這新的電磁驅動(EM)引擎理論讓許多科學家非常興奮

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一位科學家剛揭露一個關於電磁驅動引擎(EmDrive)的新概念,操作時不需要燃料的’不可能的引擎’,在實際上行得通;但還沒有計畫駛向恆星。

未來的太空旅行?

電磁驅動引擎(EmDrive)好像又在搞花樣了。最近,來自英國普利茅斯大學(Plymouth University)的Mike McCulloch揭露了一項理論,專門解釋這個打破物理學的旅行方式是如何能夠真正行得通。而且他的理論關於這種運輸方式讓擁護者們非常興奮。

但在我們走進這個新近提出的理論之前,對電磁驅動引擎到底是什麼,做一個快速的總結。

簡短地說,電磁驅動引擎能夠允許我們在今天以我們只能靠夢想的方式來探索我們的宇宙…如果能夠被發展出來的話。也就是說,它能夠行得通(或應該行得通)是由於微波的緣故。這項聲稱是,你讓微波在一個截短的圓錐體內來回地彈,而結果是產生一個朝向圓錐體狹窄末端的推力。

這似乎太過於簡單,是嗎?畢竟你才正在轉換動能到另一種形式的能量。

喔!這裡有一個反對者認為:當設備開始移動時,總動量會增加。這好像是你把自己放進一個箱子內,在一端用力推,要來產生推力。聽起來很蠢,不是嗎?嗯!另一個反對者認為:直到今天,全世界的一些研究小組打造他們自己版本的電磁驅動引擎來產生推力,但結果只有一小量產生。

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唉!我們不知道這些增加的動量從哪裡來。批評者斷言這違反了動量守恆定律(law of conservation of momentum)(管理我們宇宙的基本物理學之一)。此外,科學家斷言有其他作用在本質上能夠製造出一個假的正極,來產生這個增加的推力。

為此,一堆科學家一直在嘗試理解是否這是不正常的,或者假如它行得通(如果是,如何做到。)這是McCulloch切入的地方。

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電磁驅動引擎: Elvis Popovic

新的想法

簡短地說,新的理論是基於關於慣性的想法,以及物體以非常小的加速度在移動的方式,它必定與叫做”盎魯效應(Unruh effect)的事物有關。盎魯效應宣稱一個加速中的物體,會經歷黑體輻射(black body radiation);意味著當你加速時,宇宙會熱起來。在這點上,根據McCulloch,慣性是盎魯輻射施加在加速物體上的壓力。

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如同MIT提到,「在非常小的加速下,盎魯輻射的波長變得如此之大,他們不再適合於可觀測的宇宙中。當發生時,慣性只能夠拿取某些全波長的值,如此地從一個值跳到下一個。換句話說,在這些小型加速中,慣性必須被量化。」

因此,在前述截短的圓錐體內的光子慣性,在它們來回地彈跳時,必須要改變。但是為了要使動量守恆,這樣就一定要產生推力。

在電子郵件訪問中,羅徹斯特理工學院天文物理學家Brian Koberlein總結:

(基本上) 盎魯效應說明由於背景量子變動(background quantum fluctuation),一個加速的物體應該會看到一個熱背景輻射(thermal background)。盎魯效應的計算是直接的,而且沒有爭議的。盎魯輻射(基本上)是理想的,在這個熱背景輻射的偵測,你能觸發真實粒子的輻射。換句話說,’在真空之外’,你能創造出真的輻射。所以,他們正在宣稱盎魯輻射是真的,而且造成電磁效應(EM effect)。

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所以,這個解答是我們需要的嗎?嗯!也許不是。

最後,有些人企圖用一些方法來解釋電磁驅動引擎。直到今天,沒有一樣被看出來提供了最終的答案。當MuCulloch的想法是以成立已久的理論概念為基礎,他以非常規的(而且有爭議的)方法來應用這個想法。

Koberlein提到到這項研究,在它本身上,當然是有價值的。聲明他們正在嘗試讓結果適合一個模型,以及正在尋找可試驗的預測,兩者都是重要的。然而他澄清說,我們需要維持一份健康劑量的懷疑態度。

關於盎魯效應造成慣性的想法,他宣稱:「量化慣性的想法至少讓一些預測是可被測試的。所以,那是不差的。然而,在關於電磁驅動引擎上被看到的推力,這不意味著它是形成推力的原因。」他繼續說:「電磁效應能夠說明飛越異常(flyby anomaly)的想法只是淡茶。首先,正由於它能夠被做成適合在特定假設下,它和預測一個效應是不一樣的。其次,有很多對於飛越效應(flyby effet)所提出的解釋,大部分是相當平凡的,而且不需要奇特的物理學(像是無線電唧聲)。」

所以,似乎它可能有一點過早來斷定我們已經想出電磁驅動引擎是如何真正地運作。如同Koberlein結論:「他們依然有的最大挑戰,就是這些結果(推力)是如此異常的小,很多事物能夠解釋他們,儘管它們還沒在那裏。」

來源: Futurism