Cannae-Satellit von sechs CubeSat-Einheiten. Rendering: Cannae Inc.
Experten und Enthusiasten streiten seit 2003 über die Möglichkeit der Existenz eines hypothetischen "magischen" elektromagnetischen Motors EmDrive. Das Funktionsprinzip ist sehr einfach: Ein Magnetron erzeugt Mikrowellen, die Energie ihrer Schwingungen wird in einem hochwertigen Resonator gespeichert, und das Vorhandensein einer stehenden Welle elektromagnetischer Schwingungen in einem geschlossenen Resonator einer speziellen Form ist eine Schubquelle. Dadurch entsteht Schub in einem geschlossenen Kreislauf, d. h. im System, vollständig von der äußeren Umgebung isoliert, kein Auspuff.
Einerseits scheint dieser Motor den Impulserhaltungssatz zu verletzen, wie von vielen Physikern angegeben. Auf der anderen Seite hat der britische Erfinder Roger Shawyer ein tiefes Vertrauen in sein EmDrive – und (siehe mehrere hundert Diskussionsseiten im NASASpaceFlight-Forum). Die auf der Erde durchgeführten Tests (Ergebnisse von 22 Tests) scheinen die Funktionalität des EmDrive zu bestätigen.
Es ist Zeit, die Kontroverse zu beenden.
Den letzten Punkt in der Auseinandersetzung wird Guido Fetta anführen – Scheuers Mitarbeiter und Designer eines anderen hypothetischen Cannae Drive-Triebwerks, das nach dem gleichen Prinzip funktioniert: Mikrowellen erzeugen und Schub in einem geschlossenen Kreislauf ohne Abgas erzeugen.
Am 17. August 2016 gab Guido Petta bekannt, dass er einen experimentellen Cannae Drive in den Orbit bringen und im Einsatz testen will. Guido Petta ist der CEO von Cannae Inc. Jetzt Cannae Inc. hat Theseus Space Inc. eine Lizenz für elektromagnetische Antriebstechnologie erteilt, die den CubeSat-Satelliten in eine erdnahe Umlaufbahn bringen wird.
Zu den Gründern von Theseus Space gehören Cannae Inc. selbst sowie die wenig bekannten Firmen LAI International, AZ und SpaceQuest.
Ein Starttermin wird noch bekannt gegeben. Vielleicht können die Enthusiasten 2017 Geld sammeln und einen Versuchsapparat bauen.
Die einzige Mission des Satelliten besteht darin, das Triebwerk Cannae Drive sechs Monate lang zu testen. Der Satellit wird versuchen, sich mit dem elektromagnetischen Schub von Cannae Drive zu bewegen.
Die Entwickler von Cannae Drive behaupten, dass ihr Triebwerk in der Lage sei, Schub von bis zu mehreren Newton und "höheren Ebenen" zu erzeugen, was sich am besten für den Einsatz in Kleinsatelliten eignet. Der Motor benötigt keinen Kraftstoff und hat keine Abgase.
Das Volumen des Motors des CubeSat-Satelliten beträgt nicht mehr als 1,5 Einheiten, dh 10 × 10 × 15 cm, die Stromversorgung beträgt weniger als 10 Watt. Der Satellit selbst wird aus sechs Einheiten bestehen.
Satellit der Firma Cannae. Rendering: Cannae Inc.
Nach einer erfolgreichen In-Orbit-Demonstration beabsichtigt Theseus Space, das neue Triebwerk Drittherstellern für den Einsatz auf anderen Satelliten anzubieten.
Enthusiasten sind sich sicher: Wenn EmDrive funktioniert, können in Zukunft nicht nur effiziente Weltraummotoren, sondern auch fliegende Autos sowie Schiffe, Flugzeuge - jeglicher Transport mit elektromagnetischer Traktion - gebaut werden.
Cannae ist nicht der einzige, der den Betrieb eines elektromagnetischen Motors im Weltraum testen möchte. Der deutsche Ingenieur Paul Kocyla hat einen kleinen EmDrive im Taschenformat entworfen und sammelt jetzt Geld durch eine Crowdfunding-Kampagne. Um einen Prototypen auf dem Mini-Satelliten PocketQube ins All zu bringen, werden 24.200 Euro benötigt. In drei Monaten haben wir 585 Euro gesammelt.
