Κυριακή, 27 Νοεμβρίου 2016

Η NASA ισχυρίζεται ότι η μηχανή EmDrive αψηφά τους γνωστούς νόμους της φυσικής

Οι επιστήμονες μόλις δημοσίευσαν μια μελέτη και ισχυρίζονται ότι η αμφιλεγόμενη μηχανή EmDrive παράγει ώση, παρόλο που αψηφά τους γνωστούς νόμους της φυσικής.


Μετά από χρόνια εικασιών και προβληματισμών, μια ανεξάρτητη ερευνητική ομάδα στο Διαστημικό Κέντρο Johnson της NASA (NASA’s Johnson Space Center), έχει φτάσει σε ένα ορόσημο που πολλοί ειδικοί πίστευαν ήταν αδύνατο. 

Αυτή την εβδομάδα, η ομάδα δημοσίευσε επίσημα πειραματικά στοιχεία τους για ένα ηλεκτρομαγνητικό σύστημα πρόωσης, το οποίο θα μπορούσε να τροφοδοτήσει ένα διαστημόπλοιο μέσα από το κενό, χωρίς τη χρήση οποιουδήποτε είδους προωθητικού μέσου..

Κάτι τέτοιο φαίνεται να δείχνει ότι παραβιάζει τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα και την αρχή διατήρησης της ορμής. 

Σύμφωνα με την ομάδα, η ηλεκτρομαγνητική μονάδα  EmDrive, μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε ώση απλά από την αναπήδηση μικροκυμάτων γύρω από μια κλειστή κοιλότητα. Φωτόνια αναπηδούν μέσα σε έναν κώνο από χαλκό, κλειστό και από τις δύο άκρες.Θεωρητικά, ένας τέτοιος ελαφρύς κινητήρα μπορούσε μια μέρα να στείλει ένα διαστημόπλοιο στον Άρη μέσα σε μόλις 70 ημέρες. 

Το ΕmDrive, εφόσον βέβαια λειτουργεί, θα παραβίαζε όμως τον τρίτο νόμο της κίνησης, σύμφωνα με τον οποίο «για κάθε δράση υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση».

Θα παραβίαζε επίσης την αρχή διατήρησης της ορμής, σύμφωνα με τον οποία η συνολική ορμή ενός κλειστού συστήματος παραμένει σταθερή.

Οι δύο αυτοί νόμοι εξηγούν για παράδειγμα το πώς δουλεύουν οι συμβατικοί πυραυλοκινητήρες: τα καυσαέρια ασκούν μια δύναμη προς τα πίσω, και μια ίση αλλά αντίθετη δύναμη ωθεί το σκάφος προς τα εμπρός, διατηρώντας έτσι σταθερή τη συνολική ορμή του συστήματος.

Αυτό όμως δεν θα ίσχυε στον κινητήρα ηλεκτρομαγνητικής ώσης: τίποτα δεν μπαίνει στον χάλκινο κώνο, και τίποτα δεν βγαίνει. Το μόνο που χρειάζεται για τη λειτουργία του είναι ηλεκτρική ενέργεια για την παραγωγή των φωτονίων (μικροκυμάτων στη συγκεκριμένη περίπτωση) που αναπηδούν μέσα στον κώνο.

Κατά κάποιον τρόπο, είναι σαν να σπρώχνεις ένα αμάξι απλά χτυπώντας το παρμπρίζ από μέσα, ή σαν να προχωράς τραβώντας τον εαυτό σου από τα μαλλιά.

Η ιδέα του ΕmDive προτάθηκε πριν από περίπου 20 χρόνια από τον βρετανό φυσικό Ρότζερ Σόγιερ. Μέχρι σήμερα όμως δεν υπάρχει απόδειξη ότι λειτουργεί, και πολλοί συνεχίζουν να απορρίπτουν την ιδέα ως ψευδοεπιστήμη.

Το 2008, ερευνητές του Πολυτεχνικού Πανεπιστημίου του Σιάν στην Κίνα ανέφεραν αρχικά ότι το πειραματικό σύστημά τους προσέφερε ώση, αργότερα όμως αναγκάστηκαν να ανακαλέσουν τη μελέτη.

Τώρα είναι η σειρά του Εργαστηρίου Προηγμένων Ερευνών Φυσικής Προώθησης της NASA, το οποίο βρίσκεται στο Διαστημικό Κέντρο «Τζόνσον» και είναι γνωστό και ως Eagleworks. Σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύεται στο «Journal of Propulsion and Power», το πειραματικό EmDrive προσφέρει ώση 1,2 millinewton για κάθε kilowatt ηλεκτρικού ρεύματος που καταναλώνει. Το νούμερο είναι μικρό, όχι όμως αμελητέο.

Το πείραμα σχεδιάστηκε μάλιστα ώστε αποκλείει μια πεζή εξήγηση που είχε διατυπωθεί, σύμφωνα με την οποία το EmDrive λειτουργεί θερμαίνοντας τον αέρα γύρω του - η δοκιμή της NASA πραγματοποιήθηκε στο κενό.

Οι ερευνητές του Eagleworks δεν έχουν πειστική εξήγηση για το «απίθανο» αποτέλεσμα, αναφέρονται όμως σε μια θεωρία σύμφωνα με την οποία η μηχανή σπρώχνει προς τα πίσω το «εικονικό πλάσμα κβαντικού κενού», μια θάλασσα από σωματίδια που εμφανίζονται από το πουθενά και αμέσως μετά εξαφανίζονται. Η ύπαρξή του, όμως, δεν έχει αποδειχθεί.

Εξίσου αναπόδεικτες παραμένουν δύο άλλες υποθέσεις -η μία έχει να κάνει με μια μορφή υποθετικής ακτινοβολίας που εκπέμπεται από επιταχυνόμενα σώματα· η δεύτερη αφορά ένα υποθετικό φαινόμενο στο οποίο η ενέργεια που παράγεται από ένα επιταχυνόμενο αντικείμενο αποθηκεύεται μέσα στο ίδιο το αντικείμενο.

Οι ίδιοι οι συντάκτες της νέας μελέτης παραδέχονται πάντως πως τέτοιες ερμηνείες «δεν είναι η κυρίαρχη άποψη στη σημερινή Φυσική», παραθέτουν επίσης εννέα πιθανές πηγές λάθους που θα εξηγούσαν τα αποτελέσματα του πειράματος χωρίς να παραβιάζουν νόμους της Φυσικής.

Θα μπορούσε να είναι απλά να είναι όλα λάθος; Σίγουρα. Υπάρχει μια μακρά ιστορία ευρημάτων που αψηφούν φαινομενικά τους νόμους της φυσικής (νετρίνα που ταξιδεύουν γρηγορότερα από το φως) και που τελικά αποδείχθηκε ότι ήταν θύματα ελαττωματικών πειραματισμών.

Η ελπίδα, ωστόσο, παραμένει: o κινητήρας που δοκίμασε η NASA βασίστηκε σε σχέδιο του ανεξάρτητου ερευνητή Γκίντο Φέτα. Όπως δήλωσε ο ίδιος στο περιοδικό «Popular Mechanics», τα αποτελέσματα του τελευταίου πειράματος δικαιολογούν μια δοκιμή του κινητήρα στο Διάστημα.

Σε αυτό το έγγραφο, οι συγγραφείς εντοπίζουν και συζητούν εννέα πιθανές πηγές πειραματικών σφαλμάτων, συμπεριλαμβανομένων των απατηλών ρευμάτων αέρα που αναπτύσσονται, την διαρροή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, και μαγνητικές αλληλεπιδράσεις. Δεν είναι απαραίτητο όλα να αποκλειστούν εντελώς, και ο πειραματισμός σίγουρα χρειάζεται ... ίσως την επόμενη φορά στο διάστημα.
thecuriosityofcat

Δεν υπάρχουν σχόλια: