Žurnālists Aleksandrs Berezins diskutē par to, kāda īsta fizika var būt aiz "neiespējamā" EmDrive dzinēja fantastiskā projekta un kāpēc to var saistīt ar Visuma vēsturi pirms Lielā sprādziena.
Saskaņā ar Amerikas Aeronautikas un astronautikas institūta datiem, kas publicē žurnālu Propulsion and Power, ir pieņemts raksts par EmDrive elektromagnētiskajiem dzinējiem. Turklāt tas ir pat izturējis zinātniskos recenzentus, un tas tiks publicēts līdz šā gada beigām. Sauksim lāpstu par lāpstu: šīs ziņas izklausās tāpat kā tad, ja institūts būtu paziņojis, ka Zeme patiešām skāra debess asi. Pats šādas publikācijas fakts ir skaļš skandāls, un šeit ir iemesls.
Fizikas likumi ir nežēlīgi - lai kaut kas virzītos uz priekšu, tam kaut kas jāatspiež. Mēs atgrūžamies no zemes zem kājām, kosmosa kuģi - ja nav "debesu nocietinājuma" - metiet atpakaļ degvielu. Tādēļ ceļojumam uz Mēnesi joprojām ir nepieciešami simtiem tonnu degvielas uz vienu cilvēku. Šajā situācijā ir pat baisi domāt par lidojumiem uz attālākiem ķermeņiem. Viena kuģa piegāde uz Marsu un atpakaļ maksā kā megaHPP. Ir iespējas izmantot kodolreaktoru, taču tas ir paredzēts tikai Savienotajām Valstīm, kurām šādu tehnoloģiju vienkārši nav. Piemēram, šeit viņi ir daudz labākā formā. Bet īstam lidojumam uz Sarkano planētu nav naudas, pat tik lētā versijā. Un pirms (līdz šim hipotētiskā) amerikāņu lidojuma tur, visticamāk, viņi neparādīsies.
Ir skaidrs, ka no šāda izmisuma ar tāliem kosmosa lidojumiem daži realitātē sāk redzēt krāsainus sapņus. Viens no viņiem bija inženieris Rodžers Šeuers. 2003. gadā viņš paņēma vara spaini, ievietoja tajā magnetronu no sadzīves mikroviļņu krāsns un apgalvoja, ka viņš ir izveidojis motoru, kas dod vilci, neko nepametot atpakaļ. Sākumā viņš to izskaidroja ar to, ka kauss it kā pats par sevi tur stāvošu elektromagnētisko svārstību vilni slēgtā rezonatorā. Vilnis, viņi saka, ir vilces avots. No fiziskā viedokļa tas ir absurds. Mēģiniet uzkāpt piepūšamajā baseinā un iegūt vilci, kas pārvietojas ar baseinu, vienkārši izveidojot tajā vilni.
Teorētiskie fiziķi tikai smējās par šādiem apgalvojumiem. Tomēr eksperimentālie fiziķi nolēma pārsniegt vienkāršu izsmieklu un pārbaudīt Šeuera prasības praksē. Un tad sākās nepatikšanas. Vilces spēks patiešām tika izveidots, un nekādi eksperimentu mēģinājumi atrast kļūdu avotus mērījumos nesniedza rezultātus. Apoteoze šajā sakarā bija Drēzdenes Tehniskās universitātes Vācijas Aviācijas un kosmosa inženierijas institūta vadītāja Martina Tadžmāra darbs. Eksperimentālās fizikas pasaulē šis cilvēks ir pazīstams kā profesionāls "leģendu iznīcinātājs", skrupulozi organizē un atkārtoti pārbauda eksperimentu, kurš spēj atrast gandrīz jebkuru kļūdu.
Kad viņam neizdevās, pat teorētiskie fiziķi uztraucās. Viņi pauda bažas diezgan savdabīgā veidā: "EmDrive ir pabeigts …" (Šons Kerols no Kalifornijas tehnikas). Daži pārvarēja sevi un tomēr maigi izteica to pašu viedokli: "Tā kā trūkst teorētiska paskaidrojuma par impulsa saglabāšanas pārkāpšanu, žurnālu recenzenti šādu darbu nepieņems," uzstāja Ēriks Deiviss no Austinas (ASV) Izvērsto pētījumu institūta.
Šajā sakarā tas, ka NASA cilvēku darbs, kas veltīts viņu EmDrive testiem, ir izturējis salīdzinošu pārskatu pienācīgā žurnālā, izklausās revolucionāri. Tas nebūtu noticis, ja darbā būtu kļūdas, kas atklātas "uz papīra". Acīmredzami pierādījumi, ka ierīce darbojas, bija tik spēcīgi, ka pat impulsa saglabāšanas likuma ievērošana neļāva darbu "nogalināt". Tātad ir pienācis laiks apglabāt likumu? Cīnīsimies pret to: diez vai.