EmDrive-Prototyp des deutschen Ingenieurs Paul Kotsyly
Die wissenschaftlichen Arbeiten von Scheuer wurden kürzlich im Open Access veröffentlicht. „Überall auf der Welt haben die Menschen das Verlangen gemessen. Einige bauten Motoren in ihren Garagen, andere in großen Unternehmen. Sie alle machen Heißhunger, es gibt kein großes Geheimnis. Jemand denkt, dass es hier eine Art schwarzer Magie gibt, aber dem ist nicht so. Jeder vernünftige Physiker sollte verstehen, wie es funktioniert. Wenn jemand das nicht versteht, ist es an der Zeit, den Job zu wechseln“, sagte der britische Ingenieur kategorisch.
Die wissenschaftliche Zeitschrift des American Institute of Aeronautics and Astronautics veröffentlichte einen Artikel über ein seltsames und umstrittenes Gerät - den EmDrive-Motor. Nach Ansicht einiger Physiker kann dieses Design im Prinzip nicht funktionieren. Dies würde ein grundlegendes Naturgesetz, die Impulserhaltung, verletzen. Andere versuchen, eine vernünftige Erklärung dafür zu finden, warum EmDrive funktioniert, oder zumindest einen zuverlässigen Beweis für seine Arbeit. Sie werden von einem wackeligen, aber grandiosen Ziel angezogen - einem Triebwerk, das Strom in Schub umwandeln kann, ohne Treibstoff oder Jetblast. Oder - die endgültige Beilegung eines langjährigen Streits.
Wissenschaftliche Veröffentlichungen können ein wichtiger Schritt in der Geschichte des „unmöglichen“ Motors sein. Trotz der Existenz Dutzender experimenteller Tests wurden ihre Ergebnisse nicht in von Experten begutachteten Zeitschriften veröffentlicht. Dies wird durch das Fehlen theoretischer Grundlagen zur Erklärung der Funktionsweise von EmDrive verhindert. Darüber hinaus können viele Experimente nicht als "sauber" bezeichnet werden - es gibt viele Faktoren, die den Anschein eines Motorbetriebs erwecken können. Wir werden später darüber sprechen, aber beginnen wir mit anderen Fragen.
Was ist das?
Dies ist ein hypothetischer Motor, der vom britischen Erfinder Roger Scheuer vorgeschlagen wurde. Es frisst Strom und erzeugt (laut Scheuer und seinen nicht allzu vielen Unterstützern) eine schwache Traktion, ohne ein Arbeitsmittel zu verwenden. Mehrere andere Experimente weisen auf diese seltsame Tatsache hin. Die eklatante Verletzung des Impulserhaltungssatzes zwingt uns jedoch, solche Aussagen mit besonderer Vorsicht anzugehen – und viele Experten weisen auf Fehler in der Auslegung von Experimenten hin, die die Illusion eines schwachen, aber vorhandenen Schubs erwecken könnten.
Der Wundermotor ist einfach aufgebaut, jeder Enthusiast, der die Steuerung eines Lötkolbens beherrscht, kann ihn zusammenbauen. Es besteht aus zwei Hauptteilen: einem Magnetron und einem Resonator. Ein Magnetron ist eine Vakuumröhre, die zur Erzeugung von Strahlung in einer herkömmlichen Mikrowelle verwendet wird. Es besteht aus einer Hohlzylinder-Anode und einer zentralen Haarkathode. Unter Einwirkung von Spannung fliegen Elektronen aus der Kathode heraus und beginnen sich entlang komplexer Bahnen im Inneren des Zylinders zu bewegen, wobei sie Mikrowellen emittieren. Sie werden entlang des Wellenleiters vom Magnetron zum Resonator übertragen, der wie ein mit einem Deckel verschlossener Kupfereimer aussieht. Laut dem Erfinder des Motors, Roger Scheuer, beginnt hier der Spaß.
Das Hauptmerkmal des EmDrive ist laut Scheuer die Form des Resonators. Der Erfinder geht davon aus, dass aufgrund des unterschiedlichen Durchmessers von Vorder- und Rückwand (wie der Boden eines Eimers und dessen Deckel) unterschiedlich große Kräfte, verursacht durch eine stehende elektromagnetische Welle im Resonator, auf diese einwirken. Ihre resultierende und schiebt das Triebwerk nach vorne, wodurch ein Schub entsteht, der nach "unten" gerichtet ist. Anschließend, nach mehreren Berichten, die mit dieser Idee argumentierten, stellte Scheuer klar, dass der wirkliche Mechanismus etwas komplizierter ist und mit der Manifestation der Effekte der speziellen Relativitätstheorie (SRT) in Verbindung gebracht werden kann.
Was stimmt nicht mit ihm?
Wenn man sich die erste Erklärung des Mechanismus der Maschine ansieht, stellt sich heraus, dass sie der Geschichte von Baron Münchhausen ähnelt, der sich und sein Pferd an den Haaren aus dem Sumpf zog. EmDrive ist ein geschlossenes System, das nichts in den umgebenden Raum wirft. Ein solches Objekt kann seinen Impuls ohne äußere Einflüsse nicht steigern, so wie Münchhausen seinen nicht steigern konnte, egal wie sehr er daran zog. Die Befürworter des Motors wirken diesen Argumenten entgegen, indem sie vorschlagen, dass der Resonator aus dem Vakuumzustand abgestoßen oder angezogen werden kann, um die SRT zu erklären. Physiker haben jedoch immer wieder auf die Grobheit solcher Einschätzungen oder die fehlende physikalische Bedeutung hingewiesen.
Der Kern von Scheuers Aussagen bestand jedoch nicht so sehr in theoretischen Beschreibungen, sondern darin, dass er angeblich den tatsächlichen Schub des Triebwerks aufzeichnete. Auf seiner Website gibt der Forscher einen Schubwert von etwa 200-230 mN/kW an – mehr als der von Ionentriebwerken, die Raumschiffe anschieben und in einem elektrischen Feld beschleunigt geladene Teilchen ausstoßen.
Mit der Entscheidung, dass es an den Theoretikern lag, dieses Verlangen zu erklären, testeten mehrere Gruppen von Experimentatoren EmDrive in ihren Labors. Diese Arbeit wurde von Forschern der Northwestern Polytechnic University in China und der Technischen Universität Dresden durchgeführt. Vor kurzem schlossen sich ihnen die Autoren eines im Journal of Propulsion and Power veröffentlichten Artikels an, Forscher der Eagleworks-Abteilung der NASA, die traditionell an den umstrittensten und "futuristischsten" Projekten der Agentur beteiligt waren.
Ja, aber klein?
Die ersten Tests ergaben scheinbar ermutigende Ergebnisse: Auf das eingeschaltete Gerät wirkte eine gewisse Kraft. Es stellte sich jedoch heraus, dass sein Wert viel geringer war als der von Scheuer vorhergesagte Wert, und je genauer das Experiment aufgebaut war, desto weniger Schub wurde aufgezeichnet. Aber der Punkt ist im Prinzip: woher kann es überhaupt kommen? Abgesehen von Scheuers verwirrenden Erklärungen gibt es mehrere Nebenprozesse, die theoretisch für Traktion sorgen könnten. Dies können Luftströmungen im Zusammenhang mit der Motorerwärmung oder die Wärmeausdehnung des Versuchsaufbaus selbst sein. Eine schwache Kraft kann durch Abstoßung von Ladungen, die sich an den Wänden der Prüfkammer „absetzen“, oder die Wechselwirkung von EmDrive mit den Magnetfeldern der Drähte oder den den Resonator verlassenden Strahlungsdruck erzeugt werden.
