22 августа 2018, среда

Вопреки физике. Вечный двигатель или на чем мы покорим Альфа Центавру

Проект двигателя EmDrive, который противоречит законам физики
ecotechnica

Проект двигателя EmDrive, который противоречит законам физики

Британец придумал двигатель, который создает постоянную тягу. Ученые говорят, что это невозможно, но конкретных объяснений – почему аппарат работает – у них нет.

 

Perpetuum Mobile – вечный двигатель, мечтательный аппарат, который способен создавать большее количество работы, чем количество получаемой движущей энергии.

Невозможность создания механизма, который будет работать неограниченное количество времени, является одной из основ термодинамики.

Это не остановило британского инженера Роджера Шойера, который в 1999 году представил один из самых известных, современных и более приближенных к реальности проектов вечного двигателя – EmDrive.

Установка действительно не имеет рабочего тела. В качестве движущей силы устройства используется магнетрон, который генерирует микроволны, и, по заявлениям автора, накапливает энергию колебания в резонаторе, создавая тягу.

Из-за ассиметричности конструкции, электромагнитные волны производят разное давление на стены двигателя и создают тягу, что противоречит третьему закону Ньютона (сила действия равна силе противодействия).

 

Фото: geektimes.com

С тех пор идет борьба между теми, кто пытаются повторить эксперимент и даже добиваются тяги в определенное количество микроньютонов, и теми, кто опровергает все исследования и списывает их на воздействие внешних факторов, среди прочего, – на магнитное поле Земли.

Одним из самых свежих является недавнее исследование ученых из Дрезденского технического университета. Проверяя EmDrive и другие невозможные двигатели, ученые доказали, что тяга создается из-за плохой внешней защиты резонатора и, как следствие, воздействия внешних сил на электромагнитные колебания внутри двигателя.

Не смотря на то, что конкретный внешний фактор, который воздействует на EmDrive пока не найден, двигатель не может нарушать действующие Земные законы физики. Скорее всего, речь здесь идет либо о погрешности в расчетах, либо о таинственной внешней силе, которую физик Крис Ли в своей статье на эту тему назвал «магией единорогов, движущей нас сквозь космическое пространство».

Еще в конце 18 столетия в Парижской академии наук приняли решение не рассматривать проекты вечных двигателей из-за бессмысленности и невозможности их создания. А Патентное бюро США не выдает патенты на вечные двигатели больше ста лет.

Вопреки этому, по разным данным, упоминания о вечном двигателе существовали еще в начале второго тысячелетия нашей эры. Давняя мечта физиков и ученых – обмануть силы природы и создать механизм, который будет существовать задолго после исчезновения человека.

Чрезмерный интерес к теме вечного двигателя вызван также тем, что такой механизм в перспективе мог бы совершить революцию в исследовании космоса. Ведь, без каких либо ограничений в топливных и энергетических ресурсах, мы могли бы создать аппарат, который совершит давнюю мечту человечества – покинуть пределы Солнечной системы и исследовать соседние галактики.

В связи с этим, НВ представляет подборку возможных двигателей, которые могли бы приблизить нас к ближайшим соседям Солнца – созвездию Альфа Центавра.

Проект Орион

 Фото: newatlas.com

Теоретически не вечным, но практически очень долгосрочным и продуктивным является двигатель на ядерной энергии.

Со средины 20 столетия американские ученые разрабатывали космолет, который в качестве движущей силы использовал атомные боеголовки.

Планировалось, что маленькие атомные заряды будут взрывать позади ракеты, и, как демонстрировали эксперименты, такой тип энергии придаст даже самому тяжелому кораблю максимальное ускорение за считанные минуты.

В перспективе, такая разработка могла повлечь за собой создание первого межпланетного и даже межзвездного корабля.

Но, после введения ограничений на эксперименты с ядерным оружием, от проекта отказались.

Детальнее об Орионе НВ писало здесь.

Варп-двигатель

 Фото: itc.ua

Известный аудитории по культовому сериалу «Стар Трек» и других научно-фантастических фильмах и книгах, этот аппарат должен искривить время и пространство, создавая, так называемую, Кротовую нору.

В основе двигателя деформации лежит теория физика Мигеля Алькубьерре. Ученый описал устройство космического корабля, который может превосходить скорость света в 10 раз за счет сжатия пространства перед собой и расширения его позади.

Главной преградой на пути создания варп-двигателя является управление экзотической материей – элементарными частицами, которые нарушают классические законы физики при искривлении пространства-времени.

Помимо научной фантастики, о создании такого двигателя говорят и в NASA. В интервью New Scientist ученый NASA Гарольд Уайт объяснил все реальные и нереальные стороны путешествий во времени и даже представил свой проект двигателя деформации.

Ионный двигатель

 Фото: ovnihoje.com

Описанный в фантастическом романе 1910 года «Аэроплан к солнцу: приключения авиатора и его друзей» Дональда В. Хорнера, сейчас этот двигатель используется для управления некоторыми искусственными спутниками на Земной орбите.

Принцип работы двигателя заключается в ионизации ксенона или ртути за счет бомбардирования их электронами. В результате получается смесь положительных ионов и отрицательных электронов, что создает тягу.

Преимуществом такого двигателя является малый расход топлива и продолжительность работы (около трех лет).

В условиях действия магнитного поля Земли, ионный двигатель имеет ничтожную тягу, но в невесомости, при долгой работе двигателя, появляется возможность разогнать космический корабль до рекордных скоростей.

Так, ионный двигатель уже установил один рекорд негравитационного ускорения, когда за счет всего лишь 74 кг ксенона, 340-килограммовому спутнику придали ускорения в 4,3 км/с.

Фотонный двигатель

 Фото: bisbos.com

Этот гипотетический двигатель должен использовать в качестве движущей силы фотоны (световые элементарные частицы – кванты), которые при истекании из двигателя создают реактивную тягу благодаря своим импульсам.

Фотонный двигатель имеет идентичные проблемы и преимущества ионного двигателя – в перспективе, такой аппарат может достичь скоростей, максимально близких к скорости света, но имеет очень маленькую тягу на начальном этапе.

Хотя, как НВ писало ранее, профессор математики Норвежского университета науки и технологий Эспен Гаардер Хауг предложил теорию, которая может оживить фотонную ракету.

Хауг предлагает создавать фотоны на космическом корабле за счет ускорителя элементарных частиц, наподобие Большого адронного коллайдера.

Такой двигатель нового типа будет «превращать топливо в свет, что приведет к радиационному давлению, которое толкает корабль вперед со скоростью составляющей 99,999% от скорости света».

Насколько реально поместить миниатюрный адронный коллайдер на космический корабль и производить аннигилляцию (столкновение) антивещества (антипротонов и позитронов) прямо во время полета – остается вызовом для практической физики.

Хотите знать не только новости, но и что за ними стоит?

Читайте журнал Новое Время онлайн.
Подпишитесь прямо сейчас

Читайте 3 месяца за 59 грн

Читайте срочные новости и самые интересные истории в Viber и Telegram Нового Времени.

Комментарии

1000

Правила комментирования
Показать больше комментариев

Последние новости

ТОП-3 блога

Фото

ВИДЕО

Читайте на НВ style

Воскресное чтиво ТОП-10

опрос

Погода
Погода в Киеве

влажность:

давление:

ветер: