpět. Z tohoto důvodu cesta na Měsíc stále vyžaduje stovky tun paliva na osobu. V této situaci je dokonce děsivé myslet na lety do vzdálenějších těl. Dodání jedné lodi na Mars a zpětné náklady jako megaHPP. Existují možnosti s jaderným reaktorem, ale je to pouze v prostředcích Spojených států, které takové technologie prostě nemají. Zde jsou například v mnohem lepším stavu. Na skutečný let na Rudou planetu však nejsou peníze, a to ani v tak levné verzi. A před (dosud hypotetickým) letem Američanů tam není pravděpodobné, že by se objevily.
Je zřejmé, že z takového zoufalství ze vzdálených kosmických letů začnou někteří ve skutečnosti vidět barevné sny. Jedním z nich byl inženýr Roger Scheuer. V roce 2003 vzal měděnou nádobu, vložil do ní magnetron z domácí mikrovlnné trouby a prohlásil, že vytvořil motor, který dává tah, aniž by cokoli hodil zpět. Nejprve to vysvětlil tím, že kbelík v sobě drží stojatou vlnu elektromagnetických oscilací v uzavřeném rezonátoru. Vlna, říkají, je zdrojem tahu. Z fyzického hlediska je to nesmysl. Pokuste se vylézt do nafukovacího bazénu a dostat tah, který se pohybuje bazénem jednoduše vytvořením vlny v něm.
Teoretičtí fyzici se jen takovým výrokům smáli. Experimentální fyzici se však rozhodli jít nad rámec pouhého výsměchu a v praxi testovat Scheuerova tvrzení. A pak ten problém začal. Tah byl skutečně vytvořen a žádné pokusy experimentátorů najít zdroje chyb v měření nepřinesly výsledky. Apotheóza v tomto ohledu byla dílem Martina Tajmara, vedoucího Německého institutu pro letecký průmysl na Technické univerzitě v Drážďanech. Ve světě experimentální fyziky je tento muž známý jako profesionální „ničitel legend“, pečlivá organizace a opakovaná kontrola experimentu, která dokáže najít téměř jakoukoli chybu.
Když selhal, obávali se i teoretičtí fyzici. Obavy vyjádřili poněkud zvláštním způsobem: „EmDrive je kompletní …“(Sean Carroll z California Tech). Někteří se překonali a přesto vyjádřili tentýž názor mírněji: „Vzhledem k tomu, že chybí teoretické vysvětlení pro porušení zachování dynamiky, recenzenti v časopisech takovou práci nepřijmou,“naléhal Eric Davis z Institutu pro pokročilý výzkum v Austinu (USA).
V tomto ohledu zní, že práce lidí z NASA, věnovaná jejich testům EmDrive, prošla peer review v slušném časopise, zní revolucionářem. To by se nestalo, kdyby při práci byly chyby „zjištěny na papíře“. Je zřejmé, že důkaz, že zařízení fungovalo, byl tak silný, že ani dodržování zákona zachování hybnosti neumožnilo „zabít“práci. Je tedy čas pohřbít zákon? Přiznejme si to: stěží.
Dosud neexistují žádná obecně přijímaná vědecky přijatelná vysvětlení fungování "nemožného motoru". NASA v reakci na otázku, proč to funguje, začne říkat velmi pochybné věci. Například o skutečnosti, že motor je „odpuzován“virtuálními částicemi. Ano, moderní fyzika věří, že virtuální částice se ve vakuu neustále objevují a mizí. Částice přicházejí a odcházejí tak rychle, že je nelze registrovat. Známý Casimirův efekt však ukazuje, že mohou přinést skutečnou přitažlivost dvou blízkých desek v prázdnotě. Jedna věc je špatná - to vše nemá nic společného s kbelíkem Shoeira. Virtuální částice nemají jasně definované místo ve vesmíru a ve spojení s dalšími faktory to neumožňuje „vytlačit“.
Propagační video:
V poslední době se však objevilo další vysvětlení fungování „nemožného motoru“. Navrhl to Nikolai Gorkavy z Greenwich Institute (USA), který nám již byl znám z extrémně exotické hypotézy o původu vesmíru. Jak si pamatujeme, fyzik navrhl, že v posledním cyklu existence vesmíru se zmenšoval, dokud se do něj nespojily všechny černé díry. Při každém cyklu sloučení ztrácí pár černých děr 5-15% hmotnosti, která přechází do gravitačních vln. Proto by vícenásobné fúze v „minulém vesmíru“měly přeměnit téměř veškerou jeho hmotu na vlny. Vesmír, z něhož hmota tak tragicky zmizela, se z hlediska gravitace dramaticky „ochudil“. Kvůli této „antigravitaci“byla komprese nahrazena expanzí - a tak vznikl náš vesmír.
Podle Gorkavyho hypotézy byla jen část energie těchto reliktivních gravitačních vln utrácena na utváření podstaty našeho vesmíru, významná část zde stále „putuje“. Nevidíme to jen proto, že tyto vlny jsou vysokofrekvenční a naše detektory jsou stále schopné registrovat pouze nízkofrekvenční gravitační vlny.
To znamená, že „věděli jak“. Podle Gorkavy je kbelík Scheuer prvním náhodně zabudovaným detektorem reliktních gravitačních vln. V rámci své hypotézy není úroveň energie CMB omezena „shora“a může být velmi vysoká. Vědec věří, že EmDrive pociťoval pozadí vysokofrekvenčních gravitačních vln a odtud čerpal energii pro svůj tah. Pak to funguje jako anténa, která se díky rezonanci stává citlivou na kmitání reliktních gravitačních vln gigahertzových frekvencí. V tomto případě není „nemožným motorem“uzavřený systém s „stojatou vlnou“, ale otevřený, „odpuzující“z vln celého moře gravitačních vln.
To neznamená, že to dá fantastický tah: to také vyžaduje energii, aby měděný kužel do rezonance. A zatím se nikdo nepokusil správně optimalizovat zařízení (jak ladit nepochopitelné?). Ale kvůli použití vnějších vln, to opravdu nemusí vystřelit palivo. Pokud ano, jsou vyhlídky na takový motor, pro všechny jeho slabosti, obrovské. Podle výpočtů by sonda Země na Pluto dosáhla této planety s EmDrivem na palubě za 18 měsíců, ne mnoho let. Dnes nemůže pozemská kosmonautika ani snít o cestování miliardami kilometrů v měsících.
Toto je zatím jediné vysvětlení operace EmDrive, která nebyla podrobena závažné teoretické kritice. Všechno však stále může být napřed - koneckonců, samotná Gorkavyho hypotéza se teprve začíná ve vědecké komunitě řádně prodiskutovat. Naštěstí to vypadá, že existuje způsob, jak zkontrolovat, zda má pravdu nebo ne v případě „nemožného motoru“. Chtějí otestovat EmDrive ve vesmíru, na palubě malého satelitu. Tyto testy nebude možné zpochybnit. Na Zemi lze registraci tahu vždy připsat experimentální chybě. Ale ve vesmíru se kosmická loď buď odchýlí od své základní trajektorie (z bodu A do bodu B), nebo na ní „stojí“. Pokud se stane první, interakce s reliktními gravitačními vlnami z „minulého vesmíru“nemusí být tak exotickým vysvětlením „nemožného tahu“.