Der einfachste Weg, mit Luftströmungen umzugehen, ist die Durchführung von Versuchen im Vakuum. Solche Tests wurden von Dresdner Wissenschaftlern durchgeführt, die eine Schubkraft von nur 0,02-0,03 mN/kW fanden - an der Grenze des Messfehlers. Darüber hinaus stellten Physiker fest, dass sie einen Resonator (den gleichen Kupfer-"Eimer") mit einem niedrigen Q-Faktor verwendeten. Die Strahlung verließ ihn schnell und erhöhte die Wahrscheinlichkeit, dass andere Nebenprozesse dazu beitragen. NASA Eagleworks erhielt etwas höhere Zahlen - 1,2 ± 0,1 mN / kW. Dabei behaupten sie, alle möglichen Quellen von Nebenprozessen aufgespürt zu haben.
Ist es viel oder wenig?
Genau genommen ist ein Millinewton (mN) weniger als das Gewicht eines Zuckerkorns. Aber wenn wir von einem Jet-Flug im Weltraum sprechen, dann ermöglicht es selbst ein Schub von 1 mN, der über mehrere Jahre hinweg kontinuierlich wirkt, einen 100-Kilogramm-Apparat auf anständige Geschwindigkeiten zu beschleunigen.
Es lässt sich berechnen, dass eine solche Sonde in zehn Jahren um 3 km / s beschleunigt und (unter Berücksichtigung der zweiten kosmischen Startgeschwindigkeit) etwa 3,5 Milliarden km überwinden wird. Schätzen wir aber den Schub auf das von Scheuer versprochene Niveau (200 mN/kW), dann erhalten wir eine Beschleunigung auf bis zu 600 km/s und eine Entfernung von 660 astronomischen Einheiten – die Entfernung von der Sonne zur Erde.
So arbeiten - schwach, aber sehr lange und sparsam mit dem Arbeitsmedium - Ionen- und Photonenmotoren. Die ersten "schießen" geladene Ionen in den Weltraum, beschleunigt auf Dutzende von Kilometern pro Sekunde. Ihr Schub kann 60 mN / kW erreichen, sie erfordern jedoch die Verwendung eines Arbeitsfluids - normalerweise eine Zufuhr von Inertgas. Zum Beispiel musste der Dawn-Apparat, der kürzlich seine Hauptmission zur Erforschung von Ceres abgeschlossen hatte, 425 kg Xenon an Bord nehmen.
Photonentriebwerke haben einen unvergleichlich geringeren Schub in der Größenordnung von mehreren Mikronewton pro Kilowatt Laserleistung. Die Schubquelle in ihnen ist der Impuls von Photonen, die in den Weltraum fliegen. Auf der anderen Seite müssen Photonenmotoren weder Kraftstoff noch Arbeitsflüssigkeit mitnehmen.
Die Chinese Academy of Space Technology (CAST) gab Ende 2016 bekannt, dass sie seit mehreren Jahren eigene Forschungen zum Potenzial von EmDrive und seinen Anwendungen betreibt. Laut einem der Leiter von CAST Chen Yue führte die Organisation ihre eigenen "viele Jahre und viele Male wiederholten" Experimente durch, die das Vorhandensein von Schub in EmDrive bestätigten. Der in China verwendete Prototyp produzierte nur wenige Millinewton, aber in naher Zukunft sollen neue Designs für 100 mN und mehr entwickelt werden. Vielleicht werden sie bereits im Orbit getestet.
Nicht zu vergessen sind passive Motoren, die weder Strom noch Treibstoff für ihre Arbeit benötigen – etwa Sonnensegel. Ihre Schubkraft wird durch die Segelfläche und den Abstand zur Sonne bestimmt. In Erdnähe entwickelt 1 m² reflektierendes Material einen Schub von 0,1 mN. Der Gesamtschub des japanischen Versuchsfahrzeugs IKAROS mit 200 m² Segel erreichte gerade einmal 2 mN. Um das Ausmaß zu verstehen, fügen wir hinzu, dass der Schub der Triebwerke der superschweren Rakete Saturn V, die Astronauten zum Mond schickte, 34.000.000 N betrug.
Vielleicht liegen sie falsch?
Die Veröffentlichung einer Arbeit in einer von Experten begutachteten wissenschaftlichen Zeitschrift bedeutet, dass der Artikel von mehreren unabhängigen Experten auf dem jeweiligen Gebiet begutachtet wurde. Dieses Verfahren hält ein ziemlich hohes Niveau an Artikeln aufrecht, aber auch es vermeidet keine Fehler.
