За всяко действие има равно и противоположно действие. Тази формулировка на третия закон на Нютон има две много важни последици: първо, има физическо количество, което винаги се запазва във Вселената (инерция), и второ, законите на физиката са еднакви, независимо от вашето положение в пространството. Изглежда, че само няколко думи, но всъщност те са колосални, защото ако искате да принудите например устройство за промяна на движението, трябва да го натиснете с нещо.
Това може да бъде ракетен ауспух, гуми срещу пътя, влакови колела на релси или дори фотони, отскачащи от платно. Единственото нещо, което е забранено, е така наречената инеркойд, движение без реакция: действие без реакция. Това се казва EMDrive - „невъзможен“космически двигател, който наскоро премина тестовете на НАСА. Ако всъщност работи както се рекламира, това нарушава законите на физиката. Но има и възможна вратичка: може би има реакция, просто не я намерихме. Възможно е да има противопоставяне, но то е свързано с тъмна материя.
Според стандартния модел на космологията по-голямата част от материята във Вселената не е под формата на атоми или други известни частици. Не, по-голямата част от масата - с разлика 5 до 1 - е тъмна материя. Тъмната материя не се сблъсква, не унищожава и вече не взаимодейства със себе си или с друга, обикновена материя при някакви известни обстоятелства, с изключение на гравитационното влияние. 13,8 милиарда години по-късно, тя е образувала гигантска, дифузна космическа мрежа от гравитационни структури и огромни сферични ореоли с диаметър над милион светлинни години, които разграждат галактики като нашата. Тъмната материя прониква във всеки квадратен сантиметър от нашата галактика, включително всеки обект на Земята, дори телата ни, макар и в малки количества.
При определени условия обаче тъмната материя може да бъде убедена да взаимодейства със себе си или с обикновената материя, в зависимост от нейната природа. Ако тъмната материя се състои от WIMP (WIMP, слабо взаимодействаща масивна частица), тогава продуктът на нейното унищожаване може да бъде открит от детектори. Ако се състои от много леки, нискомасови частици от аксиони, при определени условия може да се комбинира с фотони. Един от експериментите, насочени към намирането на аксиони, е известен като ADMX: експериментът с аксион с тъмна материя. През 1983 г. физикът Пиер Сикиви измисля аксионния халоскоп, използвайки факта, че двойка аксион-фотон може да бъде усилена при определени условия в електромагнитна кухина. Двадесет години по-късно ADMX израства от това проучване и оттогава учените търсят оси с помощта на този метод.
Към днешна дата, за съжаление, търсенето им все още не е увенчано с успех. Може би аксионите не съществуват или, ако не са тъмна материя, те могат да имат различни параметри, за които ADMX не е достатъчно чувствителен. Напълно възможно е различни електромагнитни кухини с различни свойства да активират взаимодействия с аксиони. Възможно е да възникнат взаимодействия между фотони и аксиони и кухината с необходимите параметри доведе до разсейване на аксиони в предпочитаната посока. Малко вероятно е, но съвсем приемливо, EMDrive да е такава кухина.
Как работи? Във всеки даден момент от време частиците от тъмна материя преминават през всички пространства в пространството, без да бъдат ограничени от присъствието на материя или други частици от Стандартния модел. В електромагнитната кухина фотоните с определена честота скачат във всички посоки, поддържайки инерция и не създавайки тяга. Но ако фотоните се движат в определена посока - например към задната част на кухината - те могат да се сблъскат с частици от тъмна материя и това ще бъде:
Промоционално видео:
- Фотонът променя инерцията и се движи „малко по-малко назад“и „малко повече напред“, отколкото беше преди сблъсъка с частица тъмна материя.
- Фотонът се сблъсква със стената на кухината, отскача от нея и предава импулс напред към самата кухина.
- Частица от тъмна материя получава импулс в точно обратната посока: назад.
- Инерцията е запазена, защото тъмната материя я пренася, равна и противоположна по величина на тази, която поглъща кухината.
Ако това се случи, то това е истински пробив. Тъй като тъмната материя е навсякъде, ще ни е необходим само източник на енергия - а не гориво - за да пътуваме из цялата галактика, защото във всеки момент от космоса ще намерим достатъчно тъмна материя. Това означава, че ще получим метод за откриване на тъмна материя, която случайно се сблъсква с нашите частици и по този начин потвърждаваме нейното съществуване. И най-важното е, че всичко това не нарушава законите на физиката, защото инерцията се запазва.
Резултатите от тестовете EMDrive все още не са доказани. Има много потенциални източници на грешки, а самите измервания показват голяма несигурност в това колко тяга се произвежда. Все още не е ясно дали наистина има тяга без реакция или има реакция, която все още не сме открили.
И обяснението, включващо тъмна материя, също ще бъде съмнително, тъй като изисква много неизвестни. Но ако EMDrive наистина работи, използвайки тъмна енергия и мистерията на тъмната материя бъде решена веднъж завинаги по най-неочаквания начин, това ще бъде невероятно.
ИЛЯ КХЕЛ
