Kad NASA inženieris paziņo par jaunu un revolucionāru motoru, kas varētu mūs aizvest līdz zvaigznēm, tāpēc ir viegli satraukties. Bet dēmoni ir sīkumos, un, apskatot rakstu, lietas izskatās daudz mazāksološas.
Sākumā raksts ir idejas izklāsts, nevis recenzēts darbs. Kā pēdējā lappusē norāda autors Deivids Burns, pamatkoncepcija nav pierādīta, eksperti to nav pārskatījuši, un var būt arī matemātiskas kļūdas. Bērna ierosinātais “spirāldzinējs” būtu arī bezreakcijas piedziņa, kas līdzīga EM-Drive, un tādējādi tiktu pārkāpts Ņūtona trešais kustības likums. Būtu viegli vienkārši noraidīt darbu un turpināt darbu, bet es gribētu apskatīt detaļas, jo tā ir interesanta (lai arī kļūdaina) ideja.
Sāksim ar vispārīgiem reakcijām. Gan šis spirāldzinējs, gan EM-Drive pirms tā ir “bezreakcija”, jo atšķirībā no tradicionālajām raķetēm un virzuļiem tie neizdzen propelentu. Viņu sirdī visas raķetes ir balstītas uz Ņūtona trešo kustības likumu, kurā teikts, ka jebkuram spēkam, kuru jūs pieliekat savai raķetei, jābūt vienādam pretspēkam, kas jāpiemēro kaut kam citam. Raķetei tas ir sava veida degviela. Lielā ātrumā izmetiet karstu gāzi raķetes aizmugurē, un pēc Ņūtona Trešā likuma raķete virzās uz priekšu. Vieglāk par vieglu.
Problēma ir tāda, ka, lai jūsu raķete darbotos patiešām ātri, jums ir jāņem līdzi bariņš degvielas. Piemēram, Saturn V bija nepieciešams sadedzināt apmēram 20 kilogramus degvielas uz katru 1 kravas kilogramu, lai sasniegtu Mēnesi.
Lietas pasliktinās, jo tālāk ceļojat. Ja vēlaties nosūtīt zondi uz tuvākajām zvaigznēm, jums būs nepieciešami apmēram 2000 kilogrami degvielas uz katru kravas kravas kilogramu, un jūsu ceļojums joprojām prasītu 100 000 gadu. Tāpēc var droši apgalvot, ka tradicionālās raķetes mūs nedabūs pie zvaigznēm.
Bez reakcijas brauciens ir atšķirīgs. Tas raķetei nodrošinātu vilci, neizmetot degvielu no aizmugures, tāpēc jums nav vajadzīgs viss papildu svars. Viss, kas jums nepieciešams, ir jauda, ko jūs varētu saņemt no saules paneļiem vai kodolsintēzes reaktora. Degvielas un kravas attiecība būtībā būtu no 1 līdz 1. Vienīgais negatīvie ir tas, ka bez reakcijas braucieni pārkāpj Ņūtona trešo likumu.
Tagad jūs varētu apgalvot, ka Einšteins pierādīja Ņūtona nepareizību, kas ir taisnība, bet Einšteina relativitātes teorija piekrīt Ņūtona trešajam likumam. Tāpat kā kvantu teorija. Ja darbojas bezreaģējoši piedziņas mehānismi, tad trīs gadsimtu fizika ir nepareiza.
EM-Drive fani apgalvo tieši to. Viņi saka, ka EM-Drive darbojas, tāpēc Ņūtona trešais likums nav pareizs. Periods. Šo jauno spirāldzinēju padara interesantu tas, ka tā vietā, lai vienkārši pārkāptu Ņūtona trešo likumu, tas mēģina spēlēt Ņūtonu pret sevi, izmantojot relativistisko masu.
Pamatideja ir masas pārvietošana uz priekšu un atpakaļ raķetes ietvaros, piemēram, bumbiņas atlecināšana uz priekšu un atpakaļ. Ja jūs to darītu ar normālu masu, kad bumba trāpītu raķetes priekšpusē, raķete nedaudz virzītos uz priekšu, un, kad bumba atsitās pret aizmuguri, raķete nedaudz virzītos atpakaļ. Citiem vārdiem sakot, raķete vienkārši vicinās uz priekšu un atpakaļ, kad bumba atlec uz priekšu un atpakaļ.
Burns ierosina to darīt ar daļiņām spirālveida daļiņu paātrinātājā. Tā kā daļiņas iet augšup un lejup pa spirāli, raķete pārvietojas pēc Ņūtona trešā likuma. Bet Burns arī ierosina paātrināt daļiņas līdz gandrīz gaismas ātrumam, jo tās atrodas raķetes priekšpusē, un palēnināt to aizmugurē. Relativitāte saka, ka daļiņām, kas pārvietojas netālu no gaismas ātruma, ir lielāka masa nekā lēnākām daļiņām, tāpēc raķetes priekšā tās ir smagākas nekā aizmugurē.
Atgriežoties pie bumbiņas analoģijas, tas būtu tā, it kā jūsu bumba maģiski iegūtu masu, pirms tā nonāk raķetes priekšpusē, un zaudē masu, pirms tā nonāk aizmugurē. Saskaņā ar Ņūtona likumiem tas nozīmē, ka bumba raķetei dotu lielāku virzību uz priekšu nekā atpakaļ, un raķete paātrinātos uz priekšu.
Ja jūs varētu izmantot maģisku masu mainīgu bumbiņu, šī ideja darbotos. Bet relativitāte joprojām ievēro Ņūtona trešo likumu, tāpēc ideja reālajā pasaulē nedarbojas. Burnsam ir taisnība, ka viņa rakstā ir kļūda, taču tā ir smalka.
Viņa dizains tikai paātrina daļiņu apļveida kustību, tāpēc viņš pieņem, ka to ātrumam uz priekšu un atpakaļ pa raķetes asi vajadzētu palikt nemainīgam. Bet relativitātes jomā, palielinoties daļiņu masai, to ātrums pa asi palēninātos. Tas ir saistīts ar laika dilatācijas un garuma kontrakcijas relativistisko iedarbību. Tā rezultātā daļiņas dod raķetei vienādu spiedienu abos galos. Einšteina teorijas neļauj jums apiet Ņūtonu.
Godīgi sakot, Burns zināja, ka viņa ideja ir tāla, tāpēc viņš to izvirzīja citiem, lai pārskatītu. Tieši par to ir zinātne. Tāpēc ir vērts tikai nedaudz satraukties, kad tiek ierosinātas šādas idejas. Lielākā daļa no tām neizdosies, bet kādreiz varētu vienkārši darboties. Galu galā mēs varētu nokļūt zvaigznēs, bet tikai tad, ja mēs esam ar mieru turpināt izmēģināt jaunas idejas.
Avots: Deivida Burnsa spirālveida dzinējs