Sie können sich erinnern, wie die internationale Kollaboration BICEP 2014 die Ergebnisse ihrer langjährigen Forschung in einer der renommiertesten wissenschaftlichen Zeitschriften, den Physical Review Letters, veröffentlichte. Wissenschaftler behaupteten, bei der Untersuchung der Hintergrundstrahlung Spuren von Gravitationswellen gefunden zu haben. Diese Interpretation war jedoch falsch und die sensationellen Ergebnisse wurden durch galaktischen Staub beeinflusst.
Das Journal, in dem das Eagleworks-Team seine Arbeit veröffentlicht hat, weist einen siebenmal niedrigeren Zitationsindex auf als Physical Review Letters. Daher gibt es sogar die Meinung, dass das Überprüfungsverfahren darin nicht so streng ist und trotz der Mängel Arbeit versäumt haben könnte. Es ist erwähnenswert, dass die Eagleworks-Abteilung der NASA selbst ein sehr kleines Labor mit einer Finanzierung von 50.000 US-Dollar pro Jahr ist. Dies kann kaum ausreichen, um hochpräzise Forschung zu betreiben und die notwendige Ausrüstung zu beschaffen.
Funktioniert - okay?
Wenn es hundertprozentige Beweise für die Leistungsfähigkeit von EmDrive gäbe, würden sie ernsthafte Arbeit von Theoretikern erfordern. Doch bislang ist das Fehlen einer Erklärung ein unerschütterlicher Fels, an dem alle Argumente allzu großer Enthusiasten des "unmöglichen Motors" gebrochen sind. Es wurde sogar zu einem Argument für die Weigerung, frühe Artikel in großen wissenschaftlichen Zeitschriften zu veröffentlichen.
Einfachere Leute bemerken gerne, dass "es funktioniert und okay, du musst nicht wissen wie". Dieser Ansatz kann jedoch bei langfristigen Weltraummissionen zu unerwarteten Problemen führen. Wenn beispielsweise der Betrieb eines Motors mit einem Magnetfeld verbunden ist, kann er sich in den Magnetfeldern des freien Raums unvorhersehbar verhalten. Niemand möchte, dass ein Raumschiff seine einzige Schubquelle irgendwo auf halbem Weg zum Mars oder zu weit entfernten Objekten des Kuipergürtels verliert. So muss neben der klassischen Forderung, belastbare Beweise vorzulegen, zwangsläufig auch die Forderung einher gehen, alles zu erklären, was im Motor passiert – aber bislang können die Macher von EmDrive weder das eine noch das andere nachweisen.
Es ist interessant nachzuvollziehen, warum professionelle Wissenschaftler an solch dubiosen Projekten arbeiten. Einerseits kann die Entdeckung von echtem Schub in EmDrive auf grundlegend neue Effekte und die lang ersehnte „neue Physik“ jenseits der Grenzen bestehender Modelle hinweisen. Auf der anderen Seite werden die Wissenschaftler durch das "Schließen" des Schubs des unmöglichen Motors in der Lage sein, den Streit, der alle lange langweilt, endlich beizulegen. Und ganz nebenbei - neue ultrapräzise Methoden zur Untersuchung ultraniedriger Kräfte zu entwickeln.
Dank einer zufälligen Entdeckung könnten Reisen mit Lichtgeschwindigkeit möglich sein, aber Forscher warnen davor, sich über eine mögliche einwöchige Reise zum Stern Alpha Centauri zu freuen. Die bisher unmöglich erscheinende Technik des neuen Motors wurde zum dritten Mal erfolgreich getestet.
Amateurphysiker und Fachleute haben die Ergebnisse des Experiments online diskutiert, obwohl sie noch keine offiziellen Kommentare abgegeben haben.
Die Verwendung eines solchen Motors ist nicht auf das Fahren mit Geschwindigkeiten über der Lichtgeschwindigkeit beschränkt. Die Technologie wird die Verwendung von Raketentreibstoff überflüssig machen, der jetzt für die periodische Beschleunigung benötigt wird, und die Flugbahn der ISS im Orbit aufrechterhalten. Der Ersatz des herkömmlichen Raketentreibstoffsystems bei einem herkömmlichen geostationären Satelliten wird die Masse eines ins All geschossenen Objekts von 3 auf 1,3 Tonnen reduzieren und damit die finanziellen Kosten erheblich senken.
Die durchgeführten Experimente sind noch weit von einer realen Anwendung auf Raumschiffen entfernt, aber eines Tages könnte die nächste Technologie des "Star Trek" ein fester Bestandteil unseres Lebens werden.
Wissen Sie,
Was ist ein Gedankenexperiment, ein Gedankenexperiment?Dies ist eine nicht existente Praxis, eine jenseitige Erfahrung, die Vorstellung dessen, was nicht in Wirklichkeit ist. Gedankenexperimente sind wie Wachträume. Sie gebären Monster. Im Gegensatz zu einem physikalischen Experiment, das ein experimenteller Test von Hypothesen ist, ersetzt ein "Gedankenexperiment" die experimentelle Verifikation auf trickreiche Weise durch gewünschte, in der Praxis ungeprüfte Schlussfolgerungen, indem es logische Konstruktionen manipuliert, die tatsächlich die Logik selbst verletzen, indem es unbewiesene Prämissen als bewiesen verwendet, d Auswechslung. Die Hauptaufgabe von Bewerbern für "Gedankenexperimente" besteht also darin, den Hörer oder Leser zu täuschen, indem sie ein reales physikalisches Experiment durch seine "Puppe" ersetzen - fiktive Argumentation auf Bewährung ohne physische Überprüfung selbst.
Das Füllen der Physik mit imaginären „Gedankenexperimenten“ führte zur Entstehung eines absurd surrealen, verwirrten und verworrenen Weltbildes. Ein echter Forscher muss solche "Bonbonpapiere" von echten Werten unterscheiden.
Relativisten und Positivisten argumentieren, dass das „Gedankenexperiment“ ein sehr nützliches Werkzeug ist, um Theorien (die auch in unseren Köpfen auftauchen) auf Konsistenz zu überprüfen. Dabei täuschen sie die Menschen, da jede Verifizierung nur von einer vom Verifizierungsgegenstand unabhängigen Quelle durchgeführt werden kann. Der Antragsteller der Hypothese selbst kann kein Test seiner eigenen Aussage sein, da der Grund für diese Aussage selbst darin besteht, dass die für den Antragsteller sichtbaren Widersprüche in der Aussage fehlen.
Wir sehen dies am Beispiel von SRT und GRT, die zu einer Art Religion geworden sind, die Wissenschaft und öffentliche Meinung regiert. Keine Menge Tatsachen, die ihnen widersprechen, können Einsteins Formel überwinden: "Wenn eine Tatsache nicht der Theorie entspricht, ändern Sie die Tatsache" (In einer anderen Version "- Die Tatsache entspricht nicht der Theorie? - Um so schlimmer für die" Tatsache").
Das Maximum, das ein "Gedankenexperiment" beanspruchen kann, ist nur die innere Konsistenz der Hypothese im Rahmen der eigenen, oft keineswegs wahren, Logik der Antragstellerin. Damit wird die Praxistauglichkeit nicht geprüft. Dieser Test kann nur in einem validen physikalischen Experiment durchgeführt werden.
Ein Experiment ist insofern ein Experiment, als es keine Verfeinerung des Denkens, sondern ein Test des Denkens ist. Ein Gedanke, der in sich selbst konsistent ist, kann sich nicht verifizieren. Dies beweist Kurt Gödel.
