Pro každou akci existuje stejná a opačná akce. Tato formulace Newtonova třetího zákona má dva velmi důležité důsledky: zaprvé existuje fyzikální veličina, která je ve vesmíru vždy zachována (hybnost), a za druhé, fyzikální zákony jsou stejné bez ohledu na vaše postavení ve vesmíru. Zdálo by se, že jen pár slov, ale ve skutečnosti jsou kolosální, protože pokud chcete například donutit zařízení, aby změnilo pohyb, musíte ho něčím tlačit.
Mohlo by to být raketový výfuk, pneumatiky proti silnici, kola vlaku na kolejích nebo dokonce fotony odskakující z plachty. Jediná věc, která je zakázána, je tzv. Neperkoid, pohyb bez reakce: akce bez reakce. To je to, o čem se říká EMDrive - „nemožný“kosmický stroj, který nedávno prošel testy NASA. Pokud skutečně funguje tak, jak je inzerováno, porušuje fyzikální zákony. Ale je tu také možná mezera: možná existuje reakce, prostě jsme ji nenašli. Je možné, že existuje opozice, ale je spojena s temnou hmotou.
Podle standardního kosmologického modelu není většina hmoty ve vesmíru ve formě atomů nebo jiných známých částic. Ne, drtivá většina hmoty - rozdílem 5: 1 - je temná hmota. Temná hmota se nesráží, nezničí a za žádných známých okolností již neinteraguje se sebou nebo s jinou běžnou hmotou, s výjimkou gravitačního vlivu. O 13,8 miliard let později vytvořil obrovskou, rozptýlenou kosmickou síť gravitačních struktur a obrovské sférické halos o průměru miliónů světelných let, které rámují galaxie jako naše. Temná hmota prochází každým centimetrem naší galaxie, včetně každého objektu na Zemi, dokonce i našeho těla, i když v malém množství.
Za určitých podmínek však může být tmavá hmota přesvědčena, aby interagovala se sebou samou nebo s běžnou hmotou, v závislosti na její povaze. Pokud temná hmota sestává z WIMP (WIMP, slabě interagující masivní částice), pak by produkt jejího zničení mohl být detekován detektory. Pokud se skládá z velmi lehkých, nízkohmotných částic axionů, může se za určitých podmínek kombinovat s fotony. Jeden z experimentů zaměřených na nalezení axionů je známý jako ADMX: experiment axionů temných látek. V roce 1983 fyzik Pierre Sikivi vynalezl axionový haloskop, využívající skutečnost, že pár axion-foton lze za určitých podmínek v elektromagnetické dutině zesílit. O dvacet let později ADMX vyrostl z této studie a od té doby vědci hledají axiony pomocí této metody.
Jejich hledání bohužel dosud nebylo korunováno úspěchem. Možná axiony neexistují, nebo, pokud nejsou temnou hmotou, mohou mít různé parametry, na které ADMX není dostatečně citlivý. Je docela možné, že různé elektromagnetické dutiny s různými vlastnostmi by mohly aktivovat interakce s axiony. Pravděpodobně mohou nastat interakce foton-axion a dutina s požadovanými parametry vedla k rozptylu axionů ve výhodném směru. Je nepravděpodobné, ale docela přijatelné, že EMDrive je taková dutina.
Jak to funguje? V kterémkoli daném okamžiku procházejí částice tmavé hmoty všemi oblastmi vesmíru, aniž by byly omezeny přítomností hmoty nebo jiných částic standardního modelu. V elektromagnetické dutině vyskočí fotony určité frekvence ve všech směrech, udržují hybnost a nevytvářejí tah. Pokud se však fotony pohybují určitým směrem - například do zadní části dutiny - mohou se srazit s částicemi temné hmoty a bude to:
Propagační video:
- Foton mění hybnost a pohybuje se „trochu méně dozadu“a „trochu více vpřed“, než tomu bylo před střetem s částicemi temné hmoty.
- Foton se srazí se stěnou dutiny, odrazí se od ní a vysílá impuls dopředu do samotné dutiny.
- Částice temné hmoty dostává impuls právě opačným směrem: zpět.
- Hybnost je zachována, protože temná hmota ji odvádí pryč, stejně a v protikladu k té, která absorbuje dutinu.
Pokud se to stane, pak je to skutečný průlom. Protože temná hmota je všude, potřebujeme pouze zdroj energie - ne palivo -, abychom mohli cestovat galaxií, protože v každém bodě vesmíru najdeme dostatek temné hmoty. To znamená, že dostaneme metodu pro detekci temné hmoty, která se náhodně srazí s našimi částicemi, a tak potvrdíme její existenci. A co je nejdůležitější, to vše neporušuje fyzikální zákony, protože dynamika je zachována.
Výsledky testu EMDrive musí být dosud prokázány. Existuje mnoho potenciálních zdrojů chyb a samotná měření naznačují velkou nejistotu v tom, jak velký tah je produkován. Dosud není jasné, zda skutečně existuje tah bez reakce, nebo zda existuje reakce, kterou jsme dosud nenašli.
A vysvětlení týkající se temné hmoty bude také pochybné, protože vyžaduje mnoho neznámých. Pokud však EMDrive opravdu pracuje s využitím temné energie a tajemství temné hmoty je vyřešeno jednou provždy tím nej neočekávanějším způsobem, bude to neuvěřitelné.
ILYA KHEL