Журналистът Александър Березин обсъжда каква реална физика може да стои зад фантастичния проект на „невъзможния“двигател EmDrive и защо той може да бъде свързан с историята на Вселената преди Големия взрив.
Според Американския институт по аеронавтика и космонавтика, който публикува Journal of proppsion and power, е приета статия за електромагнитните двигатели EmDrive. Освен това той дори е преминал научните рецензенти и той ще бъде публикуван преди края на тази година. Нека наречем пика пика: тази новина звучи същото, както ако институтът беше обявил, че Земята е ударила небесната ос. Самият факт на подобна публикация е силен скандал и ето защо.
Законите на физиката са безпощадни - за да може нещо да се движи напред, трябва да избута нещо назад. Отблъскваме се от земята под краката си, космически кораби - при липса на „небесна небеса“- изхвърляме обратно горивото. Поради това пътуването до Луната все още изисква стотици тонове гориво на човек. В тази ситуация дори е страшно да се мисли за полети към по-далечни тела. Доставката на един кораб до Марс и обратно струва като megaHPP. Има варианти с ядрен реактор, но това е само в рамките на средствата на САЩ, които просто нямат такива технологии. Ето, например, те са в много по-добра форма. Но няма пари за истински полет до Червената планета, дори и в толкова евтина версия. И преди (засега хипотетичния) полет на американците там, едва ли ще се появят.
Ясно е, че от такова отчаяние с далечни космически полети някои започват да виждат цветни сънища в реалността. Един от тях беше инженер Роджър Шеуер. През 2003 г. той взе медна кофа, вмъкна магнетрон от битова микровълнова фурна в нея и заяви, че е създал двигател, който дава тяга, без изобщо да хвърля нищо обратно. Той обясни това отначало с факта, че кофата уж държи в себе си изправена вълна от електромагнитни трептения в затворен резонатор. Вълната, казват те, е източникът на тяга. От физическа гледна точка това е глупост. Опитайте се да се качите в надуваем басейн и да получите тяга, която движи басейна, като просто създадете вълна в него.
Теоретичните физици само се смееха на подобни твърдения. Въпреки това експерименталните физици решиха да надхвърлят обикновените подигравки и да изпробват твърденията на Scheuer на практика. И тогава започнаха неприятностите. Тягата наистина беше създадена и никакви опити на експериментаторите да намерят източници на грешка в измерванията дадоха резултати. Апотеозата в това отношение беше работата на Мартин Таджмар, ръководител на Германския институт за космическа техника в Техническия университет в Дрезден. В света на експерименталната физика този човек е известен като професионален „разрушител на легендите“, щателна организация и препроверка на експеримента, способен да открие почти всяка грешка.
Когато той се провали, дори теоретичните физици се притесниха. Те изразиха загрижеността си по доста особен начин: "EmDrive е завършен …" (Шон Карол от California Tech). Някои превъзмогнаха себе си и въпреки това изразиха същото мнение по-меко: „Поради липсата на теоретично обяснение за нарушаване на запазването на инерцията, рецензенти в списанията няма да приемат подобна работа“, настоя Ерик Дейвис от Института за напреднали изследвания в Остин (САЩ).
В тази връзка фактът, че работата на хора от НАСА, посветена на техните тестове на EmDrive, е преминала партньорската проверка в прилично списание, звучи революционно. Това нямаше да се случи, ако в работата бяха открити грешки „на хартия“. Очевидно е, че доказателствата, че устройството работи, са били толкова силни, че дори спазването на закона за запазване на инерцията не позволявало да „убие“произведението. Значи е време да погребем закона? Да си признаем: едва ли.
Засега няма общоприети научно приемливи обяснения за работата на "невъзможния двигател". НАСА, в отговор на въпроса защо работи, започва да разказва много съмнителни неща. Например за факта, че двигателят е „отблъснат“от виртуални частици. Да, съвременната физика смята, че виртуалните частици постоянно се появяват и изчезват във вакуум. Частиците идват и си отиват толкова бързо, че не могат да бъдат регистрирани. Всеизвестният ефект на Казимир обаче показва, че те могат да дадат истинско привличане на две близки плочи в празнота. Едно е лошо - всичко това няма нищо общо с кофата на Shoeira. Виртуалните частици нямат ясно определено място в пространството и в съчетание с други фактори това не им позволява да се „изтласкат“.
Промоционално видео:
Съвсем наскоро обаче се появи друго обяснение за работата на "невъзможния двигател". Той беше представен от Николай Горкави от института на Гринуич (САЩ), който вече ни е известен от изключително екзотична хипотеза за произхода на Вселената. Както си спомняме, физикът предположи, че в последния цикъл от съществуването на Вселената тя се свива, докато всички черни дупки се слеят в нея. С всеки цикъл на сливане чифт черни дупки губят 5-15% от масата, която преминава в гравитационни вълни. Следователно многократните сливания в „миналата Вселена“трябваше да превърнат почти цялата си маса във вълни. Вселената, от която така трагично изчезна масата, драматично се "обедня" по отношение на гравитацията. Поради тази „антигравитация“, компресията беше заменена от разширяване - и така възникна нашата Вселена. Според хипотезата на Горкави само част от енергията на тези реликтови гравитационни вълни е изразходвана за образуването на веществото от нашата Вселена, т.е.значителна част все още е "роуминг" тук. Ние не го виждаме само защото тези вълни са високочестотни и нашите детектори все още са в състояние да регистрират само нискочестотни гравитационни вълни.
Е, това е, те "знаеха как". Според Горкави кофата на Scheuer е първият случайно конструиран детектор за реликтова гравитация. В рамките на неговата хипотеза енергийното ниво на CMB не е ограничено „отгоре“и може да бъде много високо. Ученият смята, че EmDrive усеща фона на високочестотните гравитационни вълни и черпи енергия оттам за своята тяга. Тогава тя работи като антена, която поради резонанса става чувствителна към трептенията от реликтови гравитационни вълни с гигагерцови честоти. В този случай „невъзможният двигател“не е затворена система с „стояща вълна“, а отворена, „отблъскваща“от вълните на цяло море от гравитационни вълни. Това не означава, че ще даде фантастична тяга: освен това е необходима енергия, за да доведе медния конус в резонанс. И досега никой не се е опитал да оптимизира правилно устройството (как да отстрани грешката от неразбираемото?). Но поради използването на външни вълни, наистина няма нужда да изхвърля гориво. Ако е така, перспективите за такъв двигател при цялата му слабост са огромни. Според изчисленията, сонда на Земята към Плутон ще достигне тази планета с EmDrive на борда за 18 месеца, а не много години. Днес земната космонавтика дори не може да мечтае да измине милиарди километри за месеци.
Засега това е единственото обяснение на операцията EmDrive, което не е подложено на сериозна теоретична критика. Всичко обаче все още може да бъде напред - в края на краищата самата хипотеза на Горкави едва започва да се обсъжда правилно в научната общност. За щастие изглежда, че има начин да се провери дали тя е права или не в случая с "невъзможния двигател". Те искат да тестват EmDrive в космоса, на борда на малък сателит. Такива тестове ще бъдат невъзможни за съмнение. На Земята регистрацията на тягата винаги може да се припише на експериментална грешка. Но в космоса космическият кораб или се отклонява от основната си траектория (от точка А до точка Б), или "стои" върху нея. Ако се случи първото, взаимодействието с реликтови гравитационни вълни от „миналата Вселена“може да не е толкова екзотично обяснение за „невъзможна тяга“.