Evgeny Zolotov
Die Geschichte über den "unmöglichen" Motor EmDrive ist zu einem ihrer meistgelesenen Materialien geworden. Und natürlich verfolgte ich das Thema weiter, in der Hoffnung, eines Tages eine Fortsetzung schreiben zu können. Doch ein solcher Fall wurde erst vor wenigen Tagen präsentiert: In einem renommierten wissenschaftlichen Journal wurde ein Artikel einer Gruppe von Mitarbeitern eines der NASA-Labors veröffentlicht, die das Triebwerk nicht nur testeten, um den entstehenden Schub noch einmal zu messen, sondern auch zur Verfügung stellten ein Bericht über die Prüfungen nach Einschätzung unabhängiger Sachverständiger (sog. Peer-Review), der keine schwerwiegenden Fehler aufgedeckt hat. Und damit ist die Möglichkeit eines "unmöglichen" Motors nun um eine Größenordnung größer geworden.
Wenn Sie es vergessen oder noch nie gehört haben, lassen Sie mich das Bild in allgemeiner Form rekonstruieren EmDrive, wie es normalerweise genannt wird, ist im Großen und Ganzen ein gewöhnlicher Mikrowellenherd, nur nicht in Form eines Würfels, sondern in Form eines A abgestumpft und vor allem auf beiden Seiten des Kegels geschlossen. Am schmalen Ende wird ein Mikrowellenstrahler angebracht, schaltet sich ein und - fertig!
Es gibt keinen Treibstoff, der über Bord geworfen würde. Nach der klassischen Physik, nämlich dem Impulserhaltungssatz, kann also kein Schub entstehen. Die Erfinder von EmDrive (der britische Ingenieur Roger Shaer und andere, die sich später unabhängig voneinander mit dem gleichen Thema beschäftigten) bestehen jedoch darauf, dass aus verschiedenen Gründen - aufgrund von "Quantenungleichgewichten" oder etwas anderem im gleichen Sinne, das die moderne Physik nicht berücksichtigt - Schub Es gibt noch einen Platz zum Sein, und es war angeblich sogar möglich, zu messen.
Beachten Sie, dass Shaer und andere keineswegs behaupten, dass Newtons Gesetze falsch sind. Sie sagen nur, dass sie auf einen Effekt gestoßen sind, der bestehende Gesetze verdeutlichen wird. Dies ist ein grundlegend wichtiger Punkt, der dem "EM-Propeller" sehr geholfen hat - und das Interesse ernsthafter Forscher zu sichern.
Hier beginnt der paradoxe Teil. Einerseits halten alle vernünftigen populärwissenschaftlichen und wissenschaftlichen Ressourcen einen solchen Motor für pseudowissenschaftlich. Auf der anderen Seite haben es ganz ernsthafte Leute unerwartet aufgegriffen: zuerst mehrere wissenschaftliche Gruppen aus China und dann die NASA. Von den Chinesen ist seither nichts mehr zu hören, aber die Amerikaner sind nicht verloren: In den USA wird diese Arbeit aus der Tasche der Steuerzahler finanziert, die Ergebnisse sollen also allen zur Verfügung stehen.
Und vor zwei Jahren erschien der erste, sehr ermutigende Bericht der NASA: Es gibt wirklich einen Schub, wenn auch aus unbekanntem Grund. Und kürzlich veröffentlicht das renommierte Journal of Propulsion and Power von NASA Eagleworks-Labormitarbeitern - in dem die Tatsache des Auftretens von Schub erneut bestätigt wird, und zwar diesmal an einer empfindlichen Torsionsaufhängung im Vakuum (aber immer noch auf der Erde). Es bietet auch eine vorsichtige Erklärung.
Die Erklärung ist weit entfernt vom Hauptteil des Artikels, da es eher eine Vermutung ist, aber es war es, das den meisten Lärm verursachte. Tatsache ist, dass es sich um die existierende Theorie handelt, die buchstäblich fast hundert Jahre alt ist: die Pilotwellentheorie. Es wurde in den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts vorgebracht und dann mehrfach geklärt.
Ich befürchte, ich werde es nur sehr grob erklären (und wäre dankbar, wenn Experten es korrigieren!), Aber der Punkt liegt im Allgemeinen in der Annahme, dass wir gezwungen sind, Quantenprozesse nur deshalb mit unbequemen statistischen Methoden zu beschreiben, weil wir einige Quantenteilchen niedrigerer Ebene der realen Dynamik nicht bemerken - die sich tatsächlich wie makroskopische Körper entlang sehr spezifischer Bahnen bewegen, die durch die Eigenschaften des Vakuums bestimmt werden. Diese Theorie hat sich hier bewährt, weil sie es erlaubt, das Vakuum als ein Medium zu erklären, das Dichteschwankungen unterstützt: EmDrive überträgt einen Impuls auf das Vakuum (stößt sich von diesem ab, wie von Wasser) und so entsteht Schub in a geschlossenes System.