Pagaidām nav vispārpieņemtu zinātniski pieņemamu skaidrojumu par "neiespējamā motora" darbību. NASA, atbildot uz jautājumu, kāpēc tā darbojas, sāk stāstīt ļoti apšaubāmas lietas. Piemēram, par to, ka motoru "atgrūž" virtuālas daļiņas. Jā, mūsdienu fizika uzskata, ka virtuālās daļiņas pastāvīgi parādās un pazūd vakuumā. Daļiņas nāk un iet tik ātri, ka tās nevar reģistrēt. Tomēr labi zināmais Kazimira efekts parāda, ka tie var radīt reālu divu tuvu šķīvju pievilcību tukšumā. Viena lieta ir slikta - tam visam nav nekā kopīga ar Shoeira spaini. Virtuālajām daļiņām nav skaidri definētas vietas kosmosā, un kopā ar citiem faktoriem tas neļauj tām “izstumt”.
Reklāmas video:
Tomēr diezgan nesen parādījās cits izskaidrojums "neiespējamā motora" darbībai. To izvirzīja Nikolajs Gorkavy no Griničas institūta (ASV), kas mums jau bija pazīstams no ārkārtīgi eksotiskas hipotēzes par Visuma izcelsmi. Kā mēs atceramies, fiziķis ieteica, ka pēdējā Visuma pastāvēšanas ciklā tas sašaurināsies, līdz tajā saplūst visi melnie caurumi. Ar katru apvienošanās ciklu melno caurumu pāris zaudē 5-15% no masas, kas nonāk gravitācijas viļņos. Tāpēc vairākkārtējai apvienošanai “pagātnes Visumā” gandrīz visu tās masu vajadzēja pārvērst viļņos. Visums, no kura masa tik traģiski pazuda, ir dramatiski "nabadzīgs" gravitācijas ziņā. Šīs "antigravitācijas" dēļ saspiešanu nomainīja izplešanās - un tā radās mūsu Visums. Saskaņā ar Gorkavija hipotēzi, tikai daļa no šo reliktu gravitācijas viļņu enerģijas tika iztērēta mūsu Visuma vielas veidošanai,ievērojama daļa joprojām šeit "klejo". Mēs to neredzam tikai tāpēc, ka šie viļņi ir augstfrekvences, un mūsu detektori joprojām spēj reģistrēt tikai zemfrekvences gravitācijas viļņus.
Tas ir, viņi "zināja, kā." Pēc Gorkaviša teiktā, Šueuera kauss ir pirmais nejauši uzbūvētais relikvijas gravitācijas viļņu detektors. Viņa hipotēzes ietvaros CMB enerģijas līmenis nav ierobežots "no augšas" un var būt ļoti augsts. Zinātnieks uzskata, ka EmDrive sajuta augstfrekvences gravitācijas viļņu fonu un no tā smeļas enerģiju vilces spēkam. Tad tā darbojas kā antena, kas rezonanses dēļ kļūst jutīga pret svārstībām no glikhercu frekvences reliktu gravitācijas viļņiem. Šajā gadījumā "neiespējamais motors" nav slēgta sistēma ar "stāvošu vilni", bet gan atvērts, "atgrūžot" no veselas jūras gravitācijas viļņu viļņiem. Tas nenozīmē, ka tas radīs fantastisku vilci: tas prasa arī enerģiju, lai panāktu vara konusa rezonansi. Un līdz šim neviens nav mēģinājis pareizi optimizēt ierīci (kā atkļūdot nesaprotamo?). Bet, ņemot vērā ārējo viļņu izmantošanu, tam patiešām nav jāizmet degviela. Ja tā, šāda dzinēja izredzes uz visiem tā trūkumiem ir milzīgas. Saskaņā ar aprēķiniem Zemes zonde uz Plutonu sasniegtu šo planētu ar EmDrive klāja 18 mēnešos, nevis daudzos gados. Mūsdienās sauszemes kosmonautika pat nevar sapņot par vairāku miljardu kilometru nobraukšanu mēnešos.
Pagaidām tas ir vienīgais EmDrive operācijas skaidrojums, kas nav ticis pakļauts nopietnai teorētiskai kritikai. Tomēr viss vēl var būt priekšā - galu galā pati Gorkavija hipotēze tikai tagad tiek sākta pienācīgi apspriest zinātnieku aprindās. Par laimi izskatās, ka ir veids, kā pārbaudīt, vai viņai ir taisnība "neiespējamā dzinēja" gadījumā. Viņi vēlas pārbaudīt EmDrive kosmosā, uz maza satelīta. Šādus testus nebūs iespējams apšaubīt. Uz Zemes vilces reģistrāciju vienmēr var saistīt ar eksperimentālu kļūdu. Bet kosmosā kosmosa kuģis vai nu novirzās no bāzes trajektorijas (no punkta A uz punktu B), vai arī "stāv" uz tā. Ja notiek pirmais, mijiedarbība ar relikvijas gravitācijas viļņiem no “pagātnes Visuma” var nebūt tik eksotisks “neiespējamas vilces” izskaidrojums.