Keď NASA Inžinier oznamuje nový a revolučný motor, ktorý by nás mohol priviesť k hviezdam, je ľahké byť nadšení. Ale démoni sú v detailoch a keď sa pozriete na samotný článok, vyzerajú veci oveľa menej sľubne.
Na úvod je uvedený článok náčrt myšlienky, nie recenzovanej práce. Ako autor David Burns zdôrazňuje na poslednej stránke, základný koncept je nepreukázaný, nebol preskúmaný odborníkmi a môžu existovať matematické chyby. „Špirálový motor“ navrhnutý spoločnosťou Burns by bol tiež jazdou bez reakcie podobnou EM-Drive, a tým by porušil Newtonov tretí zákon o pohybe. Bolo by ľahké prepustiť prácu a pokračovať, ale rád by som sa pozrel na podrobnosti, pretože je to zaujímavý (hoci chybný) nápad.
Začnime vo všeobecnosti bez reakcie. Tak tento helikálny motor, ako aj EM-Drive pred tým, ako sú „nereagujúce“, pretože na rozdiel od tradičných rakiet a raketových pohonov nevyhadzujú pohonnú látku. Vo svojom srdci sú všetky rakety založené na treťom Newtonovom zákone o pohybe, ktorý hovorí, že pre akúkoľvek silu, ktorú aplikujete na svoju raketu, musí byť na niečo iné aplikovaná rovnaká protisíla. Pre raketu je to nejaký druh paliva. Vyhoďte horúci plyn zo zadnej časti vašej rakety vysokou rýchlosťou a podľa Newtonovho tretieho zákona sa raketa pohne vpred. Brnkačka.
Problém je v tom, že ak chcete, aby vaša raketa pracovala naozaj rýchlo, musíte so sebou niesť veľa paliva. Napríklad Saturn V potreboval spáliť asi 20 kilogramov paliva na každý 1 kilogram užitočného zaťaženia, len aby dosiahol Mesiac.
Čím ďalej cestujete, tým sa situácia zhoršuje. Ak by ste chceli poslať sondu najbližším hviezdam, potrebovali by ste asi 2 000 kilogramov paliva na každý kilogram užitočného zaťaženia a vaša cesta by ešte trvala 100 000 rokov. Dá sa teda povedať, že tradičné rakety nás nedostanú k hviezdam.
Jednotka bez reakcie je iná. Poskytlo by to úder vašej rakete bez toho, aby vyhodilo palivo zo zadného konca, takže nepotrebujete všetku tú väčšiu hmotnosť. Potrebujete iba energiu, ktorú môžete získať zo solárnych panelov alebo z fúzneho reaktora. Pomer paliva k užitočnému zaťaženiu by bol v zásade 1 ku 1. Jedinou nevýhodou je, že bezkontaktné jazdy porušujú Newtonov tretí zákon.
Teraz by ste mohli tvrdiť, že Einstein sa Newtonovi ukázal zle, čo je pravda, ale Einsteinova teória relativity súhlasí s Newtonovým tretím zákonom. Rovnako tak aj kvantová teória. Ak fungujú bez reakcie reakčné jednotky, potom sú tri storočia fyziky nesprávne.
Fanúšikovia EM-Drive to tvrdia presne. EM-Drive funguje, hovoria, takže Newtonov tretí zákon je nesprávny. Bodka. Čo robí tento nový helikálny motor zaujímavým je, že namiesto toho, aby jednoducho porušoval Newtonov tretí zákon, snaží sa proti Newtonovi hrať relativistickou masou.
Základnou myšlienkou je pohybovať hmotou tam a späť v rakete, ako napríklad odrážať loptu sem a tam. Ak by ste to urobili s normálnou hmotou, keď lopta zasiahne prednú časť rakety, raketa by sa trochu posunula vpred a keď lopta zasiahne späť, raketa by sa trochu posunula späť. Inými slovami, raketa by sa len kolísala vpred a vzad, keď lopta skáče tam a späť.
Burns navrhuje, aby sa to urobilo s časticami v skrutkovitom urýchľovači častíc. Takže ako častice stúpajú a klesajú po špirále, raketa sa pohybuje podľa Newtonovho tretieho zákona. Ale Burns tiež navrhuje zrýchlenie častíc na blízku rýchlosť svetla, pretože sú na prednej časti rakety a spomaľujú ich vzadu. Relativita hovorí, že častice pohybujúce sa blízko rýchlosti svetla majú väčšiu hmotnosť ako častice pomalšie, takže sú ťažšie na prednej časti rakety ako na zadnej strane.
Vráťte sa späť k analógii lopty, bolo by to, akoby vaša guľa magicky získala hmotu skôr, ako dopadne na prednú časť rakety a stratí hmotu skôr, ako dopadne na zadnú časť. Podľa Newtonových zákonov to znamená, že lopta by poskytla rakete väčší tlak vpred ako dozadu a raketa by sa zrýchlila vpred.
Ak by ste mohli použiť magickú guľu na zmenu hmotnosti, táto myšlienka by fungovala. Ale relativita sa stále riadi Newtonovým tretím zákonom, takže táto myšlienka v skutočnom svete nefunguje. Burns má pravdu, že v jeho papieri je chyba, ale je to jemná chyba.
Jeho konštrukcia iba urýchľuje kruhový pohyb častíc, takže predpokladá, že ich rýchlosť vpred a vzad pozdĺž osi rakety by mala zostať konštantná. Ale v relativite, keď sa hmotnosť častíc zvyšuje, ich rýchlosť pozdĺž osi by sa spomalila. Je to kvôli relativistickým účinkom dilatácie času a kontrakcie dĺžky. Výsledkom je, že častice dávajú rakete rovnaký tlak na obidva konce. Einsteinove teórie vám nedovolia obísť Newtona.
Poctivo Burns vedel, že jeho myšlienka bola dlhá strela, a preto ju dal ostatným na preskúmanie. O tom je veda. Preto sa oplatí len trochu nadšiť, keď sa predkladajú podobné nápady. Väčšina z nich zlyhá, ale jedného dňa by to mohlo fungovať. Koniec koncov by sme sa dostali ku hviezdam, ale iba ak sme ochotní neustále testovať nové nápady.
zdroj: Špirálový motor od Davida Burnsa