Und hier sind zwei wichtige Dinge hervorzuheben. Erstens ist die Pilotwellentheorie keine pseudowissenschaftliche Erfindung, sondern eine von vielen gleichwahrscheinlichen Erklärungen von Quantenprozessen, die die beobachteten Effekte zufriedenstellend genau beschreibt und durch experimentelle Daten gestützt wird. Und zweitens beseitigt die Tatsache, dass ein Artikel der NASA in einer solchen Veröffentlichung veröffentlicht wurde, zumindest die Frage nach der Richtigkeit der Messung des Schubs auf die Aufhängung (ich erinnere mich, dass dies eines der Argumente der Skeptiker war: Sie sagen , verhält sich der Motor im realen Raum anders). Vereinfacht gesagt ist der Artikel so zu verstehen: Die NASA weiß nicht genau, warum Schub entsteht, aber sie weiß, wie man ihn misst – und der einfache Leser kann sich dabei auf sie verlassen.
Somit ergibt sich ein neuer Spielraum für Vermutungen. Unter Weglassung der Zahlen, denen jetzt im Allgemeinen keine große Bedeutung beigemessen werden sollte (die Aufgabe bestand darin, die Existenz des Effekts nachzuweisen, und die Suche nach Optimierungsmöglichkeiten steht für die Zukunft auf der Liste) stellen die Autoren der Arbeit fest: Auch in seiner jetzigen Form ist EmDrive zwar eine Größenordnung weniger effektiv als klassische Raketentriebwerke, aber zwei Größenordnungen effizienter als andere „abgaslose“ Antriebsvorrichtungen, wie ein Sonnensegel, Beschleunigung durch einen Laser oder ein Photon Motor. Wenn man bedenkt, dass die Geschwindigkeitsbegrenzung nur durch die Lichtgeschwindigkeit vorgegeben wird und überhaupt keine in Bezug auf die Leistung (nichts hindert den Bau solcher Motoren mit buchstäblich vielen Kilometern Batterien - es gäbe genug Strom, um sie anzutreiben!), macht das EmDrive ist die vielversprechendste Richtung für Forschung und Entwicklung des Sonnensystems als Minimum.
Das bedeutet, dass jetzt alles auf einer allgemeinen Raumkontrolle beruht. Lassen Sie mich daran erinnern, dass die Chinesen dies bereits beabsichtigt hatten. Wurde es gemacht und mit welchem Ergebnis? Unbekannt. In diesem Fall macht Sie die Stille jedoch eher misstrauisch als enttäuscht. Schließlich ist klar, dass der erste, der den Betrieb eines solchen Motors im Weltraum bestätigt und dann der erste, der eine theoretische Grundlage liefert, der Begründer eines neuen Zweiges der Physik und der Vater unerwarteter, unvorhersehbarer Entdeckungen und Technologien sein wird !
Wie jemand gut gesagt hat, können wir uns nicht vorstellen, wohin uns EmDrive führen wird, wenn es sich als wahr herausstellt, da wir ganz am Anfang des Weges stehen. So wie Spektrallinien letztlich zur Halbleiter-Revolution führten, so muss der „unmögliche Antrieb“ „aus dem Vakuum abstoßen“ nicht unbedingt nur die Basis für die Raketentechnik der Zukunft werden. Es werden mit Sicherheit Nebenwirkungen entdeckt, damit verbundene Entdeckungen gemacht, neue Fragen gestellt: Nicht alle Tage, Jahre oder gar Jahrhunderte ist es möglich, eines der Grundgesetze der Physik zu klären oder zu widerlegen!
Und wie schön ist es, dass wir gerade in den Tagen leben, in denen diese Geschichte geschrieben wird!