„Neįmanomas“ variklis veikia?

Kurį laiką puse lūpų kalbama, kad NASA mokslininkai aptiko labai keistą reiškinį – variklį, kuris neturėtų veikti. Šis variklis, sutrumpintai vadinamas EmDrive, remiasi radijo bangų judėjimu uždaroje ertmėje. Seniau buvo įtarimų, kad toks judėjimas sukuria nedidelę varomąją jėgą, bet tie duomenys buvo statistiškai nereikšmingi. O dabar publikuotas straipsnis, aprašantis bandymus, kuriuose gautas statistiškai reikšmingas rezultatas – jėga, siekianti 1,2 miliniutono vienam kilovatui galios. Jėga nėra didelė; pavyzdžiui, zondo Dawn, tyrinėjančio asteroidus Vestą ir Cererą, variklio kuriama jėga yra apie 60 miliniutonų kilovatui, bet visgi egzistuoja. O kontroversija yra tame, kad variklis neišmeta jokios medžiagos, net fotonų kryptingai nespinduliuoja. Tai iš pirmo žvilgsnio pažeidžia trečiąjį Niutono dėsnį („nėra veiksmo be atoveiksmio“, o čia turime veiksmą – varomąją jėgą, bet neturime atoveiksmio – kažkokios medžiagos išmetimo), arba, kitaip performulavus, judesio kiekio tvermės dėsnį (variklis generuoja judesio kiekį, kurio anksčiau nebuvo).

Straipsnį rasite čia, o čia – populiarus IFLS pristatymas. Svarbu nepamiršti, kad oficialaus straipsnio egzistavimas nėra šimtaprocentinis įrodymas, kad viskas veikia (virššviesiniai neutrinai irgi buvo publikuoti), bet kažkas įdomaus čia yra.

Pabaigai – truputis numerologijos: jėga, padalinta iš galios, duoda dydį, kurio dimensija atvirkštinė greičiui. Kitaip tariant, galią padalinę iš jėgos, gauname greitį. Įprastiems varikliams tą galima suprasti labai tiesiogiai: galios P variklis, išmetantis kuro degimo produktus greičiu v, sukuria varomąją reaktyvinę jėgą, lygią P/v (aišku, čia viskas labai supaprastinta). Apskaičiavę šią greičio vertę EmDrive varikliui, gauname 833 kilometrus per sekundę. Kas galėtų tokiu greičiu judėti? Viena artima greičio vertė yra Vietinės galaktikų grupės judėjimo greitis kosminės foninės spinduliuotės atžvilgiu (tai vadinama kosminės foninės spinduliuotės dipolio anizotropija), kuris yra 627 km/s. Skirtumas 200 km/s – reikšmingas, bet visgi eilė ta pati. Be to, prie šio greičio pridėjus Paukščių Tako judėjimą galaktikų grupėje ir Saulės judėjimą Paukščių Take, kurie abu irgi yra šimtų km/s eilės, galbūt netgi gautume dar panašesnį skaičių. Ar gali čia būti kokių nors sąsajų? Greičiausiai ne, bet sutapimas įdomus :)

Laiqualasse

5 comments

  1. Buvo kažkada toks bandymas paaiškinti išlindęs:

    Pop: http://www.sciencealert.com/new-paper-claims-that-the-em-drive-doesn-t-defy-newton-s-3rd-law-after-all
    Straipsnis: http://scitation.aip.org/content/aip/journal/adva/6/6/10.1063/1.4953807

    Ar šio bandymo rezultatai (pvz. 833km/s) pastarąjį atmeta?

    Koks procesas galėtų suponuoti tokį v, kaip aprašo Numerologija? Gal kabinimasis į tą audinį, kuriame tarpsta/kuriuo yra foninė spinduliuotė ir su kuriuo prasilenkia galaktikų grupės medžiaga (nelabai turiu supratimą kas tai per audinys)? Ar tokiu atveju eksperimento rezultatai būtinai priklausytų nuo EmDrive orientacijos erdvėje (galvoju apie tokius pvz. kaip burės kurios kabinasi į tam tikra kryptimi judanti vėją/šviesą ar stulpą už kurio užsikabinęs riedutininkas gali pakeisti judėjimo kryptį)?

    1. Įdomus aiškinimas. Ne, turima greičio vertė nepaneigia šito, tik leidžia apibrėžti, kad turbūt pabėgančių fotonų dalis yra maždaug v/c ~ 1/360, jei laikysime, kad jie visi pabėga viena kryptimi. Nes taip išeitų, kad galia gamina daug fotonų, bet tik tokia dalis jų pabėga šviesos greičiu, taigi impulsas, kurį perduoda visai fotonų sistemai, gaunasi toks, lygtai visi tos galios kuriami fotonai pabėginėtų 833 km/s greičiu.

      Foninė spinduliuotė neturėtų turėti jokios „sklidimo terpės“ (tai būtų daugmaž eteris – idėja, paneigta XIX a. pabaigoje). Bet taip, būtų labai įdomu, jei rezultatai priklausytų nuo variklio orientacijos erdvėje arba nuo metų laiko (priklausomai nuo jo, Žemės judėjimo greitis foninės spinduliuotės atžvilgiu svyruoja 60 km/s intervale).

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *